Как работают тормоза в автомобиле: Объяснение
Многим водителям наверняка знакома такая ситуация, когда на дорогу неожиданно выбегает какое-нибудь животное, к примеру, кошка, собака, ну и т.д. Согласитесь с нами, достаточно неприятный момент. Ведь у водителя есть всего лишь доли секунды, чтобы отреагировать на данную ситуацию. В этот самый момент большинство из водителей обязательно нажмут на педаль тормоза будучи уверенными в том, что их машина начнет почти мгновенно останавливаться. Но почему мы с вами на все сто процентов уверены в тормозах машины? Хотелось бы знать, как работает тормозная система в автомобиле? Давайте вместе друзья с вами сейчас узнаем, как же эти тормоза используя науку останавливают тяжелую машину.
Наука «останавливаться».
Перед вами друзья парашютный тормоз который снижает скорость и кинетическую энергию, чтобы катапультировавшийся из самолета или с тренажера летчик благополучно приземлился на землю.
Если вы двигаетесь, то это означает, что у вас есть энергия, т.е., если быть точным — кинетическая энергия. Кинетическая энергия это такая энергия, которой обладает определенный объект, поскольку он имеет массу и скорость (скорость в определенном направлении). Чем больше будет масса (то есть, чем тяжелее объект) и чем быстрее вы или объект будет двигаться, тем больше кинетической энергии будет у вас или объекта.
Все это конечно хорошо, но, что делать, если вам вдруг нужно остановиться? Как же перейти от быстрого движения к тому состоянию, чтобы не двигаться вообще. Для этого вам или объекту необходимо избавиться от своей кинетической энергии.
Например, если вы прыгаете находу с высоты из летящего самолета, то лучшим способом потерять энергию для вас будет парашют. Благодаря гигантскому «мешку ткани» который летит вслед за вами, движение замедляется, то есть уменьшается скорость падения, а следовательно парашют помогает вам избавиться от вашей же кинетической энергии.
В результате парашют позволяет вам спокойно и плавно приземлиться на землю целым и невредимым.
Кстати, мощные драгстер-автомобили, которые являются рекордсменами по разгону с места а с ними и спорткары умеющие разгонятся до рекордных скоростей, также используют у себя для остановки парашюты. Но большинство обычных автомобилей, как вы сами знаете, используют для своей остановки и снижения скорости традиционную гидравлическую тормозную систему, которая была изобретена еще в начале 20 века.
Различные виды тормозов для разных видов транспорта
В легковых автомобилях, в грузовиках, в самолетах и в тех же поездах тормоза работают в целом и в принципе одинаково. В нашем мире существует множество и других видов транспорта, которые также обеспечены и оборудованы похожими видами торможения. Тормоза есть как ни странно, даже в ветровых турбинах. Вот краткое сравнение друг с другом некоторых распространенных в мире тормозных систем:
Велосипед
Если вы пользуетесь и катаетесь на велосипеде, то непременно знаете, что разогнавшись вам нечего бояться, так как в нужный момент, когда вы захотите остановиться, вы воспользуетесь тормозом предусмотренном в любом велотранспорте. Обычно для этого вы нажимаете на тормозной рычаг на руле и велосипед начинает снижать скорость, а происходит это за счет того, что металлический трос, идущий от тормозного рычага, тянет за собой небольшие суппорты расположенные непосредственно на колесе, заставляя тем самым толстые резиновые блоки прижиматься конкретно к колесу. В этот момент создается трение между тормозными резиновыми блоками и металлическим ободом колеса. В результате этого трения создается и выделяется тепло, а заодно начинает уменьшаться кинетическая энергия вашего велосипеда. В итоге этого вы безопасно останавливаетесь.
Паровоз
Тормоза на паровозе работают точно так же, как и в автомобиле. На фотографии вы друзья можете лицезреть паровозный тормоз. Он зажимает ведущие колеса локомотива, чтобы замедлить их ход. Но как же все-же поезд останавливается, если на самих колесах нет резиновых шин? Ведь для остановки необходимо трение в том числе и с дорожной поверхностью?
Все очень просто. Так как локомотив имеет огромную массу а его колеса не имеют резины, то это трение у железнодорожного локомотива создается именно из-за огромного веса, который непосредственно давит на колеса, которые прижаты к металлическим рельсам. В результате такого трения металлических колес с металлическими рельсами образуется и выделяется большое количество тепла, которое и снижает кинетическую энергию этого движущегося локомотива.
