Безопасность автомобиля обеспечивается пассивными и активными средствами и во втором случае основным является наличие безукоризненно работающей системы тормозов. В ней важно всё: мощность, то есть способность очень быстро преобразовывать кинетическую энергию автомобиля в тепло, стабильность характеристик и надёжность.
При этом система располагает лишь очень компактными узлами, то есть многое зависит от технической продуманности и жёсткого регламента обслуживания.
Назначение тормозной системы автомобиля
Дорога представляет собой не более чем путь от одного препятствия до другого. И перед каждым приходится сбрасывать скорость, а иногда это надо делать внезапно и непредсказуемо. Поэтому водитель должен располагать возможностью в любой момент как можно быстрее замедлить или остановить автомобиль.
Читайте также: Как проверить помпу двигателя автомобиля без снятия
Для этого на каждом колесе установлен мощный тормозной механизм, все они объединены общим приводом от тормозной педали, обычно продублированным для увеличения надёжности.
Кроме того, существует необходимость удерживать автомобиль на месте в отсутствие водителя. Для этого предусмотрена подсистема стояночного тормоза, исторически называемого ручным, хотя это не всегда соответствует действительности. В ней могут частично использоваться узлы основной системы, хотя всё чаще стояночный тормоз выполняется автономно.
Виды и устройство
Все тормозные узлы делятся на несколько групп по функциональному признаку:
- исполнительные механизмы, к ним относятся колодки, суппорты, диски, барабаны;
- привод тормозов, обычно гидравлический, включает главный и рабочие цилиндры, тормозные магистрали, рабочую жидкость, узлы и детали антиблокировочной системы (ABS), иногда регуляторы;
- усилитель тормозов, вакуумный или пневматический с электронными компонентами;
- педальный узел;
- стояночные механизмы.
При нажатии на педаль усилие передаётся через магистрали к исполнительным механизмам, колодки прижимаются к дискам или барабанам.
За счёт наличия фрикционных накладок на колодках трение достаточно велико для замедления автомобиля с выделением большого количества тепла. Благодаря размерам деталей и наличию вентиляции энергия уходит в окружающую атмосферу.
Тем не менее, при частых торможениях температура деталей растёт, и момент отказа тормозов из-за перегрева неизбежно произойдёт, конструкция определяет лишь время, в течении которого они смогут проявлять свою стойкость.
На тяжёлых автомобилях, где требования к тормозам особенно велики, существует деление тормозной системы на несколько независимо работающих структур:
- основной рабочий тормоз, применяется как для служебных, так и экстренных торможений, может быть дублирован однотипными узлами;
- запасной тормоз, выполненный в виде отдельной системы;
- стояночный, он же блокирует движение при недостаточном давлении в системе;
- вспомогательный или горный тормоз, агрегатирован с двигателем, предохраняет механизмы рабочей системы от перегрева на затяжных спусках.
Обязательным условием стало наличие усилителя. Водитель не должен уставать и создавать непомерные усилия на педали, для этого используется дополнительный источник энергии, чаще всего это разрежение во впускном коллекторе бензинового двигателя.
Статья по теме: Что такое дорожный просвет и 6 способов его увеличения
При нажатии на педаль открывается клапан усилителя и перепад давлений через мембрану помогает ноге водителя. В дизельных двигателях такого разрежения нет, поэтому применяется отдельный насос.
Типы систем
Первые автомобильные тормоза отличались обилием исполнений, инженеры находились в состоянии поиска оптимальных решений.
Постепенно всё свелось к использованию колёсных барабанов или дисков, поскольку некоторые преимущества есть у обоих принципов, то несмотря на превосходство дисковых механизмов, барабанные продолжают применяться.
Барабанные
В этой системе используется тормозной барабан, рабочая поверхность которого имеет вид закрытого с одной стороны цилиндра.
Колодки прижимаются к барабану изнутри, для чего там расположен исполнительный гидроцилиндр, общий для пары колодок или по одному на каждую.
Достоинства барабанного механизма:
- хорошая защищённость от грязи;
- простота и отработанность конструкции;
- низкая цена в массовом производстве;
- хорошая совместимость со стояночным тормозом;
- большой срок службы.
Недостатки:
- плохой отвод тепла от колодок;
- большая масса деталей;
- низкая эффективность;
- склонность к отказам при попадании воды и медленное её испарение.
Сочетание плюсов и минусов привело к тому, что барабаны сохранились лишь в качестве тормозов задней оси на самых бюджетных и маломощных машинах, а также на некоторых грузовиках.
Иногда их предпочитают поклонники внедорожников, хотя и там постепенно они вытесняются дисками.
