Тормозные механизмы, назначение, типы. Устройство и работа колесных и трансмиссионных тормозных механизмов

Тормозные приводы - назначение и типы приводов Устройство и работа механического, гидравлического, пнев­матического и эпнев­матическоголектропневматического  тормозных приводов. Усилители тормозных приводов, назначение, типы, устройство и работа. Антиблокировочные системы тормозов.

Влияние состояния тормозной системы на безопасность движения.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

   Приступая к изучению темы, уясните, что в соот­ветствии с требованиями, предъявляемыми к тормозным системам автотранспортных средств, тормозное управление автомобиля сис­темы включают в себя следующие сис­темы:

− рабочую тормозную систему;

− стояночную тормозную систему;

− запасную тормозную систему;

− вспомогательную тормозную систему (тормоз-замедлитель). 

Запомните, что обязательными для всех моделей автомобилей являются основная и стояночная тормозные системы. Уясните, что тормоз­ная система состоит из тормозных механизмов и тормозного при­вода. Выясните, по каким признакам классифицируются тормоз­ные механизмы.

Изучите устройство и работу колесных барабанно-колодочных тормозных механизмов автомобилей, дисковых тормозных механизмов автомобилей. Выясните, какую колодку называют первичной, а какую - вторичной и от чего это зависит.

Уясните назначение тормозного привода, и какие их типы при­меняются на автомобилях.

Выясните преимущества и недостатки различных тормозных приводов. Разберитесь, почему на легковых и грузовых автомобилях малой грузоподъёмности получил применение гидравлический привод, а на автомобилях средней и большой грузоподъёмности - пневматический. Изучите работу гидравлического тормоз­ного привода, а также устройство и работу главного тормозного цилиндра. Изучите устройство колесных цилиндров, обратите внимание на конструкцию и расположение перепускного клапана, перекрывающего отверстие для удаления воздуха из системы.

Для повышения безопасности движения на авто­мобилях применяют двухконтурные или многоконтурные приводы тормозных механизмов.

Проследите по схеме работу контуров пневматического тормозного привода.

Изучая компрессор, обратите внимание на устройство и сов­местную работу с регулятором давления.

Автомобиль КамАЗ, например, оборудован рабочей, стояночной, вспомо­гательной и запасной тормозными системами, а также устройством для аварийного растормаживания стояночного тормоза. Воздух от компрессора через регулятор давления поступает в тормозные системы по пяти отдельным пневматическим контурам. Устройство и работу приборов пневматического тормозного привода автомобиля КамАЗ лучше изучать по пневматическим контурам.

Изучите устройство и работу электропневматического автомобильного тормозного приводас электронным управлением (EBS),особенностиустройства и работы основных приборов электропневматического автомобильного тормозного приводас электронным управлением (EBS).

Как известно, при заблокированных колесах возникает явление юза, заноса, ухудшаются сцепление шин с дорогой, управляемость и устойчивость автомобиля; увеличивается тормозной путь. Чтобы обеспечить максимальное замедление при торможении, особенно на скользких дорогах, при этом сохранить устойчивость движения автомобиля и его управляемость, величины тормозных моментов на колёсах каждой оси должны быть пропорциональны нагрузкам на дорогу. Тормозные моменты по осям и колесам автомобиля перераспределяются с помощью регуляторов тормозных сил. Антиблокировочные системы предотвращают юз и занос, повышают эффективность торможения, улучшаю управляемость и устойчивость автомобиля при торможении.

Для снижения силы необходимого давления на педаль тормозного привода широко применяют усилители. Тщательно изучите устройство и работу вакуумного и гидровакуумного усилителей тормозного привода автомо­билей.

На затяжных спусках и в условиях частого торможения с целью снижения теплового режима тормозных механизмов рабочей тормозной системы используют вспомогательные тормозные системы. Изучите устройство и работу газодинамической вспомогательной тормозной системы автомобилей КамАЗ, ретардеров и интардеров других автомобилей и автобусов.Уясните влияние технического состояния тормозной системы на безопасность дорожного движения.

Источники: О.1 с. 432-510; О.2, с. 398-463; Д.3, с. 287-330; Д.10.

Вопросы для самопроверки

1. Какие тормозные системы испольуются в тормозном управлении автомобиля? Их назначение.

2. Устройство рабочей тормозной системы с гидравлическим приводом тормозов.

3. Устройство рабочей тормозной системы с пневматическим приводом тормозов.

4. Какие силы действуют на тормозные колодки?

5. Устройство колёсных тормозных механизмов изучаемых автомобилей.

6. Назначение и типы тормозных приводов.

7. Устройство и работа главного тормозного цилиндра гидравлического привода тормозов

8. Устройство колёсного цилиндра гидравлического привода тормозов.

9. Устройство и работа усилителя гидравлического тормозного привода.
10.Назначение, устройство и работа компрессора.

11. Особенности устройства тормозной системы автомобиля КамАЗ.

12. Устройство и работа регулятора давления автомобиля КамАЗ.

13. Устройство и работа предохранителя от замерзания автомобилей КамАЗ.

14. Устройство и работа тройного защитного клапана.