Мотоцикл
Мотоциклы (мотобайки) обычно имеют в своей конструкции дисковые тормоза, которые содержат внутри себя тормозные диски, суппорт и те же тормозные колодки. Тормозной диск, как правило, имеет по всей площади отверстия (или пазы). Принцип работы тормозов в мотоцикле достаточно прост, то есть: — сама тормозная колодка зажимается с помощью тросика, который, как и на велосипеде, может подходить к рулевому колесу или непосредственно к ножной педали. Как только мотоциклист нажимает на педаль тормоза или на тормозной рычаг, то тросик тут же начинает прижимать тормозные колодки к тормозному диску. Отверстия в тормозном диске помогают рассеивать выделяемое тепло при трении.
Самолет
В самолетах тормоза установлены непосредственно внутри самих колес. Это помогает пилоту остановить самолет на взлетно-посадочной полосе. Также в авиатехнике могут использоваться и воздушные тормоза, которые увеличивают сопротивление воздуха, что в итоге и замедляет самолет во время его полета. А еще самолет может тормозить и за счет обратной тяги своих двигателей, если пилот включит так называемый реверс.
Ветровая турбина
Как мы уже выше вам сказали, ветровые турбины тоже имеют у себя внутри тормозную систему. Она им необходима чтобы предотвращать и тормозить слишком быстрое вращение роторов (пропеллеров). У большинства ветровых турбин имеется прибор анемометр, который измеряет скорость ветра. Если скорость ветра поднимается выше безопасного уровня, то тут же автоматически активируется тормоз, который и приводит к замедлению вращения пропеллеров либо к их полной остановке.
Ну а высокая скорость ветра означают следующее, что при возможности от этих ветровых турбин можно было бы получать намного больше необходимой энергии, чем получают на сегодня. Но безопасность всегда бывает главнее.
Более детальный взгляд на автомобильные тормозные системы
Автомобильные тормоза на своей ранней стадии были удивительно примитивны по сегодняшним современным меркам. Вот перед вами друзья очень простая система с трением изобретенная и созданная американцем Джоном Ставарцем в 1910 году.
Когда вы нажимаете на рычаг тормоза (обозначен на картинке желтым цветом), то под заднее колесо этого транспорта (обозначено коричневым цветом) заезжает огромная тормозная колодка (синего цвета).
По сути автомобиль как-бы садится на колодку-башмак зубья которого сцепляются непосредственно с дорожной поверхностью, в результате чего машина начинает замедляться и в конечном итоге остановится.
Большинство автомобилей имеют два или три различных типа тормозных систем. Обратите ваше внимание друзья на передние колеса своей машины. Сразу за колесным диском вы увидите тормозные диски. Когда водитель нажимает на педаль тормоза, то с двух сторон тормозного диска начинают тут же зажиматься тормозные колодки из износостойкого материала.
В результате трения колодок с тормозными дисками начинает образовываться и выделяться тепло, а заодно снижается кинетическая энергия самого автомобиля, который в итоге всего этого начинает замедление. Как вы видите, это тот же самый принцип как и в мотоциклах и даже в велосипедных тормозах.
У некоторых марок автомобилей дисковые тормоза стоят и на задних колесах. Но у многих автомобилей до сих пор на задних колесах по-прежнему установлены барабанные тормоза, которые работают несколько иначе, чем дисковые тормоза. Вместо самого диска в таких тормозах используется тормозной барабан внутри которого, в полой области, установлены тормозные колодки, которые с помощью пружин и тормозных цилиндров при нажатии водителем на педаль тормоза, начинают прижиматься к самой поверхности барабана.
Ручной тормоз автомобиля тормозит и действует на задние колеса. Этот ручной тормоз активируется с помощью рычага расположенного внутри машины. Правда по сравнению с нажатием на педаль тормоза этот ручной тормоз менее эффективен и более слабее.
У быстро ускоряющего автомобиля имеется масса энергии и когда вы активируете тормоза (неважно какие,- барабанные, дисковые или ручной тормоз), то эта энергия в результате трения тормозных колодок с барабанами или тормозными дисками превращается в тепло.
Естественно, что из-за сильного трения барабаны и тормозные диски могут нагреваться до 500 °C и более! Вот почему барабаны или диски должны быть сделаны из таких крепких материалов, которые не будут плавиться при высоких температурах. Например, для изготовления тормозных дисков, барабанов и тормозных колодок идеально подходят дорогие сплавы металлов, а также композиты или керамика.
Как работают тормоза в автомобиле
Перед вами друзья картинка описание: -Когда ваша нога нажимает на педаль тормоза, то тормозная жидкость в тормозной системе выжимается и направляется из узкого цилиндра в более широкий цилиндр. Такая система известна многим под названием, как гидравлическая система. Это позволяет значительно увеличить силу вашего тормозного усилия.
