Тормозная система
| Автомобиль оборудован тремя тормозными системами: |
| - рабочей с двухконтурным приводом (раздельным торможением осей), действующим на тормозные механизмы всех колес; |
| — запасной, функцию которой может выполнять каждый контур рабочей тормозной системы; |
| - стояночной, действующей на тормозные механизмы задних колес. |
Рабочая тормозная система
С ABS
Элементы тормозной системы автомобиля: 1 – тормозной диск; 2 – тормозной механизм переднего колеса; 3 – тормозная трубка тормозного механизма правого переднего колеса; 4 – главный тормозной цилиндр; 5 – бачок гидропривода; 6 – вакуумный усилитель; 7 – толкатель; 8 – педаль тормоза; 9 – датчик положения педали тормоза и выключатель сигналов торможения; 10 – колодки заднего тормозного механизма; 11 – колесный цилиндр; 12 – тормозная трубка тормозного механизма правого заднего колеса; 13 – тормозная трубка тормозного механизма левого заднего колеса; 14 – задние тросы стояночного тормоза; 15 – уравнитель; 16 – блок ABS; 17 – пе- редний трос стояночного тормоза; 18 – выключатель сигнализатора стояночного тормоза; 19 – рычаг стояночного тормоза; 20 – сигна- лизатор аварийного падения уровня тормозной жидкости; 21 – тормозная трубка тормозного механизма левого переднего колеса
Без ABS
|
| На автомобиле применен гидравлический тормозной привод, который состоит из двухкамерного вакуумного усилителя 3 (рис. 8.1), двухпоршневого главного тормозного цилиндра 2 с бачком, регулятора давления 5, установленного в приводе задних тормозных механизмов. |
| Передний контур привода воздействует на дисковые тормозные механизмы 1 передних колес, задний контур — на барабанные тормозные механизмы 4 задних колес. |
| В бачке главного цилиндра установлен поплавковый сигнализатор 7 аварийного падения уровня тормозной жидкости. |
Проверка рабочей тормозной системы
| При работающем двигателе и исправном вакуумном усилителе педаль тормоза при торможении не должна доходить до пола кабины — зазор между педалью и полом должен быть не менее 40 мм. |
| Работоспособность вакуумного усилителя проверяется следующим образом: при неработающем двигателе необходимо нажать на тормозную педаль 3—4 раза, а затем, при последующем нажатии на педаль, удерживая ее с усилием 300—400 Н (30—40 кгс), пустить двигатель. При исправном усилителе педаль несколько переместится к полу, и будет слышно шипение воздуха, проходящего через фильтр усилителя. |
| Если педаль не перемещается или ее перемещение затруднено, то причина в неисправности усилителя или неправильной регулировке двигателя на холостом ходу. |
| Исправность системы сигнализации аварийного падения уровня жидкости в бачке главного цилиндра проверяется путем нажатия на стержень поплавка. При этом на панели приборов должна загореться лампа красного цвета. |
Запасная тормозная система
| В случае неисправности в гидроприводе рабочей тормозной системы происходит отказ одного из контуров и утечка из нeгo тормозной жидкости. Неисправность привода фиксируется загоранием на комбинации приборов лампы красного цвета, которая включается сигнализатором аварийного падения уровня жидкости в бачке главного цилиндра. |
| При нажатии на педаль тормоза оставшийся исправный контур обеспечивает достаточно эффективное торможение автомобиля, но при этом увеличивается ход педали и торможение начинается при зазоре между педалью и полом кузов 15—40 мм. |
АБС
Гидроблок АБС: 1 - электронный блок управления; 2 - модулятор давления;
3 - электродвигатель насоса модулятора
На часть автомобилей устанавливается автоблокировочная система тормозов, которая служит для уменьшения тормозного пути автомобиля до минимально возможного за счет исключения блокировки колес. Это позволяет также сохранить управляемость и курсовую устойчивость автомобиля при экстренном торможении. Антиблокировочная система -трехканальная, серии 5.3 фирмы Bosch. В систему входят гидроблок (гидроагрегат), четыре датчика скорости вращения колес, сигнализатор неисправности АБС и датчик положения педали тормоза. Гидроблок АБС установлен в моторном отсеке под расширительным бачком системы охлаждения двигателя. Он состоит из модулятора давления и электронного блока управления АБС.
