Устройство гидропривода тормозов с односекционным главным цилиндром

Главный тормозной цилиндр

Главный тормозной цилиндр или ГТЦ (на английском main brake cylinder или master cylinder) — это деталь системы торможения автомобиля, которая преобразует энергию нажатия тормозной педали в усилие прижимания тормозных механизмов.

ГТЦ имеет цилиндрический металлический корпус, с выходами для тока гидравлической жидкости. Именно он является основным компонентом системы и управляет усилиями цилиндров каждого отдельного колеса. Поэтому не стоит путать его с колесными тормозными цилиндрами: на барабанных тормозах они выглядят в виде бочонков, раздвигающих тормозные накладки, а в дисковых тормозах они находятся в суппортах (поршень суппорта).

Где находится ГТЦ

Главный тормозной цилиндр находится в верхней части подкапотного пространства, вплотную к стенке, отделяющей моторный отсек от салона. Проще всего найти ГТЦ по резервуару тормозной жидкости, который всегда установлен сверху.

Зачем нужен ГТЦ

ГТЦ преобразовывает энергию нажатия на тормозную педаль в энергию сжатия тормозной жидкости. И усилие очень быстро передается по системе.

Его задача обеспечивать тормозное усилие хотя бы в одном из контуров тормозной системы. При отказе одной части системы, всегда остается работоспособным еще один контур. Это позволяет машине тормозить, хотя и не так эффективно.

В современных автомобилях ГТЦ работает в паре с системой ABS — последняя регулирует тормозное усилие на колесах, управляя давлением через главный тормозной цилиндр.

Виды ГТЦ

Главный тормозной цилиндр может быть одно- и двухсекционным. Но первый вид на сегодня уже практически не используются — такие стояли, например, на грузовиках ГАЗ-53.

Односекционный ГТЦ с автомобиля ГАЗ 53

Двухсекционный главный тормозной цилиндр от Хонда Аккорд

Также главные тормозные цилиндры могут отличаться наличием и отсутствием усилителя тормозов. Но опять же — все современные автомобили оснащены вакуумными усилителями тормозов.

Поэтому на подавляющем большинстве машин, которые эксплуатируются сейчас, установлены двухсекционные ГТЦ с вакуумными усилителями тормозов.

Как работает ГТЦ

Внутри металлического корпуса ГТЦ друг за другом размещены два поршня. Когда водитель жмет на тормозную педаль, усилие через толкатель передается на вакуумный усилитель тормозов. Тот в свою очередь толкает шток ГТЦ. Шток непосредственно упирается в первый поршень главного тормозного цилиндра, который сжимая тормозную жидкость, создает давление в первом контуре. Одновременно с этим шток продолжает движение и второй поршень создает давление во втором контуре. В пустоты, оставшиеся после движения поршней, подается тормозная жидкость. Она поступает из компенсационного резервуара, установленного сверху ГТЦ. Создав давление в тормозной системе, ГТЦ таким образом передает энергию сжатия на колесные цилиндры. Это приводит к прижатию тормозных колодок к тормозному диску или к распиранию барабанных колодок внутри тормозного барабана. Автомобиль замедляется.

Когда водитель снимает ногу с педали тормоза, шток возвращается в исходное положение. Поршни тоже возвращаются на место благодаря возвратным пружинам. Давление в системе уменьшается, а вытесненная поршнями тормозная жидкость возвращается в бачок.

Для предотвращения перетекания тормозной жидкости между поршнями или вытекания из корпуса ГТЦ, в его конструкции используются резиновые манжеты.

Конструкция

Конструкция главного тормозного цилиндра:

1. Шток вакуумного усилителя тормозов.
2. Стопорное кольцо.
3. Перепускное отверстие первого контура.
4. Компенсационное отверстие первого контура.
5. Первая секция бачка.
6. Вторая секция бачка.
7. Перепускное отверстие второго контура.
8. Компенсационное отверстие второго контура.
9. Возвратная пружина второго поршня.
10. Корпус главного цилиндра.
11. Манжета.
12. Второй поршень.
13. Манжета.
14. Возвратная пружина первого поршня.
15. Манжета.
16. Наружная манжета.
17. Пыльник.
18. Первый поршень.

Схема работы

Для того, чтобы даже в случае утечек автомобиль мог замедляться, гидравлическую тормозную систему всегда делят на два отдельно работающих контура. Именно поэтому все современные тормозные цилиндры получили двухсекционную конструкцию с двумя поршнями. Даже если в одном контуре невозможно создать давление и поршень ходит свободно, то в другом ГТЦ сможет спровоцировать успешное торможение.