Теория.
Представьте себе следующее, сколько вам понадобилось бы личных сил, чтобы остановить например, быстроходную машину. Простое нажатие на педаль тормоза не могло бы создать той достаточной силы, чтобы активировать сразу все четыре тормоза таким образом, чтобы вы смогли в быстром темпе спокойно остановить свой автомобиль. Вот почему тормоза используют у себя гидравлику, а именно,- систему заполненных тормозной жидкостью трубок которые и увеличивают ваше тормозное усилие. Также, благодаря этой гидравлике тормозные усилия могут передаваться легко из одного места в другое за короткий промежуток (срок) времени.
Когда вы нажимаете на педаль тормоза, то ваша нога, по сути в это время, перемещает конкретный рычаг, который заставляет сдвинуть поршень в длинном узком тормозном цилиндре (главный тормозной цилиндр), который в свою очередь начинает далее двигать гидравлическую жидкость (тормозную жидкость) в сторону узкой трубки, которая расположена на конце тормозного цилиндра.
К этой трубке подключены, как правило, такого же диаметра другие трубки идущие на каждый тормоз автомобиля. Далее тормозная жидкость по узким трубкам попадает непосредственно в более объемные цилиндры, которые расположены на колесах.
Поскольку тормозные цилиндры распологающиеся на каждом колесе намного больше, чем сам цилиндр, который расположен в тормозной системе сразу после педали тормоза, то сила, которую вы изначально применили к педали тормоза значительно увеличивается. В результате чего эта самая сила и начинает сжимать тормозные колодки в каждом отдельно взятом тормозе колеса.
На практике.
- 2. Когда педаль движется вниз, то она толкает рычаг который соединен с поршнем главного тормозного цилиндра.
- 3. Рычаг толкает поршень (синий на картинке) и направляет его в узкий цилиндр, который заполнен гидравлической тормозной жидкостью (обозначена красным цветом). Когда поршень перемещается внутри цилиндра, то он начинает сжимать тормозную жидкость и толкает ее в узкое отверстие, которое расположено в конце цилиндра к которому подсоединена трубка. Это происходит примерно так же, как ручной насос выжимает и направляет воздух из цилиндра в тонкий шланг.
- 4. В результате образовавшегося давления тормозная жидкость попадает в длинную тормозную магистраль, состоящую из тормозных трубок, которые как-раз подходят к каждому колесу. В результате такого нагнетенного давления главным тормозным цилиндром в систему, тормозная жидкость в конечном итоге достигает каждого колеса.
- 5. Далее жидкость под давлением попадает в тормозные цилиндры расположенные в колесах, которые имеют сами по-себе больший размер, чем главный тормозной цилиндр (цилиндр в колесе обозначен, синим цветом).
- 6. Когда жидкость попадает в тормозной цилиндр имеющий больший объем по сравнению с главным тормозным цилиндром, то в этот момент сильно увеличивается тормозное усилие, и происходит это как-раз из-за разницы объемов цилиндров в тормозной системе.
- 7. В результате увеличенного давления жидкости в системе, поршень в тормозном цилиндре колеса начинает зажимать тормозную колодку прижимая тем самым ее к тормозному диску / барабану.
- 8. В результате трения тормозной колодки и тормозного диска начинается необходимое замедление колесного диска, что в конечном итоге и останавливает машину.
Наш простой пример показывает основной принцип работы такой и подобной гидравлической тормозной системы. Ну а на практике все бывает немного сложнее.
На самом деле надо сказать следующее, что педаль тормоза фактически управляет четырьмя отдельными гидравлическими тормозными линиями идущими непосредственно на все четыре колеса. На нашем же примере мы показываем вам друзья принцип работы тормозов лишь всего на одном колесе автомобиля (вы знаете, что их четыре).
Для безопасности во всех автомобилях используется, как правило, два отдельных контура гидравлических тормозов. Это необходимо на тот случай, если из-за какой-то неисправности вдруг выйдет из строя один из двух тормозных контуров. В этом случае второй контур всей тормозной системы будет по-прежнему функционировать.
Кто изобрел гидравлические тормоза?
Гидравлические тормоза изобрел Малькольм Лугхед из Детройта, штат Мичиган, США, произошло это в 1919 году. Выше вы можете друзья видеть его улучшенную конструкцию гидравлической тормозной системы — середина 1920-х годов.
