Устройство и принцип действия тормозных механизмов

                 Характеристика предприятия. 

Наименование  предприятия СТО ЛАДА,  адрес предприятия ул. Парковая . Специализация предприятия   ремонт автомобилей, техническое обслуживание. Количество работников автопредприятия 18 человек, зарплата их составляет около 10000 рублей.   На автопредприятии имеются  цеха – ремонтный, диагностический, моторный, малярный, мойка. Территория  заасфальтирована, благоустроена, озелена. Для автомобилей сделана автостоянка. Количество подъёмников на предприятии - 5  штук. 
 
 
 

1,2,3,4,5,- Подъёмники.

 Рис.1   1 – тормозной механизм переднего колеса;

      2 – трубопровод контура «левый передний–правый задний тормоза»;

      3 – главный цилиндр  гидропривода тормозов;

      4 – трубопровод  контура «правый  передний–левый  задний тормоза»;

      5 – бачок главного  цилиндра;

      6 – вакуумный усилитель;

      7 – тормозной механизм  заднего колеса;

      8 – упругий рычаг привода регулятора давления;

      9 – регулятор давления;

      10 – рычаг привода  регулятора давления;

      11 – педаль тормоза;

      А – гибкий шланг  переднего тормоза;

          В – гибкий  шланг заднего  тормоза

Дисковые  тормозные механизмы могут иметь фиксированную скобу. В тормозных механизмах с фиксированной скобой, скоба жестко крепится к поворотной стойке или кулаку, и колодки прижимаются к диску поршнями тормозных цилиндров, расположенных с обеих сторон диска.  При воздействии поршня на колодку скоба сдвигается, обеспечивая равномерное прижатия  к диску обоих  колодок.  Возврат поршней в исходное положение после торможения у дисковых тормозных механизмов осуществляется за счет упругости уплотнительных резиновых колец.  Достоинством тормозного механизма с фиксированной  скобой  является его высокая жесткость, однако такой механизм более склонен к перегреву, так как теплопередача от тормозных колодок происходит через поршни тормозных цилиндров,  которых у такого механизма  вдвое больше,  чем у механизма с плавающей  скобой.  

Барабанные  тормозные механизмы  на  автомобилях применяются для затормаживания задних колес и являются  общими  для рабочей и стояночной тормозных систем. Торможение у барабанного тормоза  осуществляется  за счет  трения полукруглых  тормозных колодок  о внутреннюю поверхность   тормозного барабана, к которому они прижимаются при помощи колесных тормозных цилиндров рабочей  или троса стояночной тормозной системы.

Рис. 2                                                Рис. 3 

Барабанные  тормозные механизмы менее склонны  к перегреву сравнению  с дисковыми, однако уступают  им по эффективности. Кроме того, из-за  более длинных  ходов поршней  в рабочих цилиндрах  барабанных  тормозов  при работе происходит  более интенсивный износ резиновых  уплотнений (манжет), что  требует более частой их замены.  

Тормозной механизм переднего  колеса автомобиля ВАЗ – 2107 состоит из тормозного диска, укрепленного на ступице колеса, и скобы. В гнезде  скобы устанавливаются два противоположных тормозных цилиндра, удерживаемых в определенном положении специальными фиксаторами. В каждом цилиндре помещается поршень, уплотняемый упругим резиновым кольцом, установленным в кольцевую выточку цилиндра. Для защиты от попадания грязи внутренняя полость цилиндра закрыта защитным чехлом. Поршни тормозных цилиндров непосредственно упираются в тормозные колодки с фрикционными накладками. В корпусе внешнего цилиндра установлен клапан для удаления воздуха из тормозного привода.  В два овальных отверстия ушек колодок вставлены пальцы, каждый из которых установлен в отверстия приливов внутреннего и внешнего  тормозных цилиндров. Пальцы ограничивают перемещения тормозных колодок. Для устранения вибрации во время движения автомобиля под головки пальцев введены распорные пружины,  

    Рис. 4. Тормозной механизм переднего колеса: 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.

    Рис. 5. Тормозной механизм заднего колеса: 1 – гайка крепления ступицы; 2 – ступица колеса; 3 – нижняя стяжная пружина колодок; 4 – тормозная колодка; 5 – направляющая пружина; 6 – колёсный цилиндр; 7 – нижняя стяжная пружина; 8 – разжимная планка; 9 – палец рычага привода стояночного тормоза; 10 – рычаг привода стояночного тормоза; 11 – щит тормозного механизма. 

