Что такое тормозная система?

Тормозная система транспортного средства – это совокупность деталей и механизмов, основная цель которых – в кратчайшие сроки замедлить вращение колес. Современные системы оснащаются электронными устройствами и механизмами, которые стабилизируют автомобиль в условиях экстренного торможения или на неустойчивой дороге.

Схема и устройство тормозной системы

Автомобильные тормоза состоят из системы гидравлических элементов, которые обеспечивают частичную или полную блокировку колес при движении. Простейшие тормоза состоят из самой педали тормоза, которая монтируется в районе ног салона автомобиля, главного тормозного цилиндра (в некоторых случаях может быть оснащен вакуумным усилителем), на верхней части которого установлен бачок, тормозных магистралей и рабочих механизмов.

При воздействии ногой на педаль, поршень, который находится в главном тормозном цилиндре, создает давление, под действием которого специальная жидкость движется по магистралям и воздействует на рабочие механизмы тормозной системы. Рабочий механизм состоит из рабочего тормозного цилиндра и исполняющих устройств – колодок. Поршни в цилиндрах воздействуют на колодки и они, благодаря силе трения, останавливают тормозной диск или барабан. В результате, происходит блокировка колес и они останавливаются. В зависимости от силы нажатия на педаль тормоза, меняется и степень нажатия колодок на диск или барабан. Как только мы отпускаем педаль тормоза, все поршни, во всех тормозных цилиндрах, под действием специальных пружин возвращаются в исходное положение, таким образом, жидкость уходит обратно, и колодки растормаживают вращающийся рабочий механизм.

Современные автомобили предусматривают контурное распределение тормозной жидкости. Это означает, что в тормозном цилиндре имеются две секции, каждая из которых отвечает за два колеса. В современных автомобилях жидкость распределяется на переднее правое и заднее левое колесо, а также на переднее левое и заднее правое колесо. В автомобилях классической компоновки, тормозная жидкость распределяется на передние и задние колеса. Такой подход необходим для обеспечения повышенной безопасности водителя, в случае частичного отказа тормозной системы. Если жидкость внезапно стало протекать в одном из контуров или колесе, то в работе остаются другие колеса, которые по-прежнему обладают исправной рабочей тормозной системой.

Кроме того, меры безопасности заключаются в возможности использовать ручной тормоз, как основной. Дело в том, что он приводится в действие посредством крепкого троса, который меняет положение колодок задних колес независимо от наличия тормозной жидкости в системе. То есть, если откажут все четыре колеса одновременно, то имеется возможность использования ручного тормоза, который может значительно снизить скорость автомобиля.

Разновидности

Тормоза на авто применяться начали сразу с момента появления машин. Первые системы были примитивными и простыми, но со своей задачей справлялись, поскольку и скорость движения автотранспорта была невысокой. По мере усовершенствования авто дорабатывались и тормоза. Также были разработаны различные виды тормозных систем со своими конструктивными отличиями и особенностями.

В целом, все виды тормозных систем, используемых на транспорте можно разделить по категориям:

  1. Назначение
  2. Тип привода
  3. Устройство рабочих механизмов

Поскольку эта система должна осуществлять ряд функций, то в конструкции авто применяется несколько видов тормозов, и у каждого из них свое назначение.

Виды по назначению

На легковых машинах применяется два вида тормозов – рабочий и стояночный. Дополнительно же на автотранспорте могут применяться еще резервный и горный тормоза.

Рабочим осуществляется замедление машины вплоть до полного прекращения движения. Особенность их работы заключается в том, что скорость замедления зависит от силы нажатия на тормозную педаль.

Стояночный тормоз, как понятно из названия, предназначен для обездвиживания авто на стоянке. Благодаря ему колеса блокируются, и машина не сможет самовольно откатиться.

Резервный тормоз, еще называют аварийным. Нужен он для обеспечения остановки авто при поломке рабочей системы. На легковых моделях обычно резервного тормоза как отдельно стоящей системы нет, а его функцию выполняет стояночный тормоз.

