Гальмівні системи легкових автомобілів

Сьогодні безпека автомобіля немислима без ефективного керування гальмами, що відповідно до вимог країн - членів ЄЕС повинне складатися з наступних гальмівшних систем (ГС):
- основна (робоча), що забезпечує з легкового автомобіля не менш 5,8 м/с2;, що рухається з - швидкістю не більше 80 км/г при зусиллі на педаль менш 50 кг;
- допоміжна (аварійна), що забезпечує з не менш 2,75 м/с2;
- стояночна, що може бути сполучена з аварійної.
 

ОСНОВНА СИСТЕМА

На сучасних легкових автомобілях установлюють основні ГС, що складаються з гальмового гідроприводу ("гідрорідина") і гальмівних механізмів.
При натисканні на гальмову педаль у гідроприводі основний ГС виникає надлишковий тиск гальмової рідини, що забезпечує спрацьовування "колісних" гальмівних механізмів.
 

ГАЛЬМІВНИЙ ПРИВІД

У гідропривід основний ГС входять:
- головний гальмівний циліндр із вакуумним підсилювачем або без нього;
- регулятор тиску в задніх гальмівних механізмах;
- робочий контур (трубопровід діаметром 4-8 мм).
Робочий контур з'єднує між собою пристрою гідроприводу й гальмівні механізми.
Головний гальмівний циліндр (ГГЦ) призначений для перетворення зусилля, прикладеного до педалі гальма, у надлишковий тиск гальмової рідини й розподілу його по робочих контурах.
Бачок із запасом гальмової рідини може кріпитися на ГГЦ або поза ним.
Разом із ГГЦ на більшості автомобілів встановлюють вакуумні підсилювачі, які збільшують силу, що створює тиск у гальмівній системі. Для цього використовуєть розрідження, що виникає у впускному колекторі двигуна.
Регулятор зменшує тиск у приводі гальмівних механізмів задніх коліс. При гальмуванні сила інерції автомобіля, що рухається, і протидіюча їй сила тертя (крапка додатка якої нижче центра ваги автомобіля) створюють поздовжній перекидаючий момент. М'яка передня підвіска автомобіля, реагуючи на нього, "просідає", а задні колеса "розвантажуються". Тому навіть при неекстреному інтенсивному гальмуванні задні колеса можуть блокуватися, що часто приводить до замету автомобіля. Залежно від зміни відстані між елементами задньої підвіски й кузовом автомобіля (його поздовжнього нахилу) тиск у приводі задніх гальм (у порівнянні з передніми) обмежується.
У результаті блокування задніх коліс (залежно від з і завантаженості автомобіля) не відбувається або вона виникає значно пізніше.
Робочий контур, відповідно до вимог ЄЕС, повинен ділитися на основний і допоміжний. Якщо вся система справна, то працюють обидва, але при розгерметизації одного - інший продовжує працювати, стаючи допоміжним (аварійним). Найпоширенішийо три компонування поділу робочих контурів (мал. 1):
- 2 + 2 гальмівних механізми, підключених паралельно (передні + задні);
- 2 + 2 гальмівних механізми, підключених діагонально (правий передній + лівий задній і т.д.);
- 4 + 2 гальмівних механізми (в один контур підключені гальмові механізми всіх коліс, а в інший тільки два передніх).

Мал. 1. Схема компонування гідроприводу:

• 1 - головний гальмівний циліндр із вакуумним підсилювачем;
• 2 - регулятор тиску рідини в задніх гальмівних механізмах;
• 3-4 - робочі контури.

Необхідно відзначити, що на багатьох імпортних машинах у гальмівний привод вбудовують антиблокувальні системи "колісних" гальмівних механізмів, які в доступному для огляду майбутньому стануть обов'язковим атрибутом автомобіля. У Європі вже уведена в законодавчому порядку установка АБС на міжміських автобусах і важких вантажівках.
Конструктивно АБС являє собою сукупність датчиків, модуляторів і блоку керування.
При гальмуванні блок керування аналізує вступник від датчиків інформацію про реальну швидкість автомобіля й кутової швидкості обертання коліс, відслідковує роботу модуляторів (виконавчих механізмів), які регулюють тиск рідини в тім або іншому колісному гальмовому механізмі, не даючи йому заблокуватися у випадку екстреного гальмування.
Таким чином, для будь-якого стану дорожнього покриття визначається режим "відносного ковзання", що забезпечує мінімальний гальмівний шлях, і повне блокування коліс стає неможливої при будь-якому зусиллі на гальмову педаль.