Эта система использует импульс (движущую силу) транспортного средства, чтобы обеспечить необходимое тормозное усилие для остановки машины. Эта сила толкает гидравлический поршень в цилиндре. Это первый в мире тормоз с электроприводом. То есть принцип работы такой, при нажатии на педаль тормоза поршень в цилиндре начинает двигаться не только за счет силы нажатия педали, но и благодаря движущейся силе самого транспорта.
Лугхэд и его брат Аллан были как говорится, пионерами в авиастроении. Они в свое время основали компанию под названием «Лугхед», известную как авиационное производственное предприятие.
Как работает автомобильная тормозная система?
Тормозная система вашего автомобиля влияет на его безопасность и, поэтому, при необходимости ваш автомобиль должен уметь вовремя останавливаться. К тому же зная, что ваши тормоза работают эффективно, вы всегда будете чувствовать себя на дороге более уверенно.
Когда ваш автомобиль движется образуется кинетическая энергия. Эта энергия получается из массы и скорости автомобиля. У вас будет больше кинетической энергии, когда ваш автомобиль имеет большой вес и быстро движется. При этом если вам нужно внезапно остановиться, тормоза нужны как раз для того, чтобы остановить кинетическую энергию.
У большинства автомобилей стоят дисковые или барабанные тормоза, либо их комбинация. Многие автомобили имеют дисковые тормоза спереди и барабанные тормоза сзади. Дисковые тормоза работают благодаря наличию колодки, которая зажимает тормозной диск, чтобы замедлить движение. Барабанные тормоза работают при наличии колодок внутри ступицы колеса, которые выдвигаются наружу, создавая трение, которое замедляет автомобиль.
У автомобилей также есть ручные тормоза. Ручной тормоз предназначен для предотвращения движения автомобиля во время парковки.
Нажатие на тормоза преобразует кинетическую энергию автомобиля в тепловую на таком уровне, чтобы расплавить обычный металл. В тормозных системах используется керамика, сплавы и композиты, которые не плавятся при высоких температурах, создаваемых тормозами.
Тормозная система автомобиля управляется гидравликой. Гидравлический контур тормозов состоит из главного цилиндра, который заполнен жидкостью и сопровождается соединенными с трубой рабочими цилиндрами. Когда вы нажимаете на педаль тормоза, она нажимает на поршень, расположенный в главном цилиндре, который будет нагнетать жидкость вдоль трубы. Жидкость поступает в подчиненные цилиндры, расположенные на каждом колесе, заполняя их в процессе. Когда рабочий цилиндр заполнен жидкостью, поршни будут вытеснены для включения тормозов.
Жидкость в тормозной системе распределяется равномерно из-за давления. Тормозное усилие создается потому, что площадь толкания всех ведомых поршней вместе превышает площадь толкания поршня в главном цилиндре. При этом главный поршень перемещается на несколько см, чтобы переместить ведомые поршни на доли см, чтобы задействовать тормоза. Это позволяет тормозам оказывать большое усилие в ответ на нажатие на педаль тормоза.
Как работают тормоза?
Но что на самом деле происходит, глубоко внутри вашего автомобиля, грузовика или кроссовера, когда пришло время остановиться? Оказывается, нажатие на крайне важную педаль тормоза запускает несколько процессов, которые задействуют мощь гидравлики и трения для замедления вашего автомобиля.
Гидравлическое действие
Ваша педаль тормоза механически, с помощью металлического стержня, подключается к устройству, называемому главным цилиндром. Главный цилиндр представляет собой герметичную камеру, заполненную тормозной жидкостью, которая является формой гидравлического масла. Тормозные магистрали соединяют главный цилиндр с тормозными суппортами вашего автомобиля. Эти тормозные магистрали являются проходами, по которым течет тормозная жидкость.
Когда вы нажимаете педаль тормоза, прикрепленный к ней металлический шток воздействует на поршень внутри главного цилиндра. Этот поршень сжимает тормозную жидкость внутри главного цилиндра, что создает давление в тормозной системе. Это давление передается через тормозные магистрали и обеспечивает силу, необходимую для работы тормозов автомобиля. Большее усилие на педали означает большее давление, что означает большую тормозную силу.
Когда вы отпускаете педаль тормоза, действие пружины освобождает поршень в главном цилиндре, возвращая его в исходное положение и сбрасывая жидкость в системе. Это снижает давление, вызывая отпускание тормозов на каждом колесе.
