Приводы тормозных механизмов

Механи ческий привод тормозных механизмов

Устройство. Механический привод тормозных механизмов состоит из педали (или рычага) управления, системы тяг и рычагов, передающих воздействие от педали (или рычага) к разжимному устройству тормозного механизма, и разжимного устройства тормозного ме­ханизма (разжимного кулака или стерженя).

Принцип действия. При нажатии на педаль или перемещении рычага воздействие через систему тяг и рычагов передается к разжимному устройству тормозного механизма. Вследствие этого поворачивается разжимной кулак, который разводит тормозные колодки и затормаживает автомобиль. Механический привод используется для привода рабочей тор­мозной системы мотоциклов и стояночной тормозной системы некоторых автомобилей.

Гидравлический привод тормозных механизмов

Устройство (табл.15). Гидравлический привод тормозных механизмов (рис. 95) со­стоит из педали 1, главного тормозного цилиндра 14, вакуумного усилителя, разделителя привода, рабочих тормозных цилиндров 13, соединительных трубок и штуцеров.

Принцип действия. При нажатии на педаль в главном тормозном цилиндре создается давление тормозной жидкости. Тормозная жидкость под давлением по трубкам попадает в вакуумный усилитель, где за счет использования разрежения во впускном трубопроводе дви­гателя давление тормозной жидкости в системе увеличивается. От вакуумного усилителя тормозная жидкость по трубкам через разделитель привода поступает к рабочим тормозным цилиндрам и, перемещая их поршни, приводит в действие тормозные механизмы колес. Раз­делитель привода тормозов повышает надежность тормозной системы. Он разделяет привод тормозных механизмов на два независимых контура, отдельно на задние и на передние коле­са. При нарушении герметичности одного из контуров разделитель перекрывает доступ тор­мозной жидкости от главного тормозного цилиндра в этот контур. Оставшийся исправным контур выполняет функцию запасной тормозной системы.

Воздух Вакуум Жидкость Рис. 95. Схема гидравлического привода тормозов с вакуумным усилителем: 1 - педаль тор­моза; 2 - впускной трубопровод; 3 - запорный клапан; 4 - силовая камера; 5 - воздушный клапан; 6 - вакуумный клапан; 7 - диафрагма клапана управления; 8 - воздушный фильтр; 9 - цилиндр усилите­ля; 10 - поршень усилителя; 11 - поршень клапана управления; 12 - толкатель; 13 - колесный тор­мозной цилиндр; 14 - главный тормозной цилиндр; А и Б - полости силовой камеры

Таблица 15

 

При бо ры ги драв лич еского привода то р мозных механизмов

 

Устройство

Прибор

Назначение

Принцип действия

 

Создает дав­ление жид­кости в гид­равлическом тормозном приводе

Главный тормоз­ной ци­линдр (рис. 96)

Увеличивает давление жидкости в гидравличе­ском приво­де тормоз­ных меха­низмов

Гидро­вакуум­ный усили­тель (рис. 95)

Обеспечива­ет приведе­ние в дейст­вие тормоз­ного меха­низма

Рабочий тормоз­ной ци­линдр (рис. 97)

Резервуар, обратный клапан, крышка, пробка, компенсационное отвер­стие, пластинчатый кла­пан, шток, поршень, пе­репускное отверстие, пружина, цилиндр, рези­новая манжета Цилиндр усилителя, воз­душный фильтр, силовая камера, поршень усили­теля, толкатель, поршень клапана управления, диафрагма клапана управления, запорный клапан, воздушный кла­пан, вакуумный клапан

Корпус, два поршня, манжеты, разжимная пружина, сухари, клапан для удаления воздуха, упорные кольца, резино­вые пыльники

При нажатии на педаль под действием толкателя поршень с манжетой перемещается и закрывает компенсационное отверстие. Вследствие этого давление жидкости в ци­линдре увеличивается, открывается нагнетательный клапан и жидкость под давлени­ем поступает к тормозным механизмам. При отпускании педали давление жидкости в приводе снижается и она перетекает обратно в цилиндр. При этом избыток жидкости через компенсационное отверстие возвращается в резервуар. В то же время пружина, действуя на клапан, поддерживает в системе привода небольшое избыточное давле­ние после полного отпускания педали