15. Устройство и работа двухсекционного тормозного крана автомобилей КамАЗ.

16. Устройство и работа крана управления стояночным тормозом автомобилей КамАЗ.

17. Устройство и работа клапана ограничения давления автомобилей.

18. Устройство и работа автоматического регулятора тормозных сил в гидравлическом и

пневматическом приводах.

19. Устройство и работа тормозной камеры с пружинным энергоаккумулятором типа 20/20 автомобилей КамАЗ.

 20. Устройство и работа одинарного защитного клапана.

Тема 25. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЕМ

Содержание

    Системы управления автомобилем: антиблокировочная система, противобуксовочная система, электронная система курсовой стабилизации (устойчивости) - назначение, устройство и работа. Дополнительные функции системы курсовой устойчивости.

Методические указания

    На современных автомобилях устанавливаются системы активной безопасности автомобиля. Изучите общее устройство и назначение систем. Усвойте устройство и работу ABS — антиблокировочной системы. ABS является активной системой безопасности автомобиля, которая предотвращает блокировку колес при торможении, что сохраняет возможность управления автомобилем в критических ситуациях. ABS позволяет добиться оптимальной эффективности торможения при различном состоянии дорожного покрытия. ABS работает путем растормаживания заблокированных колес. Во время торможения, водитель, нажимая на педаль тормоза, создает давление в тормозных механизмах на каждом из колес, затормаживая их. Датчики числа оборотов передних колес и заднего моста сообщают электронному блоку управления ABS текущую угловую скорость колес. В случае определения заблокированных колес ABS включается в действие. Если какие-либо из колес оказываются в заблокированном состоянии, ABS сбрасывает давление в тормозных механизмах на каждом из заблокированных колес
   Колесо, на котором было сброшено давление, начинает прокручиваться с увеличивающейся скоростью. В этот момент сброс давления прекращается. Если скорость вращения колеса превышает определенную величину, блок управления вновь подает давление на соответствующий тормозной механизм.

   Противобуксовочная система. В зависимости от производителя антипробуксовочная система имеет следующие названия:

ASR (Automatic Slip Regulation, Acceleration Slip Regulation) на автомобилях Mercedes, Volkswagen, Audi и дрдр..

ASC (Anti-Slip Control) на автомобилях BMW;

A-TRAC (Active Traction Control) на автомобилях Toyota;

DSA (Dynamic Safety) на автомобилях Opel;

DTC (Dynamic Traction Control) на автомобилях BMW;

ETC (Electronic Traction Control) на автомобилях Range Rover;

ETS ( Electronic Traction System) на автомобилях Mercedes;

STC (System Traction Control) на автомобилях Volv o;

TCS (Traction Control System) на автомобилях Honda;

TRC (Traking Control) на автомобилях Toyota.

  Электронная противобуксовочная система ASR является автоматической системой для предотвращения пробуксовки ведущих колес в различных режимах движения и стабилизации автомобиля на дороге. ASR включает в себя также все функции ABS. В зависимости от числа оборотов колес ASR может работать в режиме ABS и, собственно, ASR. В случае если ASR распознает пробуксовку ведущих колес, то производится тормозящее воздействие на тормозные механизмы колес и воздействие на двигатель для реализации функции блокировки дифференциала. На основании сигналов датчиков частоты вращения колес блок управления ABS/ASR определяет следующие характеристики: угловое ускорение ведущих колёс; скорость движения автомобиля (на основании угловой скорости неведущих колёс); характер движения автомобиля - прямолинейное или криволинейное (на основании сравнения угловых скоростей неведущих колёс); величину проскальзывания ведущих колёс (на основании разницы угловых скоростей ведущих и неведущих колёс).

В зависимости от текущего значения эксплуатационных характеристик производится управление тормозным давлением или управление крутящим моментом двигателя.

   Управление крутящим моментом двигателя осуществляется во взаимодействии с системой управления двигателем. На основании информации о проскальзованиипроскальзывании ведущих колес, получаемой от датчиков угловой скорости колес, и фактической величине крутящего момента, получаемой от блока управления двигателем, блок управления противобуксовочной системы вычисляет величину необходимого крутящего момента. Данная информация передается в блок управления системы управления двигателем и реализуется с помощью различных действий: изменения положения дроссельной заслонки; пропуска впрыскиваний топлива в системе впрыска; пропуска импульсов зажигания или изменения угла опережения зажигания в системе зажигания; отмены переключения передачи в автомобилях с автоматической коробкой передач. 

  Э лектронная система курсовой стабилизации (устойчивости).

  Электронная система курсовой стабилизации (другое наименование - система динамической стабилизации) предназначена для сохранения устойчивости и управляемости автомобиля за счет заблаговременного определения и устранения критической ситуации. С 2011 года оснащение системой курсовой устойчивости новых легковых автомобилей является обязательным в США, Канаде, странах Евросоюза. Электронная программа стабилизации автомобиля ESP является активной системой безопасности для стабилизации заданного движения автомобиля во время любых дорожных ситуаций. Система работает путем тормозного воздействия на одно или несколько колес и путем воздействия на двигатель, позволяя производить торможение двигателем. ESP стабилизирует автомобиль при разгоне и торможении, при движении по прямой, в поворотах и при свободном качении, удерживая его в пределах заданной водителем траектории.