Зажимное действие
Над каждым колесом на вашем автомобиле находится тормозная система, называемая суппортом, которая похожа на большой зажим. Тормозные суппорты создают усилие зажима при приложении давления через тормозную жидкость и тормозные магистрали. Именно это зажимное действие прижимает тормозные колодки к ротору и создает трение, необходимое для замедления или остановки автомобиля. Одним словом, когда вы нажимаете педаль, результируется увеличение гидравлического давления передается (через тормозную жидкость в тормозных магистралях) на суппорты. Это приводит к зажиму суппорта, что создает трение и останавливает автомобиль.
Примечание: некоторые транспортные средства, особенно старые, могут использовать тормозные барабаны вместо суппортов. И хотя тормозные барабаны и суппорты различаются, они оба выполняют одну и ту же работу: превращают гидравлическое давление в тормозящее трение автомобиля.
Итак, вы узнали, что нажатие на педаль тормоза вашего автомобиля создает гидравлическое давление. Также вы знаете, что это тормозное давление передается через герметичную систему тормозных магистралей, где оно воздействует на суппорт (или, в некоторых случаях, барабан) на каждом колесе. Наконец, мы поняли, что суппорт (или барабан) отвечает за превращение гидравлического усилия в трение, необходимого для остановки автомобиля.
Тормозные колодки и тормозные диски
Тормозные колодки представляют собой металлические пластины со специальной плитой из фрикционного материала, прикрепленной к ним. Каждый суппорт использует две тормозные колодки, по одной на каждой из двух противоположных сторон суппорта. Когда обе тормозные колодки установлены в суппорте, их поверхности фрикционного материала обращены друг к другу. Но между двумя плитами из фрикционного материала есть зазор, и именно в это место входит тормозной ротор.
Тормозной диск представляет собой круглый, плоский и идеально гладкий металлический диск, который крепится болтами к колесам вашего автомобиля и вращается с той же скоростью, что и они. Суппорт с установленными тормозными колодками скользит по части вращающегося тормозного ротора. Здесь гладкие поверхности тормозных колодок находятся чуть выше гладкой вращающейся поверхности тормозного ротора.
Когда гидравлическое давление, создаваемое педалью тормоза, достигает суппорта, начинается действие зажима. Это заставляет поверхности фрикционного материала тормозных колодок обращаться друг к другу, заставляя их прижиматься к вращающемуся тормозному ротору с обеих сторон. Это генерирует огромное количество тепла и трения для уменьшения скорости вращения тормозного ротора и, следовательно, вращающихся колес и, соответственно, транспортного средства. Более тяжелое нажатие на педаль тормоза создает большее гидравлическое давление, большее зажимание, большее трение и более быстрые остановки.
Примечание: если на вашем автомобиле установлены тормозные барабаны, процесс торможения будет таким же, но используемые компоненты разные. В тормозных барабанах гидравлическое давление прижимает фрикционный материал к части, называемой тормозной колодкой (в данном примере эквиваленту тормозной колодки), к вращающейся внутренней поверхности тормозного барабана (в этом примере эквиваленту тормозного ротора).
Выводы
Подводя итоги, скажу в двух словах: водитель создает гидравлическое давление, нажимая на педаль тормоза, и это давление распространяется на суппорт тормоза (или барабан) на каждом колесе, где оно используется для перемещения фрикционного материала во вращающейся стальной поверхности, которая соединена с каждым колесом. В результате трение замедляет ваш автомобиль.
Когда вы нажимаете педаль тормоза, сила, создаваемая вашей ногой, усиливается механическим рычагом внутри педали в сборе, а затем усиливается под действием тормозного усилителя. Механическая сила нажатия на педаль преобразуется в гидравлическую силу с помощью главного цилиндра. Это заставляет гидравлическую (тормозную) жидкость течь через сеть тормозных магистралей. Жидкость заставляет маленькие поршни внутри суппортов толкать колодки на тормозные диски, и это усилие зажима замедляет автомобиль.
От педали до колеса: что влияет на эффективность тормозов?
Если задать такой вопрос, большинство ответит: колодки. Да, с этим трудно не согласиться. Но ведь тормоза – это целая система со множеством деталей и компонентов, и в её работе важна каждая мелочь. Давайте пройдём весь путь от педали тормоза до колодки с диском и посмотрим, что тут может работать не так, как положено.
Чтобы разобраться в тонкостях работы тормозов, мы обратились за профессиональным мнением к специалистам немецкого бренда Textar (принадлежит TMD Friction), который совершенно справедливо считается одним из реальных экспертов-практиков в этой области. Компания поставляет тормозные колодки и накладки Textar на конвейеры большинства автомобильных заводов мира и сама разрабатывает фрикционные материалы — таких поставщиков на европейском рынке всего четыре компании. Уверены, что в Textar знают о тормозах всё. Итак, поехали!
