Передние колеса большинства моделей легковых автомобилей оборудуются дисковыми тормозами. Они имеют преимущество перед барабанными благодаря быстрой отдаче тепла, хорошей работоспособности на больших скоростях движения и стабильности торможения.
Барабанные тормоза
Эти тормоза отличаются большим разнообразием по расположению опор колодок и по способу их прижатия к барабану тормоза.
Принципиально барабанные тормоза имеют сходное устройство. Основными деталями у них являются тормозные щиты 16 (рис. 20.1). На задних колесах они крепятся к кожуху балки заднего моста, а на легковых автомобилях с передним ведущим мостом — к фланцу оси ступицы заднего колеса 15. Каждый тормозной механизм имеет две колодки 11, на которых заклепками с потайными головками закреплены фрикционные накладки. Накладки изготавливаются чаще всего из прессованного асбестового волокна, пропитанного бакелитом или синтетическими смолами. Такой материал обладает большим коэффициентом трения и термостойкостью. Нижние концы колодок могут быть установлены на пальцах или при помощи пружины 18 прижаты к опоре колодок. Такие колодки называют плавающими. В верхней части тормозного щита 16 установлен колесный гидравлический цилиндр 14. К упорам цилиндра прижаты верхней стяжной пружиной 13 верхние концы тормозных колодок. Рабочей частью тормозного механизма является тормозной барабан 6, закрепленный на ступице колеса. Ступица вращается в подшипниках 4 и 7 на оси ступицы 15.
Рис. 20.1. Детали тормозного механизма с барабанными тормозами и оси заднего колеса: 1 - гайка; 2 - шплинт; 3 - шайба; 4 - передний подшипник; 5 - заглушка; 6 - барабан со ступицей колеса; 7 - задний подшипник; 8 - дистанционное кольцо сальника; 9 - сальник; 10 - пластинчатая пружина; 11 - тормозная колодка; 12 - стойка колодки; 13 - верхняя стяжная пружина колодок; 14 - колесный цилиндр; 15 - ось ступицы заднего колеса; 16 - тормозной щит; 17 - зацеп пружины; 18 - - нижняя стяжная пружина колодок
На грузовых автомобилях (автомобиль-тягач ГАЗ-4301) на тормозном щите при помощи эксцентриковых болтов установлены две тормозные колодки с фрикционными накладками. Эксцентриковые болты устанавливают колодки в правильное положение, и с их помощью регулируется зазор между тормозным барабаном и накладками колодок. Верхние концы колодок стягиваются пружиной и прижимаются к упорам колесного цилиндра. Контроль толщины фрикционных накладок осуществляют через смотровые отверстия, закрываемые заглушками.
Передний тормозной механизм автомобиля «Волга» ГАЗ-31029 имеет на тормозном щите 10 (рис. 20.2) два колесных цилиндра — по цилиндру на одну колодку. При вращении тормозного барабана против часовой стрелки, что соответствует движению автомобиля вперед, при торможении обе колодки переднего тормоза захватываются барабаном за счет трения, и происходит частичное «заклинивание» колодок тормоза.
Рис. 20.2. Передний тормозной механизм автомобиля «Волга» ГАЗ-31029: 1 - трубка; 2 - клапан прокачки; 3 - колесный цилиндр; 4 - колодка; 5 - упорное кольцо; 6 - поршень; 7 - стяжная пружина; 8 - эксцентрик опорного пальца; 9 - опорный палец; 10 - тормозной щит; 11 - метка
При вращении тормозного барабана в обратном направлении (соответствует движению автомобиля назад) «заклинивание» колодок при торможении не произойдет, так как они будут отжиматься барабаном. Поэтому эффективность передних тормозов значительно выше при движении автомобиля вперед, чем при движении назад.
На тормозах задних колес обе колодки приводятся в действие от одного цилиндра. В данном случае «заклинивается» только передняя колодка. Задняя колодка, наоборот, отталкивается тормозным барабаном, и тормозной эффект задних тормозов бывает меньше, чем у передних. Перераспределение массы автомобиля при торможении обеспечивает уменьшение нагрузки на заднюю ось и увеличение нагрузки на переднюю ось.
Колодки устанавливаются на тормозном щите при помощи опорных пальцев. Для регулировки зазора между накладками колодок и тормозным барабаном служит эксцентрик опорного пальца 8. Для правильной установки тормозной колодки при сборке механизма на наружном торце опорного пальца 9 имеется специальная метка 11. Колодки стягиваются пружинами 7. Жидкость в рабочие цилиндры подводится через штуцеры, а для удаления воздуха (прокачка тормозов) имеются клапаны прокачки 2, закрываемые резиновыми колпачками.
При затормаживании автомобиля жидкость через штуцер поступает внутрь корпуса под поршень 6. Под действием давления поршень перемещается и прижимает колодку к тормозному барабану. Усилие прижима обеих колодок к барабану одинаково и прямо пропорционально давлению в гидроприводе.
Тормозной механизм саморегулирующийся. Достигается это за счет работы упорных колец 5.
