Устройство тормозных систем

Рабочая тормозная система (РТС).

Назначение: служит для снижения скорости движения автомобиля с заданной эффективностью и кратковременного удержания его на месте.

Устройство: педаль с приводом тормозного крана, пневмогидравлический привод тормозных механизмов, 6 колесных тормозных механизмов.

Тормозной привод РТС.

Назначение: служит дляпередачи энергии от ее источника к тормозным механизмам и управления этой энергией в процессе ее передачи с целью осуществления торможения.

Характеристика: смешанный, пневмогидравлический, двухконтурный с комбинированным или двухпроводным приводом тормозов прицепа.

Первый контур РТС.

Назначение: служит дляуправления тормозными механизмами переднего моста автомобиля и тормозным приводом прицепа.

Устройство (в соответствии с рисунком 162):, часть двухстрелочного манометра 1, верхняя секция двухсекционного тормозного крана 28, пневмогидроаппарат 24, колесные тормозные цилиндры 23 (2 шт.), датчик включения сигнала торможения 21, датчик сигнализаторов неисправности тормозов 22, трубопроводы и шланги.

Второй контур РТС.

Назначение: служит дляуправления тормозными механизмами колес среднего и заднего мостов.

Устройство (в соответствии с рисунком 162):часть двухстрелочного манометра 1, нижняя секция тормозного крана 28, регулятор тормозных сил 20, пневмогидроаппарат 24, колесные тормозные цилиндры 23 (4 шт.), датчик включения сигнала торможения 21, датчик сигнализаторов неисправности тормозов 22, трубопроводы и шланги.

Тормозной кран.

Назначение: служит для управления исполнительными механизмами привода РТС и управления клапаном управления тормозов прицепа.

Характеристика: поршневой, двухсекционный, прямого действия, привод механический.

Установка и крепление: установлен на кронштейне, который крепится к левому лонжерону рамы с внутренней стороны.

Устройство (в соответствии с рисунком 172): корпус 25, верхняя секция (А), нижняя секция (Б), рычажный механизм привода В, опорная плита 33, атмосферный клапан (вывод) 21.

Управление краном осуществляется механическим приводом с помощью системы тяг и рычагов от тормозной педали.

Принцип действия.

В зависимости от величины усилия на педали секции крана подают в исполнительные механизмы сжатый воздух, давление которого пропорционально усилию на педали (необходимо для соответствия интенсивности торможения условиям движения).

Рис.172. Двухсекционный тормозной кран автомобиля Урал – 4320.31:

1 – рычаг; 2 – упорный винт; 3 – защитный чехол; 4 – ось ролика; 5 – ролик; 6 – толкатель; 8 –впускной клапан; 9 – тарель; 11 – шпилька; 12, 13, 24, 26 – пружины; 15 – малый поршень; 17 – впускной клапан; 18 – толкатель; 21 – атмосферный клапан; 25 – корпус; 28 – ускорительный большой поршень; 29 – полый шток; 30 – поршень верхней секции; 31 – упругий элемент; 33 – опорная плита

Корпус 25 отлит из алюминиевого сплава и, в соответствии с рисунком 172, состоит из двух частей. К верхней части крепится фланец крепления тормозного крана и раме. На каждой части корпуса имеется по 4 резьбовых отверстия, из которых одно используется для подвода воздуха от ресиверов (имеет явно выраженный выступ внутри) и три служат для отвода воздуха к исполнительным механизмам. В верхней секции используются два, в нижней – одно отверстие, остальные заглушены резьбовыми пробками. Выходная полость корпуса верхней секции соединена с нижней секцией сверлением.

Верхняя секция служит для управления тормозными механизмами переднего моста автомобиля и краном управления тормозами прицепа.

Устройство (в соответствии с рисунком 172): следящий (верхний) поршень 30 с пружиной 12, впускной клапан 8 с пружиной 13.

Следящий поршень 30 спружиной постоянно поджимается в крайнее верхнее положение. В центральной части снизу поршня имеется точно обработанный торец, который является седлом выпускного клапана. В выемке в верхней части поршня устанавливается упругий элемент механизма привода. В корпусе поршень уплотняется кольцом.