При отпущенной педали воздушный клапан управления закрыт, а вакуумный клапан открыт. Полости А и В сообщаются между собой, давление в них одинаковое. При нажатии на педаль тормоза жидкость из главного тормозного цилиндра через откры­тый шариковый клапан хюршня 10 усилителя поступает к колесным тормозным ме­ханизмам, приводя их в действие. По мере увеличения давления на педаль тормоза поршень Ни диафрагма 7 клапана управления перемещаются вверх. При этом ваку­умный клапан 6 закрывается, разобщая между собой полости А и Б, а воздушный 5 открывается. В полости Б создается разрежение, так как она соединена с впускным трубопроводом двигателя. Вследствие разницы давлений в полостях А и Б силовой камеры диафрагма, толкатель и поршень 10 усилителя перемещаются вправо, шари­ковый клапан закрывается, и давление жидкости перед поршнем увеличивается бла­годаря дополнительному давлению, создаваемому гидровакуумным усилителем. Чем больше давление на педалб, тем больше давление воздуха на диафрагму и, следова­тельно, больше давление жидкости в приводе тормозных механизмов. Между сило­вой камерой и впускным трубопроводом установлен запорный клапан 3, автоматиче­ски разъединяющий их при остановке двигателя

При нажатии на педаль внутри цилиндра (между его поршнями) создается большое давление тормозной жидкости, под действием которого поршни расходятся и разво­дят тормозные колодки. При отпускании педали давление жидкости падает. Под дей­ствием стяжных пружин колодки сходятся и возвращают поршни в исходное поло­жение, а излишки жидкости из цилиндра вытесняются обратно в систему привода

Рис. 96. Главный тормозной цилиндр: 1 - резервуар; 2 - обратный клапан; 3 - крышка; 4 - пробка; 5 - компенсационное отверстие; 6 - педаль тормоза; 7 - шток; 8 - поршень; 9 - перепускное отверстие; 10 - пружина; 11 - цилиндр; 12 - резиновая манжета; 13 - пластинчатый клапан

 

 

Рис. 97. Рабочий тормозной цилиндр барабанного тормозного механизма: 1 ~ регулировочный эксцентрик; 2 - опорный диск; 3 - колесный цилиндр; 4 - стяжная пружина; 5 - сухарь; 6 - поршень; 7 - разжимная пружина; 8 - корпус; 9 - манжета; 10 - клапан; 11 - опорные пальца; 12 - эксцентри­ковые шайбы; 13 - колодки; 14 - направляющие скобы; 15 - контргайки

 

Пневматический привод тормозных механизмов Устройство простейшего пневмопривода (табл.16). Простейшая схема пневмопри­вода (рис. 98) включает в себя компрессор с регулятором давления, манометр, баллоны для сжатого воздуха, тормозной кран, соединительные трубопроводы, передние и задние тор­мозные камеры.

Принцип действия. При работе двигателя воздух, поступающий в компрессор через воздушный фильтр, сжимается и направляется в баллоны, где находится под давлением. Давление воздуха устанавливается регулятором давления, который находится в компрессоре и обеспечивает его работу вхолостую при достижении заданного уровня давления. При на­жатии на педаль водитель воздействует на тормозной кран, открывающий поступление воз­духа из баллонов в тормозные камеры колесных тормозных механизмов. Тормозные камеры поворачивают разжимные кулаки и разжимают колодки, производя торможение.

При отпускании педали тормозной кран открывает выход сжатого воздуха из тормозных ка­мер в атмосферу, в результате чего разжимной кулак поворачивается в обратную сторону, стяжные пружины отжимают колодки от барабанов и происходит растормаживание. Мано­метр, установленный в кабине, позволяет водителю следить за давлением воздуха в системе пневматического привода.

Однако на большинстве современных грузовых автомобилях высокой грузоподъем­ности, имеющих пневмопривод тормозной системы, применяется модернизированная конст­рукция пневмопривода, которая обеспечивает лучшие тормозные качества автомобиля и бо­лее высокую безопасность движения.