Взгляд изнутри
Театр, как известно, начинается с вешалки, а тормоза, как ни смешно это звучит, с педали. Казалось бы: что с ней может быть не так? В принципе педаль ломается редко. Очень редко. Но некоторые проблемы принести может.
Например, не забываем, что скоро наступит зима. У тех, кто не любит отряхивать ноги, утром в холодной машине на педали тормоза образуется наледь. И в ответственный момент нога с педали может соскользнуть. А это чревато последствиями. Кому-то покажется, что это не очень серьёзно, но смеем вас уверить: всё, что может случиться, когда-нибудь случается. Так что на всякий случай, садясь утром в холодную машину, убедитесь, что педали не скользкие. И не злоупотребляйте накладками «под алюминий», которые не всегда удобнее стандартной резинки.
Ну а теперь перейдём к более серьёзным факторам, влияющим на эффективность торможения.
В салоне таких не слишком много, но они есть. Причём иногда они кажутся незначительными, но в тормозной системе ничего незначительного просто нет.
Итак, следующая деталь интерьера – это рычаг стояночного тормоза. Или педаль (а иногда ещё и кнопка). Теоретически рабочая и стояночная – это немного разные системы, но по факту машина так устроена, что несвязанных между собой систем у неё практически нет. И исправность стояночного тормоза заметно влияет на то, как ведёт себя рабочий тормоз. Всё дело в зазоре колодок задних тормозов, которые обычно приводятся в действие стояночным тормозом (хотя есть автомобили, у которых стояночный тормоз имеет привод на переднюю ось или он вообще трансмиссионный). Особенно критично к работе задних колодок относятся барабанные тормоза, у которой система самоподвода не так эффективна, как у дисковых тормозов.
Тут ситуация простая: если привод стояночного тормоза (который обычно тросовый) неисправен, задние колодки могут клинить и слишком быстро изнашиваться. Кроме того, при этом будет перегреваться тормозной барабан (или диск – в зависимости от конструкции), что приведёт к его короблению, а в запущенном случае будет постоянно перегреваться и ступица с подшипником, что сильно снижает его ресурс.
Трос со временем перестать свободно ходить в кожухе. За этим надо следить. Кроме того, он может ржаветь, а зимой – и замерзать, если в его кожухе копится влага. У некоторых автомобилей это вообще типичная неисправность (например, у Опеля Мокка, трос ручника которого около колеса имеет неприятный изгиб, в котором всегда собирается вода). В этом случае тоже возможен клин колодок и быстрый их износ.
В общем, не стоит недооценивать роль стояночного тормоза. Ему тоже нужны и забота, и периодическая профилактика.
В салоне больше ничего из тормозной системы мы не увидим, поэтому откроем капот.
От ГТЦ до ABS
Были такие времена, когда каждый уважающий себя автолюбитель знал, что такое главный тормозной цилиндр (он же ГТЦ). Это такое устройство, которое преобразует движение педали в давление тормозной жидкости. Раньше, было дело, ГТЦ довольно часто выходили из строя. Причины были разными: и тормозные жидкости были не лучшего качества, и само изготовление ГТЦ для Жигулей и Москвичей хромало, и резинотехнические изделия (читай – манжеты, сальники) были не такими долговечными. Сейчас ГТЦ подводит заметно реже, но иногда он всё же способен подкинуть неприятностей. Обычно протекают как раз резинки. А ещё он может страдать от коррозии. Симптомы поломки могут быть разными, но чаще всего при неисправности ГТЦ проваливается педаль тормоза.
Продлить жизнь главному тормозному цилиндру достаточно просто – нужно следить за состоянием тормозной жидкости.
Дело в том, что тормозная жидкость очень гигроскопична: легко впитывает в себя влагу из воздуха. И от этой воды коррозия элементов тормозной системы ускоряется.
Кроме того, меняются характеристики самой жидкости. В первую очередь, температура её кипения. И вот тут последствия могут быть прямо-таки катастрофическими. Наверняка вы знаете, как всё происходит, но всё-таки повторим. Как известно, в момент торможения колодки и диск очень сильно нагреваются и нагревают суппорт и тормозную жидкость. Свежая тормозная жидкость этот нагрев переживает легко. А вот если в ней есть вода, то произойдёт следующее: вода стремительно закипает и в жидкости образуется паровая (газовая) пробка. В этом случае жидкость теряет необходимую для работы особенность – несжимаемость. Педаль проваливается в пол, а колодки диск не держат… То есть тормоза просто пропадают. Надо ли говорить, что это может быть смертельно опасно? Поэтому состояние тормозной жидкости – это важнейший фактор надёжной работы тормозов. Нужно не только следить за уровнем тормозной жидкости (падение которого может говорить об её утечках), но и за возрастом. Менять жидкость нужно раз в два года. Тогда и тормоза не пропадут, и детали тормозной магистрали не будут страдать от ускоренной коррозии.
