Теоретические сведения

Общее устройство. Гидравлический тормозной привод с гидровакуумным усилителем автомобиля ГАЗ – 53А (рис. 1) состоит из деталей: главного тормозного цилиндра 4, создающего давление жидкости в системе привода и имеющего резервуар, заполненный тормозной жидкостью; колесных тормозных цилиндров 8, передающих давление тормозной жидкости на тормозные колодки 7; соединительных трубопроводов и шлангов; педали 3 и гидровакуумного усилителя 5 с фильтром 6, соединенного через запорный клапан 2 с впускным трубопроводом 1 ДВС. Вся система постоянно заполнена тормозной жидкостью.

Принцип работы. Водитель, нажимая на педаль 3, перемещает через шток в главном цилиндре 4 поршень, который давит на тормозную жидкость. Жидкость вытесняется поршнем из главного цилиндра, и давление передается через усилитель 5 по трубкам, заполненным жидкостью, в колесные цилиндры 8. Поршни цилиндров разводят тормозные колодки 7, прижимая их к барабанам. После прекращения давления на педаль тормоза возвратные пружины колодок отводят их от барабанов, а поршни колесных тормозных цилиндров 8сближаются. Тормозная жидкость при этом выдавливается по трубкам в главный цилиндр 4, поршень которого также возвращается в исходное положение.

ц

Рисунок 1 – Схема устройства гидравлического тормозного привода с гидровакуумным усилителем автомобиля ГАЗ – 53А.

1 – впускной трубопровод ДВС; 2 – запорный клапан; 3 – педаль; 4 – главный тормозной цилиндр; 5 – гидровакуумный усилитель; 6 – фильтр; 7 – тормозная колодка; 8 – колёсный тормозной цилиндр.

Устройство главного цилиндра. Главный цилиндр гидропривода тормозных механизмов автомобиля ГАЗ - 53А представлен на (рис. 2). Сверху над цилиндром в общем с ним чугунном литом корпусе 11 имеется резервуар для тормозной жидкости, закрытый крышкой 10. Тормозную жидкость наливают через отверстие, закрытое пробкой 9 с прокладкой. В цилиндре помещен алюминиевый поршень 14, в головке которого расположен перепускной клапан, состоящий из наружной резиновой манжеты 5, пружины 13 и пластинчатого клапана 4, закрывающего перепускное отверстие А. Толкатель 16, стержень которого входит в поршень, тягой 18 соединен с педалью 19 тормоза. Толкатель навинчен на тягу и зафиксирован контргайкой 17. Снаружи он защищен от пыли и грязи гофрированным чехлом 15. Соотношение плеч педали подобрано таким образом, что приложенное к педали усилие увеличивается в несколько раз при передаче его толкателю.

Поршень 14 уплотнен резиновой манжетой 3. Пружина 13 прижимает поршень 14 к упорной шайбе 2, закрепленной в цилиндре стопорным кольцом. В выпускном отверстии цилиндра установлен штуцер 12, через который тормозная жидкость поступает из цилиндра в линию. В пробке 9 сделаны отверстия для сообщения резервуара с атмосферой.

Принцип работы главного цилиндра.При нажатии на педаль тормоза толкатель через тягу 18 перемещает поршень 14 вправо, сжимая пружину 13 и открывая перепускной клапан 8. Давление жидкости передается в колесные тормозные цилиндры, и тормозные механизмы колес приводятся в действие. При отпущенной педали пружина 13 перемещает поршень влево, а стяжные пружины колодок, воздействуя на поршни колесных цилиндров, вызывают движение жидкости в обратном направлении - в главный цилиндр. Под давлением жидкости открывается обратный клапан 7, пружина 13 сжимается, и жидкость поступает в правую полость цилиндра. Пружина 20 возвращает педаль в исходное положение.

В случае утечки жидкости из системы гидропривода тормозных механизмов в правой полости цилиндра создается разрежение, и жидкость из его левой полости, отжимая манжету 5, через перепускные отверстия А поступает в правую полость. Левая полость цилиндра при этом заполняется жидкостью, поступающей из резервуара через перепускное отверстие Б. Избыток жидкости, образующийся при ее возврате в цилиндр, в процессе растормаживания проходит из правой полости цилиндра в резервуар через компенсационное отверстие В.