а на тормозные колодки накинуты фигурные пружины, прижимающие тормозные колодки к пальцам. Кроме того, пружины фиксируют тормозные колодки и помогают устранить ненужное трение их в неработающем положении о тормозной диск. От смещения в сторону внутреннего цилиндра пальцы зафиксированы шплинтом.  При торможении под давлением тормозной жидкости, создаваемым в главном тормозном цилиндре, поршни, преодолевая упругую деформацию резиновых уплотнительных колец,  выдвигаются из цилиндров и прижимают тормозные колодки к тормозному диску. При растормаживании, когда давление жидкости в гидроприводе уменьшается, поршни отводятся в исходное положение силой упругой деформации колец на 0,1 мм. Таким образом, зазор между накладкой тормозной колодки и диском поддерживается автоматически по мере изнашивания фрикционных накладок. Для удаления воздуха из тормозного привода в суппорте  предусмотрены три клапана: два клапана для выпуска воздуха из малых цилиндров и один – из больших цилиндров. 
 

Тормозной механизм заднего  колеса автомобиля ВАЗ – 2107  состоит из щита, на котором укреплен колесный цилиндр,  двух тормозных колодок с фрикционными накладками, стягиваемыми между собой пружинами, и тормозного барабана.  Кроме того, тормозные колодки имеют механический привод от стояночной тормозной системы через трос, рычаг и распорную планку. Щит закреплен на фланце балки заднего моста  болтами и является базовой деталью тормозного механизма.  Тормозной барабан отлит из алюминиевого сплава. На его внутренней рабочей поверхности имеется чугунное кольцо. На наружной поверхности имеются ребра жесткости, вентиляционные отверстия и резьбовые технологические отверстия, предназначенные для снятия барабана посредством заворачивания в них направляющих штифтов.  Тормозные механизмы задних колес имеют автоматическую  регулировку зазора между колодками и барабаном,  которая обеспечивается   устройством    колесных    тормозных    цилиндров.

                       Тормозная система. 

Тормозная система служит для замедления движущегося  автомобиля с желаемой интенсивностью вплоть до его остановки, а также  для удержания его на стоянке.  

Рабочая тормозная система  предназначена для снижения скорости и остановки автомобиля, она приводится в действие усилием ноги водителя, приложенным к педали. Её эффективность оценивается по тормозному пути или по максимальному замедлению.  

Запасная  тормозная система  обеспечивает остановку автомобиля в случае выхода из строя рабочей тормозной системы; она может быть менее эффективной, чем рабочая тормозная система. В связи с отсутствием на изучаемом автомобиле автономной запасной тормозной системы её функции выполняет исправная часть (контур) рабочей тормозной системы или стояночная тормозная система. 

Стояночная  тормозная система служит для удержания остановленного автомобиля  на месте и должна обеспечивать неподвижное состояние снаряженного легкового автомобиля на уклоне 23% включительно. Стояночная тормозная система выполняет также функцию аварийной тормозной системы в случае выхода из строя рабочей тормозной системы.

                  Гидравлический привод

             рабочей   тормозной системы. 

Вакуумный усилитель тормозов служит для уменьшения усилия, прикладываемого водителем к педали тормоза, тем самым, облегчая управление автомобилем.  Усилитель устанавливается в моторном отсеке, и к нему крепится главный тормозной цилиндр. 

Рис. 6 

Вакуумный усилитель автомобиля ВАЗ – 2107 крепится усилитель к кузову четырьмя установленными в крышке болтами, а главный тормозной цилиндр крепится гайками к болтам, установленным в корпусе усилителя. Между корпусом с чашкой и крышкой зажата резиновая диафрагма, внутренний поясок которой заходит  в  кольцевую  проточку  корпуса клапана.

          Главный тормозной цилиндр преобразует усилие, передаваемое от педали тормоза на его шток в давление тормозной жидкости, за счет которого происходит работа рабочих цилиндров тормозных механизмов колес. На изучаемом автомобиле главные тормозные цилиндры двойные, имеют по два поршня, которые воздействуют на оба контура гидравлического привода тормозов. 

Главный тормозной цилиндр  автомобиля ВАЗ – 2107  в корпусе имеются два поршня, управляющие каждым своим контуром. Толкатель воздействует на поршень, уплотняемый кольцами. Кольцо поджимается пружиной к распорной втулке.

