Схема работы главного тормозного цилиндра

Механические устройства для остановки транспортного средства содержат большое количество составляющих, но наиболее значимые из них — тормозные цилиндры, являющиеся основой всей этой конструкции.

Предназначен главный тормозной цилиндр (ГТЦ) для того, чтобы видоизменять сжатие воздуха в усилителе при нажатии на рычаг тормоза в мощные давления жидкости, запуская весь механизм.

Конструкция

У современного автомобиля используется двухконтурный принцип работы главного тормозного цилиндра. На автомобилях с передним приводом один из двух контуров ГТЦ отвечает за работу переднего правого и заднего левого суппорта, и наоборот. На автомобилях с задним приводом контуры ГТЦ работают несколько иначе и отвечают отдельно за передние и задние суппорты.

Колесный тормозной цилиндр содержит упорные разрезные кольца, которые запрессованы в цилиндры под давлением не меньше 35 кгс.

Устройство главного тормозного цилиндра включает:

  • цилиндрический корпус, обладающий двумя крышками, укрепленными болтами;
  • резервуар для жидкости;
  • поршни и толкатели;
  • шток;
  • эластичные воротники;
  • возвратные пружины.

Практически на всех видах легкового транспорта главный тормозной цилиндр прикручен к наружной стенке вакуумного усилителя двумя болтами. Сверху ГТЦ размещен бачок, разделенный на несколько секций, в котором хранится нужное количество системной жидкости. Связь этих секций осуществляется напрямую с двумя контурами самого ГТЦ посредством специальных перепускных каналов. Его целесообразность состоит в том, чтобы в моменты нехватки рабочей жидкости (а это может быть при самоиспарении или, когда изнашиваются колодки) восполнять ее резерв.

Количество жидкости можно определить визуально по специальным контрольным меткам минимума и максимума на бачке, стенки у которого прозрачны. Также используется датчик, который отображает ее количество, и в случае уровня ниже нормы загорается оповещающий сигнал на приборной панели.

Рабочий тормозной цилиндр в своем корпусе содержит два поршня, которые расположены друг за другом, на этих элементах установлена специальная манжета вкупе со смазочным кольцом из войлока. Манжета состоит из эластичного материала, который уплотняет место возможного вытекания рабочей жидкости. Задний поршень имеет подпор от штока вакуумника, второй же приводится в движение давлением. Поршни фиксируются двумя вспомогательными элементами в виде пружин. Схема строения цилиндра пригодится тем, кто захочет детальнее разобрать принципы его работы.

Механизм действия

Подробнее опишем принцип действия главного тормозного цилиндра.

  1. Начинается все с движения педали. Начальный поршень приходит в движение от штока, который подталкивает его в процессе остановки автомобиля.
  2. Во время движения закрываются компенсационно-перепускные проемы и давление в 1-ом контуре нарастает. В результате этого приходит в движение 2-ой контур, в котором также давление увеличивается.
  3. Жидкость заполняет появившийся от движения вакуум через перепускные отверстия. Такое движение устройств не останавливается, пока позволяет пружина.
  4. Механизмы срабатывают, когда давление достигает своего максимума. Когда торможение автомобиля произошло, оба поршня становятся в первоначальную точку, благодаря воздействию пружин возврата.
  5. Давление атмосферы сравнивается с контурным давлением, когда поршень совершает движение сквозь отверстие. В моменты внезапного спуска педали разрядка в контурах не образуется, т.к. поступившая жидкость занимает все образовавшееся пространство.
  6. Когда в каком-то из контуров возникает потеря жидкости, второй свою работу не прекращает, а компенсирует нехватку.

Допустим, первый поршень свободно может перенестись по цилиндру до касания со вторым. Другой поршень перемещается, обеспечив работу тормозных механизмов во 2-ом контуре. Если же протечка происходит во 2-ом, то рабочий тормозной цилиндр меняет работу. Первый поршень двигает следующий за ним. Ничем неограниченный он упирается в корпус. Давление в 1-ом контуре растет и влечет за собой остановку машины. Невзирая на усиление движения педали от недостатка жидкости, главный тормозной цилиндр срабатывает эффективно, и тормоз осуществляется как положено.

