Устройство фрикционных дисковых тормозных механизмов рабочей тормозной системы автомобилей ВАЗ – 2101 и ВАЗ - 2108

В сравнении с фрикционными барабанными колодочными тормозными механизмами, дисковые тормозные механизмы:

«+»:

– имеют более низкий коэффициент эффективности, что обусловливает необходимость больших величин приводных сил в тормозном приводе для создания высоких тормозных моментов;

– обладают лучшей стабильностью, т.е. отсутствует зависимость тормозной эффективности механизма от состояния поверхностей трения;

– имеют меньшую чувствительность к попаданию воды, т.к. давление колодок в 3…4 раза больше по сравнению с барабанными тормозными механизмами из-за больших приводных сил при меньшей площади накладок;

– имеют меньший ход поршня рабочего цилиндра;

– имеют более благоприятные условия для охлаждения, т.к. в подавляющем большинстве конструкций тормозной диск механизма открытый;

– имеют меньшую массу;

«-»:

– имеют неуравновешенность тормозных сил, что создает дополнительные нагрузки на ступичные подшипники при торможении;

– имеют более интенсивный износ тормозных накладок, но при более легкой замене тормозных колодок в целом;

С дисковыми тормозными механизмами могут применяться гидравлический, пневматический и электрический приводы.

По конструкции скобы, т.е. элемента, соединяющего между собой обе тормозные колодки, дисковые тормозные механизмы подразделяются:

– механизмы с фиксированной (неподвижной) скобой (применяется в автомобиле ВАЗ – 2101);

– механизмы с плавающей скобой (применяется в автомобиле ВАЗ – 2108);

– механизмы с качающейся скобой.

Тормозной механизм переднего колеса автомобиля ВАЗ – 2101 дисковый с фиксированной скобой (рис.7). Состоит из суппорта 12 в сборе с рабочими цилиндрами 17, тормозного диска 18, двух тормозных колодок 16, соединительных пальцев 8 и трубопроводов.

Рисунок 7 - Тормозной механизм переднего колеса автомобиля ВАЗ – 2101.

1 – штуцер для прокачки привода тормозного механизма; 2 – соединительная трубка рабочих цилиндров; 3 – поршень колесного цилиндра; 4 – фиксатор колесного цилиндра; 5 – тормозная колодка; 6 – уплотнительное кольцо; 7 – пылезащитный колпачок; 8 – пальцы крепления колодок; 9 – болт крепления суппорта к кронштейну; 10 – поворотный кулак; 11 – кронштейн крепления суппорта; 12 – суппорт; 13 – защитный кожух; 14 – шплинт; 15 – прижимная пружина колодки; 16 – тормозные колодки; 17 – колесный цилиндр; 18 – тормозной диск.

Суппорт крепится к кронштейну 11 двумя болтами 9, которые стопорятся отгибанием на грань болтов стопорных пластин. Кронштейн 11 в свою очередь крепится к фланцу поворотного кулака 10 вместе с защитным кожухом 13 и поворотным рычагом. В суппорте выполнен радиусный паз, через который проходит тормозной диск 18 и два поперечных паза для размещения тормозных колодок 16. В приливах суппорта имеются два окна с направляющими пазами, в которых установлены два противолежащих цилиндра 17. Для фиксации цилиндров относительно суппорта в цилиндре установлен пружинный фиксатор 4, входящий в боковой паз суппорта.

В каждом цилиндре расположен поршень 3 (рис.8, 1), который уплотняется упругим резиновым кольцом 6 (рис.8, 3). Оно расположено в канавке цилиндра и плотно обжимает поверхность поршня. Полость цилиндра защищена от загрязнения резиновым колпачком 8 (рис.8, 2).

Рабочие полости цилиндров соединены между собой трубопроводом 2 (рис.8, 5). Во внешний цилиндр ввернут штуцер 1 (рис.8, 6) для прокачки контура привода передних тормозов, во внутренний – штуцер шланга для подвода тормозной жидкости.

Поршень 3 (рис.8, 1) упирается в тормозные колодки 16 (рис.8, 11), на которые наклеены накладки 5. Колодки установлены на пальцах 8 и поджимаются к ним пружинами 15 (рис.8, 7). Пальцы 8 удерживаются в цилиндре шплинтами 14 (рис.8, 9).

Тормозной диск 18 крепится к ступице колеса двумя установочными штифтами.

Рисунок 8 - Устройство суппорта тормозного механизма переднего колеса автомобиля ВАЗ - 2101.

1 – поршень; 2 – пылезащитный колпачок; 3 – уплотнительное кольцо; 4 – суппорт с цилиндрами; 5 – соединительная трубка тормозных цилиндров; 6 – штуцер выпуска воздуха; 7 – прижимная пружина колодки; 8 – пальцы крепления тормозных колодок; 9 – шплинты; 10 – пружины; 11 – тормозные колодки.

