Полная версия

Главная arrow Техника arrow Автомобили

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ТОРМОЗНЫЕ ПРИВОДЫ

К тормозным приводам автомобилей предъявляют следующие основные требования:

  • • обеспечение следящего действия, т.е. на режимах торможения и оттормаживания тормозные моменты, развиваемые тормозными механизмами, должны быть пропорциональны усилию, приложенному водителем к тормозной педали, и перемещению ее;
  • • время срабатывания тормозного привода при торможении не должно превышать 0,6 с, а при оттормаживании — 1,2 с;
  • • привод рабочей тормозной системы должен иметь не менее двух независимых контуров, чтобы в случае повреждения какой-либо части привода обеспечивалась остаточная эффективность рабочей тормозной системы не менее 50% предписанной;
  • • обеспечение автоматического торможения прицепа в случае его отрыва от тягача.

Схемы наиболее распространенных двухконтурных тормозных приводов приведены на рис. 24.14.

Тормозные приводы могут быть пневматические, гидравлические и комбинированные.

Схема двухконтурных тормозных приводов

Рис. 24.14. Схема двухконтурных тормозных приводов: а — по осям; б — диагональная; в — с дублированием передних тормозов; г — с дублированием передних тормозов и раздельным управлением каждого заднего; д — с полным дублированием по мостам

Пневматический привод, при котором тормозные механизмы приводятся в действие за счет использования энергии сжатого воздуха, применяют в тормозных системах грузовых автомобилей средней и большой грузоподъемности, а также автобусов.

В легковых автомобилях особо малого и малого классов, а также грузовых автомобилях и автобусах полной массой до 1 т применяют гидравлические приводы, приводимые в действие водителем. Гидравлические приводы могут снабжаться вакуумными, пневматическими или гидравлическими усилителями, которые облегчают управление тормозной системой.

На грузовых автомобилях и автопоездах большой и особо большой грузоподъемности используют комбинированные тормозные приводы (пневмогидравлические и электропневматические).

Гидравлический тормозной привод. Различают гидравлические тормозные приводы прямого и непрямого действия. В первом случае водитель воздействует непосредственно на тормозные механизмы, во втором случае помимо водителя в действии принимает участие усилитель.

Схема гидравлического тормозного привода прямого действия представлена на рис. 24.15. При нажатии на тормозную педаль 5 поршень 4 главного тормозного цилиндра перемещается влево, создавая давление в полости А. Под действием этого давления смещается влево поршень 3, создавая давление и в полости Б. В результате жидкость по трубопроводам 2 и 7 поступает к колесным гидроцилиндрам 1 и 8 и происходит торможение автомобиля.

Гидравлический тормозной привод прямого действия

Рис. 24.15. Гидравлический тормозной привод прямого действия:

1,8 — колесные тормозные цилиндры; 2,7 — трубопроводы; 3,4 — поршни; 5 — тормозная педаль; 6 — главный тормозной цилиндр; Л и б — полости главного тормозного цилиндра

Схема гидравлического тормозного привода с вакуумным усилителем показана на рис. 24.16. Вакуумный усилитель имеет следящий клапан

Гидравлический тормозной привод с вакуумным усилителем

Рис. 24.16. Гидравлический тормозной привод с вакуумным усилителем:

1, 10—колесные тормозные цилиндры;2,6 — трубопроводы; 3 — главный тормозной цилиндр; 4 — вакуумный усилитель; 5 — тормозная педаль; 7,8

поршни; 9 — клапан

9 и диафрагму. В полости Б постоянно поддерживается вакуум, а полость А соединяется с помощью клапана 9 с полостью Б в оттормо- женном состоянии или с атмосферой при торможении.

При торможении усилие от педали 5 передается на клапан 9, который соединяет полость А с атмосферой, предварительно отсоединив ее от полости Б. Атмосферное давление перемещает мембрану влево, создавая дополнительное усилие на поршни 7и 8.

Гидравлический тормозной привод включает ряд устройств, соединенных последовательно или параллельно в зависимости от назначения и выполняемых функций. К ним относят главные тормозные цилиндры, усилители, колесные тормозные цилиндры, гидронасосы, аккумуляторы, регистрирующую и предохранительную аппаратуру.

Главный тормозной ц и л и н д р подает жидкость в колесные тормозные цилиндры под давлением, пропорциональным усилию на тормозной педали.

На рис. 24.17 показан главный тормозной цилиндр автомобилей ГАЗ с двумя последовательно расположенными поршнями 3 и 8. На первичном 8 и вторичном 3 поршнях установлены подвижные головки 6 с уплотнительными кольцами 7 и манжетами 11. Головки удерживают упорные стержни 5, впрессованные в поршни. Головки поджимают к поршням пружины 15. Поршни в сборе с головками и уплотнениями прижимают к упорным болтам 10 возвратные пружины 4. В верхних частях первичного 12 и вторичного 2 картеров

Главный тормозной цилиндр автомобилей ГАЗ

Рис. 24.17. Главный тормозной цилиндр автомобилей ГАЗ:

/ и II— полости главного тормозного цилиндра; 7 — клапан избыточного давления; 2,12 — соответственно вторичный и первичный картеры; 3,8 — соответственно вторичный и первичный поршни; 4 — возвратная пружина поршня; 5 — упорный стержень; 6 — головка поршня; 7 — уплотнительное кольцо; 9 — толкатель; 10 — упорный болт; 11 — манжета; 13, 14 — уплотнительные кольца поршня и корпуса; 15 — пружина головки поршня; 16 — пружина клапана избыточного давления

установлены клапаны 1 избыточного давления с пружинами 16. Главный цилиндр через толкатель 9 соединяется с тормозной педалью.

В отторможенном положении поршни 3 и 8через головки упираются в упорные болты 10. При этом между поршнем и головкой образуется зазор, через который жидкость из бачка проходит в рабочие полости цилиндра.