Хорошую безопасность может обеспечить диагональная двухконтурная система. Схема ее действия помогает избежать заносов в случае нефункционирующего одного из контуров.

Лет 20 назад еще схема отличалась от сегодняшней. Передние цилиндры были прикреплены к 1-му контуру, а задние ко 2-му. В виду сильного заноса, при таком торможении инженеры стали плавно отходить от такого вида конструкции.

Возможные неисправности

В процессе эксплуатации главный тормозной цилиндр, как и все механизмы автомобиля, приходит в негодность, что влечет за собой ремонт либо замену деталей. В основном причиной может стать неравномерное распределение тормозной жидкости внутри конструкции. Диагностику неисправностей проводят сначала, используя внешний осмотр: проверяют наличие дефектов и протечки тормозной жидкости. Затем проверяют работоспособность узла: при обычном надавливании штока заеданий и проваливания не должно быть.

Рабочий тормозной цилиндр, как правило, при долгом использовании подвергается износу, а также поражается ржавчиной с внутренней стороны. Это – следствие попадания посторонних веществ (воды, кислорода) в тормозную жидкость. Существуют и такие нюансы, как: изнашивание уплотнительной манжеты и пружин возврата, их задирания, также ветхость зеркала устройства. Такие нарушения требуют обязательного ремонта либо замены.

Читайте также:  Можно ли смешивать моторное масло разных марок

Среди других факторов, по которым колесный тормозной цилиндр ломается, выделяют разгерметизацию его. Выявляется это при внешнем осмотре: остается характерный след и присутствует сильный запах, уровень жидкости будет быстро понижаться. Колесный тормозной цилиндр, в котором набухли уплотнительные чехлы снаружи, свидетельствует о негодности и внутренних уплотнителей.

Резюме

Как видите, рабочий тормозной цилиндр – это та составляющая, от исправности которой зависят наши жизни и здоровье, поэтому при возникновении неисправностей нужно безотлагательно устранять их причины, иначе может произойти внезапный отказ тормозов во время пути.

В транспортных средствах с гидравлической тормозной системой ключевую роль играют главный и колесные тормозные цилиндры. О том, что такое тормозной цилиндр, каких типов бывают цилиндры, как они устроены и работают, а также о правильном выборе, обслуживании и ремонте данных деталей — читайте в статье.

Тормозной цилиндр — функции, типы, особенности

Тормозной цилиндр — общее наименование управляющих и исполнительных механизмов тормозных систем транспортных средств (ТС) с гидроприводом. Выделяют два разных по конструкции и назначению устройства:

ГТЦ — элемент управления всей тормозной системы, колесные цилиндры — исполнительные элементы, которые непосредственно приводят в действие колесные тормозные механизмы.

ГТЦ решает несколько задач:

• Преобразование механического усилия от педали тормоза в давление рабочей жидкости, которого достаточно для привода исполнительных механизмов;
• Обеспечение постоянного уровня рабочей жидкости в системе;
• Сохранение работоспособности тормозов при потере герметичности, утечках и в других ситуациях;
• Облегчение управления транспортным средством (при наличии усилителя тормозов).

На рабочие цилиндры возложена одна ключевая функция — привод колесных тормозных механизмов при торможении транспортного средства. Также эти компоненты обеспечивают частичный возврат ГТЦ в первоначальное положение при растормаживании ТС.

Типовая схема тормозной системы легкового автомобиля

Число и расположение цилиндров зависит от типа автомобиля и количества осей. Главный тормозной цилиндр один, но многосекционный. Количество рабочих цилиндров может быть равно числу колес, вдвое или втрое больше (при установке двух или трех цилиндров на колесо).

Подключение колесных тормозных механизмов к ГТЦ зависит от типа привода ТС.

В заднеприводных ТС:

• Первый контур — передние колеса;
• Второй контур — задние колеса.

Возможно комбинированное подключение: при наличии двух рабочих цилиндров на каждом переднем колесе, один из них подключается к первому контуру, второй — ко второму, он срабатывает вместе с задними тормозами.

В переднеприводных автомобилях:

• Первый контур — правое переднее и левое заднее колеса;
• Второй контур — левое переднее и правое заднее колеса.