Горный тормоз применяется на грузовиках. Суть его заключается в принудительном сбросе оборотов двигателя при движении с горы, что позволяет замедлить авто без использования рабочего тормоза, чтобы исключить перегрев и отказ рабочих механизмов.

Типы привода

Существующие виды тормозных систем различаются и по типу привода. В задачу привода входит передача усилия рабочие механизмы или выполнение определенных действий с их составными частями.

Их можно разделить на:

  1. Механический
  2. Гидравлический
  3. Пневматический
  4. Комбинированный

В механическом типе водитель воздействует на рабочие узлы посредством систем тяг, тросов и рычагов. Для рабочих тормозов этот тип привода обычно не используется, зато он нередко применяется на стояночном тормозе.

Гидравлический – самый распространенный на легковушках привод. Построен он на физическом свойстве жидкости — несжимаемости. Это позволяет использовать жидкость для передачи усилия на рабочие механизмы.

Пневматический привод применяется на грузовиках. Здесь основным рабочим телом выступает сжатый воздух, нагнетаемый компрессором. Водитель же нажимая на педаль, открывает каналы, по которым воздух подается в специальные камеры связанные с рабочими механизмами.

Комбинированные приводы обычно используются на спецтехнике. Такой привод может включать в себя конструктивные элементы перечисленных типов приводов. К примеру, он может быть гидромеханическим, электромеханическим и т. д.

Разновидности рабочих механизмов

Рабочие механизмы воздействуют на колеса, обеспечивая замедление их вращения. То есть, это основные элементы тормозной системы. Они могут быть ленточными, дисковыми и барабанными. Первый тип практически не используется и его можно встретить только на спецтехнике. Суть работы его сводится к тому, что на оси, которая передает вращение на колесо, сделан барабан, с одетой на нем лентой. При торможении водитель воздействует на ленту, натягивая ее, и за счет трения скорость вращения барабана замедляется.

Дисковые механизмы – одни из самых распространенных на легковых машинах. Здесь основным рабочим элементом выступает диск, жестко посаженный на колесную ступицу. Привод системы связан с суппортом, установленном на тормозном диске. В нем установлены фрикционные колодки. При торможении посредством суппорта осуществляется прижим колодок к диску, и трение между ними замедляет вращение ступицы.

В барабанных тормозах вместо диска используется барабан, посаженный на ступицу. Внутри него на неподвижной части ступицы размещены две колодки в виде полумесяцев. При торможении привод обеспечивает разжатие колодок, в результате они прижимаются к барабану и замедляют его вращение.

Принцип работы тормозной системы

Самая распространенная гидравлическая тормозная система работает достаточно просто, ниже, на видео-уроке детально показан принцип работы в 3Д анимации.

  1. Первой в цепочке элементов стоит педаль тормоза. Когда водитель нажимает на нее, давление передается на вакуумный усилитель тормозов;
  2. Вакуумный усилитель увеличивает давление и передает его на главный тормозной цилиндр, вдавливая поршень;
  3. От ГТЦ по трубопроводам гидравлическая жидкость поступает к цилиндрам суппортов. За счет несжимаемости жидкости, она почти мгновенно передает усилие от главного цилиндра на тормозные механизмы, и они приходят в действие;
  4. Рабочие цилиндры суппортов прижимают тормозные колодки к дискам или барабанам;
    Чем сильней водитель давит на педаль, тем больше и резче будет усилие на тормозах. Это дает возможность управлять автомобилем, чувствуя и рассчитывая силу торможения;
  5. Когда водитель отпускает педаль, система возвращается в нейтральное положение. Педаль становится на место благодаря возвратной пружине, давление в гидросистеме падает.