При торможении толкатель 9 перемещает первичный поршень 8. Головка 6 под действием пружины 15 прижимается через уплотнительное кольцо 7к поршню, разобщая жидкость в бачке от жидкости в первичной рабочей полости цилиндра. Жидкость из рабочей полости цилиндра проходит через отверстия в пластине клапана избыточного давления и поступает в трубопровод, идущий к колесным цилиндрам задних тормозных механизмов. Одновременно жидкость, находящаяся в первичной рабочей полости цилиндра, действует на вторичный поршень 3, который вытесняет жидкость в трубопровод, ведущий к передним тормозным механизмам.

При растормаживании поршни 3 и 8 возвращаются в исходное положение до упора головок 6 в болты 10 под действием возвратных пружин 4.

Для уменьшения усилия, затрачиваемого водителем при торможении, применяют различные усилители. На автомобиле ГАЗ-53-12

устанавливают гидровакуумный усилитель диафрагменного типа. Он создает дополнительное давление в системе гидравлического привода тормозов. Действие усилителя основано на использовании разрежения во впускном трубопроводе двигателя.

Гидровакуумный усилитель (рис. 24.18) состоит из камеры 1 с диафрагмой 3, дополнительного гидравлического цилиндра 14 и клапана управления 10. Камера выполнена из двух половин, отштампованных из стального листа. К диафрагме с помощью тарелки 2 и втулки крепится толкатель 4 поршня дополнительного гидравлического цилиндра. Пружина 5 постоянно стремится отжать диафрагму в крайнее левое положение.

Гидровакуумный усилитель тормоза

Рис. 24.18. Гидровакуумный усилитель тормоза:

А, Б — полости клапана управления; В, Г— полости камеры; 7 — камера усилителя; 2 — тарелка диафрагмы; 3 — диафрагма усилителя; 4 — толкатель поршня; 5 — пружина диафрагмы; 6 — вакуумный клапан; 7 — диафрагма клапана управления; 8 — воздушный клапан; 9 — крышка корпуса; 10 — клапан управления; 7 7 — пружина клапана управления; 12 — поршень клапана управления; 13 — перепускные клапаны; 74 — дополнительный гидравлический цилиндр; 75 — клапан поршня; 16 — поршень; 77—упорная шайба поршня; 18 — толкатель

клапана

Дополнительный гидравлический цилиндр связан с корпусом камеры. Толкатель 4, жестко связанный с диафрагмой, проходит в дополнительный гидравлический цилиндр через специальный уплотнитель и действует на поршень 16. Дополнительный гидравлический цилиндр заполнен тормозной жидкостью. В поршне 16 установлен шариковый клапан 15, прижимаемый к своему седлу пружиной.

Клапан управления 10 состоит из корпуса, в котором размещены вакуумный 6 и воздушный 8 клапаны. Открытие и закрытие клапанов зависят от положения диафрагмы 7.

При работающем двигателе и отпущенной тормозной педали раз- режние из впускного трубопровода двигателя передается через запорный клапан и вакуумный баллон в полость Г камеры усилителя. Оттуда оно распространяется через отверстия в корпусах камеры и цилиндра в полость Б клапана управления, затем по центральному отверстию в полость А и далее в полость В камеры усилителя. При этом диафрагма находится с обеих сторон под действием разрежения и пружина 5 отжимает ее в крайнее левое положение, а полости главного и колесных тормозных цилиндров сообщаются между собой.

Нажатие на тормозную педаль вызывает перемещение поршня главного тормозного цилиндра. Давление жидкости передается в колесные тормозные цилиндры, а также через трубопровод — на поршень 12 клапана управления усилителя. При возрастании давления поршень 12 преодолевает усилие пружины и закрывает вакуумный клапан 6. Полости Б и А клапана управления разобщаются между собой. Затем по мере повышения давления жидкости открывается воздушный клапан 8. Воздух проходит в полость А клапана управления и по гибкому шлангу — в полость В камеры усилителя.

Так как в полости Г сохраняется разрежение, создается разность давлений в обеих частях камеры усилителя. Под действием воздуха диафрагма 3, преодолевая усилие пружины 5, смещается вправо, действуя на толкатель 4 и поршень 16. Шариковый клапан 75 закрывается, разъединяя главный тормозной цилиндр с колесными. Дальнейшее перемещение поршня 16 значительно увеличивает давление в гидравлической магистрали, и поршни колесных тормозных цилиндров с большей силой прижимают колодки к тормозным барабанам.

В то же время поступление воздуха через клапан 8 увеличивает давление сверху на диафрагму 7. Когда усилие, создаваемое давлением воздуха на диафрагму 7, превысит усилие от давления пружин и жидкости на клапан управления снизу, диафрагма прогнется вниз и воздушный клапан закроется.

Увеличение давления в полости В усилителя повышает тормозное усилие и одновременно увеличивает давление воздуха на диафрагму. Чтобы в этих условиях воздушный клапан оставался открытым, необходимо повысить давление жидкости на клапан управления снизу Этого можно достигнуть, увеличив усилие, прилагаемое к педали тормоза. Следовательно, благодаря наличию диафрагмы 7в клапане управления давление в гидравлической системе, от которого зависит эффективность торможения, будет пропорционально усилию, прилагаемому водителем к тормозной педали.

При прекращении нажатия на тормозную педаль давление в системе гидравлического привода падает. Под действием пружины клапан управления возвращается в исходное положение, что вызывает закрытие клапана 8 и открытие клапана 6. В полостях В и Г камеры усилителя и полостях А и Б клапана управления устанавливается одинаковое разрежение. Пружина 5 перемещает диафрагму 3 влево, и она занимает первоначальное положение. Вместе с диафрагмой влево отойдут толкатель 4 и поршень 16, в результате чего откроется клапан 15. Жидкость из магистрали гидравлического привода возвращается в главный тормозной цилиндр, что обеспечивает падение давления в колесных цилиндрах и полное растормаживание колес.