Задние тормозные механизмы легковых автомобилей и автомобилей семейства «ГАЗель» принципиально устроены так же. На тормозном щите 4 (рис. 20.3) автомобиля ГАЗ-2705 болтами 1 закреплен рабочий гидравлический цилиндр 2. Для автоматического регулирования зазора между тормозными колодками и барабаном на поршне 7 рабочего цилиндра установлено упорное кольцо 8. Защитой от попадания пыли и грязи на рабочую поверхность цилиндра служит защитный резиновый чехол 6. В стальные вкладыши поршней упираются верхние концы колодок, стягиваемые пружиной 9. Плавающие нижние концы колодок касаются опорной пластины, на которой удерживаются с помощью стяжных пружин 9 и 14.
Рис. 20.3. Тормозной механизм задних колес: 1 - болт крепления рабочего цилиндра; 2 - рабочий цилиндр; 3 - клапан прокачки; 4 - тормозной шит; 5 - колодка; 6 - защитный чехол; 7 - поршень; 8 - упорное кольцо; 9, 10, 14, 28 - пружины; 11 - разжимное звено; 12 - приводной рычаг стояночного тормоза; 13 - пластина крепления колодок; 15 - шплинт; 16 - гайка; 17, 18 - шайбы; 19 - болт; 20, 22 - заглушки; 21, 23 - втулки эксцентрика; 24 - эксцентрик; 25 - ось эксцентрика; 26 - стержень; 27 - чашки
Рабочий цилиндр воздействует на обе тормозные колодки. Для этого он имеет два поршня — по одному на каждую колодку. Тормозная жидкость подается в рабочий цилиндр через подводящий штуцер. При повышении давления поршни раздвигаются в разные стороны и прижимают тормозные колодки к барабану, затормаживая автомобиль. Для удаления воздуха из привода (прокачка тормозов) на рабочем цилиндре имеется клапан прокачки тормозов 3, закрываемый резиновым колпачком.
На тормозных механизмах задних колес монтируется механизм стояночного тормоза, состоящий из приводного рычага 12, разжимного звена 11 и деталей механической регулировки 21, 23, 24, 25.
При сборке тормозного механизма для поддержания постоянного зазора между накладками колодок и тормозным барабаном необходимо установить с натягом разрезное металлическое кольцо 8 так, чтобы разрез кольца располагался вблизи отверстия для прокачки тормоза. Затем в него следует вставить поршень и повернуть его на 90° Прорезь на стержне поршня должна быть параллельна тормозному щиту. Поршень может перемещаться в сторону колодок на 1,7...1,9 мм. После торможения поршень под действием стяжных пружин колодок переместится относительно кольца и обеспечит постоянный зазор между колодками и барабаном.
Дисковые тормозные механизмы передних колес
Дисковые тормоза обладают высокой стабильностью и лучшим теплоотводом. Преимуществами дискового тормоза по сравнению с барабанным являются:
- большая площадь охлаждения;
- независимость эффективности тормозов от степени износа накладок;
- возможность работы с малыми зазорами;
- более равномерное распределение давлений.
Однако дисковые тормоза имеют и недостатки:
- их тормозные накладки имеют меньшую площадь трения и потому быстрее изнашиваются. Для обеспечения продолжительной работы приходится увеличивать их толщину;
- не уравновешены, вследствие чего при торможении создаются дополнительные нагрузки на подшипники ступиц колес;
- не защищены от пыли и грязи и потому подвергаются коррозии и абразивному износу.
На современных легковых автомобилях преимущественное применение нашли дисковые тормоза, так как при торможении вертикальная нагрузка на передние колеса становится значительно большей, чем на задние, и передние колеса должны создавать больший тормозной эффект.
Дисковые тормоза с плавающей скобой применяются на большинстве моделей легковых автомобилей. Тормозной диск 1 (рис. 20.4) болтами 12 соединен со ступицей колеса передней оси автомобиля. В диске выполнено большое количество отверстий для отвода тепла за счет вентиляции. Плавающая скоба крепится к поворотному кулаку. Она состоит из основания 2 и корпуса 3. Корпус пальцами 15 подвижно соединен с основанием. В корпусе тормозной скобы находится поршень 5, защищенный кольцом 6 и защитным чехлом 7. Тормозная жидкость подводится в поршень шлангом 14, а прокачка тормозов осуществляется через клапан 17, закрытый колпачком 16. Тормозные колодки 4 расположены в пазу основания.
Рис. 20.4. Передний дисковый тормозной механизм: 1 - тормозной диск; 2 - основание тормозной скобы; 3 - vsypwyz тормозной скобы; 4 - тормозные колодки; 5 - поршень; 6 - уплотнительное кольцо; 7, 9 - защитные чехлы; 8, 12 - болты; 10 - направляющий палец; 11 - ступица колеса; 13 - пружина колодки; 14 - шланг подвода тормозной жидкости; 15 - направляющий палец; 16 - колпачок; 17 - клапан прокачки; 18 - поворотный кулак
При торможении автомобиля тормозная жидкость через шланг 14 поступает внутрь гидравлического цилиндра. При возрастании давления поршень 5 перемещается в корпусе 3 и прижимает внутреннюю тормозную колодку к тормозному диску 1. При этом сам корпус, перемещаясь по направляющим пальцам 75 в направлении, противоположном движению поршня 5, прижимает наружную колодку к тормозному диску 1. Обе колодки прижимаются к диску с одинаковой силой.