Системы безопасности

Современные автомобили оснащаются дополнительным оборудованием, которое призвано повысить безопасность и поднять эффективность основных тормозных механизмов. Многие знают о том, что такое антиблокировочная тормозная система и зачем она нужна. Впервые о ней на практике узнали в 1978 году, когда компания Bosch разработала новинку и запустила её в производство. Тормозная система АБС предназначена для предотвращения блокировки автомобильных колёс, когда водитель резко нажимает на педаль и тормозит. Это позволяет машине сохранять устойчивость даже при условии экстренной остановки. Плюс АБС способствует сохранению управляемости транспортным средством. Но современные тенденции и увеличение скоростей заставили производителей придумывать новые решения для обеспечения надлежащей безопасности. Помимо АБС, которая стала уже стандартным решением на всех машинах, добавили ещё несколько новых систем. А именно:

  • Brake Assist;
  • Dynamic Brake Control;
  • Cornering Brake Control;
  • Electronic Brake Force Distribution.

Все эти вспомогательные, но очень полезные дополнительные системы торможения называют сокращённо BA (BAS или EBS), DBC, CBC и EBD.

Системы безопасности

BA

Чтобы повысить эффективность, после внедрения АБС начали использовать дополнительно тормозные системы EBS. На некоторых автомобилях её называют просто BA или BAS. От названия суть не меняется. Система направлена на снижение времени, необходимого для срабатывания тормозной системы. АБС позволяет максимально повысить эффективность торможения, если педаль тормоза выжата полностью. Но она не активируется, когда педаль нажимают слабо. Усилитель срабатывает в определённых ситуациях и обеспечивает аварийное торможение, если водитель резко жмёт на педаль, но ему не удаётся приложить достаточное усилие. Система измеряет, как быстро и с каким приложенным усилием осуществляется нажатие. Если это нужно, автоматически и моментально увеличивается давление внутри системы торможения до максимальных значений.

Чтобы реализовать такую задумку, в пневмоусилители вмонтировали датчик скорости, который следит за перемещением штока, и электромагнитный тип привода. Когда от датчика поступает сигнал об очень быстром перемещении штока, то есть водитель резко надавить на педаль, включается электромагнит и повышает величину воздействующей на шток силы. Именно это позволяет снизить время торможения, порой спасая водителю жизнь. Современные системы EBS способны запоминать особенности работы с тормозами водителя в обычном режиме, тем самым распознаётся экстренное торможение. Наличие EBS возможно только при условии присутствия на автомобиле ABS, поскольку они тесно взаимодействуют друг с другом.

Если говорить коротко, то EBS служит для додавливания педали тормоза, благодаря чему активируется система ABS. Но при этом EBS не способна распределять усилия на разные колёса. Сейчас ведутся активные разработки усовершенствованной версии этой тормозной системы, позволяющей совместно работать с круиз-контролем, распознавать автоматически препятствия впереди и помогать в сокращении тормозного пути. Специалисты из компании Bosch уверены, что новинка окажется ещё эффективнее стандартного Brake Assist.

Brake Assist System

DBC

Авторами этой системы торможения выступают инженеры немецкой компании BMW. Чем-то решение напоминает рассмотренный ранее BA. Но немецкая система помогает ускорять и дополнительно усиливать рост давления в приводе тормоза автомобиля при экстренной остановке. Даже если водитель прикладывает небольшое усилие, тормозной путь сокращается до минимума. Автоматическая система считывает информацию о скорости повышения давления и усилии, которое прикладывает водитель. Так компьютер определяет, является ли ситуация опасной. Если да, незамедлительно давление возрастает до максимума, что и позволяет машине затормозить быстрее.

Дополнительно блок управлением считывает данные о скорости движения о степени износа тормозов. DBC основана на принципе гидравлического усиления, в отличие от конкурентов, где применяется вакуумный принцип. Практика показывает, что гидравлика способствует лучшему и более точно распределяемому тормозному усилию при экстренных и аварийных остановках автотранспорта. Электроника DBC напрямую связана с системой стабилизации и ABS.