ГАЛЬМІВНІ МЕХАНІЗМИ

Всі автомобільні гальмівні механізми правильно називати колодковими. У свою чергу, їх розділяють по назвах "пар тертя": дисковий-дискову-дискове-дискова-колодково-дискові (дискові) і барабанний-барабанну-барабанне-барабанна-колодково-барабанні (барабанні).
Дискові бувають із рухомим або нерухомим супортом. Найбільше поширення одержали механізми з рухомим супортом, які конструктивно виключають нерівномірне зношування колодок. Ще однією особливістю гальмового механізму з рухомим супортом є мінлива відстань від його зовнішнього габариту до колісного диска залежно від зношування колодок (мал. 2). При установці нестандартного колеса можливе зачіпання його об супорт після зміни гальмівних колодок. Ефект самопідведення колодок забезпечується манжетою поршня (є й більше складні системи підведення колодок у дискових гальмах). По конструктивних особливостях дискові гальма ефективніше барабанних розраховуючи на одиницю площі тертя й працюють у більше високому температурному режимі. Для кращого відводу тепла з робочої зони часто використають вентильовані диски. Збільшена товщина вентильованого диска дозволяє розмістити між поверхнями тертя ребра жорсткості, які забезпечують примусову циркуляцію повітря. При обертанні створюється відцентрова сила, вона змушує вступника повітря спрямовуватися від центра до країв диска й нагріте повітря викидається в навколишнє середовище, а вентильований диск прохолоджується. Для того щоб гальмова рідина в циліндрі не закипіла, використають пустотілі поршні, а накладки гальмівних колодок роблять термоізолюуючими.

Рис. 2. Положення супорту: а - зі зношеними колодками; б - після установки нових колодок.

Барабанні гальмівні механізми встановлюють звичайно на задні колеса. У процесі роботи зазор між колодкою й барабаном збільшується. Для його усунення призначені різного роду механічні регулятори. Зношування колодок компенсується їхньою самопідводкою, що відбувається, як правило, при різкому гальмуванні. Тепловідведення у барабанних гальмівних механізмах здійснюється через термопровідні колодкові накладки, масивну металеву основу колодки й ребра охолодження гальмівного барабану.
На легкових автомобілях можливі наступні сполучення дискових і барабанних гальмівних механізмів:
- чотири дискових;
- два передніх дискових, два задніх барабанних;
- чотири барабанних.

ДОПОМІЖНА СИСТЕМА

Допоміжна ГС починає діяти при розгерметизації одного з робочих контурів (випливає гальмова рідина). У цьому випадку в бачку з гальмовою рідиною, розділеному на два незалежних обсяги, рівень знижується до критичної оцінки. Далі він продовжує знижуватися тільки в обсязі несправного контуру, а обсяг справного зберігає критичний рівень гальмової рідини.
 

СТОЯНОЧНА СИСТЕМА

Стояночна гальмівна система має механічний привід, як правило, на задні колеса. Важіль стояночного гальма з'єднується тонким тросом із задніми гальмовими механізмами, у яких перебуває пристрій, що приводить у дію штатні або додаткові (стояночні) колодки. Регулювання стояночного гальма звичайно виробляється ексцентриком на гальмівному механізмі, регулювальною гайкою на штоку пристосування, що з'єднує важіль і приводний трос, або шляхом зміни місця розташування важеля в салоні автомобіля.
 

ЗАГАЛЬНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ З ЕКСПЛУАТАЦІЇ ГАЛЬМІВНИХ СИСТЕМ

Застосовуйте гальмові рідини, передбачені заводом-виготовлювачем автомобіля.
Вчасно заміняйте гальмові рідини в ГС, тому що вони втрачають свої властивості із часом, що може привести до виходу з ладу гальмівних механізмів.
При зменшенні рівня рідини в бачку ГГЦ з'ясуєте причину (розгерметизація системи або зношування гальмівних накладок).
Захитати рідина в ГГЦ можна, якщо, заповнивши нею бачок, подати в заливну горловину повітря під тиском близько 1,5 атм (попередньо передбачте запасну запобіжну кришку горловини штуцером під шланг звичайного насоса).
Двигун може "глухнути" при різкому гальмуванні або нерівномірно працювати на холостих обертах через несправний вакуумний підсилювач.
Перевірити, чи працює підсилювач гальм (ПГ), можна в такий спосіб:
- на непрацюючому двигуні натисніть педаль гальма до відмови;
- заведіть двигун - педаль гальма "продавилася" до підлоги (ПГ працює), педаль гальма залишилася "твердої" (ПГ не працює).

Перевірку справності АБС без спеціального устаткування, як правило, роблять так:
- включають запалювання, не запускаючи двигун (контрольна лампа горить - система справна);
- запускають двигун (контрольна лампа не горить - система справна);
- перевіряють автомобіль у русі, застосовуючи аварійне гальмування (контрольна лампа не горить - система справна).
Нерівномірне зношування колодок у гальмовімному механізмі з нерухомим супортом говорить про його несправності (заїданні поршня в циліндрі).
Ретельно вибирайте гальмові колодки при покупці.
Не можна надовго залишати автомобіль на стояночному гальмі, особливо в сильний мороз, колодки можуть примерзнути.
Вчасно регулюйте стояночне гальмо - він виручить вас у критичній ситуації.