Торможение осуществляется за счет того, что при повышении давления в рабочих цилиндрах поршни перемещаются и прижимают тормозные колодки к тормозному диску, затормаживая его.

Плоскость каждой тормозной накладки равномерно прилегает к соответствующей плоскости тормозного диска. Такая простая кинематика механизма позволяет обеспечить минимальную величину зазоров между накладками и диском, порядка 0,1 мм. Это способствует повышению быстродействия рабочей тормозной системы с дисковыми тормозными механизмами. При этом к точности изготовления и установки тормозного диска предъявляются повышенные требования.

В отличие от барабанных тормозных механизмов, которые растормаживаются возвратными пружинами, растормаживание дисковых тормозных механизмов с гидравлическим приводом производится уплотнительными кольцами поршней рабочего цилиндра (рис.9). В процессе торможения из-за движения поршня происходит деформация уплотнительного кольца. После падения давления в рабочем цилиндре в процессе растормаживания кольцо принимает прежнюю форму за счет собственной упругости и отводит поршень от тормозной колодки. При износе накладок поршни перемещаются в новое положение – автоматическая регулировка зазора.

Рисунок 9 - Схема работы уплотнительного кольца дискового тормозного механизма.

а – торможение; б – растормаживание.

1 – рабочий цилиндр; 2 – поршень; 3 – уплотнительное кольцо.

Тормозной механизм переднего колеса автомобиля ВАЗ – 2108 дисковый, с автоматической регулировкой зазора между колодками и диском, с плавающей скобой и сигнализатором износа тормозных колодок. Скоба образуется суппортом 3 (рис. 10) и колесным цилиндром 5, которые стянуты болтами. Подвижная скоба крепится болтами к пальцам 9, которые установлены в отверстиях направляющей колодок. В эти отверстия закладывается смазка, между пальцами и направляющей колодок установлены резиновые чехлы 8. К пазам направляющей поджаты пружинами тормозные колодки 4, внутренняя колодка имеет сигнализатор износа накладки.

В полости цилиндра 5 установлен поршень 6 с уплотнительным кольцом 7. За счет упругости этого кольца поддерживается оптимальный зазор между колодками и диском.

Применяются такие механизмы и в системах, где на один тормозной механизм действует один контур тормозного привода, при этом рабочий цилиндр один на весь механизм. Скоба (суппорт) 3, в которой закреплен блок гидроцилиндров 5, имеет возможность перемещаться параллельно оси колеса относительно неподвижной направляющей колодок 2. При торможении поршни 6 гидроцилиндров воздействуют на внутреннюю колодку, прижимая ее к тормозному диску 1. Под действием реактивной силы блок гидроцилиндров совместно с суппортом начинает перемещаться к оси автомобиля и воздействует на наружную колодку, прижимая и ее к тормозному диску.

Положительное свойство механизмов с плавающей скобой – уменьшение габаритов по ширине, но ход поршня возрастает в два раза по сравнению с механизмом с неподвижной скобой. Для растормаживания можно использовать как упругое уплотнительное кольцо 7, так и пружины, которые могут устанавливаться вместе с направляющими пальцами.

Рисунок 10 - Тормозной механизм переднего колеса автомобиля ВАЗ – 2108.

1 – тормозной диск; 2 – направляющая колодок; 3 – суппорт; 4 – тормозные колодки; 5 – цилиндр; 6 – поршень; 7 – уплотнительное кольцо; 8 – защитный чехол направляющего пальца; 9 – направляющий палец; 10 – защитный кожух.

Вопросы для самопроверки:

1. Объясните назначение и типы тормозных механизмов. Какие типы тормозных механизмов применяются в рабочей тормозной системе?

2. Объясните, какие типы фрикционных барабанных колодочных тормозных механизмов применяются в рабочей тормозной системе изучаемых автомобилей;

3. Объясните устройство и принцип работы тормозных механизмов автомобиля ГАЗ - 24;

4. Объясните преимущества и недостатки передних и задних тормозных механизмов автомобиля ГАЗ - 24;

5. Объясните устройство и принцип работы тормозных механизмов автомобиля ВАЗ – 2101.

Литература:

1. Тур Е.Я. Устройство автомобиля. – М.: Машиностроение, 1990.

2. Михайловский Е.В. Устройство автомобиля. – М.: Машиностроение, 1985.

3. Роговцев В.Л. Устройство и эксплуатация автотранспортных средств. – М.: Транспорт, 1989.

4. Пехальский А.П. Устройство автомобилей. – М.: «Академия», 2005.

Лекция