Dynamic Brake Control

CBC

Эту систему разработали также баварские специалисты из BMW ещё в 1997 году. Когда авто начинает тормозить, задние колёса на машине разгружаются. Если это торможение происходит в повороте, заднюю ось может занести, поскольку растёт нагрузка на переднюю часть. CBC тесно связана с ABS. Их совместная работа позволяет предотвращать возможный снос задней оси, когда водитель начинает тормозить на входе в поворот. Система оптимально распределяет тормозные усилия. В итоге занос не происходит, даже если водитель плотно и резко зажимает педаль тормоза. Сигналы, идущие от датчиков ABS, передаются на CBC. Также определяется скорость, с которой вращаются колёса. Эти данные позволяют регулировать рост тормозного усилия для каждого из цилиндров. Происходит это так, чтобы нарастание происходило интенсивнее на внешнем переднем колесе, если смотреть относительно поворота. Такой принцип действия позволяет предотвращать заносы. На автомобилях система работает постоянно, но это остаётся незаметным для водителей. Хотя польза от подобного решения огромная.

Предотвращение заносов авто

EBD

Много говорится о системе распределения тормозных усилий EBD, но не каждый точно понимает, что это такое. EBD расшифровывается как электронная система распределения тормозных усилий. Из этого уже становится примерно понятно, какие функции и задачи выполняет система. В автомобилях это решение используется для того, чтобы перераспределять усилия от тормозов между задними и передними колёсами. Плюс система распределения тормозного усилия, или просто EBD, помогает в грамотном автоматическом перенаправлении между левой и правой стороной транспортного средства, опираясь не текущие условия передвижения. ЕБД входит в состав традиционной системы ABS, оснащённой электронным управлением.

Когда машина движется прямолинейно и начинает тормозить, нагрузка перераспределяется. А именно нагружаются передние колёса, а задние наоборот разгружаются. Если у задних тормозов будет аналогичное усилие, как и впереди, значительно возрастёт вероятность возникновения блокировки на задних колёсах. Используя специальные датчики скорости, электронный управляющий блок ABS определяет нужный момент и регулирует усилие. Во многом грамотное распределение зависит от того, какую массу имеет перевозимый груз и как он располагается.

Также ЕБД оказывается полезной при торможении во время входа в повороты. Тогда происходит увеличение нагрузки на внешние колёса относительно поворота и разгрузка внутренних. Тем самым гарантируется защита от возможной блокировки. ЕБД ориентируется на сигналы датчиков, установленных на колёсах, а также датчиков замедления или ускорения. Это позволяет системе определить, какие условия нужно создать для безопасного торможения. Комбинируя разные клапаны, давление рабочей жидкости перераспределяется. В итоге в каждом из колёс отмечается разный показатель давления.

Работа системы EBD

Современные тормозные механизмы сохранили свой изначальный принцип работы. Но новые разработки сумели значительно повысить их эффективность. Теперь машина не просто может затормозить. Она делает это аккуратно, избегая блокировки колёс, заносов и прочих неприятностей, которые могут возникнуть при необходимости экстренно сбросить скорость. Многие недооценивают значимость современных тормозных систем. Хотя именно они во многом помогают уверенно чувствовать себя на дорогах, входить в повороты на солидных скоростях и своевременно останавливаться перед выскочившим впереди препятствием. Наличие всех ассистов тормозной системы постепенно становится обязательным условием при производстве и продаже новых автомобилей. И это абсолютно правильное решение, направленное на повышение безопасности на дорогах и снижение количества аварийных ситуаций или дорожно-транспортных происшествий.

Неисправности тормозной системы автомобиля

Как и любой другой узел автомобиля, тормозная система тоже может иметь определенные неисправности. В отличие от любой другой системы, тормоза должны быть всегда в исправном состоянии, ведь от этого зависят жизнь и здоровье водителя и пассажиров. Именно поэтому, ремонт тормозов необходимо производить сразу же после обнаружения неисправности.