Между впускным трубопроводом двигателя и вакуумным баллоном установлен запорный клапан. Он позволяет автоматически отсоединить баллон от трубопровода при неработающем двигателе. Вакуумный баллон позволяет произвести несколько торможений при неработающем двигателе.

Тормозной пневмопривод. Применение пневмопривода облегчает и упрощает управление тормозной системой, создает возможность использования сжатого воздуха для различных целей. Недостатком пневмопривода являются сложность производства и обслуживания, высокая стоимость, большие, чем у гидропривода, время срабатывания, затрата мощности двигателя на привод компрессора. Пневмопривод состоит из следующих элементов (рис. 24.19):

  • • питающих — компрессор 4 и ресиверы 16, 18, 19, 2Г,
  • • управляющих — тормозные краны 14, клапаны 25 управления тормозами прицепа и полуприцепа;
  • • исполнительных — тормозные камеры 1, 28;
  • • регулирующих — регулятор давления 2, регулятор тормозных сил 15;
  • • улучшающих эксплуатационные качества и надежность — влаго- отделители 5, защитные клапаны 20, 29, сигнальные элементы 8, 17.
Схема пневмопривода

Рис. 24.19. Схема пневмопривода:

7 — тормозные камеры передних колес; 2 — регулятор давления; 3 — предохранитель от замерзания; 4 — компрессор; 5 — влагоотделитель; б — пневмоцилиндр привода рычага останова двигателя; 7 — пневмоцилиндр привода механизмов вспомогательного тормоза; 8, 17 — пнев- моэлектрические датчики; 9 — пневматический кран вспомогательного тормоза; 70 — одинарный перепускной защитный клапан (без обратного клапана); 7 7 — клапаны контрольного вывода; 72 — краны слива конденсата; 13 — двухстрелочный манометр; 74 — двухсекционный тормозной кран; 75 — регулятор тормозных сил; 76— ресивер контура рабочего тормоза переднего моста; 18 — ресивер контура рабочего тормоза заднего моста; 79 — ресивер прочих потребителей; 20 — тройной защитный клапан; 27 — ресивер контура стояночного и вспомогательного тормозов; 22 — кран стояночного тормоза; 23 — ускорительный клапан; 24 — двухмагистральный клапан; 25 — клапан управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом; 26 — автоматическая соединительная головка; 27— соединительная головка типа «Палм»; 28 — тормозные камеры задних колес с пружинным энергоаккумулятором; 29 — защитный одинарный клапан с обратным потоком; 30 — разобщительные краны; 31

редукционный клапан

Тягач и прицеп могут соединяться по одно-, двухпроводной или комбинированной схеме. Принципиальная однопроводная схема показана на рис. 24.20, а. Тормозная система тягача связана с тормозной системой прицепа одним трубопроводом с помощью соединительной головки 7. В расторможенном состоянии компрессор 1 через регулятор давления 2 подает сжатый воздух в ресиверы 3 и 9. Тормозные камеры /0 соединены с атмосферой.

Принципиальные схемы тормозного пневмопривода автопоезда

Рис. 24.20. Принципиальные схемы тормозного пневмопривода автопоезда:

а — однопроводного; б— двухпроводного; 7 — компрессор; 2 — регулятор давления; 3,9 — ресиверы; 4,5 — секции комбинированного тормозного крана; 6,7 — соединительные головки; 8 — воздухораспределитель; 10 — тормозные

камеры

При нажатии на тормозную педаль секция 5 комбинированного тормозного крана соединяет тормозные камеры 10тягача с ресивером

3. Одновременно секция 4 крана соединяет соединительную пневмолинию с атмосферой. Снижение давления сжатого воздуха в соединительной пневмолинии приводит к срабатыванию клапана воздухораспределителя 8, благодаря чему сжатый воздух из ресивера 9 подается в тормозные камеры 10 прицепа. При этом сохраняется пропорциональность между усилием на тормозной педали и давлением сжатого воздуха в тормозных камерах. При отрыве прицепа происходит его торможение вследствие падения давления в пневмолинии.

Недостаток однопроводной системы — так называемая истощаемость при неоднократных и частых торможениях.

Принципиальная схема двухпроводного тормозного привода автопоезда приведена на рис. 24.20, б. В этом случае тягач соединен с прицепом двумя пневмолиниями: питающей (соединительная головка 6) и управляющей (соединительная головка 7).

В расторможенном состоянии тормозные камеры тягача и прицепа связаны с атмосферой через тормозной кран 4 и воздухораспределитель 8. При работающем компрессоре сжатый воздух поступает одновременно в ресиверы тягача и прицепа. При нажатии на тормозную педаль тормозной кран тягача сообщает ресивер 3 с тормозными камерами /0тягача. Сжатый воздух по управляющей пневмолинии поступает к воздухораспределителю, воздействуя на клапан, сообщающий ресивер 9 с тормозными камерами 10 прицепа. В процессе торможения в ресивер 9 продолжает поступать сжатый воздух от ресивера тягача.

Преимущества двухпроводной системы заключаются в непрерывной зарядке ресивера прицепа, что обеспечивает надежную работу тормозов при многократных торможениях и меньшем времени срабатывания по сравнению с однопроводной системой.

Компрессор и регулятор давления. Применяют двухцилиндровые одноступенчатые компрессоры с жидкостным охлаждением, приводимые от двигателя клиноременной или зубчатой передачей.

При вращении коленчатого вала 1 (рис. 24.21, а) поршни 2 перемещаются в цилиндрах. Когда поршень опускается, в цилиндре создается разрежение. В него начинает поступать воздух из воздушной камеры / 7через открывающийся впускной клапан 5. Когда поршень двигается вверх, впускной клапан 5 закрывается и находящийся в цилиндре воздух сжимается, открывая пластинчатый нагнетательный клапан 4. Воздух поступает в воздушную полость 3 головки, откуда по трубке нагнетается в воздушные баллоны.