Могут применяться и другие конфигурации тормозных систем, однако указанные выше схемы наиболее распространены.

Конструкция и принцип работы главного тормозного цилиндра

Главные тормозные цилиндры делятся на две группы по количеству контуров (секций):

Одноконтурные цилиндры сегодня практически не используются, их можно встретить на некоторых старых автомобилях. Абсолютное большинство современных автомобилей оснащается двухконтурными ГТЦ — в сущности, это два цилиндра в одном корпусе, которые работают на автономные тормозные контуры. Двухконтурная тормозная система более эффективна, надежна и безопасна.

Также главные цилиндры делятся на две группы по наличию усилителя тормозов:

• Без усилителя;
• С вакуумным усилителем тормозов.

Современные автомобили оснащаются ГТЦ с интегрированным вакуумными усилителем тормозов, который облегчает управление и повышает эффективность работы всей системы.

Конструкция главного тормозного усилителя проста. Его основу составляет литой цилиндрический корпус, в котором располагается два установленных друг за другом поршня — они образуют рабочие секции. Передний поршень штоком связан с усилителем тормозов или непосредственно с педалью тормоза, задний поршень не имеет жесткой связи с передним, между ними располагается короткий шток и пружина. В верхней части цилиндра над каждой секцией располагаются перепускные и компенсационные каналы, также из каждой секции выходит один или два патрубка для подключения к рабочим контурам. На цилиндре устанавливается бачок для тормозной жидкости, он соединяется с секциями с помощью перепускных и компенсационных каналов.

Функционирует ГТЦ следующим образом. При нажатии на педаль тормоза передний поршень сдвигается, он перекрывает компенсационный канал, вследствие чего контур становится герметичным и в нем растет давление рабочей жидкости. Рост давления заставляет двигаться задний поршень, он также закрывает компенсационный канал и сжимает рабочую жидкость. При движении поршней перепускные каналы в цилиндре всегда остаются открытыми, поэтому рабочая жидкость свободно заполняет образовавшиеся за поршнями полости. В результате давление в обоих контурах тормозной системы растет, под действием этого давления срабатывают колесные тормозные цилиндры, толкающие колодки — ТС затормаживается.

Читайте также:  Как проверить питание модуля зажигания

При снятии ноги педали поршни стремятся возвратиться в свое первоначальное положение (это обеспечивают пружины), этому же способствуют и возвратные пружины колодок, сжимающих рабочие цилиндры. Однако рабочая жидкость, поступившая в полости за поршнями в ГТЦ через перепускные каналы, не позволяет поршням мгновенно вернуться в первоначальное положение — благодаря этому отпуск тормозов происходит плавно, и система работает более надежно. При возврате в исходное положение поршни открывают компенсационный канал, вследствие этого в рабочих контурах давление сравнивается с атмосферным. При отпущенной педали тормоза рабочая жидкость из бачка свободно поступает в контуры, что компенсирует уменьшение количества жидкости вследствие утечек или по иным причинам.

Конструкция главного тормозного цилиндра обеспечивает работоспособность системы при утечке рабочей жидкости в одном из контуров. Если утечка произошла в первом контуре, то привод поршня второго контура осуществляется напрямую от поршня первого контура — для этого предусмотрен специальный шток. Если утечка произошла во втором контуре, то при нажатии на педаль тормоза этот поршень упирается в торец цилиндра и обеспечивает рост давления жидкости в первом контуре. В обоих случаях увеличивается ход педали и несколько снижается эффективность торможения, поэтому неисправность необходимо как можно скорее устранять.

Вакуумный усилитель тормозов также имеет несложную конструкцию. Его основу составляет герметичный цилиндрический корпус, разделенный мембраной на две камеры — заднюю вакуумную и переднюю атмосферную. Вакуумная камера соединена с впускным коллектором двигателя, поэтому в ней создается пониженное давление. Атмосферная камера соединена каналом с вакуумной, также она связана и с атмосферой. Камеры разделены клапаном, установленным на мембране, через весь усилитель проходит шток, который с одной стороны связан с педалью тормоза, а с другой — упирается в главный тормозной цилиндр.