Шум и вибрация педали при нажатии тормоза

Часто такая неисправность может коснуться дисковых тормозов. Обычно, она свидетельствует о том, что тормозные колодки уже отходили свой ресурс и начинают создавать трение жесткими заклепками собственного крепления. В этом случае, колодки необходимо заменить.

Вторая версия данной неисправности наиболее распространенная – кривой тормозной диск. Искривить диск можно, если тормозить достаточно часто и резко заехать в воду. Вследствие быстрого охлаждения, металл теряет свои свойства и диск, соответственно меняет свою форму. Чтобы избавиться от вибраций и дальнейшего перелома диска, необходимо либо расточить диск на специальном станке, либо заменить его. При этом, второй вариант является самым безопасным и приемлемым, так как расточка диска может быть небезопасной.

Эффективность тормозов упала, а длина свободного хода педали увеличилась

Обычно, это говорит о том, что тормозную жидкость залили в пустой бачок и в систему попал воздух. Для начала необходимо найти место утечки ТЖ. Для этого визуально оценивают состояние тормозных цилиндров и проверяют их на наличие следов тормозной жидкости. Как только неисправность будет устранена  (сальники поменяны, магистрали поменяны), необходимо прокачать тормозную систему.

Прокачка заключается в устранении воздушных капель из тормозной жидкости автомобиля. Для этого автомобиль устанавливают на ровную поверхность, колесо снимают, а тормозную магистраль отсоединяют от тормозного цилиндра или суппорта и погружают в емкость с заранее налитой тормозной жидкостью. Второй автомеханик энергично нажимает на педаль тормоза до тех пор, пока в емкости с жидкостью пузыри не перестанут выходить из трубки. После этого, магистраль закручивают на место, тормозную жидкость доливают и повторяют эту процедуру на всех оставшихся колесах.

Ручной тормоз не удерживает автомобиль

Самая безобидная и малозначимая неисправность, которая может произойти с тормозами. Чаще всего, устраняется регулировкой натяжения привода ручника. Автомобиль устанавливают на смотровую яму и подтягивают регулировочную гайку на тросе.

Другая причина, по которой ручной тормоз перестает удерживать автомобиль – износ тормозных колодок. Часто это сопровождается снижением эффективности торможения рабочей системы. В этом случае, колодки необходимо обязательно заменить.

Профилактика тормозной системы

В первую очередь, важно проводить профилактику суппорта. Практика показывает, что профилактику суппорта важно проводить не реже одного раза в два года и при каждой замене колодок. Обязательными мероприятиями является диагностика суппортов, их очистка и смазка.
Для смазки рекомендуется использовать высокотемпературные, нерастворимые в воде и химически стойкие пастообразные составы, совместимые с эластомерными и пластиковыми деталями. Для этого снимается пылезащитные колпачки и очищаются контактные поверхности, затем равномерно наносится смазка.
Одновременно с профилактикой суппортов проводят замену тормозной жидкости, удаление воздуха из системы.
Важными профилактическими мероприятиями также являются регулировка стояночного тормоза, диагностика вакуумного усилителя, проверка на видимые дефекты шлангов, проверка на износ колодок (для этого замеряется их остаточная толщина).
Своевременный осмотр, диагностика, очистка и обработка деталей смазочными пастами, замена отдельных деталей – это предотвращение дорогостоящего ремонта в будущем.
Для того, чтобы максимально систематизировать знания, проверить уровень своих умений, навыков по этой теме, рекомендуем обратить внимание на электронный интерактивный тренинг и систему проверки знаний «Тормозная система автомобиля» на базе электронной платформы ELECTUDE. Обучающий продукт включает 19 учебных модулей, 15 тестовых модулей. Удобный вариант для дистанционного обучения автомехаников, а также проверки знаний при подборе кандидатов на эту вакансию , проведения аудита и аттестации персонала  СТО.
Обучение является модульным. Электронная программа позволяет перейти от азов физики к нюансам взаимной работы, включая роль каждого компонента  системы. В обучающую платформу встроен специализированный тренажёр. Поэтому слушателям доступны симуляции различных неисправностей. На конкретных примерах можно отточить навыки и увеличить скорость диагностики, ремонта.