Компрессор снабжен разгрузочным устройством, обеспечивающим его перевод на холостой ход, если давление воздуха в баллонах превышает нормальное.

Под впускным клапаном 5 в каналах блока установлены плунжеры 7со штоками разгрузочного устройства. На штоки через коромысло действует пружина 6. Канал 8, расположенный под плунжерами, сообщается с регулятором давления (рис. 24.21, б), к отверстию 9 которого подведена трубка от воздушных баллонов.

При нормальном давлении воздуха в тормозной системе (не превышающем 0,6 МПа) шариковые клапаны 13 и 12 регулятора под действием пружины 16 и штока 75 опущены; отверстие втулки 17 корпуса закрыто шариком клапана 12, а боковой канал 14 штуцера открыт, сообщая через боковое отверстие 10 фильтр и канал 8 (рис. 24.21, а) разгрузочного устройства компрессора с атмосферой. Таким образом, разгрузочное устройство выключено и компрессор подает воздух в ресиверы.

Компрессор и регулятор давления

Рис. 24.21. Компрессор и регулятор давления:

а — компрессор с разгрузочным устройством; 6 — регулятор давления; в — схема клапанов; 7 — коленчатый вал; 2 — поршень компрессора; 3 — воздушная полость; 4 — пластинчатый нагнетательный клапан; 5 — впускной клапан; 6 — пружина; 7— плунжер; 8— канал; 9, 10— отверстия регулятора; 7 7 — втулка; 12, 13 — клапаны; 74 — боковой канал; 75— шток; 16— пружина регулятора; 77 —

воздушная камера

Когда давление воздуха в системе достигнет 0,70—0,75 МПа, шариковые клапаны 12 и 13 регулятора поднимутся, сжав через шток пружину 16. При этом боковой канал 14 в штуцере закрывается шариком клапана 13 и канал 8 разгрузочного устройства отсоединяется от атмосферы. Отверстие во втулке 11 (см. рис. 24.21, б) открывается шариком клапана 12, и в канал 8 (рис. 24.21, а) разгрузочного устройства поступает сжатый воздух из баллона. Сжатый воздух поднимает плунжеры 7разгрузочного устройства, которые надавливают штоками на впускные клапаны 5 компрессора. Теперь оба цилиндра компрессора через воздушную камеру 17 сообщаются между собой и нагнетание воздуха в магистраль прекращается. Как только давление воздуха в магистрали понизится, регулятор вновь включает компрессор.

Ресиверы сваривают из листовой стали и покрывают снаружи и внутри антикоррозионным составом. У каждого ресивера предусмотрен кран для слива конденсата.

Число ресиверов зависит от принятой схемы пневмопривода. Запас сжатого воздуха в ресиверах должен обеспечить несколько торможений после прекращения работы компрессора.

С целью повышения надежности работы пневмопривода на автомобилях устанавливают приборы осушки воздуха, влагоотделители и предохранители от замерзания. Это связано с тем, что сжатый воздух, нагнетаемый компрессором, содержит водяные пары, которые при низкой температуре окружающего воздуха конденсируются и могут стать причиной отказа пневмопривода. Эффективная осушка воздуха может быть достигнута при установке адсорбционных приборов с поверхностно-активными веществами (силикагелем), удерживающими частицы воды.

Влагоотделитель (рис. 24.22) предназначен для охлаждения воздуха, поступающего от компрессора в пневмосистему автомобиля, отделения и автоматического слива образовавшейся капельной влаги. Он состоит из охладителя 10, представляющего собой ореб- ренный трубопровод длиной около 3 м, и собственно влагоотдели- теля типа «Циклон».

Во внутренней полости корпуса 8 влагоотделителя расположено направляющее устройство, состоящее из трех собранных в один блок и закрепленных в корпусе лепестковых шайб 9. Шайбам придана форма винтовой поверхности. В нижней части корпуса 1, отделенный от полости направляющего аппарата фильтровальной сеткой 7.

Влагоотделитель

Рис. 24.22. Влагоотделитель:

7 — корпус конденсатосборника; 2 — нижний клапан; 3 — пружина; 4 — поршень; 5 — диафрагма; б — верхний клапан; 7 — сетка; 8 — корпус; 9 — лепестковая шайба; 10 — охладитель

Конденсатосборник состоит из верхнего клапана 6, диафрагмы 5, направляющего поршня 4, нижнего клапана 2 и пружины 3, удерживающей клапаны 6 и 2 в закрытом положении.

Влажный воздух от компрессора поступает в охладитель 10, наружная поверхность которого при движении автомобиля обдувается встречным потоком воздуха. Охлажденный воздух из охладителя поступает во внутреннюю полость влагоотделителя, приобретая вращательное движение, проходит направляющее устройство и через осевое отверстие в корпусе поступает к регулятору давления и далее в тормозную систему.

Выделившаяся в полости направляющего аппарата влага через сетку 7 поступает в полость конденсатосборника и собирается у закрытого клапана 6. По мере увеличения давления во внутренней полости диафрагма 5 прогибается, клапан 6 приоткрывается и скопившаяся влага вместе с воздухом попадает в полость под диафрагмой. После того как давление воздуха в баллонах тормозной системы достигнет верхнего предела, срабатывает регулятор давления и давление воздуха в полости над диафрагмой снижается до атмосферного. Верхний клапан 6 закрывается и разъединяет полость под диафрагмой и магистралью. При этом диафрагма 5 поднимается вверх и открывает клапан 2. Конденсат продувается через отверстие корпуса конденсатосборника в атмосферу.

Предохранитель от замерзания предназначен для предотвращения замерзания конденсата в трубопроводах и приборах пневматического тормозного привода.

На рис. 24.23 показан предохранитель от замерзания, работающий на антифризе. Он состоит из муфты 1, в приливе которой расположены обратный лепестковый клапан 2 и цилиндр 3 со штоком 5, на который действует пружина 4. К приливу с помощью цилиндра 5 прикреплен бачок 6 для антифриза со съемной крышкой 7 и встроенным в нее толкателем 8 с рукояткой 9.

