Шпаргалки к экзаменам и зачётам

студентам и школьникам

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Шпаргалки по предмету гидравлические и пневматические системы автомобиля (часть 1)

Особенности пневматического привода, достоинства и недостатки

Область и масштабы применения пневматического привода обусловлены его достоинствами и недостатками, вытекающими из особенностей свойств воздуха. В отличие от жидкостей, применяемых в гидроприводах, воздух, как и все газы, обладает высокой сжимаемостью и малой плотностью в исходном атмосферном состоянии (около 1,25 кг/м 3), значительно меньшей вязкостью и большей текучестью, причем его вязкость существенно возрастает при повышении температуры и давления. Отсутствие смазочных свойств воздуха и наличие некоторого количества водяного пара, который при интенсивных термодинамических процессах в изменяющихся объемах рабочих камер пневмомашин может конденсироваться на их рабочих поверхностях, препятствует использованию воздуха без придания ему дополнительных смазочных свойств и влагопонижения. В связи с этим в пневмоприводах имеется потребность кондиционирования воздуха, т.е. придания ему свойств, обеспечивающих работоспособность и продляющих срок службы элементов привода.

С учетом вышеописанных отличительных особенностей воздуха рассмотрим достоинства пневмопривода в сравнении с его конкурентами - гидро- и электроприводом.

1. Простота конструкции и технического обслуживания. Изготовление деталей пневмомашин и пневмоаппаратов не требует такой высокой точности изготовления и герметизации соединений, как в гидроприводе, т.к. возможные утечки воздуха не столь существенно снижают эффективность работы и КПД системы.

2. Пожаро- и взрывобезопасность. Благодаря этому достоинству пневмопривод не имеет конкурентов для механизации работ в условиях, опасных по воспламенению и взрыву газа и пыли, например в шахтах с обильным выделением метана, в некоторых химических производствах, на мукомольных предприятиях, т.е. там, где недопустимо искрообразование.

3. Надежность работы в широком диапазоне температур, в условиях пыльной и влажной окружающей среды.

4. Возможность передачи пневмоэнергии на относительно большие расстояния по магистральным трубопроводам и снабжение сжатым воздухом многих потребителей.

7. Отсутствие необходимости в защитных устройствах от перегрузки давлением у потребителей. Требуемый предел давления воздуха устанавливается общим предохранительным клапаном, находящимся на источниках пневмоэнергии. Пневмодвигатели могут быть полностью заторможены без опасности повреждения и находиться в этом состоянии длительное время.

Несмотря на вышеописанные достоинства, применяемость пневмопривода ограничивается в основном экономическими соображениями из-за больших потерь энергии в компрессорах и пневмодвигателях, а также других недостатков, описанных ниже.

1. Высокая стоимость пневмоэнергии. Если гидро- и электропривод имеют КПД, соответственно, около 70 % и 90 %, то КПД пневмопривода обычно 5-15 % и очень редко до 30 %. Во многих случаях КПД может быть 1 % и менее.

2. Относительно большой вес и габариты пневмомашин из-за низкого рабочего давления. Если удельный вес гидромашин, приходящийся на единицу мощности, в 5-10 раз меньше веса электромашин, то пневмомашины имеют примерно такой же вес и габариты, как последние.

3. Трудность обеспечения стабильной скорости движения выходного звена при переменной внешней нагрузке и его фиксации в промежуточном положении.

4. Высокий уровень шума, достигающий 95-130 дБ при отсутствии средств для его снижения.

Преимущества и недостатки гидропривода

Широкое распространение гидропривода объясняется тем, что этот привод обладает рядом преимуществ перед другими видами приводов машин. Вот основные из них.

1. Бесступенчатое регулирование скорости движения выходного звена гидропередачи и обеспечение малых устойчивых скоростей..

2. Небольшие габариты и масса.

3. Частое реверсирование движения выходного звена гидропередачи. Например, частота реверсирования вала гидромотора может быть доведена до 500, а штока поршня гидроцилиндра даже до 1000 реверсов в минуту. В этом отношении гидропривод уступает лишь пневматическим инструментам, у которых число реверсов может достигать 1500 в минуту.

4. Большое быстродействие и наибольшая механическая и скоростная жесткость. 5. Автоматическая защита гидросистем от вредного воздействия перегрузок благодаря наличию предохранительных клапанов.

6. Хорошие условия смазки трущихся деталей и элементов гидроаппаратов, что обеспечивает их надежность и долговечность.

7. Простота преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и возвратно-поворотные без применения каких-либо механических передач, подверженных износу.

Говоря о преимуществах гидропривода, следует отметить простоту автоматизации работы гидрофицированных механизмов, возможность автоматического изменения их режимов работы по заданной программе.

Гидроприводу присущи и недостатки, которые ограничивают его применение. Основные из них следующие.

1. Изменение вязкости применяемых жидкостей от температуры

2. Утечки жидкости из гидросистем, которые снижают КПД привода, вызывают неравномерность движения выходногозвена гидропередачи

3. Необходимость изготовления многих элементов гидропривода по высокому классу точности для достижения малых зазоров между подвижными и неподвижными деталями

4. Взрыво- и огнеопасность применяемых минеральных рабочих жидкостей.

5. Невозможность передачи энергии на большие расстояния из-за больших потерь на преодоление гидравлических сопротивлений и резкое снижение при этом КПД гидросистемы.

Основными достоинствами гидравлического привода являются: малые габариты и масса вследствие высоких рабочих давлений; небольшое время срабатывания из-за несжимаемости жидкости; одновременное торможение всех колес независимо от величины зазоров между тормозными колодками и барабанами; высокий коэффициент полезного действия, так как потери энергии связаны в основном с перемещением маловязкой жидкости из одного объема в другой.

Основным недостатком гидравлического привода является применение мускульной энергии водителя для приведения в действие тормозов. Для машин со средней и тяжелой массой использование гидравлического привода без усилительных устройств не представляется возможным.