 

Уход за тормозной системой автомобиля

Как один из наиболее важных узлов, тормозная система автомобиля требует постоянного внимания и ухода. Здесь буквально любая неисправность может привести к непредсказуемым последствиям на дороге.

Некоторые диагнозы можно поставить, исходя из характера поведения тормозной педали. Так увеличенный ход или «мягкая» педаль свидетельствуют, скорее всего, о попадании воздуха в систему гидропривода в результате утечки тормозной жидкости. Поэтому необходимо периодически контролировать уровень жидкости в бачке.

Её повышенный расход может быть следствием повреждения гидрошлангов и трубок, а также обыкновенного испарения со временем. Это приводит к попаданию в систему воздуха и отказу тормозов.

Пришедшие в негодность детали необходимо заменить, а систему придется прокачивать, выпуская воздух из каждого рабочего цилиндра на колесах и доливая жидкость. Процесс длительный и нудный.
Уход автомобиля при торможении в сторону говорит о возможном выходе из строя одного из рабочих цилиндров или чрезмерном износе накладок на каком-то определенном колесе. При загрязнении тормозных механизмов может возникать характерный шум при нажатии на педаль.

Все эти неисправности легко устраняются самостоятельно или обращением в сервисный центр. А чтобы свести к минимуму вышеописанные неприятности, берегите тормоза, чаще используйте торможение двигателем, особенно на крутых и затяжных спусках. Продолжительное по времени включение основной рабочей системы ведет к перегреву деталей и служит причиной различных поломок.

Периодичность замены колодок и тормозных дисков

Проверка тормозных колодок должна производиться при сезонной замене шин. Так легче вовремя диагностировать их износ. В отличие от технических жидкостей, которые нужно менять с определенной периодичностью, тормозные колодки меняются либо при резком выходе из строя (например, из-за мусора фрикционная поверхность неравномерно износилась), либо при износе до определенного слоя.

Многие производители для повышения безопасности тормозной системы оснащают колодки специальным сигнальным слоем (тормоза пищат, когда основной слой стерся). В некоторых случаях автовладелец может определять износ элементов по цветовой индикации. Эффективность тормозных колодок падает, когда их толщина составляет менее двух или трех миллиметров.

Вопросы и ответы

Какие тормозные системы существуют? Тормозные системы автомобиля делятся на: рабочую, запасную, вспомогательную и стояночную. В зависимости от класса авто каждая система имеет свои модификации.

Для чего предназначена стояночная тормозная система автомобиля? Эта система еще называется ручным тормозом. Он предназначен в первую очередь для предотвращения отката авто, стоящего под горку. Его активируют во время стоянки или для плавного старта в горку.

Что такое вспомогательная тормозная система? Эта система обеспечивает дополнительный контроль постоянной скорости автомобиля во время затяжного спуска (используется торможение двигателем).

[spoiler title=»Источники»]

  • https://AvtoTachki.com/chto-nuzhno-znat-o-tormoznoj-sisteme-avtomobilya/
  • https://VipWash.ru/tormoznaya-sistema/tormoznaya-sistema-avtomobilya
  • http://autoleek.ru/hodovaja-chast/tormoznaja-sistema/tormoznaya-sistema-avtomobilya.html
  • https://VazNeTaz.ru/tormoznaya-sistema
  • https://DriverTip.ru/osnovy/vidy-sovremennyh-tormoznyh-sistem.html
  • https://pro-sensys.com/info/articles/obzornye-stati/tormoznaya-sistema/
  • https://ZnanieAvto.ru/stop/tormoznaya-sistema-avtomobilya-princip-raboty.html

[/spoiler]