Предохранитель от замерзания, работающий на антифризе

Рис. 24.23. Предохранитель от замерзания, работающий на антифризе:

7 — муфта; 2 — лепестковый клапан; 3 — цилиндр; 4 — пружина; 5 — шток; б — бачок; 7 — крышка; 8 — толкатель; 9 — рукоятка

Антифриз заливают в бачок после снятия крышки 7. Через канал А цилиндра антифриз поступает во внутреннюю полость Б под поршень, где удерживается лепестковым клапаном 2, поджатым сжатым воздухом со стороны внутренней полости муфты.

Впрыскивание антифриза в пневмосистему происходит нажатием на рукоятку 9 толкателя 8, вследствие чего антифриз под давлением открывает обратный клапан 2, попадает во внутреннюю полость муфты и подхватывается потоком воздуха.

При температуре ниже 5 °С подача антифриза в трубопровод системы производится перед началом движения нажатием на рукоятку толкателя 7—10 раз и повторяется в течение рабочей смены 3—5 раз. Объем бачка для антифриза 230 см3, количество антифриза, подаваемое за одно впрыскивание, 1,0—1,8 см3, максимальное рабочее давление 800 кПа.

На автомобилях КамАЗ устанавливают спиртовой предохранитель от замерзания (рис. 24.24). Когда рукоятка тяги 10 находится в верхнем положении, воздух, нагнетаемый компрессором, проходит мимо фитиля 3 и уносит с собой спирт, который отбирает из воздуха влагу и превращает ее в незамерзающий конденсат.

Для отключения предохранителя (при температуре выше 5 °С) необходимо тягу /допустить в крайнее нижнее положение. При этом она поворачивается и фиксируется ограничителем 8. Пробка 6, сжимая расположенную внутри фитиля 3 пружину 1, входит в обойму 11 и отделяет корпус 2, содержащий спирт, от пневмопривода, вследствие чего испарение спирта прекращается.

Тормозные краны предназначены для управления подачей сжатого воздуха, поступающего из ресиверов к исполнительным органам тормозной системы автомобиля или автопоезда, и обеспечивают следящее действие системы.

По принципу действия тормозные краны бывают прямого и обратного действия, а также комбинированные. В кранах прямого действия при увеличении усилия, прикладываемого к нему, давление в полости крана возрастает, а в кранах обратного действия — уменьшается.

По числу обслуживаемых тормозными кранами контуров привода их подразделяют на одно-, двух-, трех- и многосекционные. Односекционные краны используют в одноконтурных тормозных приводах; двухсекционные краны — в двухконтурных приводах одиночного автомобиля; трехсекционные — для управления тормозами автопоезда; при этом первая и вторая секции служат для управления тормозами тягача, а третья секция — для управления тормозами прицепа.

Управление тормозным краном осуществляется механически с помощью рычагов и тяг или гидроприводом.

Основные элементы тормозного крана: впускной (воздушный) и выпускной (атмосферный) клапаны; следящий механизм. По форме клапаны кранов бывают плоские, конические и сферические. Они имеют одно или два седла, причем седла могут быть как

Предохранитель от замерзания автомобиля КамАЗ

Рис. 24.24. Предохранитель от замерзания автомобиля КамАЗ:

  • 7 — пружина; 2 — нижний корпус; 3 — фитиль; 4, 9, 12 — уплотнительные кольца; 5 — сопло; б — пробка с уплотнительным кольцом; 7 — верхний корпус; 8 — ограничитель тяги; 10 — тяга; 7 7 — обойма; 13 — упорное кольцо; 74 — пробка;
  • 75 — уплотнительная шайба

неподвижными, так и подвижными. Следящий механизм крана — это элемент, обеспечивающий изменение давления воздуха в его полости в зависимости от входного воздействия (усилия, перемещения, давления). Этот механизм состоит из упругого элемента (пружины или резиновой втулки) и чувствительного элемента (поршня или диафрагмы).

На рис. 24.25 представлены схема и конструкция тормозного крана прямого действия. В отторможенном состоянии атмосферный клапан 5 открыт и тормозная камера 7 сообщается с атмосферой. При этом клапан 6 сжатого воздуха закрыт. Нажатие на тормозную педаль приводит к перемещению вправо полого штока 2, закрыва-

Тормозной кран прямого действия

Рис. 24.25. Тормозной кран прямого действия: а — конструкция; б — схема и статическая характеристика; 1,4 — пружины;2 — полый шток; 3 — поршень; 5 — атмосферный клапан; 6 — клапан сжатого воздуха; 7 — тормозная камера

ющего клапан 5. Одновременно открывается клапан 6, сообщая тормозную камеру 7с ресивером. Давление в тормозной камере пропорционально усилию на тормозной педали. Следящее действие обусловлено равновесием сил, действующих на поршень при постоянном усилии на тормозную педаль.

Статическая характеристика этого тормозного крана (рис. 24.25, б) построена с учетом трения, поэтому повышение давления начинается при некотором усилии на педали, что отражает зону нечувствительности привода.

Двухсекционный тормозной кран прямого действия (рис. 24.26) имеет две последовательно расположенные секции, плоские резиновые клапаны и поршневой следящий механизм с резиновой втулкой.