Контуры подключаются к колесам по-разному, в зависимости от производителя и типа привода. Самые распространенные варианты схемы работы:

• Параллельный 4+2, когда один контур работает на всех четырех колесах, а второй — только на передних (страхует первый).
• Параллельный 2+2, с отдельными контурами для обеих осей (распространено для автомобилей с задним приводом).
• Диагональный 2+2, когда один контур работает на правое переднее и левое заднее колесо, а второй — наоборот. Если откажет один из контуров, второй позволит тормозить обе стороны автомобиля.

Признаки выхода ГТЦ из строя

Есть несколько признаков проблем с ГТЦ.

1. Следы подтеканий тормозной жидкости. В первую очередь на вакуумном усилителе тормозов, расположенного непосредственно под тормозным цилиндром. Причина в износе воротничкового манжета низкого давления.
2. Слишком “мягкая” педаль тормоза говорит о том, что система разгерметизировалась и усилие педали не передается, потому что сжатие тормозной жидкости не происходит. Случается из-за износа манжет поршней или стенок самого ГТЦ, в результате чего он не может прокачать тормозную жидкость.
3. Педаль тормоза может подклинивать, когда засорения забили компенсационное отверстие ГТЦ.
4. Педаль тормоза может заедать, если заедают поршни ГТЦ. Причина — загрязнения, которые со временем появляются в тормозной жидкости. Именно поэтому ее нужно регулярно менять.
5. Педаль тормоза не возвращается, если возвратные пружины уже не могут вернуть поршни ГТЦ на место. Хотя возможны и физические повреждения самой педали.

Есть и косвенные признаки, одной из причин которых может быть неисправный ГТЦ. Среди них неравномерный износ колодок и увод автомобиля в сторону при торможении.

Основные неисправности ГТЦ и их причины

Самая часто возникающая неисправность — это износ резиновых компонентов ГТЦ. Прокладки, уплотнители и манжеты просто изнашиваются со временем. В этом им помогают различные загрязнения, которые рано или поздно накапливаются в тормозной жидкости.

Шток ГТЦ с изношенными резиновыми компонентами

Следы износа на одном из резиновых уплотнителей ГТЦ

Также износу и деформации может подвергаться зеркало тормозного цилиндра. Это происходит в результате кавитации тормозной жидкости и наличия в ней загрязнений.

Еще неисправность может вызвать потеря давления в системе в результате утечек. Тормозная жидкость может подтекать через любые другие детали гидравлической системы тормозов. Это результат физических повреждений компонентов. И хотя потеря давления не является непосредственно неисправностью ГТЦ, она приводит к тому, что главный тормозной цилиндр не может выполнять свои функции.

Проверка и обслуживание ГТЦ

Ремкомплект ГТЦ для Ланоса

Главный тормозной цилиндр — необслуживаемая деталь. Хотя для его ремонта в случае износа резиновых уплотнителей может использоваться ремкомплект. Актуальность его применения определяют после оценки эффективности работы цилиндра и оценки изношенности компонентов после полной разборки.

Проверка ГТЦ осуществляется следующим образом.

1. Проверяются следы потеков или внешние повреждения корпуса.
2. Проверка герметичности тормозного цилиндра.
3. Проверяется зеркало цилиндра на отсутствие повреждений, раковин или овальной формы цилиндра.
4. Проверка зазора между поршнями и цилиндром на соответствие заводским параметрам.

Также для корректной работы ГТЦ нужна своевременная замена качественной тормозной жидкости (в среднем — раз в два года или каждые 60 000 км). Тормозная жидкость очень гигроскопична, поэтому со временем в ней появляются пузырьки воздуха, которые могут вызывать кавитацию и разрушение элементов цилиндра.

В процессе эксплуатации в жидкости появляются пыль, примеси, металлическая стружка, которые тоже способны вывести ГТЦ из строя. Поэтому важно менять тормозную жидкость вовремя и выбирать качественные продукты.

Подбор и покупка ГТЦ

Подбор ГТЦ лучше всего делать по VIN-коду автомобиля, хотя можно обойтись и маркой, моделью и типом мотора. Деталь не имеет различных вариантов на выбор, поэтому единственный параметр выбора — это производитель. Выбирайте надежные бренды, потому что работа ГТЦ критично важна для вашей безопасности. На сайте partreview.ru хорошие отзывы у продукции брендов TRW, ATE и LPR.

Как было сказано выше, иногда можно обойтись заменой деталей ремкомплекта ГТЦ. Но если изношен или поврежден сам корпус или компоненты не из ремкомплекта — главный тормозной цилиндр меняют целиком.