Принцип действия усилителя следующий. При ненажатой педали обе камеры сообщаются через клапан, в них наблюдается низкое давление, весь узел находится в нерабочем состоянии. При приложении усилия на педаль клапан разъединяет камеры и одновременно соединяет переднюю камеру с атмосферой — вследствие этого в ней повышается давление. За счет разницы давлений в камерах мембрана стремится переместиться в сторону вакуумной камеры — это создает дополнительное усилие на штоке. Таким образом, вакуумный усилитель облегчает управление тормозами, снижая сопротивление педали при нажатии на нее.

Конструкция и принцип работы колесных тормозных цилиндров

Рабочие тормозные цилиндры делятся на два типа:

• Для барабанных колесных тормозных механизмов;
• Для дисковых колесных тормозных механизмов.

Рабочие цилиндры в барабанных тормозах — это самостоятельные детали, которые устанавливаются между колодками и обеспечивают их раздвижение при торможении. Рабочие цилиндры дисковых тормозов интегрированы в тормозные суппорты, они обеспечивают прижим колодок к диску при торможении. Конструктивно эти детали имеют существенные отличия.

Колесный тормозной цилиндр барабанных тормозов в простейшем случае представляет собой трубку (литой корпус) со вставленными с торцов поршнями, между которыми находится полость для рабочей жидкости. С наружной стороны поршни имеют упорные поверхности для соединения с колодками, для защиты от загрязнений поршни закрыты эластичными колпачками. Также снаружи находится штуцер для соединения с тормозной системой.

Тормозной цилиндр дисковых тормозов представляет собой цилиндрическую полость в суппорте, в которую через уплотнительное кольцо вставлен поршень. С обратной стороны поршня предусмотрен канал со штуцером для соединения с контуром тормозной системы. В суппорте может быть от одного до трех цилиндров различного диаметра.

Работают колесные тормозные цилиндры просто. При торможении в контуре повышается давление, рабочая жидкость поступает в полость цилиндра и толкает поршень. Поршни цилиндра барабанных тормозов выталкиваются в противоположные стороны, каждый из них приводит в движение свою колодку. Поршни суппорта выходят из своих полостей и прижимают (прямо или косвенно, через специальный механизм) колодку к барабану. При прекращении торможения давление в контуре снижается и в какой-то момент усилия возвратных пружин становится достаточно для возврата поршней в первоначальное положение — ТС растормаживается.

Выбор, замена и обслуживание тормозных цилиндров

При выборе рассматриваемых деталей необходимо строго придерживаться рекомендаций производителя транспортного средства. При установке цилиндров другой модели или типа возможно ухудшение работы тормозов, что недопустимо.

В процессе эксплуатации главный и рабочие цилиндры не нуждаются в специальном ТО и без проблем служат на протяжении многих лет. При ухудшении функционировании тормозных механизмов или всей системы необходимо диагностировать цилиндры и в случае их неисправности — просто заменить. Также периодически нужно проверять уровень тормозной жидкости в бачке и при необходимости пополнять ее.

Гидравлическая тормозная система любого легкового автомобиля состоит из множества узлов и элементов. В этой статье мы рассмотрим устройство и принцип работы наиболее важного узла тормозной системы – главного тормозного цилиндра. Данный узел предназначен для преобразования механического усилия на педаль тормоза, в давление жидкости в системе и обеспечения эффективного замедления автомобиля. Эффективное функционирование тормозной системы обеспечивается только при условии применения специальной тормозной жидкости, которая не сжимается и имеет высокую температуру кипения.

Читайте также:  Датчик кислорода нива шевроле где находится

Для обеспечения максимальной надежности системы и повышения уровня безопасности, практически на всех современных автомобилях устанавливаются двухсекционные главные цилиндры , которые делят систему на два практически независимых контура. Двухсекционный тормозной цилиндр обеспечивает полное или частичное сохранение работоспособности тормозной системы в случае потери герметичности какого-либо контура.

В автомобилях с передними ведущими колесами первый контур отвечает за функционирование переднего правого и заднего левого рабочих тормозных механизмов, а второй контур – соответственно за работу переднего левого и заднего правого. В автомобилях с классическим задним приводом первый контур отвечает за функционирование передних рабочих тормозных механизмов, второй контур – задних.