Следующая важная деталь системы под капотом – вакуумный усилитель. Как ни странно, но первый признак его неисправности на эффективность торможения почти не влияет, а проявляется следующим образом: при торможении на холостых оборотах мотор либо глохнет, либо пытается это сделать. Причина простая: принцип работы усилителя построен на разрежении во впускном коллекторе, и если вакуумник теряет герметичность (начинает пропускать диафрагма между атмосферным и вакуумным отделами), во впуск попадает избыток воздуха, отчего мотор может глохнуть. Ну а дальше становится заметным рост усилия на педали тормоза. Рост настолько заметный, что на педаль хочется давить обеими ногами, а остановочного пути всё равно не хватает.
Диагностикой вакуумного усилителя должны заниматься специалисты. Если при нажатии на тормоз чувствуете, что меняются обороты коленвала, а педаль тормоза теряет свою отзывчивость – срочно в сервис. И скорее всего, будет виноват не сам усилитель, а вакуумный патрубок, который где-то подсасывает воздух.
Последняя заметная под капотом деталь тормозной системы – блок ABS. Правильно его будет назвать гидроблоком, это всё-таки исполнительный элемент системы: в нём стоят электромагнитные клапаны, гидроаккумуляторы и насос. А управляет им электронный блок. Главное, помните: если вдруг на панели приборов загорается и не гаснет лампочка ABS, систему нужно проверять в сервисе. К чести блока отметим, что сам он из строя выходит редко, и причина поломки антиблокировочной системы обычно кроется в датчиках ABS, которые стоят на колёсах (на ступицах) и в их проводке. Но разбираться в этом должен специалист. А вот посмотреть автомобиль снизу и что-то там разглядеть можно и самому.
С помощью портативного тестера Textar можно быстро определить неисправные сегменты датчика ABS, не прибегая к сложной процедуре комплексной диагностики узлов антиблокировочной системы – достаточно наложить тестер на тормозной диск
Взгляд снизу
Чаще всего под днищем автомобиля в тормозной системе подводят магистрали –тормозные трубки и шланги. Неполадки у них довольно однообразные – они могут только протекать. Трубки текут из-за коррозии и по завальцовке, шланги могут лопаться. Как за ними следить?
Тут правило простое: при каждом ТО нужно их внимательно осматривать. Они не должны «потеть» тормозной жидкостью по соединениям и тем более – по всей длине. Если из-за коррозии на возрастной машине тормозные трубки выглядят несвежими, их нужно срочно менять.
Шланги не должны иметь вздутий и не должны быть «задубевшими». Если кажется, что на шланге растёт «грыжа», его придётся срочно заменить.
На машинах без ABS есть регулятор тормозных усилий. На жаргоне его довольно часто называют «колдуном». По сути, это клапан, который изменяет подачу тормозной жидкости в задние рабочие тормозные цилиндры, что снижает вероятность блокировки задних тормозов. Сейчас эти функции выполняет именно ABS, но если машина далеко не новая и этой системы не имеет, то «колдун» в ней есть обязательно.
Теоретически регулятор нужно проверять каждое ТО. Но кто это делает? Иногда его просто удаляют. А зря. Без него передняя и задняя оси тормозят одновременно и с одинаковым усилием, что провоцирует занос. То же самое происходит и при неисправном регуляторе. Кроме того, он может при торможении тянуть автомобиль в сторону или слишком рано блокировать колесо.
Как я уже говорил, «колдун» иногда требует регулировки. Способы регулировки этого устройства на автомобилях отличаются, поэтому лучше поискать инструкцию для конкретной машины. Большинству читателей это уже не так интересно – почти на всех автомобилях вместо «колдуна» стоит ABS. Поэтому просто напоминаем, что такая деталь есть и она очень важна.
Неисправности тормозных суппортов встречаются, к сожалению, довольно часто. Типичная их неисправность – закисание.