Модулятор давления включает в себя трехпозиционные соленоидные клапаны и насос с электрическим приводом. К модулятору подсоединены две подводяшие тормозные трубки и три отводящие. Подводящие трубки соединяют гидроблок с главным тормозным цилиндром, а отводящие трубки - с колесными цилиндрами (раздельно к левому и правому тормозным механизмам передних колес и общий к тормозным механизмам задних колес).
Для контроля положения педали тормоза блок управления АБС соединен проводом с выключателем сигнала торможения. Таким образом, выключатель одновременно выполняет функцию датчика положения педали тормоза.
Стояночная тормозная система
Стояночная тормозная система механическая, с тросовым приводом от рычага, установленного в кабине водителя, к тормозным механизмам задних колес.
Стояночная тормозная система: А - контрольный размер (144-150 мм); 1 - рычаг привода стояночного тормоза; 2 - передний трос; 3 - гайки; 4 - кронштейн; 5 - задние тросы; 6 - распорная планка; 7 - разжимной рычаг привода; 9 - уравнитель
При воздействии на рычаг 1 через систему тросов 2, 5, 8 и рычагов 7 колодки тормозных механизмов прижимаются к барабанам, затормаживая автомобиль. Рычаг 1 фиксируется в поднятом положении с помощью храпового механизма, состоящего из собачки и зубчатого сектора. При поднятом рычаге выключатель, расположенный на кронштейне крепления рычага, включает сигнальную лампу в комбинации приборов.
Обслуживание
| Техническое обслуживание тормозных систем включает проведение плановых работ, предусмотренных руководством по эксплуатации автомобиля, и выполнение работ, связанных с поддержанием работоспособности автомобиля. |
| В процессе эксплуатации автомобиля периодически проверяется уровень тормозной жидкости в бачке главного тормозного цилиндра, герметичность гидравлического привода тормозов, а также исправность рабочей тормозной системы и работоспособность стояночной. |
| Ремонтные работы, связанные с восстановлением работоспособности узлов и деталей тормозного управления, предполагают замену изношенных деталей, уплотнительных манжет, защитных чехлов, диафрагм, а также проведение работ по восстановлению и поддержанию работоспособности узлов и деталей. |
| Перед выполнением ремонтных работ узлы и детали тормозного управления должны быть тщательно промыты теплой водой с моющими средствами и высушены сжатым воздухом. Применение бензина, дизельного топлива, трихлорэтилена или каких-либо других минеральных растворителей недопустимо, так как оно вызывает повреждение резиновых деталей. Для смазки трущихся деталей при сборке применяются жидкости НГ-213 ТУ 38.101.129-80 и касторовое масло ГОСТ 6757-73. |
Предельно допустимые значения и регулировочные размеры тормозной системы
Минимально допустимая толщина фрикционных накладок тормозных колодок :
- тормозного механизма переднего колеса - 3 мм
- тормозного механизма заднего колеса - 1 мм
Минимально допустимая толщина тормозного диска - 19 мм
Максимально допустимый диаметр барабана тормозного механизма заднего колеса - 283 мм
Ход педали тормоза :
полный ........................150 мм
свободный .....................3-5 мм
Зазор между регулировочным болтом и торцом крышки вакуумного усилителя - 1,35-1,65 мм
дополнение
РАЗВИТИЕ СОВРЕМЕННЫХ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ
По сути, тормоза автомобиля относятся к немногочисленному разряду систем, появившихся на машинах сразу. Фары, «дворники», отопление, кондиционер, электроискровое зажигание, даже генератор со стартером пришли в автомобилестроение гораздо позже. Конечно, патриархальные тормозные системы называть «системами» в полном смысле этого слова некорректно. Тем не менее эти приспособления изначально худо-бедно, но со своей работой справлялись, снижая скорость самодвижу-щихся экипажей вплоть до полной остановки.
Позаимствованы механизмы были, как и многие другие компоненты, у карет. Обитые
кожей колодки прижимались к ободу/шине.
Но логическое развитие автомобильного транспорта требовало от тормозной системы постоянного наращивания эффективности, и ее схема с течением времени только усложнялась.
В рамках нашей публикации невозможно перечислить даже основные вехи этого безостано-
вочного прогресса, скажем лишь, что гидравлика сменила механику с большим противодействием автолюбителей.
Поверите ли, но дисковые тормоза появились раньше барабанных, но не прижились в силу ряда конструктивных недостатков, и только спустя несколько десятилетий снова заявили свои права на существование.