    Рис. 8 Главный цилиндр с бачком: 1 – корпус главного цилиндра; 2 – уплотнительное кольцо низкого давления; 3 – поршень привода контура "левый передний-правый задний тормоза"; 4 – распорное кольцо; 5 – уплотнительное кольцо высокого давления; 6 – прижимная пружина уплотнительного кольца; 7 – тарелка пружины; 8 – возвратная пружина поршня; 9 – шайба; 10 – стопорный винт; 11 - поршень привода контура "правый передний-левый задний тормоза"; 12 – соединительная втулка; 13 – бачок; 14 – датчик аварийного уровня тормозной жидкости. 
 
 

При дальнейшем перемещении поршней под действием  возрастающего давления жидкости поршни колесных цилиндров тормозных механизмов прижимают тормозные колодки к тормозным дискам передних и к тормозным барабанам задних колес, и происходит торможение колес.

Регулятор давления обеспечивает изменение давления в рабочих цилиндрах тормозных механизмов задних колес с учетом изменения нагрузки на колеса в целях предотвращения проскальзывания колес относительно дороги и заноса автомобиля.  
 

Регулятор давления автомобиля ВАЗ – 2107  крепится на кронштейне кузова и соединяется через торсионный рычаг и стойку с балкой заднего моста. Регулятор состоит  корпуса, в котором размещен поршень с уплотнителем, шайбой и пружиной. Сверху корпус регулятора закрыт  резьбовой пробкой с прокладкой. Корпус регулятора имеет два отверстия для прохождения тормозной жидкости. Нижнее отверстие соединено трубопроводом с главным тормозным цилиндром, верхнее – с трубопроводом, отводящим жидкость к тормозным механизмам задних колес. Стальной поршень разделяет регулятор на две полости: верхнюю и нижнюю. Выход стержня поршня из корпуса уплотнен резиновым кольцом. Пружина, упираясь в плавающею тарелку, а через неё в заплечики поршня, постоянно стремится отжать поршень до упора в пробку.

    Рис. 9. Привод регулятора давления: 1 – регулятор давления; 2, 16 – болты крепления регулятора давления; 3 – кронштейн рычага привода регулятора давления; 4 – штифт; 5 – рычаг привода регулятора давления; 6 – ось рычага привода регулятора давления; 7 – пружина рычага; 8 – кронштейн кузова; 9 – кронштейн крепления регулятора давления; 10 – упругий рычаг привода регулятора давления; 11 – серьга; 12 – скоба серьги; 13 – шайба; 14 – стопорное кольцо; 15 – палец кронштейна; А, В, С – отверстия. 

Резиновый уплотнитель плавающего типа, но его  верхнее перемещение  ограниченно втулкой. При верхнем (нерабочем) положении поршня он отжат пружиной до упора в пробку, и тормозная жидкость проходит из одной полости регулятора в другую через  зазоры между стержнем поршня,  тарелкой, уплотнителем, втулкой и головкой поршня. С началом торможения нагрузка на переднюю подвеску возрастает, а на заднюю уменьшается. Задняя часть кузова автомобиля начинает подниматься. Кроткое плечо рычага привода регулятора начинает опускаться вниз. Благодаря этому и под давлением тормозной жидкости поршень начинает опускаться, преодолевая сопротивление пружины. Проходное сечение для тормозной жидкости уменьшается, и давление в приводе задних колес перестает расти.

Рабочие тормозные цилиндры колес непосредственно воздействуют  на колодки тормозных механизмов колес, прижимая их к тормозным дискам или барабанам. 

Рабочие цилиндры дисковых тормозных  механизмов передних колес  ВАЗ – 2107. Колесные цилиндры передних колес изготовлены из алюминиевого сплава и установлены в корпусе скобы. В полости цилиндра установлен полый поршень, в канавке которого имеется резиновое уплотнительное кольцо трапецеидальной формой. При движении поршня кольцо скручивается, а при раскручивании обеспечивает возвращение поршня в исходное положение. Полость цилиндра защищена резиновым защитным чехлом, вставленным в канавки поршня и цилиндра. В цилиндре имеются два отверстия: два штуцера шланга и для клапана прокачки тормозов. 

Рабочие цилиндры тормозных  механизмов задних колес автомобиля ВАЗ – 2107  состоят из прикрепленного к тормозному щиту чугунного корпуса, внутри которого размещены два поршня с упорными разрезными пружинными кольцами. Кольца установлены на поршне между буртиком упорного винта и двумя сухарями с зазором 1,25… 1,65 мм и в корпусе цилиндра с натягом. Натяг обеспечивает усилие сдвига не менее 0,35 кН, что превышает усилие стяжных пружин тормозных колодок. 