Устройство главного тормозного цилиндра

При наличии в автомобиле вакуумного усилителя, главный цилиндр крепится непосредственно к стенке усилителя. Тормозной цилиндр большинства автомобилей состоит из следующих элементов:

  • корпус;
  • резервуар (бачок) для тормозной жидкости;
  • поршни с толкателями;
  • уплотнительные манжеты;
  • возвратные пружины.

Резервуар для жидкости может быть установлен как непосредственно на главном тормозном цилиндре, так и в любом другом удобном месте. При разделении конструкции, резервуар сообщается с полостями цилиндра посредством гибких или металлических трубок. На некоторых легковых автомобилях, бачок для тормозной жидкости является общим для тормозной системы и гидравлического привода сцепления. Независимо от устройства, резервуар служит для подпитки гидравлических систем тормозной жидкостью в случае ее частичной потери вследствие износа манжет или испарения. Кроме того, в резервуаре устанавливается датчик, следящий за должным уровнем тормозной жидкости.

В корпусе тормозного цилиндра располагаются поршни с резиновыми уплотнительными манжетами и возвратные пружины. Полости цилиндра наполняются тормозной жидкостью через перепускные и компенсационные отверстия. Поршни с уплотнительными манжетами предназначены для создания необходимого давления тормозной жидкости в контурах системы. Возвратные пружины обеспечивают соответственно возврат и удержание в исходном положении поршней при отсутствии воздействий на педаль тормоза.

Главные цилиндры некоторых автомобилей, помимо всего прочего могут быть оборудованы датчиком перепада давления в контурах. Датчик перепада давления предназначен для сигнализации и предупреждения водителя о потере герметичности и неисправности в одном из контуров. Датчик и механизм, следящий за давлением могут быть смонтированы как в отдельном корпусе, так и объединены в единую конструкцию с главным цилиндром.

Принцип работы главного тормозного цилиндра

Для замедления автомобиля , водитель осуществляет нажатие на педаль тормоза, которая передает усилие через шток на поршень первого контура главного цилиндра. В случае с вакуумным усилителем тормозов, на поршень воздействует шток усилителя. Поршень первого контура, перемещаясь вперед, перекрывает компенсационное отверстие и начинает создавать перед собой давление тормозной жидкости. За счет конструкции цилиндра, образовавшееся давление частично воздействует на рабочие цилиндры первого контура и перемещает поршень второго контура.

При перемещении вперед , поршень второго контура также перекрывает компенсационное отверстие и создает давление во втором контуре системы. Таким образом, при дальнейшем воздействии на педаль, поршни создают давление в обоих контурах, что обеспечивает работу всех тормозных цилиндров и торможение автомобиля. Полости за первым и вторым поршнем при их перемещениях заполняются тормозной жидкостью из резервуара через перепускные отверстия, что в свою очередь исключает завоздушивание и отказ тормозной системы.

После остановки автомобиля или окончания замедления, водитель прекращает воздействовать на педаль и поршни обоих контуров за счет возвратных пружин перемещаются на исходные позиции. При этом контуры через компенсационные отверстия начинают сообщаться с резервуаром, и давление тормозной жидкости выравнивается с атмосферным. В это время поршни рабочих тормозных механизмов также возвращаются в исходные позиции – колеса растормаживаются.

Как уже было сказано, при потере герметичности одного из контуров, второй будет работать с немного меньшей, но достаточной эффективностью. Например, при выходе из строя первого контура, толкатель вакуумного усилителя не встретив сопротивления, переместит первый поршень до контакта со вторым, который при перемещении создаст давление во втором контуре. При этом ход тормозной педали увеличится за счет отсутствия сопротивления в первом контуре.

В случае потери герметичности во втором контуре , толкатель вакуумного усилителя будет перемещать оба поршня до тех пор, пока поршень второго цилиндра не достигнет торцевой части корпуса цилиндра. После этого в первом контуре будет создано давление, которое приведет в действие рабочие тормозные цилиндры первого контура. В этом случае ход тормозной педали также увеличится, за счет «холостого» хода второго поршня. Однако, несмотря на увеличение хода, при условии правильной регулировки механизма, тормозная система обеспечит эффективное замедление автомобиля.

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

Также вам могут быть интересны эти заметки...

Adblock detector