  Система позволяет удерживать автомобиль в пределах заданной водителем траектории при различных режимах движения (разгоне, торможении, движении по прямой, в поворотах и при свободном качении).

В зависимости от производителя различают следующие названия системы курсовой устойчивости (стабилизации):

ESP (Electronic Stability Programme) на большинстве автомобилей в Европе и Америке;

ESC (Electronic Stability Control) на автомобилях Honda, Kia, Hyundai;

DSC (Dynamic Stability Control) на автомобилях BMW, Jaguar, Rover;

DTSC (Dynamic Stability Traction Control) на автомобилях Volvo;

VSA (Vehicle Stability Assist) на автомобилях Honda, Acura;

VSC (Vehicle Stability Control) на автомобилях Toyota;

VDC (Vehicle Dynamic Control) на автомобилях Infiniti, Nissan, Subaru.

      Система курсовой устойчивости является системой активной безопасности более высокого уровня и включает антиблокировочную систему тормозов (ABS), систему распределения тормозных усилий (EBD), электронную блокировку дифференциала (EDS), антипробуксовочную систему (ASR). Система курсовой устойчивости объединяет входные датчики, блок управления и гидравлический блок в качестве исполнительного устройства (модулятор давления в пнемоприводе).

      Входные датчики фиксируют конкретные параметры автомобиля и преобразуют их в электрические сигналы. С помощью датчиков система динамической стабилизации оценивает действия водителя и параметры движения автомобиля.

Используются в оценке действий водителя датчики угла поворота рулевого колеса, давления в тормозной системе, выключатель стоп-сигнала. Оценивают фактические параметры движения датчики частоты вращения колес, продольного и поперечного ускорения, угловой скорости автомобиля, давления в тормозной системе.

       Блок управления системы ESP принимает сигналы от датчиков и формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства подконтрольных систем активной безопасности: впускные и выпускные клапаны системы ABS; переключающие и клапаны высокого давления системы ASR; контрольные лампы системы ESP, системы ABS, тормозной системы. В своей работе блок управления ESP взаимодействует с системой управления двигателем и автоматической коробки передач (через соответствующие блоки). Помимо приема сигналов от этих систем блок управления формирует управляющие воздействия на элементы системы управления двигателем и АКП. Для работы системы динамической стабилизации используется гидравлический блок системы ABS/ASR со всеми компонентами Определение наступления аварийной ситуации осуществляется путем сравнения действий водителя и параметров движения автомобиля. В случае, когда действия водителя (желаемые параметры движения) отличаются от фактических параметров движения автомобиля, система ESP распознает ситуацию как неконтролируемую и включается в работу.

         Стабилизация движения автомобиля с помощью системы курсовой устойчивости может достигаться несколькими способами:

− подтормаживанием определенных колес; изменением крутящего момента двигателя;

− изменением угла поворота передних колес (при наличии системы активного рулевого управления);

− изменением степени демпфирования амортизаторов (при наличии адаптивной подвески).

   При недостаточной поворачиваемости система ESP предотвращает увод автомобиля наружу за пределы траектории поворота, подтормаживая заднее внутреннее колесо и изменяя крутящий момент двигателя.

     При избыточной поворачиваемости занос автомобиля в повороте предотвращается подтормаживанием переднего наружного колеса и изменением крутящего момента двигателя.

     Подтормаживание колес производится путем включения в работу соответствующих систем активной безопасности. Работа при этом носит циклический характер: увеличение давления, удержание давления и сброс давления в тормозной системе.

     Изменение крутящего момента двигателя в системе ESP может осуществляться несколькими путями: изменением положения дроссельной заслонки; пропуском впрыска топлива; пропуском импульсов зажигания; изменением угла опережения зажигания;

отменой переключения передачи в АКПП; перераспределением крутящего момента между осями (при наличии полного привода).

     Система, объединяющая систему курсовой устойчивости, рулевое управление и подвеску носит название интегрированной системы управления динамикой автомобиля.

  Дополнительные функции системы курсовой устойчивости.

  В конструкции системы курсовой устойчивости могут быть реализованы следующие дополнительные функции (подсистемы): гидравлический усилитель тормозов, предотвращения опрокидывания, предотвращения столкновения, стабилизации автопоезда, повышения эффективности тормозов при нагреве, удаления влаги с тормозных дисков и др.

   Все перечисленные системы, как правило, не имеют своих конструктивных элементов, а являются программным расширением системы ESP.

Источники: Д.10.

            

         Вопросы для самопроверки.

1. Назначение АБС. Как работает АБС в тормозной системе с гидравлическим приводом тормозов?

2. Назначение АБС. Как работает АБС в тормозной системе с пневматическим приводом тормозов?

3. Назначение ASR. Как работает ASR?

4. Назначение АБС. Как работает АБС в тормозной системе с пневматическим приводом тормозов?

5. Назначение ESP. Как работает ESP?

6. Как дополнительные функции может выполнять ESP?

       9.Таблица 2. Варианты для выполнения теоретических заданий