Источник

Устройство тормозной системы

Переходим от изучения общего устройства тормозной системы автомобиля к современным тормозным системам

Гидравлические приводы тормозных механизмов. Гидравлические приводы тормозных механизмов автомобилей гидростатические, в них передача энергии осуществляется жидкостью под давлением. Принцип действия гидростатического привода основан на свойстве не сжимаемости жидкости, находящейся в покое, способности передавать создаваемое в любой точке давление одинаково всем точкам замкнутого объема жидкости.
Гидравлический привод применяется в качестве привода рабочей тормозной системы легковых автомобилей и грузовых автомобилей малой и средней грузоподъемности.

Преимущества гидравлического привода:

• одновременность торможения всех колес (в принципе) и желаемое распределение тормозных сил;
• высокий КПД — 0,9 и выше при нормальной температуре окружающей среды;
• малое время срабатывания (экстренное торможение — 0,1 с);
• простота конструкции и удобство компоновки. Недостатки гидравлического привода:
• невозможность получения большого передаточного числа;
• выход из строя при местном повреждении;
• невозможность продолжительного торможения (большое давление, нагрев тормозных накладок приблизительно до 500 °С);
• снижение КПД при низких температурах (увеличивается вязкость тормозной жидкости).

Схема гидропривода тормозных механизмов: 1 — тормозной механизм переднего колеса; 2 — трубопровод контура «левый передний — правый задний тормозные механизмы»; 3 — главный цилиндр гидропривода тормозных механизмов; 4 — трубопровод контура «правый передний — левый задний тормозные механизмы»; 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 тормозной системы.

Простейший гидравлический привод состоит из педали, главного тормозного цилиндра, трубопроводов, колесных рабочих цилиндров, регулятора давления.
Главный тормозной цилиндр. Конструкции главных тормозных цилиндров могут быть различны, но принципы, положенные в их основу, общие. Так, во всех приводах тормозная магистраль в расторможенном состоянии (при отпущенной педали) сообщается с резервуаром.

Это необходимо для компенсации:
• утечек жидкости;
• теплового расширения жидкости;
• увеличения объема системы после регулирования зазоров между колодками и барабаном (диском) при износе тормозных накладок.

Как работает пневматический привод тормозов?

Главный цилиндр тормозной системы обеспечивает разделение контуров. Два резервуара (или один с разделительной перегородкой) сообщаются с полостью главного цилиндра тормозной системы через два отверстия. Поршни имеют кольцевые уплотнительные манжеты, прижимаемые пружинами. Наружная поверхность поршней имеет проточку для размещения уплотнительных колец, имеющих длину, которая меньше длины проточки. Помимо проточки поршни имеют кольцевые полости и плоские углообразные пазы, которые соединяются с резервуаром при любом положении поршней. Это препятствует попаданию воздуха в гидравлическую магистраль. Наиболее опасным, с точки зрения попадания воздуха в главный тормозной цилиндр, является режим растормаживания, который, как правило, производится быстро, броском педали. Жидкость, вследствие ее вязкости, возвращается в главный цилиндр относительно медленно, и поршни под действием пружин, стремясь оторваться от столба жидкости, создают в магистрали разряжение. Предотвратить при этом попадание воздуха в магистраль одними уплотнениями сложно, поэтому с тыльной стороны поршней или в их самих располагают полости, заполненные жидкостью, и при любом положении поршней сообщаются с резервуаром с помощью отверстий.
В корпусе ввернуты упорные болты, определяющие крайнее правое положение поршней и колец, соответствующее расторможенному состоянию системы. Конфигурация поршней такова, что в указанном крайнем положении кольца, упираясь в болты, отрывают манжеты от поршней, сообщая резервуары с магистралями. В начале торможения поршни, перемещаясь (один — под воздействием штока педали, другой — под давлением жидкости), надвигаются на манжеты, после чего жидкость начинает вытесняться в магистрали.
В случае потери герметичности одного контура, питаемого, например, через левое отверстие, левый поршень, вытеснив жидкость через обрыв магистрали, упирается удлинителем в дно цилиндра, образовав для правой рабочей полости фиктивное дно. Если же разгерметизация произойдет в контуре, подпитываемом из правой полости, то правый поршень, вытеснив жидкость, упрется удлинителем в левый поршень, передавая на него усилие со стороны штока.