Дисковые
Тормозные диски сейчас используются практически повсеместно, от магистральных грузовиков до гоночной техники.
С врождёнными недостатками инженеры научились бороться, внедряя новейшие материалы и совершенствуя конструкцию.
А преимущества дисковых тормозов известны давно:
- прекрасная эффективность, ограниченная лишь размерами дисков и материалами фрикционных пар, от простейших азбестосодержащих накладок по чугуну до углепластика;
- широкие возможности по отводу тепла, диск открыт для атмосферного воздуха и имеет внутреннюю принудительную вентиляцию;
- конструкция имеет небольшой вес, что важно при экономии неподрессоренных масс;
- диск имеет теоретически меньший момент инерции по сравнению с барабаном;
- при попадании влаги колодки быстро очищаются за счёт малой площади и высокой рабочей температуры.
Недостатки в виде малого срока службы и сильного износа от грязевых абразивов преодолевается простым сокращением сроков замены недорогих деталей.
Сама процедура значительно проще, чем у барабанных механизмов, поэтому колодки причислены к расходникам и широко представлены в ассортименте торговли.
А стояночный тормоз обычно выполняют в виде отдельного узла барабанного типа, там колодки практически не изнашиваются и меняются крайне редко.
Стояночная тормозная система
В классическом приводе «ручника» используется простейший тросовый механизм. В салоне установлен рычаг стояночного тормоза с храповым устройством, блокирующим тросы в натянутом состоянии и отпускаемым нажатием кнопки.
Принцип работы
Первичный трос от рычага к балансирному устройству не имеет оболочки, а дальше к каждому из задних колёс идут тросы типа «боуден» оболочечного типа. Их гибкость позволяет передавать усилие по пути, удобному для прокладки.
Наконечники у задних тормозных щитов связаны через систему рычагов с колодками, основными при использовании барабанов и дополнительными в случае дисковых задних тормозов. За счёт упругости тросового привода давление на колодках сохраняется неограниченно долго.
В последнее время всё чаще появляются электрические системы стояночного тормоза, где для включения его достаточно потянуть за клавишу.
Электропривод сам натянет тросы и отпустит их или при обратном нажатии клавиши, или автоматически, что облегчит трогание на подъёме.
Неисправности
Тормоза должны быть надёжны по определению их функции, поэтому отказы возможны лишь при несоблюдении регламента и применении бракованных запчастей.
Но проявление неисправностей, не означающих отказ, возможно, что потребует немедленного реагирования:
- износ колодок, определяется регламентными замерами их толщины или срабатыванием акустического индикатора с безусловной профилактической заменой;
- износ дисков, на что реже обращают внимание, хотя минимальный размер указывается для каждой детали;
- подклинивание деталей суппорта от коррозии и износа, определяется по неравномерному износу колодок и нарушению плавности торможения;
- течь жидкости из гидравлики, проявляется редко и очень опасна;
- трещины материала гибких тормозных шлангов, нужна замена не дожидаясь повреждения корда;
- появление воздуха в системе, что заметно по мягкости и увеличению хода педали, систему надо не просто прокачать, а найти и устранить причину, обычно это износ уплотнений из-за нарушения регламента замены жидкости и гидроцилиндров;
- отказы ABS, сопровождаемые индикацией на приборной панели;
- плохая работа ручного тормоза, обычно устраняется регулировкой привода;
- провалы педали, тормоза «схватывают» при повторном нажатии – отказ одного из дублирующих контуров.
Особое внимание следует уделять профилактической замене тормозной жидкости примерно раз в два года.
Именно от неё зависит долгая работа тормозной гидравлики, а жидкость способна терять свои свойства от старения и попадания влаги из воздуха.
Уход за тормозами в машине
Основы правильного обслуживания подробно изложены в каждой инструкции по эксплуатации. Сводятся они к контролю состояния колодок и дисков при каждом плановом ТО, осмотру шлангов и металлических трубок магистралей, регламентной замене жидкости и контролю её уровня в расходном бачке главного цилиндра.
Недопустимо использование низкокачественных запчастей вторичного рынка. Дешёвые колодки не смогут эффективно работать, в лучшем случае появятся скрипы, а в худшем они способны быстро износить диски или отказать при перегреве.
Замену жидкости в системах с ABS надо проводить с применением специальной программы сканера, иначе в блоке останется старая смесь с водой и ржавчиной. Перекрытые клапаны не дадут её слить при обычной прокачке.
Сразу после замены колодок надо несколько раз нажать на тормоз, иначе педаль может неожиданно провалиться.
Но даже после этого некоторое время колодки будут прирабатываться, прежде чем наберут свою полную эффективность.