Рисунок 2 - Главный тормозной цилиндр гидропривода автомобиля ГАЗ-53А.

1 - стопорное кольцо; 2 - упорная шайба; 3 и 5 - манжеты; 4 - пластинчатый клапан; 6 - пружина перепускного клапана; 7 - обратный клапан; 8 - перепускной клапан; 9 - резьбовая пробка; 10 - крышка корпуса; 11 - корпус; 12 - штуцер; 13 - пружина; 14 - поршень; 15 - чехол; 16 - толкатель; 17 - контргайка; 18 - тяга; 19 - педаль; 20 - оттяжная пружина; А и Б - перепускные отверстия; В - компенсационное отверстие.

Устройство двухпоршневого колесного тормозного цилиндра гидропривода представлено на рисунке 3.

Рисунок 3 – Колесный тормозной цилиндр гидропривода тормозных механизмов.

1 - перепускной клапан 2 - пробка;3 - толкатель; 4 - резиновый чехол; 5 - корпус цилиндра; 6 - поршень; 7 - резиновая манжета; 8 – пружина.

Для облегчения работы водителя при торможении и сокращения тормозного пути в тормозной привод автомобиля ГАЗ – 53А включен гидровакуумный усилитель.

Устройство гидровакуумного усилителя. Корпус 2 (рис. 4, а) вакуумной камеры гидровакуумного усилителя автомобилей ГАЗ-53А и ГАЗ-53-12 представляет собой две штампованные чашки, связанные хомутами. Между чашками зажаты края мембраны 7, нагруженной пружиной 5 и соединенной через тарелку 3 с толкателем 4 поршня 17. Левая полость А вакуумной камеры перед мембраной соединена шлангом с полостью корпуса клапана управления (рис. 4, б), а правая полость Б за мембраной - с впускным трубопроводом двигателя.

В цилиндре 15 (рис. 4, а) гидровакуумного усилителя, соединенного с главным цилиндром, перемещается поршень 17 с шариковым клапаном 16. Поршень связан с толкателем 4 штифтом 20, который входит в отверстие поршня 17 плотно, а в отверстие толкателя 4 с некоторым зазором К (рис. 4, в). В поршне сделаны прорези для толкателя 19 клапана (рис. 4,а), представляющего собой плоскую скобу с шипом на конце, которая может немного перемещаться относительно поршня. В цилиндре установлены перепускной клапан 14 для выпуска воздуха и два штуцера для подсоединения трубопроводов. Перемещение поршня ограничено слева упорной шайбой 21.

Между фланцем цилиндра и корпусом клапана управления зажата резиновая мембрана 12, в отверстие которой вставлена тарелка поршня 13. Верхняя часть тарелки служит гнездом для вакуумного клапана 6. Мембрана вместе с тарелкой и поршнем 13 клапана управления отжимается вниз пружиной 11. Вакуумный клапан 6 соединен стержнем с воздушным клапаном 7, удерживаемым в нижнем положении пружиной 9. Полость Д выше воздушного клапана через воздушный фильтр соединена с атмосферой.

 

Рисунок 4 – Гидровакуумный усилитель автомобилей ГАЗ – 53А.

а – конструкция; б – схема работы усилителя; в и г – положение шарикового клапана при неработающем и работающем.

1 – мембрана; 2 – корпус усилителя; 3 – тарелка мембраны; 4 – толкатель поршня; 5 – пружины мембраны; 6 – вакуумный клапан; 7 – воздушный клапан; 8 – крышка корпуса клапана управлением; 9 – пружина воздушного клапана; 10 – корпус клапана управление; 11 – пружина вакуумного клапана; 12 – мембрана клапана управления; 13 – поршень клапана управления; 14 – перепускной клапан; 15 – цилиндр; 16 – шариковый клапан; 17 – поршень; 18 – манжета поршня; 19 – толкатель клапана; 20 – штифт; 21 – упорная шайба поршня; 22 – главный цилиндр; 23 – запорное устройство; А – Ж – полости; И – К – зазоры.