В пневматическом приводе для приведения в действие тормозов используется не мускульная энергия водителя, а энергия предварительно сжатого воздуха, что позволяет получить практически любые тормозные силы, необходимые для торможения машины, при небольших усилиях на тормозную педаль.


Рулевой привод

Рулевой привод предназначен ради передачи усилия от рулевого механизма на управляемые колеса, обеспечивая при этом их поворот на неодинаковые углы.

Углы имеете право быть различными, ради того для того чтобы колеса могли передвигаться ровно по дороге кроме проскальзывания. Ведь при движении на повороте всякое из колес описывает свою окружность отличную от прочий, причем внешнее (дальнее от центра поворота) колесо движется согласно большему радиусу, чем внутреннее. Только, этак как будто средоточие поворота около них всеобщий, в таком случае конечно внешнее колесо должен быть повернуть на совсем немаленький угол, чем внутреннее. Это а также обеспечивается конструкцией, этак называемой, «рулевой трапеции», которая подключает в себя рулевые тяги вместе с шарнирами а также поворотные рычаги.

Каждая рулевая тяга на собственных концах имеет шарниры, ради того затем чтобы подвижные части рулевого привода могли вольно поворачиваться относительно друг друга, а также кузова в различных плоскостях.

Рулевой привод, применяемый вместе с механизмом червячного вида (рис. 47)

Рулевой механизм реечного вида (рис. 48) отличается от червячного тем, что сейчас взамен пары «червяк–ролик» применяется 2 – «шестерня–рейка». Иными словами, поворачивая рулевое колесо, водитель на самом деле вращает шестерню, которая заставляет рейку перемещаться вправо или влево. Но далее рейка передает усилие, прилагаемое к рулевому колесу, на рулевой привод.

Рулевой привод, применяемый вместе с механизмом реечного вида (рис. 48), похоже отличается от своего предшественника. Он упрощен а также имеет всего две рулевые тяги. Тяги передают усилие на поворотные рычаги телескопических стоек подвески колес а также конечно поворачивают их вправо или влево.

При независимой подвеске передних колес применяют расчлененную рулевую трапецию, которая состоит из рулевой сошки 5 (рис. 16.2, б) и маятникового рычага 12, закрепленного на раме шарнирно.

clip_image002

Рулевой механизм состоит из рулевого колеса 1, рулевого вала 3, рулевой колонки 2 и червячной передачи 4, на вал которой крепится сошка 5 рулевого привода.

Рулевой привод представляет собой систему тяг и рычагов, осуществляющих в совокупности с рулевым механизмом поворот автомобиля. Для одновременного поворота направляющих колес на различные углы служит рулевая трапеция, состоящая из балки 9 переднего моста, поперечной рулевой тяги 8, рычагов 7 и 11, соединенных с цапфами 10.

ГУР

Гидравлический усилитель руля (ГУР) не только обеспечивает комфорт, но и повышает безопасность движения. Он помогает водителю сохранить контроль над автомобилем даже в случае разрыва передней шины. Надежность этого дорогостоящего устройства зависит от своевременного обслуживания.

К появлению усилителей привела необходимость снизить усилие, прилагаемое водителем к рулевому колесу, что особенно важно для грузовых автомобилей. Даже при сложном устройстве и, как следствие, высокой стоимости гидроусилители получили большое распространение благодаря тому, что помимо основной функции (усиления) они:

-позволяют уменьшить передаточное отношение рулевого механизма. Это снижает количество оборотов руля между его крайними положениями и, соответственно, увеличивает маневренность;

-смягчают удары, передаваемые на руль от неровностей дороги, снижая утомляемость водителя и помогая удержать руль при разрыве передней шины;

-сохраняют возможность управления автомобилем при выходе усилителя из строя;

-обеспечивают «чувство дороги» и кинематическое следящее действие (см. ниже).

Устройство гидроусилителя

Усилитель руля (рис.1) представляет из себя гидравлическую систему, состоящую из следующих элементов.

clip_image004

Насос обеспечивает давление и циркуляцию рабочей жидкости в системе. Наибольшее распространение получили пластинчатые насосы (рис. 2) благодаря их высокому к. п. д. и низкой чувствительности к износу рабочих поверхностей. Насос крепится на двигателе, а его привод осуществляется ременной передачей от коленчатого вала.

Распределитель направляет (распределяет) поток жидкости в необходимую полость гидроцилиндра или обратно в бачок. Если его золотник (подвижный элемент) перемещается при этом поступательно — распределитель называют осевым, если вращается — роторным. Он может находиться на элементах рулевого привода или на одном валу с рулевым механизмом. Распределитель — это прецизионный (высокоточный) узел, очень чувствительный к загрязнению масла.

Гидроцилиндр преобразует давление жидкости в перемещение поршня и штока, который через систему рычагов поворачивает колеса. Может быть встроен в рулевой механизм или располагаться между кузовом и элементами рулевого привода.

Рабочая жидкость (специальное масло) передает усилие от насоса к гидроцилиндру и смазывает все пары трения. Резервуаром для жидкости служит бачок. В нем расположен фильтрующий элемент, а в пробке — щуп для определения уровня

При неподвижном рулевом колесе (рис. 2, а) золотник удерживается в среднем (нейтральном) положении центрирующими пружинами. Полости распределителя соединены между собой так, что жидкость свободно перетекает из нагнетательной магистрали в сливную. Насос усилителя работает только на прокачку жидкости по системе, а не на поворот колес.

При повороте руля (рис. 2, б) золотник перемещается и перекрывает сливную магистраль. Масло под давлением поступает в одну из рабочих полостей цилиндра. Под действием жидкости поршень со штоком поворачивает колеса. Они, в свою очередь, перемещают корпус распределителя в сторону движения золотника. Как только рулевое колесо перестает вращаться, золотник останавливается и корпус его «догоняет». Восстанавливается нейтральное положение распределителя, при котором опять открывается сливная магистраль и прекращается поворот колес. Так реализуется кинематическое следящее действие усилителя — обеспечение поворота колес на угол, задаваемый водителем при вращении руля.