Выводы А и Б крана связаны с ресиверами, а В и Г — с тормозными камерами автомобиля. При нажатии на педаль тормоза усилие передается через систему рычагов и тяг рычагу 1 крана и далее через

Двухсекционный тормозной кран

Рис. 24.26. Двухсекционный тормозной кран:

А, Б, В, Г — выводы; 7 — рычаг; 2 — толкатель; 3 — резиновая втулка; 4 — верхний следящий поршень; 5 — полый шток; 6 — нижний следящий поршень; 7, 10 — клапаны; 8 — большой поршень; 9 — отверстие; 11 — корпус; 72 — упорный болт толкатель 2 и резиновую втулку 3 — верхнему следящему поршню 4. Подвижное седло клапана 10, перемещаясь вниз вместе с поршнем 4, закрывает выпускное окно этого клапана и перекрывает сообщение через вывод Г тормозных камер с атмосферой, а затем отрывает клапан 10 от неподвижного седла. Сжатый воздух через вывод Л и открытый клапан 10 поступает в полость крана и далее к выводу Г. К нему, как правило, подключают магистраль управления тормозами передней оси автомобиля, а также трубопровод, соединяющий эту магистраль с одной из управляющих полостей крана управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом. Давление в верхней полости крана возрастает до тех пор, пока сила нажатия на резиновую втулку 3 не уравновесится усилием, действующим на следящий поршень 4. В этом случае клапан /всадится на неподвижное седло и воздух в тормозные камеры не поступает.

При увеличении давления в верхней полости крана воздух через отверстие 9 в корпусе 11 поступает в надпоршневую полость большого поршня 8, который совместно со следящим поршнем 6 перемещается вниз и открывает клапан 7. Сжатый воздух через вывод Б и клапан 7 поступает к выводу В. К этому выводу подключены магистраль управления тормозами задней оси автомобиля, а также трубопровод, соединяющий эту магистраль с другой управляющей полостью крана управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом. Давлением сжатого воздуха, находящегося в пространстве под поршнями 8 и 6, уравновешивает сила, действующая на поршень 8 сверху. В нижней полости крана и в тормозных камерах задней оси устанавливается давление, соответствующее усилию нажатия на резиновую втулку 3.

При снятии усилия с рычага 1 поршень 4 перемещается вверх, клапан 10 прижимается к неподвижному седлу, а вывод Г через выпускное окно клапана и полый шток 5 сообщается с атмосферой. Уменьшение давления в верхней полости вызывает перемещение поршня 8 вверх, в результате чего клапан 7 садится на седло в корпусе и вывод В соединяется с атмосферой.

При повреждении первого контура (верхней секции) усилие от рычага через упорный болт 12 передается на полый шток 5, жестко связанный со следящим поршнем 6 нижней секции, и открывает клапан 7. Таким образом, вторая секция будет управляться механически. При этом сохранится ее следящее действие, так как сила, действующая сверху на шток поршня 6, будет уравновешиваться усилием на поршне, возникающим в результате повышения давления в полости нижней секции. При повреждении второго контура

(нижней секции) поршень всадится на нижний упор в корпусе 11 крана и верхняя секция работает обычным образом.

Клапаны управления тормозами прицепа (полуприцепа) устанавливают на автомобиле-тягаче. Они служат для регулирования давления воздуха в управляющей магистрали прицепа при торможении. Такие клапаны могут быть выполнены в виде отдельного пневмоаппарата или одной из секций тормозного крана.

На рис. 24.27 приведена конструкция клапана управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом. Он имеет плоский резиновый клапан, два следящих механизма — поршневой и диафрагменный и три вывода — два прямого 13 и 18 действия от секций тормозного крана и один обратного 14 действия от ручного крана управления стояночной и запасной тормозными системами. К вы-

Клапан управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом

Рис. 24.27. Клапан управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом:

А, Б, В, Г, Д — полости клапана управления; 1, 4, 7 — поршни; 2 — регулировочный винт; 3,5, 15— пружины; б, 17— подвижные седла; 8, 9, 13, 14, 18— выводы; 10 — диафрагма; 11 — полый шток; 12 — атмосферный выход; 16—клапан воду 8 присоединяется магистраль управления тормозами прицепа, а к выводу 9 — ресивер.

В расторможенном состоянии поршни 1 и 4 находятся в верхнем положении под действием пружины 5. Полости Ли Д через секции тормозного крана сообщаются с атмосферой, а к полостям Г и В подводится сжатый воздух. Диафрагма 10 прогибается и перемещает шток 11 и связанный с ним поршень 7 вниз. Клапан 16 под действием пружины 15 прижимается к подвижному седлу 17, расположенному в поршне 7, и разобщает полости Б и В. Второе подвижное седло 6 клапана 16, выполненное в поршне 4, отодвинуто от клапана и образует выпускное окно. Через это окно, а также через корпус клапана 16 и полый шток 11 полость Б и вывод 12.

Торможение прицепа происходит при подаче сжатого воздуха от секций тормозного крана к выводам 18 и 13 и далее в полости Ли Д одновременно или отдельно от каждой секции тормозного крана, а также при падении давления в полости Г, т.е. при торможении автомобиля стояночной и запасной тормозными системами.

При подаче сжатого воздуха в полость А поршни 1 и 4 перемещаются вниз и седло 6 прижимается к клапану 16, перекрывая сообщение полости Б с атмосферой, затем отрывает клапан 16 от седла 17, образуя впускное окно. Через это окно сжатый воздух, подведенный к полости В, поступает в полость Б и далее в управляющую магистраль прицепа. Давление воздуха в полости Б будет повышаться до тех пор, пока усилие, вызванное давлением воздуха в полости Б и действующее на поршень 4 снизу, не уравновесится усилием, действующим на этот поршень сверху. Этим обеспечивается следящее действие рассматриваемого пневмоаппарата.

При подаче сжатого воздуха в полость Д диафрагма 10 со штоком 11, поршнем 7 и клапаном 16 перемещается вверх. Клапан 16 прижимается к седлу 6, в результате чего прекращается сообщение полости Б с атмосферой. При дальнейшем перемещении поршня 7 клапан 16 отрывается от седла 17, образуя впускное окно, и сжатый воздух из полости В поступает в полость Б и к выводу 8. Аналогично срабатывает клапан и при выпуске сжатого воздуха из полости Г с помощью ручного крана обратного действия, который управляет приводом запасной и стояночной тормозных систем. Следящее действие в этом случае обеспечивается действием сжатого воздуха на диафрагму 10 и поршень 7.