Были еще и ленточные системы, правда, их эпоха закатилась достаточно быстро. Опять же по причине недостаточной эффективности в мире, ежесекундно ускоряющем темп своей жизни и, как следствие, передвижения.
Практически ежегодно в конструкцию автомобильной тормозной системы и се компонентов внедрялись нововведения - дополнительные механизмы, новые материалы и усовершенствования... Но никогда раньше, до появления электроники, тормозные системы не совершали столь глобальных эволюционных скачков.
Новый витом развития
Начнем с того, что электроника смогла результативно устранить извечный конфликт между человеком и механизмом, снизить человеческий фактор. Это справедливо не только в отношении тормозных систем, но применительно к ним наиболее ярко, поскольку речь идет о безопасности.
Человек может не обладать достаточными навыками, неправильно оценивать ситуацию, время его реакции, наконец, нередко отстает от ситуации на дороге. Все это замешано на физиологии, жизненном опыте, состоянии здоровья и огромной массе прочих объективных и субъективных факторов.
С другой стороны, и механизм небезупречен. В нем могут быть изъяны, что наглядно продемонстрировал гидравлический привод, усиленный вакуумным усилителем.
Создание антиблокировочной системы - ABS - стало первым шагом в этом направлении. Инженерам с помощью электроники, срабатывающей за долю секунды, удалось победить опасную блокировку колес во время резкого торможения. С ней боролись разными способами долгие годы, но только электроника со своим быстродействием помогла найти действенный выход.
Эта победа ознаменовала новый виток развития тормозных систем и определила их перспективы.
Стабилизация
Как уже было отмечено, лавинообразно увеличиваются трафик и скорости, растут мощности моторов, а человек, при том что он венец творенья, не обладает молниеносной реакцией. Благо к середине 80-х к прекрасно зарекомендовавшей себя ABS добавился новый функционал нротивобуксовочной системы. Этот этап очень важен, так как стал промежуточным на пути создания революционной системы электронной стабилизации ESP, которая сегодня, по сути, выходит далеко за рамки сугубо тормозной системы.
Система ESP, представленная в 90-е, по определенному алгоритму распределяла тормозные усилия на разные колеса, удерживая автомобиль на дороге, при движении и маневрировании но мокрой/скользкой поверхности, препятствуя потере его управляемости.
Кстати, с 2011 года в Европе ESP является обязательной к установке на все транспортные средства, поскольку (как показывают исследования) она предотвращает более 80% аварий, вызванных заносами. Она аккумулирует в себе функции ABS и противобуксовочной системы, обеспечивая стабилизацию автомобиля и уверенное движение по безопасной траектории.
На сегодняшний день актуально 9-е поколение ESP. Его возможности гораздо шире, чем у первых итераций. Развитие системы продолжается, теперь она контролирует все важнейшие системы управления автомобилем, от противооткатной системы до адаптивного круиз-контроля с функцией stop&go, системы удержания автомобиля в полосе и даже системы динамической стабилизации, когда уже не только тормозное усилие, но и крутящий момент распределяется на каждое колесо по отдельности. Сегодня на блок управления ESP завязаны системы активного удерживания водителя и пассажиров (активные подголовники и ремни безопасности), датчики ESP также помогают в работе подушек безопасности. Разумеется, ESP нс управляет этими системами, но при формировании конкретного управляющего или корректирующего воздействия на автомобиль в целом или конкретную систему «мнение» ESP зачастую имеет решающее значение.
Распределение тормозных усилий
Идеологию ABS развивает система распределения тормозных усилий. Чаще всего она обозначается аббревиатурой EBD - Electronic brakeforce distribution, но поскольку у разных производителей функционал подобных систем может различаться, встречаются и другие сокращения.
Вообще, стоит сразу сказать, что в отношении названий электронных систем единообразия на рынке нет, за исключение разве что ABS, ESP. Поэтому никогда не будет лишним уточнить, что скрывается за теми или иными буквами и с технологической, и с функциональной точки зрения.