При наезде на препятствие (например, камень) оно воздействует на управляемые колеса, стремясь их повернуть, что особенно опасно на высоких скоростях. Колеса, начав вынужденный поворот, перемещают корпус распределителя относительно золотника, перекрывая сливную магистраль. Масло под давлением поступает в полость цилиндра. Поршень передает усилие на колеса в обратном направлении, не позволяя им поворачиваться дальше. Так как ход золотника небольшой (около 1 мм), автомобиль практически не изменит направление движения. Гидроусилитель не только облегчает водителю поворот колес, но и оберегает пальцы его рук от ударов спицами руля при наездах на препятствия. Небольшой толчок на руле все же будет ощущаться из-за реактивных шайб, давление над которыми возрастет.

В случае прекращения работы насоса (например, при обрыве ремня привода) возможность управления автомобилем сохраняется. Усилие от рулевого механизма в этом случае будет передаваться самим золотником на корпус распределителя и далее на колеса. Жидкость, перетекая через перепускной клапан (на схеме не показан) из одной полости гидроцилиндра в другую, практически не будет препятствовать повороту колес. Но так как гидроусилитель не работает, руль становится «тяжелее».

Классификация автомобилей.

Легковые;автобусы;грузовые;тягачи;самосвалы;цистерны;фургоны;Специальные

Легковые классифицируют по рабочему объему двигателя на: 1) особо малый (до 1,099 л.с), 2) малый (1,1-1,799), 3) средний (1,8-3,499), 4) большой (свыше 3,5), 5) высший класс (~)

Автобусы классифицируют по габаритной длине (м) на: 1) особо малый (до 5), 2) малый (6-7,5), 3) средний (8-10), 4) большой (11-12), 5) особо большой (16,5-24)

Грузовые классиф. в зависимости от полной массы на: 1) до 1.2т, 2) 1,2-2т, 3) 2-8т, 4)8-14т, 5) от 14-20т, 6) 20-40т, 7) свыше 40


Центрирующий элемент. Реактивное устройство.

Центрирующий элемент. Впускной клапан воздухораспределителя пневматического усилителя и золотник распределителя гидравлического усилителя должны возвращаться из смещенного или открытого состояния в первоначальное (нейтральное или закрытое) принудительно. Для этого применяются центрирующие элементы (клапанные пружины, центрирующие пружины или используется давление рабочей жидкости и реактивные клапаны, которые, находясь под действием сжатого воздуха, ускоряют возвращение в исходное положение впускных клапанов).

Центрирующий элемент яв-ся важнейшим элементом распределителя усилителя и, в зависимости от особенностей его конструкции, места расположения и связи с распределительным клапаном рулевое управление с усилителем в большой или меньшей степени отвечает эксплуатационным требованиям.

Центрирующий элемент может быть выполнен в виде одной предварительно сжатой пружины или в виде двух сжатых пружин.

Реактивное устройство. Одним из важнейших качеств обычного рулевого управления яв-ся способность создавать у водителя так называемое «чувство дороги» или ощущение производимого им поворота. Оно заключается в том, что с увеличением сопротивления повороту управляемых колес возрастает и усилие на рулевом колесе. Эти качеством реактивного прогрессивного воздействия на рулевое колесо должно обладать и рулевое управление с усилителем, встроенным в его систему.

Реактивные элементы бывают двух видов: Реактивный клапан и реактивная камера.

clip_image006

Конструкция одного из реактивных клапанов гидравлического усилителя

Золотник 6 возвращается в нейтральное положение под действием размещенных внутри их корпуса пружин и давления рабочей жидкости. С повышением нагрузки давление в напорной магистрали увеличивается поэтому и сопротивляемость золотников их перемещению также увеличивается. Это обстоятельство вызывает реакцию на рулевом колесе и чувство производимого водителем поворота.


 Детальное изучение устройства и принципа действия ГУР автомобиля КАМАЗ

«КамАЗ», как одного из наиболее эффективных и многофункциональных,

применяемых на отечественных автомобилях. На рис. 2.5 показано рулевое управление грузовых автомобилей КамАЗ. Рулевое управление левое, с передними управляемыми колесами, с усилителем. Оно состоит из рулевого механизма, рулевого привода и гидроусилителя. Рулевой механизм винтореечный и выполнен в виде винта, шариковой гайки, поршня-рейки и сектора. Передаточное число рулевого механизма равно 20. Рулевой привод — с задней неразрезной трапецией. Гидроусилитель — интегрального типа (гидроруль), представляет собой один агрегат, объединяющий рулевой механизм, гидрораспределитель, гидроцилиндр и угловой редуктор.

Рулевое колесо 5 закреплено на рулевом валу 4, который установлен на двух шариковых подшипниках в рулевой колонке 5, прикрепленной внутри кабины автомобиля. Рулевой вал 4 через карданный вал 2 с двумя карданными шарнирами и подвижным шлицевым соединением связан с ведущей конической шестерней 13 углового редуктора, передаточное число которого равно единице. Ведомая шестерня 20 углового редуктора установлена на шлицах винта 18 рулевого механизма. Обе шестерни вращаются в двух шариковых подшипниках, каждая в корпусе 19 редуктора, прикрепленного к горизонтально расположенному рулевому механизму 7, передающему усилие на рулевую \ сошку. Сошка 8 через продольную рулевую тягу соединена с поворотным рычагом левого управляемого колеса, которое через поперечную рулевую тягу и рычаги поворотных цапф связано с правым управляемым колесом. Продольная рулевая тяга выполнена сплошной. В ее головках расположены шарниры с шаровыми пальцами для крепления. Поперечная рулевая тяга изготовлена трубчатой и имеет на концах резьбу для установки наконечников с шаровыми шарнирами для связи с рычагами поворотных цапф. Поворотом поперечной тяги в наконечниках регулируется схождение передних управляемых колес автомобиля. Гидроусилитель собран в одном агрегате с угловым редуктором и рулевымclip_image008