Модернизированный пневмопривод обеспечивает работу тормозной системы автомо­биля в качестве рабочего, стояночного и запасного тормозов, а также выполняет аварийное растормаживание стояночного тормоза, управляет тормозными механизмами колес прицепа и питает другие пневматические системы автомобиля. Схема модернизированного пневма­тического привода состоит из следующих независимых контуров: привода тормозных меха­низмов передних колес; привода тормозных механизмов задних колес; привода стояночной и запасной тормозных систем (действующих на задние колеса), а также привода тормозных механизмов колес прицепа; привода аварийного растормаживания стояночной тормозной системы; привода других пневматических приборов на автомобиле.

Рис. 98. Схема простейшего пневматического привода тормозов: 1 - компрессор; 2 - стекло­очиститель; 3 - воздушные баллоны; 4 - задние тормозные камеры; 5 - соединительная головка; 6 - разобщительный кран; 7 - соединительный шланг; 8 - тормозной кран; 9 - передние тормозные ка­меры

 

Принципиальная схема действия модернизированного пневмопривода тормозов (рис. 99) следующая. Сжатый воздух от компрессора 4 поступает в регулятор давления 5, который автоматически поддерживает давление сжатого воздуха в приводе. Из регулятора давления воздух поступает в предохранитель от замерзания конденсата 6, где насыщается парами спирта, которые препятствуют замерзанию конденсата. Далее воздух поступает к двойному 7 и тройному 10 защитным клапанам, к которым присоединены пневмоприводы пяти незави­симых контуров:

I. Контур привода тормозных механизмов передних колес - это воздушный баллон 10, трубопроводы, нижняя секция тормозного крана 18, клапан ограничения давления 19, тор­мозные камеры передних колес 21.

II. Контур привода тормозных механизмов задних колес - это воздушный баллон 8, трубопроводы, верхняя секция тормозного крана, автоматический регулятор тормозных сил 13, тормозные камеры задних колес с пружинными знергоаккумуляторами 15.

III. Контур привода механизмов стояночной и запасной тормозных систем - это воз­душные баллоны 14, тормозной кран стояночного тормоза 2, ускорительный клапан 11, двухмагистральный клапан 12, цилиндры с пружинными энергоаккумуляторами, объединен­ными с тормозными камерами задних колес,

IV. Контур привода механизма вспомогательной тормозной системы и питания по­требителей сжатого воздуха в автомобиле - это пневматический кран управления 20, трубо­проводы, цилиндры привода заслонок выпускных трубопроводов, цилиндр выключения по­дачи топлива.

V. Контур системы пневматического аварийного растормаживаиия стояночного тор­моза - это кран 1 аварийного растормаживаиия, подключенный к тройному защитному кла­пану 10,

Рис. 99. Модернизированный пневматический привод тормозных механизмов (автомобиля КамАЗ): 1 - кран аварийного растормаживаиия; 2 - кран стояночной и запасной тормозных систем; 3 - цилиндр выключения подачи топлива; 4 - компрессор; 5 - регулятор давления; 6 - предохранитель от замерзания; 7 - двойной защитный клапан; 8 - воздушный баллон второго контура; 9 - воздушный баллон четвертого контура; 10 - тройной защитный клапан; 11 - ускорительный клапан; 12 - двухма­гистральный клапан; 13 - регулятор тормозных сил; 14 - воздушные баллоны третьего контура; 15 - тормозные камеры с пружинными энергоаккумуляторами; 16 - воздушный баллон первого контура; 17 - цилиндр привода заслонки выпускного трубопровода; 18 - тормозной кран; 19 - клапан ограни­чения давления; 20 - пневматический кран управления; 21 - тормозные камеры передних колес

 

Назначение, устройство и принцип действия основных приборов пневмопривода тор­мозных механизмов приведены в таблице (табл. 16).