Отличие EBD от ABS в том, что она работает не только в момент экстренного торможения, но вообще всегда, когда автомобиль тормозит. В общем случае (нюансов довольно много) реализация выглядит так. Используя датчики ABS, EBD анализирует частоту вращения каждого из колес, чтобы индивидуально дозировать тормозное усилие на них, путем регулировки давления тормозной жидкости, подводимого к каждому из колесных механизмов. Благодаря этому, даже когда колеса находятся на разных по своим характеристикам поверхностях (сухие, сырые, сыпучие и проч.) и при разной загрузке транспортного средства, предотвращается занос и сокращается тормозной путь.
Может показаться, что EBD в чем-то похожа на ESP. На самом деле EBD - это как раз и есть составная часть современной ESP, но отвечающая за свою узкую сферу - распределение тормозных усилий.
A ESP, как мы поняли выше, это глобальная, многоуровневая структура, выходящая далеко за пределы тормозной системы.
Кстати, когда в своем автомобиле вы нажимаете кнопку деактивации ESP, вы отключаете не всю ESP целиком, а как раз только EBD (возможно, и еще какие-либо - зависит от каждого конкретного автомобиля). Но полностью ESP отключить невозможно, и это правильно.
Усилитель торможения Система усиления торможения (или система экстренного/аварииного торможения) довольно хитрая и главным образом адресована водителям с замедленной реакцией. Как ясно из названия (а маркетинговых названий у нее множество), она усиливает тормозное воздействие при резком, но слабом нажатии на педаль тормоза.
Посредством датчиков система определяет, насколько быстро и с каким усилием человек за рулем ударил по тормозам. И если понимает, что это был именно удар но тормозам в последний момент, стремительно увеличивает давление в гидроприводе тормозов, чтобы предельно сократить тормозной путь. В некоторых случаях система включает в себя радары и камеры, чтобы определить реальность угрозы. Также на рынке существуют итерации системы автоматического аварийного торможения. Важно, что последние поколения систем могут самообучаться, анализируя манеру вождения автовладельца.
Появились и усилители, которые, взаимодействуя с камерами и радарами адаптивного круиз-контроля, узнают расстояние до внезапно возникшего препятствия (пешехода, автомобиля и проч.) и рассчитывают нарастание тормозного усилия таким образом, чтобы избежать столкновения, не особо «насилуя» тормозную систему экстренными действиями. Хотя в данном случае корректнее говорить уже не просто об усилителе, а об имплементации соответствующего функционала в юрисдикцию ESP.
Электронная педаль
Электронная педаль не имеет прямой механической/гидравлической связи с тормозной системой/механизмами. Фактически это своеобразный датчик, перемещение которого преобразуется в электронный сигнал для блока управления. Проанализировав это сигнал, а также сигналы от других датчиков, среди которых датчик поворота рулевого колеса, датчик скорости, датчик поперечного ускорения и т.д., блок отдает управляющую команду клапанам, регулирующим давление в тормозном контуре.
Но на этом процесс не заканчивается. Важно получить еще и обратную связь, проконтролировав исполнение управляющего воздействия и оценив, насколько оно адекватно для каждого колеса. Далее следуют анализ и корректировка тормозных усилий.
Автономность
Анализируя эволюцию тормозной системы, невольно понимаешь, что все ее развитие обусловлено единственной целью - созданием благоприятных и технически реализуемых условий для обеспечения безопасного автономного вождения. Это значит, что требования к надежности, интеллектуальности и исполнительности электроники значительно возрастают. И не важно, говорим ли мы про автомобили с ДВС или электромобили с каким угодно источником электроэнергии, тормозная система должна будет работать безупречно.
Она не исчезнет из перспективных беспилотных транспортных средств, какими бы они ни были, пока они движутся по дорогам. Более того - основная нагрузка ляжет именно на нее, и если сегодня основным блоком управления в автомобиле является блок управления двигателем, то в автономном им, безусловно, станет блок управления тормозной системой.
Несомненно, возможности электропривода с точки зрения взаимодействия с колесами гораздо шире, нежели у ДВС, но решающее значение будет иметь функциональность тормозной системы. В этом смысле тормоза - это система вечной эволюции.
Возможно, в будущем она будет называгься как-то иначе, но по сути это будет тормозная система с расширенным функционалом, некий модуль, способный собирать информацию со всех систем авто, в том числе о текущей дорожной ситуации. Чтобы затем проанализировать данные, поступающие с сотен датчиков, с камер, радаров и лидеров и разослать исполнительным механизмам и системам сигналы, определяющие поведение ТС и режим его движения. (использован метериал журнала Автокомпоненты)