механизмом, картер которого одновременно является и гидроцилиндром. В картере 15 находится поршень рейка 16, зацепляющийся с зубчатым сектором 14, изготовленным вместе с валом рулевой сошки. Зазор в зацеплении регулируется специальным винтом путем осевого смещения вала сошки. В поршне-рейке закреплена шариковая гайка 17, связанная через шарики с винтом рулевого механизма. Крайние канавки шариковой гайки соединены трубкой, и шарики циркулируют по замкнутому контуру. На конце винта рулевого механизма между двумя упорными шариковыми подшипниками 21 и 23 установлен золотник 9 гидрораспределителя. Золотник вместе с подшипниками имеет возможность перемещаться в осевом направлении на 1,0...1,2 мм в обе стороны от нейтрального положения. В нейтральном положении золотник удерживается центрирующими пружинами 11, которые воздействуют на упорные шариковые подшипники через плунжеры 10 и 12. К корпусу золотника снаружи присоединены шланги нагнетательного и сливного маслопроводов от насоса 6 гидроусилителя. Внутри корпуса размещен шариковый обратный клапан, соединяющий при отказе гидросистемы рулевого управления нагнетательную и сливную масломагистрали и обеспечивающий таким образом возможность управления автомобилем без гидроусилителя. В корпусе золотника установлен предохранительный клапан рулевого механизма, который соединяет нагнетательную и сливную магистрали при давлении в гидросистеме рулевогоуправления, превышающем 7,5...8,0 МПа. Этот клапан предохраняет детали рулевого механизма от перегрузки, а гидронасос — от перегрева. Насос 6 гидроусилителя лопастного типа и приводится в действие от коленчатого вала двигателя шестеренной передачей. На валу насоса, вращающемся в подшипниках, установлен ротор 32, в пазах которого находятся подвижные лопасти. Ротор размещен внутри статора 31.

В крышке насоса размещены распределительный диск, перепускной клапан 26 и

предохранительный клапан 25 насоса. Перепускной клапан ограничивает подачу масла в гидроусилитель при достижении определенной производительности насоса. Предохранительный клапан находится внутри перепускного клапана, является резервным в гидросистеме рулевого управления и срабатывает при давлении масла 8,5...9,0 МПа. При открытии перепускного и предохранительного клапанов часть масла из полости крышки поступает в бачок насоса. Бачок 28 прикреплен к корпусу и крышке насоса. Он имеет два фильтра 29 и 30 для очистки масла и предохранительный клапан (сапун) для связи с окружающей средой. При работе насоса лопасти в роторе под действием центробежных сил и давления масла прижимаются к статору. Масло из корпуса насоса через распределительный диск поступает в полость нагнетания и далее через нагнетательный маслопровод 24 в гидроусилитель.

При прямолинейном движении автомобиля золотник находится в корпусе в

нейтральном положении. Поступившее в корпус из насоса масло проходит через золотник, гидроусилитель и направляется в масляный радиатор 1 гидроусилителя. В радиаторе, представляющем собой алюминиевую оребренную трубку и находящемся перед радиатором системы охлаждения двигателя, масло охлаждается и поступает в бачок насоса через сливной маслопровод 27. При повороте рулевого колеса из-за сопротивления повороту со стороны дороги

поршень-рейка 16 гидроусилителя остается неподвижным, а винт 18 с золотником 9 смещается на 1,0...1,2 мм. При этом в зависимости от направления поворота золотник сообщает одну полость гидроцилиндра с нагнетательной магистралью, а другую полость — со сливной магистралью. В этом случае масло перемещает поршень-рейку 16, который поворачивает зубчатый сектор 14, связанный с рулевой сошкой 8, и помогает водителю повернуть управляемые колеса автомобиля. В камерах между плунжерами 10 и 12 давление масла становится тем больше, чем больше сопротивление дороги повороту управляемых колес. Поэтому для смещения золотника при большем давлении масла

необходимо большее усилие водителя, что позволяет ему чувствовать дорогу.


Рулевой привод

Рулевой привод передает усилия водителя и гидравлического усилителя к управляемым колесам, обеспечивая поворот их на взаимно отличающиеся углы. Благодаря этому уменьшается сколь­жение, а следовательно, и износ шин и облегчается управление поворотом автомобиля.

Рулевой привод (а/м КамАЗ 5320) — механический, с шарнирными соединениями деталей. Управляемые колеса установлены с наклоном — развалом в поперечной плоскости автомобиля на 1° и схождением спереди на 2—5 мм. Шкворни управляемых колес наклонены в поперечном направлении на 8°, в продольной плоскости на 3° для создания ста­билизации управляемых колес. Максимальные углы поворота ко­лес, равные 45°, обеспечивают минимальный радиус поворота авто­мобиля по колее внешнего колеса 8,5 м с шириной занимаемого коридора 4,5 м.

Привод рулевого управления состоит из сошки, продольной и поперечной рулевых тяг и рычагов.

Рычаги поворотных кулаков, шарнирно соединенные с поперечной тягой, образуют рулевую трапецию, обеспечивающую поворот управляемых колес на взаимно различающиеся углы. Рычаги вставлены в конические отверстия кулаков и крепятся с помощью шпонок и гаек.

На резьбовые концы поперечной тяги 10 (рис. 2.7) навинчивают­ся наконечники 8, являющиеся головками шарниров. Вращением наконечников регулируется схождение колес спереди, компенси­рующее возможные в эксплуатации их расхождение вследствие износов деталей, которое повышает износ шин и утяжеляет управление автомобилем. Наконечники тяги фиксируются болтами. Шарнир тяги состоит из пальца 5 со сферической головкой, вкладышей 4, 6, прижимаемых пружиной 3 к головке, деталей крепления и уплот­нения. Пружина обеспечивает беззазорное соединение и компенси­рует износ поверхностей деталей.

