Гидравлическая система привода тормозов автомобиля начинается с устройства, которое должно преобразовать механическое усилие на педали в давление рабочей жидкости. В этой роли выступает гидроцилиндр, названный по занимаемому им месту «главным». При этом все прочие не являются второстепенными, их именуют рабочими или исполнительными.
Назначение ГТЦ в автомобиле
Начинается торможение с нажатия педали. Пока можно не рассматривать всевозможные умные системы помощи водителю, которые прекрасно справляются и при без его участия.
Максимум, что поддержит ногу человека, пожелавшего замедлить автомобиль, это вакуумный усилитель тормозов (ВУТ), расположенный между педальным узлом и первым гидравлическим устройством в цепочке, заканчивающейся тормозными колодками.
Совместное действие мускульной силы и атмосферы через мембрану ВУТ должно повысить давление во всей гидросистеме. Если в дело не вмешиваются клапаны и насосы системы АБС, то это давление одинаково в любой точке.
Жидкости несжимаемы, именно поэтому они и применены в тормозах легковых автомобилей. До этого использовались не менее несжимаемые твёрдые тела в виде тяг и тросиков привода колодок первых машин.
Непосредственно давление создаётся именно поршнем главного тормозного цилиндра (ГТЦ). За счёт несжимаемости оно очень быстро нарастает, каждый водитель чувствовал, как твердеет педаль под ногой после выбора её свободного хода.
Сброс давления после отпускания педали и пополнение магистралей жидкостью, когда это потребуется, тоже являются функциями ГТЦ.
Принцип работы
Одноконтурные ГТЦ, где имелся всего один поршень, уже не встречаются в автомобилях, поэтому рассматривать стоит лишь двухконтурный. Он отличается наличием двух поршней, каждый из которых отвечает за давление в своей ветке системы.
Таким образом тормоза дублируются, чего требует обеспечение безопасности. Если возникнет утечка жидкости, то оставшаяся в исправности ветка позволит остановить машину без применения стояночного тормоза и прочих аварийных приёмов.
Первый поршень непосредственно соединён со штоком педали. Начав движение вперёд, он перекрывает перепускные и компенсационные отверстия, после чего усилие через объём жидкости будет сразу же передано на колодки первого контура. Они прижмутся к дискам или барабанам, и начнётся замедление с помощью сил трения.
Взаимодействие со вторым поршнем производится через короткий шток с возвратной пружиной и жидкость первого контура. То есть поршни соединяются последовательно, отсюда такие ГТЦ и получили название тандемных. Поршень второго контура работает аналогично на свою ветку системы.
Обычно рабочие колёсные цилиндры работают по диагонали, то есть в каждый контур подключено одно переднее и одно заднее колесо. Так сделано с целью в любом случае задействовать передние, более эффективные тормоза, хотя бы частично.
Но встречаются машины, в которых по конструкционным причинам один контур работает только на передние колёса, а второй на все четыре, для чего используются дополнительные наборы колёсных цилиндров.
Устройство
В состав ГТЦ входят:
- корпус со штуцерами, подводящими жидкость от расходного бачка и отводящими к магистралям рабочих цилиндров;
- поршни первого и второго контуров;
- уплотнительные резиновые манжеты, расположенные в проточках поршней;
- возвратные пружины, сжимающиеся при движении поршней;
- пыльник, прикрывающий место входа штока от ВУТ или педали в углубление тыльной стороны первого поршня;
- резьбовая пробка, закрывающая цилиндр с торца, открутив которую можно собрать или разобрать цилиндр.
Компенсационные отверстия расположены в верхней части корпуса цилиндра, они могут перекрываться при движении поршней, разобщая полость высокого давления и расходный бачок с запасом жидкости.
По теме: Что такое тормозной суппорт и как он работает (виды, устройство, ремонт)
Сам бачок обычно прикреплён непосредственно к цилиндру через уплотняющие манжеты, хотя может быть и вынесен в иное место подкапотного пространства, а соединение производится через шланги низкого давления.
Основные неисправности
Поломки в главном тормозном цилиндре практически исключены, а все неисправности связаны с пропусканием жидкости через уплотнения:
- износ и старение уплотнительных манжет со стороны штока, жидкость уходит в полость вакуумного усилителя или при его отсутствии в салон, на ноги водителю;
- аналогичные нарушения работы манжет на поршнях, цилиндр начинает перепускать одним из контуров, педаль проваливается, торможение ухудшается;
- подклинивания поршней из-за коррозии их самих и зеркала цилиндра, а также при потере упругости возвратных пружин;
- увеличение хода и снижение жёсткости педали при торможении из-за завоздушивания тормозной магистрали.
Для некоторых автомобилей до сих пор сохранились в каталогах запасных частей ремонтные комплекты с поршнями и манжетами. Как и рекомендации по удалению дефектов поверхности цилиндров наждачной бумагой.
Практически это занятие особого смысла не имеет, заметно продлить ресурс отработавшего своё ГТЦ вряд ли получится, а ездить с ненадёжным гидроцилиндром тормозов, который не зря называется главным, неприятно и опасно. Поэтому в подавляющем числе случаев цилиндр меняется на новый в сборе.
Как проверить и прокачать главный тормозной цилиндр
Проверяется ГТЦ по симптомам возникшей проблемы с тормозами. Обычно это проваливающаяся или ставшая мягкой педаль с увеличенным ходом. Если проверка всех рабочих цилиндров и шлангов не даёт признаков неисправности, значит заключена она в главном, который и следует заменить.
Можно приблизительно оценить работоспособность, ослабляя поочерёдно штуцеры тормозных трубок от ГТЦ и наблюдая за интенсивностью утечек при нажатии на педаль. Но особой необходимости в этом нет, поработавший ГТЦ заменяется при малейших подозрениях, безопасность дороже.
Это надо знать: 4 способа восстановления аккумулятора автомобиля в домашних условиях
При замене цилиндр заполняется свежей жидкостью, а лишний воздух уходит в бачок через перепускные отверстия, поэтому особой необходимости в отдельной прокачке нет. Достаточно многократного нажатия на педаль при общей прокачке системы через клапаны рабочих механизмов.
Если же по какой-то причине потребуется прокачать и ГТЦ, то для этого, работая вдвоём, последовательно перекрываются выходные штуцеры, кроме одного. Через него и уходит воздух путём открывания его перед нажатием педали и закрытием перед отпусканием.
Нет необходимости даже отсоединять трубки, достаточно их «подрывать», слегка ослабляя накидную гайку. При этом надо следить за достаточным количеством жидкости в бачке.
Сохранность цилиндра и обеспечение его долгой службы обеспечивается своевременной регламентной заменой тормозной жидкости с промывкой системы. Со временем туда попадает вода, забираемая гигроскопичным составом из воздуха.
В результате не только падает температура кипения, что опасно, но и начинается коррозия поверхностей поршней и цилиндров, а манжеты теряют эластичность. Процедуру рекомендуется проводить раз в два года.