па ut и и и птппплтпптппптт п н п а п и и и и и а а

Таблица 16

Основные приборы пневматического привода тормозных меха н измо в

 

Устройство прибора

Картер, блок цилиндров, го­ловка блока, нагнетательные и впускные клапаны, шатунно- поршневая группа, коленвал, шкив привода

Корпус, рычаг, резиновый уп­ругий элемент, верхний пор­шень, ускорительный пор­шень, малый поршень, клапа­ны, толкатели поршней, воз­вратные пружины поршней, шпилька с толкателем

Корпус, рукоятка управления с фиксатором, поршень, выпу­скной клапан, седло, пружина выпускного клапана, шток с пружиной,

уравновешивающая пружина, направляющий колпачок

Камера: корпус, крышка, диафрагма, шток, пружина. Энергоаккумулятор: корпус, поршень с манжетой, силовая пружина, толкатель, винт ме­ханического растормажива- ния.

Назначение

Прибор Ком­ Создает и прессор поддержи­ (рис. вает в бал­ 100) лонах ра­   бочее дав­   ление воз­   духа Тормоз­ Управляет ной кран двумя са­ (рис. мостоя­ 101) тельными   контурами   привода   тормозных   механиз­   мов Кран Управляет стоя­ стояночной ночного и запасной тормоза тормозны­ (рис. ми систе­ 102) мами Тормоз­ Непосред­ ная ка­ ственно мера с приводит в энерго­ действие аккуму­ колесные лятором тормозные (рис. механизмы 103)

Камеры передних колес энер­гоаккумуляторов не имеют

Принцип действия

Под действием разрежения, создаваемого в цилиндре компрессора при ходе поршня вниз, открывается впускной клапан и в цилиндр через воздушный фильтр двигателя по­ступает воздух. Во время движения поршня вверх впускной клапан закрывается, сжатый воздух в цилиндре открывает нагнетательный клапан и поступает через каналы в голов­ке по трубопроводам в воздушные баллоны

При нажатии на педаль тормоза рычаг через упругий элемент воздействует на верхний поршень и перемещает его. Перемещаясь, поршень открывает доступ воздуха из балло­нов в задние тормозные камеры. При увеличении давления воздуха в корпусе крана пе­ремещается ускорительный, а затем и малый поршень, который открывает доступ сжа­того воздуха в передние тормозные камеры. При отпускании педали поршни под дейст­вием пружин перемещаются вверх, соединяют полости тормозных камер с атмосферой и торможение прекращается. При повреждении контура привода тормозов задних колес воздействие от рычага тормозного крана на малый поршень передается механически че­рез шпильку и толкатель малого поршня

При отсутствии торможения (рукоятка в переднем положении) направляющий колпачок и шток опущены вниз, клапан опущен и отведен от поршня. Воздух от баллонов через корпус крана проходит в цилиндры энергоаккумуляторов, что вызывает растормажива- ние задних колес. При включении стояночного тормоза кран обеспечивает соединение цилиндров энергоаккумуляторов с атмосферой. Из энергоаккумуляторов выходит воз­дух, пружина перемещает поршень со штоком, поворачивает разжимной кулак и затор­маживает автомобиль. Частичный поворот рукоятки соответствует приведению в дейст­вие запасной тормозной системы. Воздух из энергоаккумуляторов частично выходит в атмосферу, и пружины действуют на тормозные механизмы с ограниченной силой При нажатии на педаль сжатый воздух поступает в наддиафрагменную полость камеры и вызывает перемещение диафрагмы. Усилие, возникающее на диафрагме, передается на шток, что вызывает поворот рычага разжимного устройства. При отпускании педали воздух из камеры выпускается в атмосферу, пружина возвращает шток с диафрагмой в исходное положение и торможение прекращается. При включении стояночной или за­пасной систем воздух из энергоаккумулятора выпускается в атмосферу и силовая пру­жина, перемещая толкатель и шток, затормаживает колесо. При растормаживании воз­дух нагнетается в цилиндр энергоаккумулятора, сжимая пружину, перемещает поршень, толкатель и шток, что обеспечивает прекращение торможения