Продольная тяга 11 откована совместно с головками шарни­ров. Шарниры закрываются резьбовыми крышками 18 и уплотнительными накладками 12. Смазка шарниров производится через мас­ленки. Поворотные оси-шкворни колес установлены с боковыми наклонами в поперечной плоскости внутрь на 8°. Поэтому при пово­роте колес передняя часть автомобиля слегка приподнимается, что создает стабилизацию управляемых колес (стремление управляемых колес вернуться к среднему положению после поворота).

clip_image010

Рис. 2.7. Привод рулевого управления:

1 – крышка;

2 – прокладка;

3, 16 – пружины;

4, 6, 14, 15 – вкладыши;

5, 13 – пальцы;

7 – масленка;

8 – наконечник тяги;

9, 12, 20 – уплотнительные накладки;

10 – поперечная тяга;

11 – продольная тяга;

17 – прокладка;

18 – резьбовая крышка;

19 – шайба.

Наклон шкворней в продольной плоскости назад на 3° создает стабилизацию управляемых колес за счет центробежных сил, возни­кающих при повороте.

При отпускании рулевого колеса после поворота сила веса и центробежные силы создают стабилизирующие моменты, автомати­чески возвращающие управляемые колеса к среднему положению. Это существенно облегчает управление автомобилем. Оси вращения колес наклонены наружными концами вниз на 1°, образуя развал колес, что затрудняет появление обратного развала колес в эксплу­атации вследствие износа подшипников. Движение с обратным разва­лом увеличивает износ шин и утяжеляет управление автомобилем.


Устройство и работа сцепления автомобиля КамАЗ-5320

Сцепление служит для того, чтобы отсоединять двигатель от коробки передач при переключении передач, а затем снова соеди­нять их, обеспечивая переключение передач с минимальными уда­рами между зубьями соединяемых шестерен или муфт, а также плавное трогание с места и разгон автомобиля. Кроме того, сцепле­ние предохраняет трансмиссию от перегрузок, например, при бы­стром включении передач и резком изменении скорости движения автомобиля. Сцепление используется также для разъединения дви­гателя и коробки передач при пуске холодного двигателя.

Включение и выключение сцепления осуществляется через привод управления и выключающее устройство сцепления.

Сцепление (рис. 3.1) установлено в картере 5, который изготов­лен из алюминиевого сплава и выполнен заодно с картером передне­го делителя коробки передач. Картер 5 по передней привалочной плоскости соединяется болтами с картером маховика двигателя, а с задней стороны к нему крепится картер коробки передач.

Сцепление фрикционное, сухое, двухдисковое с периферийным расположением нажимных пружин. Ведущие и ведомые части сцеп­ления, детали выключающего устройства и нажимные пружины 12 размещены в расточке маховика 1 под кожухом 6.

К ведущим частям сцепления относятся маховик 1, средний ведущий диск 2, нажимной диск 4. Средний ведущий и нажимной диски имеют на наружной поверхности по четыре шипа, которые входят в пазы на цилиндрической поверхности маховика и передают на ведущие диски крутящий момент от двигателя. При этом одновременно обеспечивается возможность осевого перемещения дисков 2, 4.

clip_image012

Рис. 3.1. Сцепление автомобиля КамАЗ-5320:

1 – маховик;

2 – средний ведущий диск;

3 – ведомый диск;

4 – нажимной диск;

5 – картер;

6 – кожух;

7 – опорная вилка;

8 – рычаг выключения;

9 – муфта выключения с подшипником;

10 – вилка выключения;

11 – упорное кольцо рычагов выключения;

12 – нажимная пружина;

А – зазор между упорным кольцом рычагов выключения и подшипником муфты выключения.

К ведомым частям сцепления относятся два ведомых диска 3. Ведомые диски стальные, снабжены фрикционными накладками, изготовленными из асбестовой композиции, соединяются со своими ступицами каждый через гаситель крутильных колебаний пружинно-фрикционного типа.

Ступицы ведомых дисков установлены на шлицах первичного вала переднего делителя передач. Между кожухом 6 и нажимным диском 4 установлены нажимные пружины 12, под действием кото­рых ведомые диски зажимаются между нажимным диском и махови­ком с суммарным усилием 10 500—12 200 Н (1050—1220 кгс),

Включающее устройство сцепления состоит из рычагов выклю­чения 8, соединенных наружными концами с нажимным диском 4, а в средней части с опорными вилками 7, которые установлены в ко­жухе 6; упорного кольца рычагов выключения 11 и муфты выключе­ния с подшипником 9, установленных на цилиндрической части крышки подшипника первичного вала переднего делителя передач, и вилки выключения 10, укрепленной на валу.

При включенном сцеплении крутящий момент передается от маховика через шиповое соединение на средний ведущий и нажим­ной диски, затем на фрикционные накладки ведомых дисков и через гасители крутильных колебаний на их ступицы, которые установле­ны на первичном валу переднего делителя передач. Когда сцепле­ние включено, упорное кольцо рычагов выключения 11 отходит от подшипника муфты выключения 9 так, что образуется зазор А = 3,2-4,0 мм, обеспечивающий полноту включения сцепле­ния.

При выключении сцепления муфта выключения с подшипни­ком 9 через упорное кольцо 11 воздействует на внутренние концы рычагов выключения 8, которые поворачиваются на игольчатых подшипниках опорных вилок 7. Наружные концы рычагов выключе­ния при этом оттягивают нажимной диск 4 от заднего ведомого диска 3. Средний ведущий диск 2 с помощью рычажного автомати­ческого механизма, смонтированного на диске, самоустанавливается в среднее положение между торцами нажимного диска 4 и маховика 1, освобождая передний ведомый диск 3. Таким образом, между ведущими и ведомыми дисками сцепления при полном его выключении имеются зазоры, которые обеспечивают разъединение ведущих и ве­домых частей и «чистоту» выключения сцепления.