механического привода тормозов ГАЗ-24

В современных конструкциях главных цилиндров тормозных систем в резервуар помещают поплавок с электроконтактами для сигнализации о недопустимо низком уровне жидкости. При заправке привода тормозной жидкостью, иногда и при эксплуатации автомобиля, из тормозной системы необходимо удалять воздух. Для этого в самых высоких местах рабочих цилиндров, а если требуется, то и в других местах привода, устанавливают клапаны прокачки.
Колесные рабочие цилиндры. Рабочие цилиндры имеют чугунный или, реже, из легкого сплава корпус и поршни с уплотнительными манжетами. Регулировка зазоров производится между фрикционными накладками и барабаном автоматически. На поршень рабочего цилиндра надевается разрезное пружинящее кольцо. Между кольцом и поршнем имеется радиальный и осевой зазоры. Величина осевого зазора нормируется и соответствует необходимой величине зазора между колодкой и барабаном. Радиальная упругость кольца также нормируется с целью получения определенной величины силы трения между кольцом и цилиндром. Указанная сила трения должна гарантированно превышать силу возвратных пружин, приведенную к поршню, но не быть чрезмерной, чтобы не слишком сильно снижать приводную силу поршня.
Для регулировки механизма после сборки необходимо нажать на педаль тормозной системы. Поршни рабочих цилиндров, перемещаясь наружу под действием давления жидкости, выберут имевшийся между ними и упругими кольцами осевой зазор, после чего потянут кольца за собой. Движение поршней будет продолжаться до тех пор, пока колодки не упрутся в барабан. При отпускании педали возвратные пружины смогут переместить поршни назад только на величину, соответствующую осевому зазору между поршнем и кольцом, так как сдвинуть кольцо они не в состоянии. Величина же зазора, как было сказано выше, соответствует необходимому зазору между колодкой и барабаном. Таким образом, по мере изнашивания накладок кольцо будет перемещаться вдоль цилиндра, поддерживая постоянную величину зазора в механизме.
Регулятор давления корректирует давление тормозной жидкости в системе задних тормозных механизмов в зависимости от изменения нагрузки на задние колеса.
Регулятор состоит из корпуса, в котором установлена гильза поршня. В углубление на гильзе вставляется шарик, который удерживается пружиной. В гильзе перемешается поршень, на конце которого крепится управляющий конус. Возвратная пружина поршня удерживает его в исходном положении при неработающем регуляторе. В корпус регулятора ввернута втулка, на конце которой установлен защитный резиновый чехол. В подпоршневую полость регулятора поступает жидкость от главного тормозного цилиндра, а из надпоршневой полости выходит жидкость для приведения в действие колесных цилиндров задних тормозных механизмов.
До вступления в действие регулятора давление жидкости одинаково как в обеих полостях, так и в любой точке гидропривода, так как перепускной шарик полнят управляющим конусом, что обеспечивает свободное прохождение тормозной жидкости из подпоршневой полости в надпоршневую.
При торможении увеличивается расстояние между кузовом и задним мостом, уменьшается нагрузка на задние колеса и соответственно уменьшается сила, действующая со стороны упругого элемента (крепится к полу кузова и к нажимному рычагу поршня регулятора) на поршень регулятора. Когда усилие со стороны жидкости на головку поршня превысит сумму усилий упругого элемента и жидкости на меньшую (подпоршневую) площадь поршня, последний переместится в сторону нажимного рычага, а управляющий конус освободит шарик, который под действием прижимной пружины перекроит доступ жидкости из подпоршневой полости в надпоршневую. С этого момента давление в подпоршневой полости будет выше давления в надпоршневой, обслуживающей задние тормозные механизмы. После снятия усилия с педали тормозной системы поршень регулятора возвратится в исходное положение, а управляющий конус, приподняв шарик, откроет доступ жидкости из подпоршневой полости в над-поршневую.

Колесные цилиндры гидропривода тормозных механизмов: а — двух поршневой; б — одно поршневой; 1 — перепускной клапан; 2 — пробка; 3 — толкатель; 4 — резиновый чехол; 5 — корпус цилиндра; 6 — поршень; 7 — резиновая манжета; 8 — пружина.

Регулятор давления жидкости в тормозных механизмах задних колес автомобилей марки «ВАЗ» семейства «Жигули»: а — расположение регулятора на автомобиле; 6 — схема работы; 1 — поршень-клапан открыт; 2 — поршень-клапан закрыт; 1 — кронштейн; 2 — болт крепления регулятора к кронштейну кузова; 3 — поршень-клапан; 4 — корпус регулятора; 5 — палец; 6 — тяга; 7 и 15 — торсионные рычаги; 8 — скоба; 9 — вилка; 10 — штуцер трубопровода, подводящего жидкость из главного цилиндра; 11 — штуцер трубопровода, отводящего жидкость из регулятора к колесным цилиндрам; 12 — корпус; 13 — распорное кольцо; 14 — уплотнительное кольцо; 16 — гнездо уплотнительного кольца; 17 — пружина поршня; 18 — упорное кольцо; 19 — уплотнительное кольцо клапана; 20 — пробка; 21 — прокладка; А и В — полости; Б — отверстие для штуцера трубопровода от главного цилиндра; Г — отверстие для штуцера трубопровода к тормозным механизмам задних колес; Р — сила, действующая на поршень от торсионного рычага при уменьшении расстояния от кузова до заднего моста.

Источник

Adblock
detector