Рис. 100. Компрессор: 1 - приводной шкив; 2 - блок цилиндров; 3 - головка; 4 - нагнетатель­ный клапан; 5 - впускной клапан; 6 - разгрузочный канал; 7 - регулятор давления; 8 - регулировоч­ный колпак; 9 - шток; 10 - штуцер; 11 - отверстие в крышке регулятора; 12 - регулировочные про­кладки; 13 - блок шариковых клапанов; 14 - отверстие подвода сжатого воздуха из баллонов; 15 - фильтр; 16 - плунжер разгрузочного устройства; 17 - штуцер подвода масла

 

 

Рис. 101. Тормозной кран; 1 - ускорительный поршень; 2 и 9 - клапаны; 3 - верхний поршень; 4 - резиновый упругий элемент; 5 - шпилька; 6 и 8 - возвратные пружины; 7 - малый поршень; 10 - толкатель

Рис. 102. Кран стояночного тормоза: 1 - пружина выпускного клапана; 2 - уравновешиваю­щая пружина; 3 и 5 - пружина штока; 4 - кольцо; 6 - направляющий колпачок; 7 - шток; 8 - фиксатор рукоятки; 9 - седло; 10 - выпускной клапан; 11 - поршень

 

 

Рис. 103. Тормозная камера с энергоаккумулятором: 1 - шток; 2 - корпус камеры; 3 - диа­фрагма; 4 - диск; 5 - фланец цилиндра; 6 и 13 - подпятники; 7 - цилиндр; 8 - поршень с манжетой; 9 - пружина энергоаккумулятора; 10 - винт; 11 - трубка; 12 - толкатель

 

Назначение вспомогательных приборов

Регулятор давления предназначен для автоматического поддержания рабочего давле­ния в системе в определенных пределах, защиты приборов пневмопривода от загрязнения. Выполняет функцию разгрузочного устройства компрессора при достижении максимального рабочего давления, сообщая его нагнетательный трубопровод с атмосферой, а также функ­цию предохранительного клапана.

Воздушные баллоны (металлические цилиндрические резервуары) предназначены для хранения сжатого воздуха. Баллоны закрепляют на лонжеронах рамы. На каждом баллоне находится кран слива конденсата, на правом баллоне - кран отбора воздуха. Чтобы исклю­чить повышение давления воздуха в системе пневхмопривода тормозных механизмов при не­исправном регуляторе, в одном из баллонов установлен предохранительный клапан, который автоматически открывается при давлении воздуха выше 0,95 МПа.

Ускорительный клапан служит для увеличения скорости срабатывания энергоаккуму­ляторов при аварийном торможении.

Защитные клапаны (двойной и тройной) распределяют сжатый воздух от компрессо­ра по двум и трем контурам соответственно. В случае повреждения одного из контуров кла­паны отключают вышедший из строя и сохраняют давление воздуха в остальных.

Регулятор тормозных сил автоматически регулирует давление воздуха в тормозных камерах колес среднего и заднего мостов автомобиля в зависимости от нагрузки, приходя­щейся на оси.

Клапан ограничения давления уменьшает давление в тормозных камерах передних ко­лес при частичном торможении, что исключает занос и улучшает управляемость. При пол­ном торможении клапан увеличивает интенсивность торможения и ускоряет выпуск воздуха при растормаживании.

Двухмагистральный клапан позволяет осуществлять управление пружинными энерго­аккумуляторами либо от ускорительного клапана, т.е. от ручного крана управления, либо от крана аварийного растормаживаиия.

Контроль за исправностью приборов и механизмов тормозной системы осуществляет­ся световой и звуковой сигнализацией с помощью датчиков пневматического действия, а также непосредственно манометром, установленным в кабине водителя.

Пневмоцшиндры предназначены для привода заслонок выпускного трубопровода и выключения подачи топлива при включении вспомогательной тормозной системы.

Для отбора сжатого воздуха из пневмопривода или замера давления в контуре преду­смотрены клапаны контрольного вывода, установленные во всех контурах схемы. При рабо­те автомобилей с прицепом или полуприцепом пневмопривод тягача соединяют с приводом тормозной системы прицепного звена с помощью разобщительных и соединительных голо­вок по одяопроводной или двухпроводной схеме.