Устройство и работа привода сцепления автомобиля КамАЗ-5320

Привод сцепления дистанционный, гидравлический с пневмо-усилитёлем. Включение в привод пневмоусилителя позволило су­щественно облегчить для водителя выключение и удержание в вы­ключенном состоянии сцепления. Принципиальная схема соедине­ния, размещения и крепления элементов привода управления по­казана на рис. 3.2.

При нажатии на педаль 1 (рис. 3.2) при выключении сцепления усилие от ноги водителя через рычаг и шток передается к главному цилиндру 2, откуда жидкость под давлением по трубопроводам 10 поступает в корпус следящего устройства 4, которое при этом обеспечивает пропуск сжатого воздуха, поступающего по воздухопро­воду 5 в цилиндр пневмоусилителя 3. Одновременно от главного цилиндра жидкость под давлением поступает в рабочий гидрав­лический цилиндр 6 усилителя. Следящее устройство, цилиндр пневмоусилителя и рабочий гидравлический цилиндр выполнены в одном агрегате — пневмогидравлическом усилителе.

clip_image014

Рис. 3.2. Принципиальная схема соединения и размещения элементов привода управления сцеплением автомобиля КамАЗ-5320:

а – принципиальная схема соединения элементов привода; б – размещение и крепление элементов привода; 1 – педаль сцепления; 2 – главный цилиндр; 3 – цилиндр пневмоусилителя; 4 – следящее устройство пневмоусилителя; 5 – воздухопровод; 6 – рабочий гидравлический цилиндр; 7 – муфта выключения с подшипником; 8 – рычаг; 9 – шток; 10 – трубопроводы и шланги гидропривода.

Суммарное усилие, определяемое давлением воздуха в цилиндре пневмо­усилителя и давлением жидкости в ра­бочем цилиндре, передается на шток 9 и через рычаг 5, вал и вилку выключа­теля обеспечивает перемещение муфты с подшипником 7, необходимое для вык­лючения сцепления.

Педаль сцепления 1 (рис. 3.2, б) установлена на оси в кронштейне и снабжена оттяжной пружиной. Ход педали ограничен упорами верхнего (сцепление включено) и нижнего (сцепление выклю­чено) положения. В соединении педали сцепления со штоком главного цилиндра 2 имеется эксцентриковый палец, позво­ляющий осуществлять регулировку за­зора между толкателем и поршнем глав­ного цилиндра, когда педаль сцепления отпущена.

Главный цилиндр (рис. 3.3) установ­лен на кронштейне педали сцепления. В корпусе 1 главного цилиндра выпол­нены цилиндрическая А и компенсаци­онная Б полости, в которых находится рабочая жидкость. Корпус закрыт за­щитным чехлом 2. В цилиндрической полости А установлен поршень 4 с тор­цевой уплотнительной манжетой 5. В поршне 4 имеется отверстие В, перекры­ваемое при рабочем ходе уплотнительным кольцом, имеющимся на конце штока 3. При отпущенной педали сцепления поршень 4 находится в верхнем положении под воздействием пружины 6. Снизу цилиндрическая полость А закрыта пробкой 7, в центре которой имеется нарезанное отверстие для подсоединения трубопроводов гидропривода.

Когда педаль сцепления отпущена, цилиндрическая А и компен­сационная Б полости сообщаются через отверстие В, так как между торцом штока 3 и поршнем 4 имеется зазор.

При нажатии на педаль сцепления шток 3 перемещается в сто­рону поршня 4, перекрывает отверстие В и жидкость из цилиндрической полости А поршнем под давлением вытесняется через трубо­проводы гидропривода к пневмогидравлическому усилителю. Дав­ление рабочей жидкости при этом пропорционально усилию нажа­тия водителем на педаль сцепления.

Пневмогидравлический усилитель крепится на картере сцепле­ния (рис. 3.2) с правой стороны силового агрегата.

Корпус усилителя (рис. 3.4) состоит из двух частей. Передняя (правая на рис. 3.4) часть корпуса 14 выполнена из алюминиевого сплава, а задняя 5 — из чугуна. Между частями корпуса установ­лена прокладка, которая одновременно является диафрагмой 9 следящего устройства, размещенного над цилиндром пневматиче­ского усилителя.

Следящее устройство обеспечивает автоматическое изменение давления воздуха на пневматический поршень 12 в зависимости от усилия нажатия на педаль сцепления. К основным частям следя­щего устройства относятся следящий поршень 7 с уплотнительной манжетой, впускной 10 и выпускной 11 клапаны, диафрагма 9 и пружины

clip_image016

Рис. 3.3. Главный цилиндр:

1 – корпус; 2 – защитный чехол; 3 – шток;

4 – поршень; 5 – торцевая уплотнительная манжета; 6 – пружина; 7 – пробка;

А – цилиндрическая полость;

Б – компенсационная полость;

В – отверстие.

Когда педаль сцепления отпущена (сцепление включено), пнев­матический поршень 12 и поршень 4 выключения сцепления нахо­дятся в крайнем правом (переднем) положении (пневматический поршень занимает это положение под действием возвратной пружины). Давление в полости перед поршнем соответствует атмосферному. Положение поршня 4 выключения сцепления определяется упором его толкателя в днище пневматического поршня. В следящем устройстве при этом выпускной клапан 11 открыт, а впускной 10 закрыт.

При нажатии на педаль сцепления рабочая жидкость поступает под давлением к отверстию А, создавая давление в полости ци­линдра выключения сцепления и у торца следящего поршня 7. Под давлением рабочей жидкости следящий поршень воздействует на клапанное устройство таким образом, что выпускной клапан 11 закрывается, а впускной 10 открывается, пропуская сжатый воздух, поступающий по трубопроводам к отверстию Б в корпусе пневмогидравлического усилителя. Под давлением сжатого воздуха пневматический поршень 12 перемещается, воздействуя на шток поршня. В результате на толкатель поршня 2 выключения сцепле­ния действует суммарное усилие обеспечивающее полное выключе­ние сцеплении при нажатии водителем на педаль с силой около 200 Н (20 кгс).