Кран управления стояночным тормозом (рис. 24.28)— кран обратного действия. Им управляют вручную при помощи руко-

Кран управления стояночным тормозом

Рис. 24.28. Кран управления стояночным тормозом:

7, 7 7, 72, 13 — пружины; 2 — рукоятка; 3 — шток; 4 — фиксатор; 5 — седло; 6 — клапан; 7 — поршень; 8, 9, 10— выводы; 74 — кулачки

ятки 2. Вывод /0соединен с магистралью, управляющей стояночным тормозом, вывод 8— с ресивером, вывод 9— с атмосферой.

В исходном положении под действием пружин 1 и 13 шток 3 находится в нижнем положении. Седло 5, выполненное в штоке 3, прижато к клапану 6. Сжатый воздух через окно, образованное клапаном 6 и подвижным седлом, расположенным в поршне 7, проходит из ресивера к выводу 10 и далее в магистраль управления стояночным тормозом.

Для приведения в действие стояночного или запасного тормоза необходимо повернуть рукоятку 2 крана. При этом кулачки 14 поднимают шток 3. Клапан 6 под действием пружины 11 также поднимается и садится на седло поршня 7, прекращая сообщение выводов 8 и 10. При дальнейшем движении штока 3 его седло 5 отрывается от клапана 6 и воздух из управляющей магистрали через выводы 9, 10 выходит в атмосферу. Так происходит процесс торможения автомобиля стояночным тормозом. В крайних положениях рукоятка 2 удерживается фиксатором 4, а из промежуточных положений она автоматически возвращается в нижнее исходное положение, соответствующее выключению стояночного тормоза. Следящее действие осуществляется поршнем 7и уравновешивающей пружиной 12.

Тормозные камеры устанавливаются у колес. Они служат исполнительным органом тормозной пневмосистемы. Тормозные камеры могут быть мембранными и поршневыми. Мембранная камера обеспечивает хорошую герметичность, ее недостатком является нелинейная зависимость между усилием на штоке и его ходом.

На рис. 24.29 показана мембранная тормозная камера с устройством для регулирования тормозного механизма автомобиля ЗИЛ- 431410. Корпус 7 камеры закрыт крышкой 4, между ними зажата диафрагма 2. Сжатый воздух поступает в камеру по шлангу 5. В середине диафрагмы установлена стальная тарелка, на которую опирается шток

3. На противоположном конце штока жестко укреплена вилка 10, связанная с регулировочным рычагом 77. В рычаге размещен регулировочный механизм, состоящий из червяка 12, установленного на оси

Мембранная тормозная камера

Рис. 24.29. Мембранная тормозная камера:

I — корпус камеры; 2 — диафрагма; 3 — шток;4 — крышка корпуса; 5 — гибкий шланг; 6,7 — пружины; 8 — уплотнительная шайба; 9 —болт; 10— вилка штока;

II — регулировочный рычаг; 12 — червяк; 13 — фиксатор; 14 — ось червяка;

  • 15— шестерня; 16— вал разжимного кулака
  • 14, и червячной шестерни 15, жестко посаженной на вал разжимного кулака. Таким образом, осевое перемещение штока 3 вызывает поворот разжимного кулака, действующего на тормозные колодки.

Поворотом регулировочного червяка 12 устанавливают необходимый зазор между тормозными колодками и барабаном, поскольку вместе с червяком поворачивается и вал 16 разжимного кулака. Тормозные колодки с помощью установленных на них роликов постоянно опираются на разжимные кулаки. Поэтому поворачивание кулака в ту или иную сторону соответственно приближает или удаляет колодки от тормозного барабана. Выбранное положение регулировочного червяка фиксируют шариковым фиксатором 13.

Поршневая тормозная камера имеет более высокую эксплуатационную надежность и линейную зависимость усилия на штоке от его перемещения. К числу недостатков поршневой камеры относят худшую герметичность и более высокую стоимость по сравнению с мембранной тормозной камерой.

На грузовых автомобилях большой грузоподъемности тормозные камеры часто совмещают с пружинным энергоаккумулятором. В этом случае их применяют в приводе рабочей, запасной и стояночной тормозных систем.

На рис. 24.30 представлена поршневая тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором. При движении автомобиля сжатый воздух находится в полости цилиндра 10 энергоаккумулятора. При этом поршень 12 вместе с толкателем 9 занимает верхнее положение.

При торможении рабочим тормозом сжатый воздух подается в полость над диафрагмой 6. Диафрагма воздействует на шток 3, который перемещается и передает усилие на клин тормозного механизма. При выпуске воздуха шток и диафрагму возвращает в исходное положение возвратная пружина клина.

При включении стояночного тормоза сжатый воздух выпускается из цилиндра энергоаккумулятора. Поршень 12 под действием силовой пружины 17 перемещается вниз и перемещает толкатель 9, который воздействует на диафрагму 6, шток 3 и клин разжимного устройства, — происходит торможение автомобиля.

При включении стояночного тормоза воздух подается в цилиндр 10 под поршень 12, который, поднимаясь, сжимает пружину 17. При этом поднимается толкатель 9 и освобождает диафрагму 6 и шток 3, которые под действием пружины клина занимают исходное положение.

Пружинный энергоаккумулятор автоматически срабатывает при утечке сжатого воздуха из привода, что вызывает торможение авто-

Поршневая тормозная камера с энергоаккумулятором

Рис. 24.30. Поршневая тормозная камера с энергоаккумулятором:

7 — корпус задней тормозной камеры; 2 — гайка; 3 — шток камеры в сборе; 4 — заглушка; 5 — хомут; б — диафрагма; 7,11,21,24 — уплотнительные кольца; 8 — возвратная пружина; 9 — толкатель; 10 — цилиндр; 12 — поршень; 13 — замочное кольцо; 14— шарик; 15— кулачок; 16 — крышка; 17—силовая пружина; 18 — замочное кольцо; 19 — втулка штока; 20 — шайба; 22 — сапун; 23 — шток; 25 — грязезащитный чехол;26 — держатель грязезащитного чехла;27— направляющая штока

мобиля. Для аварийного оттормаживания имеется механическое устройство, включающее винт, гайку и упорный подшипник.