Впускной клапан 8 имеет обрезиненный поясок и металлическую втулку. Втулка является направляющим элементом, не допускающим переноса клапана в корпусе, и совместно с уплотнительным кольцом в корпусе герметизирует входную полость секции, не допуская утечек воздуха. Обрезиненный поясок при расторможенном состоянии крана постоянно прижат пружиной к седлу, выполненному на перегородке корпуса. Этот же поясок одновременно играет роль и выпускного клапана при контакте с обработанным торцом следящего поршня.

Нижняя секция служит для управления тормозными механизмами задней тележки.

Устройство (в соответствии с рисунком 172): ускорительный (большой) поршень 28, малый поршень 15 с пружиной 26, впускной клапан 17 с пружиной 24.

Ускорительный поршень 28, в соответствии с рисунком 172, служит для уменьшения времени срабатывания нижней секции крана. В расточке нижней части ускорительного поршня устанавливается малый поршень. В корпусе ускорительный поршень уплотняется двумя кольцами, и одним кольцом – на штоке.

Малый поршень 15, как и следящий верхней секции, имеет обработанный торец-седло выпускного клапана. В отторможенном состоянии малый поршень вместе с ускорительным постоянно удерживается пружиной в верхнем положении. В ускорительном поршне малый поршень уплотнен кольцом.

Впускной клапан 17 устроен так же, как и клапан верхней секции.

Рычажный механизм привода служит для передачи воздействия водителя на детали тормозного крана.

Устройство (в соответствии с рисунком 172): корпус 25, рычаг привода 1 с роликом 5, ось рычага, упорный винт 2, толкатель 18, упругий элемент 31 с тарелью 9, шпилька 11, полый шток 29, защитный чехол 3.

Атмосферный клапан 21, в соответствии с рисунком 172, служит для выпуска воздуха из тормозного крана при растормаживании и предотвращения попадания грязи в тормозной кран.

Он представляет собой резиновую пластинку, прикрепленную к выпускному отверстию нижней части корпуса крана.

Работа тормозного крана.

1 режим – исходное (расторможенное) состояние (в соответствии с рисунком 173). Педаль тормоза отпущена, усилие с рычага тормозного крана 1 снято. Под действием пружин следящий поршень 30 верхней секции, ускорительный 28 и малый 15 поршни нижней секции находятся в крайнем верхнем положении. Под действием пружин впускные клапаны 8, 17 прижаты к седлам в корпусе, прервав подачу сжатого воздуха. Зазоры, образовавшиеся между клапанами и торцами следящего и малого поршней через полый шток и атмосферный клапан, сообщают исполнительные механизмы с атмосферой, давление в них отсутствует.

Под действием пружины и следящего поршня через упругий элемент 31 и тарель 9 толкатель 18 отведен в верхнее положение, рычаг упирается упорным винтом 2 в корпус рычажного механизма.

2 режим – торможение автомобиля (в соответствии с рисунком 172, 173). Под действием усилия водителя, приложенного к педали и через привод подведенного к рычагу привода тормозного крана, последний, проворачиваясь вокруг своей оси, роликом воздействует на толкатель, перемещая его вниз.

Рис.173. Работа тормозного крана:

а - торможение автомобиля; б - растормаживание автомобиля

Движение толкателя вниз передается на тарель, а от нее – упругому элементу, который, частично удерживаясь под действием усилия водителя, передает усилие следящему поршню.

Поршень, сжимая пружину, движется вниз. Обработанный торец поршня, соприкоснувшись с клапаном, перекрывает связь верхней секции с атмосферой, а при дальнейшем ходе поршня вниз отводит клапан 13 от седла в корпусе. В образовавшуюся щель между клапаном 13 и седлом начинает поступать сжатый воздух от ресивера первого контура. Заполнив верхнюю секцию, воздух устремляется к исполнительным механизмам тормозов передней оси автомобиля и крану управления тормозами прицепа, в которых начинает расти давление. Одновременно через отверстие в корпусе воздух поступает в полость над ускорительным поршнем. По мере роста давления в верхней секции и связанных с ней исполнительных механизмах, растет давление и над ускорительным поршнем. Под действием давления воздуха ускорительный поршень вместе с малым поршнем движутся вниз, сжимая пружину. Торец малого поршня, коснувшись клапана нижней секции, прерывает связь с атмосферой, а при дальнейшем ходе поршней вниз отводит клапан от седла в корпусе.

В образовавшийся зазор устремляется воздух от ресивера второго контура и, заполнив нижнюю секцию, проходит к исполнительным механизмам тормозов задней тележки.