При отпускании педали давление перед следящим поршнем 7 падает, в результате в следящем устройстве перекрывается впуск­ной и открывается выпускной клапан. Сжатый воздух из полости за пневматическим поршнем постепенно стравливается в атмосферу, воздействие поршня на шток уменьшается и осуществляется плавное включение сцепления.

При отсутствии сжатого воздуха в пневматической системе со­храняется возможность управления сцеплением, так как выключе­ние сцепления может быть осуществлено за счет давления только в гидравлической части усилителя. При этом усилие на педали, создаваемое водителем, должно быть около 600 Н (60 кгс).

clip_image018

Рис. 3.4. Пневмогидравлический усилитель:

1 – сферическая гайка с контргайкой; 2 – толкатель поршня выключения сцепления;3 – защитный чехол; 4 – поршень выключения сцепления; 5 – задняя часть корпуса;6 – комбинированное уплотнение; 7 – следящий поршень;8 – перепускной клапан с колпачком; 9 – диафрагма следящего устройства;10 – впускной клапан; 11 – выпускной клапан; 12 – пневматический поршень;13 – пробка отверстия для слива конденсата; 14 – передняя часть корпуса;А – отверстие для подвода рабочей жидкости;Б – отверстие для подвода сжатого воздуха.


Тормозные системы применяемые на мобильном транспорте

Современные автомобили оборудуются: рабочей, запасной, стояночной и вспомогательной автономными тормозными системами.

Рабочая тормозная система служит для снижения скорости автомобиля с желаемой интенсивностью вплоть до полной остановки вне зависимости от его скорости, нагрузки и величин уклонов до­рог, для которых он предназначен.

Запасная тормозная система предназначена для плавного сни­жения скорости движения или остановки автомобиля в случае пол­ного или частичного выхода из строя рабочей тормозной системы. Эффективность рабочей и запасной тормозных систем автомобилей с полной массой свыше 12 т оценивается величиной тормозного пути или установившегося замедления при начальной скорости тор­можения 40 км/ч на прямом и горизонтальном участке сухой дороги с твердым покрытием, обеспечивающим хорошее сцепление колес с дорогой.

'Стояночная тормозная система служит для удержания непо­движного автомобиля на горизонтальном участке пути или уклоне даже при отсутствии водителя. Эффективность стояночной тормозной системы должна обеспечивать удержание автомобиля на уклоне такой крутизны, который он может преодолеть на низшей передаче.

Вспомогательная тормозная система предназначена для под­держания постоянной скорости автомобиля при движении его на за­тяжных спусках горных дорог и регулирования ее самостоятельно или одновременно с рабочей тормозной системой с целью разгрузки тормозных механизмов последней. Эффективность вспомогательной тормозной системы должна обеспечивать без применения иных тор-мозных систем спуск автомобиля со скоростью 30 км/ч по уклону 7% протяженностью 6 км. • ,

Каждая тормозная система состоит из тормозных механизмов (тормозов) и тормозного привода.

ТОРМОЗНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЯ КамАЗ-5320

Автомобиль КамАЗ-5320 Кроме того, автомобиль и автопоезд оснащены аварийной системой расторма-живания тормозов стояночной тормозной системы, системами конт­роля и аварийной сигнализации о работе тормозных систем и их приводов, а также приводом тормозов прицепа.

Рабочая тормозная система оснащена пневматическим приво­дом, выполненным по двухконтурной схеме: контур привода тормо­зов передних колес и прицепа и контур привода колес задней те­лежки и прицепа. Исполнительными органами привода являются тормозные камеры. Привод управляется педалью. Тормозные меха­низмы системы установлены иа всех шести колесах автомобиля. Тор­мозной путь при торможении рабочей тормозной системой должен быть для автомобиля не более 20 м и автопоезда 21 м; установившее­ся замедление — для автомобиля и автопоезда не менее 4,4 м/с2.

Стояночная и запасная тормозные системы объединены в одной конструкции, т. е. имеют общие пневматический привод с ручным тормозным краном и тормозные механизмы, установленные на коле­сах задней тележки. Отличие в тормозных системах заключается в способе управления ручным тормозным краном.

При использовании тормозной системы как стояночной, руко­ятка тормозного крана устанавливается в одно из крайних фикси­рованных положений в зависимости от включения или выключения тормозной системы; при использовании тормозной системы как за­пасной, ручной тормозной кран имеет следящее действие, позво­ляющее снижать скорость движения автомобиля с интенсивностью, зависящей от положения рукоятки тормозного крана. Тормозной путь при торможении запасной тормозной системой должен быть для автомобиля не более 34 м и автопоезда 35 м; установившееся замед­ление— для автомобиля и автопоезда не менее 2,2 м/с2.

Вспомогательная тормозная система представляет собой мо­торный тормоз-замедлитель, для включения которого перекрывают­ся заслонками выпускные трубопроводы двигателя и отключается подача топлива. В результате двигатель переводится в компрессор­ный режим с приводом от трансмиссии. Возникающий благодаря противодавлению на выпуске и силам трения в двигателе момент со­противления тормозит автомобиль на затяжных спусках горных дорог. Привод управления заслонками и рычагом отключения пода­чи топлива пневматический.

Аварийная- система растормажиеания тормозов стояночной тормозной системы растормаживает тормозные механизмы колес задней тележки при автоматическом срабатывании пружинных эиергоаккумуляторов и остановке автомобиля из-за утечки сжатого воздуха в случае повреждения привода стояночной тормозной системы. Привод аварийной системы растормаживаиия пневматиче­ский, с дублирующим устройством для механического растор­маживания.

