3 Назначение, устройство и работа элементов привода

Главный тормозной цилиндр (ГТЦ) служит для преобразования механического усилия на педали в давление жидкости, которая передается в рабочие тормозные цилиндры (РТЦ). Главные тормозные цилиндры могут быть однокамерные (рисунок 3) и двухкамерные (рисунок 4).

При однокамерном ГТЦ для получения двухконтурного привода устанавливается разделитель привода - устройство, отключающее поврежденный контур. Между толкателем и поршнем ГТЦ должен быть зазор, соответствующий свободному ходу педали 5 – 10 мм.

a – уплотнение задней части поршня; b – поршень; с – клапан; 1 – резервуар; 2 – штуцер; 3 – пружина поршня; 4 – поршень; 5 – защитный чехол; 6 – толкатель; 7 – контргайка; 8 – тяга; 9 – педаль; 10 – оттяжная пружина; 11 – крышка; 12 – пробка

Рисунок 3 – Однокамерный главный тормозной цилиндр гидропривода

1 – пробка; 2 – корпус; 3 и 5 – поршни; 4 – шайба; 6, 14 и 15 – кольца; 7 и 10 – ограничители; 8, 11 и 13 – пружины; 9 – манжета; 12 – тарелка; а – зазор; А, Б и Д – отверстие; В и Г – камеры

Рисунок 4 – Двухкамерный главный тормозной цилиндр

Усилители создают дополнительное усилие с целью облегчения управления торможением.

В зависимости от используемой энергии усилители могут быть вакуумными, гидровакуумными, механическими, пневматическими, гидравлическими, электрическими. Первые два наиболее часто используются в ГП. В вакуумном усилителе (рисунок 5) используется энергия вакуума от впускного трубопровода ДВС, в гидровакуумном (рисунок 6) – энергия вакуума и давления жидкости.

1, 14 и 16 – пружины; 2 и 11 – болты; 3 – цилиндр; 4 и 5 – наконечники; 6 и 12 – клапаны; 7 и 18 – корпусы; 8 – шток; 9 – крышка; 10 – поршень; 13 – чехол; 14 – толкатель; 15 – фильтр; 17 – буфер; 19 – диафрагма; А и Г полости; Б и В – каналы

Рисунок 5 – Вакуумный усилитель привода ТМ легкового автомобиля ВАЗ

1 – диафрагма; 2 – толкатель клапана; 3 – поршень; 4 – толкатель поршня; 5 – плунжер; 6 – вакуумный клапан; 7 – пружина клапанов; 8 – атмосферный клапан; 9 – диафрагма следящего механизма; 10 – шариковый клапан; А -Д полости

Рисунок 6 – Гидровакуумный усилитель привода ТМ автомобиля

Дополнительное усилие (рисунок 7) в усилителе создается за счет разности давлений в двух полостях корпуса усилителя (из атмосферы и из впускного трубопровода). В усилитель входят также клапан управления (управляет подачей воздуха из атмосферы в одну из полостей корпуса) и следящий механизм (обеспечивает пропорциональность сил со стороны усилителя и водителя).

1-без усилителя; 2- с усилителем

Рисунок 7 – Характеристика вакуумного усилителя

Для повышения эффективности торможения в приводе устанавливают регулятор тормозных сил привода (РТСП) (рисунок 8а), который изменяет давление в РТЦ колес регулируемой оси (передней или задней) и таким образом приводит тормозные силы колес регулируемой оси в соответствие с вертикальной нагрузкой на них и тем самым предотвращает блокировку этих колес. РТСП устанавливают на кузове автомобиля, а его поршень, через упругий элемент (пружина, торсион), связывают с осью. В этом случае изменение вертикальной нагрузки изменяет расстояние между осью и кузовом, что вызывает перемещение поршня РТСП и, соответственно, давление в приводе. Характеристиками его являются (рисунок 8б) точка перегиба (а_о ) и коэффициент передачи (к), равный

к = р₂ /р₁, (1)

где р_2, р₁ –соответственно изменение входного и выходного давления в приводе ТМ задних колес.

а)

б) в)

а- схема регулятора; б, в- cоответственно его параметры и рабочая характеристика; а₀, а₀¹, а₀¹¹ – точки перегиба при различных нагрузках; А, Б – полости; 1 – корпус регулятора; 2 – уплотнительное резиновое кольцо; 3 – обойма; 4 – пружина; 5 – тарелка; 6 – резиновый уплотнитель головки поршня; 7 – втулка; 8 – поршень; 9 – прокладка; 10 – пробка; 11 – торсион

Рисунок 8 –Регулятор тормозных сил и его характеристика

Используя рисунок сил, действующих на автомобиль при торможении, получим расчетные формулы для определения значений реакций R₁ и R₂ и реализуемых тормозных сил на передней Р₁ и задней Р₂ осях соответственно при различных коэффициентах сцепления φ.

R₂ =(G∙ l₁- G∙ φ∙h) / L, ( 2)

R₁ = G – R₂, (3)

Р₂ = R₂ ∙ φ, (4)

Р₁ = R₁ ∙ φ (5)

Результаты расчетов реакций и тормозных сил сведем в таблицу 1.

Таблица 1 - Результаты расчетов

φ	R1	R2	Р1	Р2
0,9	9,5	0,5	8,55нед.	0,45 юз
0,8	9,0	1,0	7,2 нед.	0,8 юз
0,7	8,5	1,5	5,95	1,05
0,6	8,0	2,0	4,8 юз	1,2 нед.

Из таблицы следует, что при конструировании ТМ задних колес на развиваемый момент при φ = 0,7 на дорогах с φ › 0,7 задние колеса будут блокироваться, что требует уменьшения тормозного момента путем установки в их привод РТСП. На дорогах с φ ‹ 0,7 сцепной вес задних колес будет недоиспользоваться. В ТМ передних колес будут проходить обратные процессы.

Из расчетов следует, что РТСП не исключает блокировку колес из-за широкого изменения вертикальных нагрузок и сцепления колеса с дорогой, что приводит к уменьшению продольного и поперечного сцепления его с дорогой и, в свою очередь, снижает эффективность торможения, ухудшает управляемость и устойчивость АТС.