24.5. РЕГУЛЯТОРЫ ТОРМОЗНЫХ СИЛ. АНТИБЛОКИРОВОЧНЫЕ СИСТЕМЫ

Регуляторы тормозных сил. Их основное назначение — ограничение тормозных сил на задних колесах для предотвращения их юза и возможного заноса. Управляющие параметры регулятора — давление в главном тормозном цилиндре и нагрузка на заднюю ось.

На рис. 24.31 показан регулятор автомобиля ВАЗ-21213. Он устанавливает давление жидкости в приводе задних тормозных механизмов в зависимости от положения кузова автомобиля относительно заднего моста. Регулятор включен в контур привода задних тормозов и работает как клапан, автоматически прерывающий подачу жидкости к задним тормозным механизмам.

Регулятор давления автомобиля ВАЗ-21213

Рис. 24.31. Регулятор давления автомобиля ВАЗ-21213:

А, Б — полости регулятора; 7 — корпус; 2 — уплотнительное кольцо; 3 — обойма; 4 — пружина; 5 —тарелка; б — резиновый уплотнитель; 7 — распорная втулка; 8— поршень; 9— прокладка; 10— пробка; 7 7 —торсион привода регулятора

Корпус 1 регулятора жестко закреплен на кузове автомобиля. В корпусе регулятора находится поршень 8, шток которого опирается на торсион 11 привода, соединенного с задним мостом автомобиля. Между втулкой 7 и цилиндрической головкой поршня имеется кольцевой зазор. К втулке 7 прижат резиновый уплотнитель 6 головки поршня. Пружина 4 упирается одним концом в тарелку 5, а другим — в резиновое уплотнительное кольцо 2. Внутри регулятора имеется две полости: полость А связана с колесными тормозными цилиндрами задних тормозных механизмов, а полость Б — с главным тормозным цилиндром.

В расторможенном состоянии поршень 8 под действием торсиона 11 и пружины 4 упирается в пробку 10 регулятора. Полости Ли Б сообщаются между собой.

При торможении жидкость из главного тормозного цилиндра поступает в колесные тормозные цилиндры передних тормозов и через регулятор — в колесные тормозные цилиндры задних тормозов. В начале торможения, когда давление на жидкость небольшое, она свободно проходит через регулятор, приводя в действие задние тормоза. При возрастании давления жидкости, когда срабатывают тормоза, задняя часть кузова приподнимается и уменьшается сила, действующая на поршень со стороны торсиона 11. Вследствие разности давлений на поршень сверху и снизу он опускается до упора в уплотнитель 6. При этом полости А и Б разобщаются и поступление жидкости к задним тормозам прекращается. Причем каждому положению кузова автомобиля относительно заднего моста будет соответствовать определенное предельное давление жидкости в задних тормозных механизмах.

Следовательно, каждому значению нагрузки на задние колеса автомобиля при торможении соответствует определенный тормозной момент.

В конце торможения, когда задняя часть кузова автомобиля опустится, сила, действующая на шток поршня со стороны торсиона 11, увеличится. Поршень регулятора займет свое исходное положение, и через образовавшиеся зазоры полости А и Б соединятся друг с другом, а колесные тормозные цилиндры задних тормозов — с главным тормозным цилиндром.

Автоматические противоблокировочные системы. Блокирование колес при торможении приводит к потере устойчивости автомобиля, повышенному износу шин, снижению эффективности торможения. Для наиболее эффективного торможения без блокирования колес при торможении применяют противоблокировочные системы (АБС). Система включает датчик угловой скорости колеса, микропроцессор и модулятор — систему клапанов с электронным управлением. Сигнал от датчика поступает в электронный блок, где формируются сигналы управления, поступающие на модулятор. Разработано несколько пакетов программ для разных дорожных условий, обеспечивающих быстрое растормаживание колеса в момент, когда его скольжение превышает 20% на сухом асфальте, и последующее затормаживание его при значительном угловом ускорении колеса. В результате получается многоцикловое автоматическое тормо- жение-растормаживание («прерывистое торможение»). В каждый цикл входят фазы автоматического растормаживания, выдержки и автоматического затормаживания. Все это происходит с частотой 10-15 Гц.

На рис. 24.32 показан пневматический модулятор. Сжатый воздух поступает от тормозного крана в полость А, а затем в полости Б и В. Поршень 4 перемещается вниз и упирается в клапан 5, отсоединяя полость Гот атмосферы. Дальнейшее перемещение поршня 4 приводит к открытию клапана 5, в результате чего сжатый воздух от ресивера через полости Д и Гпоступает в тормозные камеры.

Пневматический модулятор АБС (о) и его характеристика (б)

Рис. 24.32. Пневматический модулятор АБС (о) и его характеристика (б):

А, Б, В, Г,Д — полости; 1,5,6 — клапаны; 2,3 — электромагниты; 4 — поршень

Процессор постоянно вычисляет скольжение -. Сцепление колеса зависит от скольжения. Максимум коэффициента сцепления колеса соответствует S = 15—20% (для сухого асфальта). Если тормозящее колесо получает скольжение более 20%, электронный блок посылает сигналы на электромагниты 2 и 3. Электромагниты закрывают клапан / и открывают клапан 6. При этом полости Б и В соединяются с атмосферой — происходит автоматическое растормаживание колеса. При некотором угловом ускорении колеса электронный блок отключает электромагнит 3. Клапан 6 под действием пружины закрывается, и наступает фаза выдержки.

Фаза повторного автоматического затормаживания колеса наступает, когда колесо приобретает пороговое угловое ускорение.

При этом электронный блок отключает электромагнит 2, что приводит к открытию клапана 1 и соединению полости В с магистралью. Затем цикл повторяется.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>