Начинается торможение автомобиля, которое, по мере роста давления в исполнительных механизмах, становится все более интенсивным. При полном ходе педали, когда перемещение деталей тормозного крана максимальное, давление в исполнительных механизмах выравнивается с давлением в ресиверах. В результате чего автомобиль тормозит с максимальной интенсивностью.

Однако такое торможение используется только при необходимости резко затормозить машину при внезапно возникшей опасности. В подавляющем большинстве случаев используется плавное торможение, именуемое служебным, когда водитель не полностью нажимает на педаль, т.е. прикладывает небольшое усилие.

В этом случае давление сжатого воздуха, подаваемого в исполнительные механизмы, должно быть пропорциональным усилию на педали, то есть работа тормозного крана должна осуществляться в следящем режиме.

По мере роста давления воздуха под следящим поршнем верхней секции увеличивается сила, действующая на поршень снизу. Когда эта сила выравнивается с силой, которая воздействует на поршень сверху (усилие водителя), и чуть-чуть превышает ее поршень начинает перемещаться вверх, сжимая упругий элемент механизма привода. Продвижение поршня вверх освобождает клапан верхней секции, который, следуя за поршнем под действием своей пружины, садится в седло на корпусе и прерывает дальнейшее поступление сжатого воздуха из ресивера. В верхней секции и связанных с ней исполнительных механизмах рост давления прекращается.

Одновременно прекращается рост давления над ускорительным поршнем, а под ним давление воздуха продолжает нарастать. Когда давление воздуха над и под ускорительным поршнем выравнивается, под действием пружины малый поршень вместе с ускорительным приподнимается вверх, освобождая клапан нижней секции. Тот поднимается вверх под действием своей пружины и перекрывает проход сжатого воздуха из ресивера к исполнительным механизмам. Рост давления и в нижней секции прекращен. Автомобиль тормозит с интенсивностью, заданной водителем ходом педали.

Даже самое незначительное колебание величины сил нарушает равновесие и либо впускает дополнительный воздух, либо удаляет излишествующий.

3 режим – растормаживание автомобиля (в соответствии с рисунком 173). Водитель убирает ногу с педали тормоза. Сила, прижимавшая следящий поршень в нижнее положение, исчезает. Под действием пружины и давления воздуха в верхней секции следящий поршень поднимается в крайнее верхнее положение, между торцом поршня и клапаном верхней секции образуется щель. Сжатый воздух из верхней секции и исполнительных механизмов первого контура через образовавшуюся щель, полый шток и атмосферный клапан выходит в атмосферу.

Давление в верхней секции крана падает (до атмосферного), одновременно падает давление над ускорительным поршнем. Под действием пружины и давления воздуха в нижней секции малый и ускорительный поршни поднимаются в верхнее положение. Торец малого поршня освобождает проход воздуха через втулку клапана в атмосферу. Давление в исполнительных механизмах второго контура снижается до атмосферного. Автомобиль растормаживается.

4 режим – действие крана при неисправном втором контуре. При отказе второго контура (отсутствует воздух в ресивере) нижняя секция не работает, верхняя работает в обычном режиме. Автомобиль тормозится только передней осью.

5 режим – действие тормозного крана при неисправном первом контуре (на этом режиме нижняя секция управляется механически) (в соответствии с рисунком 172). В случае отсутствия давления воздуха в первом контуре при нажатии на педаль рычаг роликом воздействует на толкатель и тот через тарель и упругий элемент смещает вниз следящий поршень.

Поскольку под следящим поршнем отсутствует давление, то противодействие движению поршня оказывает только его пружина, перемещающаяся вместе со следящим поршнем шпилька механизма привода, упирается в полый шток и вызывает его перемещение вниз. Перемещающийся шток своим выступом нажимает на малый поршень и вызывает его движение вниз.

Торец поршня перекрывает связь нижней секции с атмосферой, а при дальнейшем ходе открывает впускной клапан и сжатый воздух из ресиверов поступает в нижнюю секцию и исполнительные механизмы второго контура. Автомобиль затормаживается колесами задней тележки. Когда сила, действующая на малый поршень от давления воздуха, сравнивается с силой, действующей на малый поршень со стороны привода, произойдет деформация упругого элемента в следящем поршне и малый поршень вместе с полым штоком приподнимется вверх, закрыв впускной клапан нижней секции. Таким образом, и в этом случае следящее действие обеспечено.