Да, есть автомобили, в которых суппорты закисают чаще, чем на других, но всё-таки основная причина закисания – отсутствие должного обслуживания. Грустно, но колодки у нас обычно меняют самым простым способом: вытащил старые – поставил новые. А как при этом работает суппорт, интересует не всех (хотя при этом для установки новой колодки иногда приходится помучиться, чтобы вернуть прикипевший поршень в исходную позицию). Нужно усвоить простое правило: любая замена колодок должна сопровождаться проверкой и обслуживанием суппортов. Сейчас в продаже доступны качественные смазки, а также все необходимые ремкомплекты для восстановления суппортов.
Клин суппорта – вещь неприятная. Вечно перегретые колодки, поведённый и бьющий в руль диск, неравномерное торможение, неадекватное поведение антиблокировочной системы и связанной с ней системы курсовой (динамической) стабилизации, перегрев и кипение тормозной жидкости, разрушение ступичного подшипника – это целый букет неприятностей, который может быть вызван заклинившим суппортом.
Глазами его увидеть сложно, но можно заметить по износу колодок или диска. Правда, для этого нужен хотя бы минимальный опыт. Гораздо проще после поездки потрогать рукой диск колеса: если он ненормально горячий, то суппорт, скорее всего, заклинил. Кроме того, не отходящие от тормозного диска колодки издают скрежет (в ряде случае на раннем этапе особенно заметный при движении задним ходом). Ещё можно заметить рост расхода топлива, который спровоцирован постоянно заторможенным колесом.
Тут совет простой: нельзя экономить на обслуживании суппорта. Сейчас в продаже есть все необходимые для этого расходные материалы и запчасти, так что всё зависит только от вас.
Ну и, конечно же, очень важно состояние самих дисков и колодок. Причём они могут не только изнашиваться. Диск может «повести», колодки – замаслиться или подгореть, и всё это сильно снижает их фрикционные свойства. А значит, и безопасность при вождении.
Износ дисков и колодок нужно контролировать при каждом ТО. И ни в коем случае нельзя ставить то, что подходит «на глаз» или «после обработки напильником». Тормозные системы рассчитывают специалисты, поэтому любое вмешательство может привести к очень неприятным последствиям. При этом совсем не обязательно использовать оригинальные компоненты: есть очень качественные аналоги, которые стоят дешевле, а тормозят иногда даже лучше. Главное, уметь пользоваться каталогами и выбирать именно то, что подходит вашей машине.
Что ещё влияет на эффективность тормозов?
Все компоненты автомобиля тесно связаны друг с другом, поэтому нормальная работа тормозной системы невозможна с неисправной ходовой частью.
Вытекшие амортизаторы позволяют колесу в буквальном смысле скакать по дороге. Отсюда недостаточное сцепление с дорогой и рост тормозного пути. Не зря в хороших сервисах перед проверкой на стенде тормозных сил ставят машину на вибростенд и проверяют амортизаторы.
Очень сильно на торможение влияет угол развала. Если он не выставляется из-за износа сайлентблоков или самих рычагов, шина не сможет работать в полную силу из-за неправильного пятна контакта. Люфты в ходовой части также влияют на торможение.
И, наконец, шины. Тут всё просто: если они не обеспечивают нужного сцепления с дорогой, никакие колодки уже не помогут. В лучшем случае будет постоянно срабатывать ABS. Кстати, напомню: у шин есть не только износ, но и возраст. Российский ГОСТ 4754-97 указывает предельный срок эксплуатации легковых шин в пять лет, хотя некоторые производители настаивают на более длительном сроке службы своей продукции. Тем не менее старые шины в любом случае теряют свои свойства и нормально работать не могут, даже если хорошо выглядят.
Что делать?
Любое вождение в первую очередь должно быть безопасным. Для этого все основные системы автомобиля должны быть исправны. Важно, что на эффективность тормозов влияют и другие системы машины, и забывать об этом нельзя. Но самое существенное – это детали и расходные материалы, необходимые для поддержки тормозов в рабочем состоянии. На них экономить нельзя, нужно выбирать лучшее. И что не менее важно – подходящее именно вашему автомобилю. Сделать это не так уж сложно: можно воспользоваться каталогом или задать вопрос непосредственно продавцу или производителю необходимых компонентов и расходников. Возможность быстро остановиться спасает жизнь чаще, чем возможность быстро разогнаться, так что экономить на тормозах не стоит.
Источник https://1gai.ru/baza-znaniy/vajno-znat/519132-kak-rabotayut-tormoza-v-avtomobile-obyasnenie.html
Источник https://auto.vercity.ru/magazine/13730_kak_rabotaet_avtomobilnaya_tormoznaya_sistema/
Источник https://www.kolesa.ru/article/ot-pedali-do-kolesa-chto-vliyaet-na-effektivnost-tormozov