    Рис. 10. Колёсный цилиндр: 1 – упор колодки; 2 – защитный колпачок; 3 – корпус цилиндра; 4 – поршень; 5 – уплотнитель; 6 – опорная тарелка; 7 – пружина; 8 – сухари; 9 – упорное кольцо; 10 – упорный винт; 11 – штуцер; А – прорезь на упорном кольце.   
 

    Сигнальное  устройство  в гидроприводе служит для предупреждения  водителя о выходе из строя одного из контуров привода в связи  с  потерей  герметичности в этом контуре.  
 

    Сигнальное  устройство  ВАЗ – 2107 состоит из алюминиевого корпуса, в котором размещены два одинаковых коротких поршня с уплотнительными кольцами и длинный поршень с кольцевой проточкой под  шарик. На шарик опирается шток выключателя  контрольной лампы, которая размещена на щитке приборов автомобиля. В корпус сигнального устройства ввернуты штуцеры с трубками контуров рабочей тормозной системы.  Полость А сигнального устройства соединена трубкой с первой камерой  главного тормозного цилиндра  и трубками – с большими цилиндрами  соответственно правого и левого передних колес. Полость Б соединена трубкой со второй камерой  главного цилиндра, а трубками  - соответственно с регулятором давления гидропривода тормозных механизмов задних колес и с малым цилиндром правого переднего колеса (малый цилиндр левого переднего колеса соединен непосредственно со второй камерой главного цилиндра.) При нарушении герметичности одного из контуров давление в соответствующей полости (А или Б) сигнального устройства падает, и под действием разности давлений в полостях А и Б поршни перемещаются в сторону полости с меньшим давлением.

                   Стояночная тормозная система. 

  Стояночная тормозная система автомобиля ВАЗ – 2107 имеет привод, включающей в себя установленный на кронштейне рычаг с кнопкой и тросы. Передние концы тросов соединяются с рычагом через уравниватель и тягу. Задние концы тросов соединяются с колодками тормозных механизмов задних колес через разжимные рычаги и планки. Рычаг фиксируется при помощи защелки с зубчатым сектором, которая управляется кнопкой. При подъеме рукоятки вверх рычаг перемещает вперед тягу с уравнителем тросов, который закреплен на резьбовом конце тяги с гайками.  Присоединенные к уравнителю тросы левого и правого тормозов перемещают вперед рычаги, которые, воздействуя на планки, разжимают тормозные колодки.  Разжимаясь,  колодки  прижимаются к тормозным барабанам,  и задние колеса затормаживаются.   
 

                                   ВАЗ – 2107  

             При ЕО перед выездом на линию проверяют: действие тормозов при движении автомобиля стояночной тормозной системы и герметичность соединений привода тормозов.  После  окончания работы конденсат из воздушных баллонов сливают и проверяют уровень спирта во влагоотделителе (в холодное время года). 

             При ТО-1 проверяют: состояние и герметичность всех соединений и приборов тормозной системы (обнаруженные неисправности устраняют); свободный ход  педали  тормоза (при необходимости  регулируют); исправность привода и действие стояночной тормозной системы (устраняют  обнаруженные неисправности и при необходимости  регулируют  систему). В гидравлическом приводе тормозов регулируют уровень тормозной жидкости в главном тормозном цилиндре, доводя его до нормального. В пневматическом приводе тормозов регулируют; шплинтовку пальцев тормозных камер (обнаруженные неисправности устраняют); ход штоков  тормозных камер (при необходимости регулируют).  Выполнив все работы, оценивают эффективность действия тормозных механизмов передних и задних колес при движении автомобиля. 

             При  ТО-2  снимают все колеса с тормозными барабанами и ступицами, барабан стояночной тормозной системы, полуоси  ведущего  моста.  Диагностируют  состояние  тормозных  барабанов, колодок, накладок, оттяжных пружин тормозных колодок, подшипников ступиц (промывают и зачищают  тормозные барабаны и накладки тормозных колодок); действие гидровакуумного усилителя тормозов  в гидравлическом приводе тормозов (при необходимости усилитель и главный тормозной цилиндр закрепляют); состояние и герметичность колесных (рабочих) тормозных цилиндров (при необходимости их закрепляют); крепление тормозных камер, компрессора и их кронштейнов  в пневматическом приводе тормозов (подтягивают, если необходимо).