При растормаживании колодки отходят от диска. Уплотнительное кольцо 6 обеспечивает автоматическое регулирование зазора между накладками колодок и тормозным диском.
Тормозные механизмы автомобиля ЗИЛ-433100 и других, имеющие пневматический привод, состоят из суппорта 9 (рис. 20.5), двух тормозных колодок 2 с фрикционными накладками 1 и тормозного барабана 7. Колодки установлены на эксцентриковых осях 8. Этими осями регулируются зазоры между нижними концами колодок и тормозным барабаном 7. Между верхними концами колодок находится разжимной кулак 4. Усилие кулака на колодки передается через ролики 5, установленные на опоре 5. Колодки стягиваются двумя пружинами 6. Нижние концы колодок плавающие и к своим опорам прижимаются пружиной.
Рис. 20.5. Тормозные механизмы рабочей тормозной системы автомобиля ЗИЛ-433100: а - передних колес; б - задних колес, 1 - фрикционная накладка; 2 - тормозная колодка; 3 - ролик; 4 - разжимной кулак; 5 - опора ролика; 6 - стяжная пружина; 7 - тормозной барабан; 8 - ось колодки, 9 - суппорт
При подаче сжатого воздуха через шланг под крышку тормозной камеры создается давление на мембрану 1 (рис. 20.6), а с нее, через шток 2 и вилку 5, на рычаг 6 червячной пары. Рычаг, поворачиваясь, повернет разжимной кулак 4 (см. рис. 20.5), прижмет колодки 2 к тормозному барабану 7 и замедлит движение автомобиля. При растормаживании автомобиля сжатый воздух из тормозной камеры выйдет в атмосферу и пружины 3 и 4 (см. рис. 20.6) повернут рычаг 6 в исходное положение. Торможение прекратится.
Рис. 20.6. Тормозная камера с регулировочным рычагом автомобиля ЗИЛ-433100: 1 - мембрана; 2 - шток; 3, 4 - пружины; 5 - вилка; 6 - рычаг червячной пары; 7 - червяк; 8 - вал кулака; 9 - червячная шестерня
[Смотрите оригинал на указанном сайте: Autoinstruction.ru]
Регулировка зазора между верхними концами колодок и тормозным барабаном производится вращением стержня червяка 7, который, вращая червячную шестерню, будет поворачивать разжимной кулак и изменять величину зазора. Стержень червяка 7 удерживается от самопроизвольного вращения шариковым фиксатором, для которого на стержне имеются специальные гнезда.
На автомобилях ЗИЛ для регулировки зазоров между верхними концами колодок и тормозными барабанами (рис. 20.7) могут устанавливаться автоматические регулировочные рычаги. Регулировочные рычаги устанавливаются на шлицевых концах разжимных кулаков. Червяк 10 напрессован на ось 11 и находится в постоянном зацеплении с червячной шестерней 12, устанавливаемой на шлицы вала разжимного кулака. Гайка 4 имеет внутренние шлицы для соединения с осью червяка 11. Корпус 2 муфты может свободно поворачиваться относительно гайки 4 и в корпусе рычага. На корпусе муфты закреплены болтами скоба 1 и установочное кольцо 7. Внутри гайки и корпуса муфты с легким натягом по наружному диаметру установлена пружина 3 прямоугольного сечения. За счет этого гайка 4 может свободно поворачиваться относительно корпуса 2 муфты по направлению навивки пружины и блокируется поворот гайки при обратном движении.
Рис. 20.7. Автоматический регулировочный рычаг: 1 - скоба; 2 - корпус муфты; 3, 8 - пружины; 4 - гайка; 5 - заглушка; 6 - защитный колпачок; 7 - установочное кольцо; 9 - корпус рычага; 10 - червяк; 11 - ось червяка; 12 - шестерня; 13 - крышка корпуса
При износе накладок колодок увеличивается угол поворота регулировочного рычага, в результате чего при торможении произойдет поворот скобы и корпуса муфты. Гайка 4 останется неподвижной.
При растормаживании автомобиля упор поворачивает скобу, возвращая ее в исходное положение. Скоба 1 поворачивает корпус 2 муфты. Пружина, блокируя гайку, поворачивает ее в направлении поворота корпуса муфты, а также ось 11 и червяк 10. Разжимной рычаг поворачивается и уменьшает зазор между колодками и барабаном. Самопроизвольное вращение скобы и корпуса 2 муфты не допускается пружиной 8. Левые и правые рычаги не взаимозаменяемы, так как имеют различные направления навивки пружин 3 и линии витков червяка с шестернями.