В исходном положении под воздействием пружины 9 клапан 7, находящийся на одном стержне с вакуумным клапаном 6, закрыт. При этом полость Д, соединенная через воздушный фильтр с атмосферой, разобщена с полостью Г. Полость Г через открытый вакуумный клапан 6 сообщается с полостью В и полостью Б. Таким образом, полость А вакуумной камеры, соединенная шлангом с полостью Г (рис. 4, б), будет сообщаться с полостью Б, постоянно подсоединенной к впускному трубопроводу. Давление с обеих сторон мембраны вакуумной камеры будет одинаковым. Вследствие этого под воздействием пружины 5 (рис. 4,а) мембрана вместе с толкателем 4 поршня займет крайнее левое исходное положение, при котором поршень 17 упрется в упорную шайбу 27. Толкатель 19 клапана, также упираясь в упорную шайбу, надавит своим шипом на шарик клапана 16 и откроет его.

Принцип работы. Под действием усилия, приложенного к педали при торможении, жидкость из главного тормозного цилиндра 22 (рис. 4, б) вытесняется в трубопроводы, проходит через открытый шариковый клапан гидровакуумного усилителя и поступает к колесным тормозным цилиндрам. При увеличении усилия на педали давление жидкости возрастет, и поршень 13 вместе с мембраной 12 и седлом вакуумного клапана поднимется вверх, преодолевая сопротивление пружины 11. При этом седло прижмется к вакуумному клапану 6, вследствие чего полости В и Г разобщатся.

При дальнейшем перемещении поршня и движении вакуумного клапана, связанного стержнем с воздушным клапаном 7, последний открывается, преодолевая сопротивление своей пружины, в результате чего полость Г сообщается с полостью Д, а, следовательно, и с атмосферой. Через полости Д и Г атмосферный воздух по шлангу поступает в полость А вакуумной камеры, в то время как полость Б остается соединенной с впускным трубопроводом двигателя. Вследствие разности давлений в полостях А и Б мембрана вместе со штоком и поршнем передвинется вправо. При этом под действием пружины шарикового клапана толкатель клапана отожмется влево на величину зазора И между штифтом 20 и толкателем клапана (рис. 4,в), и шариковый клапан закроется (рис. 4,г). При движении поршня создается дополнительное давление на жидкость, передаваемое в колесные тормозные цилиндры. Шариковый клапан в это время закрыт, и возросшее давление жидкости не передается на поршни главного цилиндра и клапаны управления.

Следящее действие клапана управления обеспечивает пропорциональность между усилием, прикладываемым к педали тормоза, и дополнительным усилием, развиваемым гидровакуумным усилителем. При торможении между давлением тормозной жидкости, действующим на поршень 13 (рис. 4,а) снизу, и усилием пружин и давлением воздуха на клапаны сверху в какой-то момент наступает равновесие. Мембрана 12 опускается вниз, воздушный клапан 7 закрывается, и поступление воздуха в полость А прекращается. Если водитель сильнее нажмет на педаль, под действием дополнительной порции тормозной жидкости поршень 13 поднимется, равновесие нарушится, воздушный клапан 7 вновь приоткроется, впустив дополнительную порцию воздуха в полость А. Давление на мембрану 1 увеличится, соответственно возрастет усилие, создаваемое поршнем 17, затем вновь наступит равновесие.

В процессе растормаживания давление жидкости, действующей на поршень клапана, снижается. Мембрана 12 опускается, воздушный клапан закрывается, вакуумный клапан открывается, полость А сообщается с полостью Б, и разрежение с обеих сторон мембраны 1 усилителя становится одинаковым. Возвратная пружина 5 возвращает толкатель 4 вместе с поршнем 17 в исходное положение. Толкатель 19 клапана, дойдя до упорной шайбы 21, останавливается и открывает своим шипом шариковый клапан 16, так как поршень вместе с шариковым клапаном будет еще продолжать движение на величину зазора И (рис. 4,в) до упора поршня в шайбу 21 (рис. 4,а).

При остановке двигателя запорный клапан автоматически разъединяет гидровакуумный усилитель и впускной трубопровод, вследствие чего в усилителе поддерживается разрежение, позволяющее выполнить одно - два усиленных торможения при неработающем двигателе.

При пуске двигателя разрежение будет передаваться в полость Б, и между полостями А и Б на короткое время возникнет перепад давлений. Мембрана переместит толкатель 4 вправо на величину зазора К (рис. 247, в), не вызывая срабатывания тормозного механизма.