Система контроля и аварийной сигнализации о работе тормоз-ныхсистем и их приводов световая и акустическая. Во всех контурах пневматического привода и в воздушных баллонах тормозных си­стем встроены электропневматические выключатели, которые при действии любой тормозной системы замыкают цепи электрических ламп стоп-сигнала, а при недостаточном давлении в воздушных бал­лонах — сигнальных электрических ламп на панели приборов ав­томобиля и звукового сигнала (зуммера). Кроме того, все контуры пневматического привода снабжены клапанами контрольных выво­дов, при помощи которых производится диагностика технического состояния пневматического тормозного привода, а при необходимо­сти и отбор сжатого воздуха.

Привод тормозов прицепа автомобилей-тягачей комбинирован­ный, одиопроводиый и двухпроводиый, что обеспечивает буксиров­ку прицепов (полуприцепов), тормозные системы которых оборудо­ваны приводами, выполненными по одной из конструктивных схем.


 Кинематика и динамика автомобильного колеса.

Энергия вращения, вырабатываемая двигателем, преобразуется в поступательное движение транспортного средства движетелем, в качестве которого в автомобиле выступает система колес с эластичными пневматическими шинами.

На автомобильное колесо, взаимодействующее с опорной поверхностью, действуют силы, которые удерживают автомобиль на дороге, передвигают и останавливают его, заставляют изменить направление движения. В процессе взаимодействия колеса с опорной поверхностью в различных направлениях деформируется как колесо, так и опорная поверхность. В зависимости от соотношения деформации колеса и опорной поверхности возможны следующие условные виды движения колеса:

эластичного (деформируемого) колеса по недеформируемой поверхности;

жесткого (недеформируемого) колеса по деформируемой поверхности;

деформируемого колеса по деформируемой поверхности.

К первому виду движения можно относить случаи, когда деформация опорной поверхности значительно меньше деформации шины, что наиболее характерно для автомобиля как транспортного средства, предназначенного для движения по дорогам с твердым покрытием.

Второй вид движения наиболее часто наблюдается при работе трактора на рыхлых или болотистых почвах, при движении автомобиля по снежной целине или сыпучему песчаному грунту.

В некоторых условиях деформации колеса и опорной поверхности соизмеримы, например, при движении автомобиля с пониженным давлением воздуха в шинах по грунтам с малой несущей способностью (пашня, размокший грунт и др.).

Автомобильное колесо может катиться прямолинейно (при прямолинейном движении автомобиля) или криволинейно (при повороте автомобиля). Ниже рассматривается прямолинейное движение автомобильного колеса по недеформируемой поверхности. При этом считается, что все силы и моменты, действующие на колесо, располагаются в вертикальной плоскости. Особенности работы колеса в других условиях движения будут рассмотрены нами позднее.

Пневматическая шина представляет собой оболочку, наполненную сжатым воздухом. При качении колеса по дороге происходит деформация этой оболочки и проскальзывание элементов протектора относительно поверхности дороги.

Факторы влияющие на процесс торможения

Действительное расстояние, на котором остановится автомобиль, с учетом всех влияющих факторов на быстроту торможения (состояние дороги, количество и тип тормозов, субъективные качества шофера и т. д.) принято называть опасной зоной торможения.

Испытаниями установлено, что тормозной путь увеличивается во столько раз, во сколько раз ухудшается сцепление шины с дорогой, а при постоянном коэффициенте сцепления тормозной путь увеличивается пропорционально квадрату увеличения скорости.

Существенное влияние на величину тормозного пути оказывает время реакции шофера, которое колеблется от 0,5 до 1-2 сек, а также время срабатывания тормозной системы. (Тормозная система с гидравлическим приводом минимально срабатывает за 0,2 сек, а с пневматическим - 0,6 сек).

Тормозной путь зависит от многих переменных величин: типа тормозов, коэффициента сцепления шин с дорогой, начальной скорости движения, интенсивности возрастания давления на педали и т. п. Он не учитывает также расстояния, проходимого автомобилем за время реакции шофера и за время срабатывания тормозной системы.

Тормозной механизм

Тормозной механизм предназначен для создания помехи вра­щению колеса.

Рабочая, запасная и стояночная тормозные системы оснащены колесными колодочными тормозными механизмами, отличающимися высокой стабильностью тормозных свойств, с расположением коло­док внутри барабанов на неподвижных опорах с фиксированным разжимным кулаком. Тормозные механизмы всех колес принадле­жат к рабочей тормозной системе, а тормозные механизмы колес зад­ней тележки одновременно являются составными частями запасной и стояночной тормозных систем.

Основные узлы тормозного механизма переднего колеса смонти­рованы на суппорте 6 (рис. 7.1), жестко связанном с фланцем 12 поворотного кулака моста. На оси 14, закрепленные в суппорте, свободно опираются две тормозные колодки 3 с прикрепленными к ним фрикционными накладками 15. Последние имеют серпообраз­ный профиль в соответствии с характером их износа. Оси колодок эксцентриковые, что позволяет при сборке тормоза правильно сцент­рировать колодки с тормозным барабаном. При торможении колод­ки раздвигаются S-образным разжимным кулаком 7 и прижимаются к внутренней поверхности барабана 2, создавая помеху вращению колеса. Для снижения трения между разжимным кулаком и колод­ками установлены ролики 4. В исходное положение колодки возвра­щаются четырьмя стяжными пружинами 16.

Вал разжимного кулака вращается в кронштейне, на котором установлена тормозная камера 10. На конце вала разжимного кулака крепится рычаг 9 регулировочного механизма червячного типа, соединенный с штоком тормозной камеры.

Тормозные механизмы задних колес отличаются от передних конструкцией суппорта, корпуса разжимного кулака и самого раз­жимного кулака.

 
  clip_image020

Рис. 7.1. Тормозной механизм переднего колеса:

/-сгупица; 2 -тормозной барабан; 8 — колодка; 4 ролик; 5 - маслоуловитель б--суппорт; 7-разжимной кулак; 8-щнток; 9-регулировочный .рьмаг; 10-тормозная камера; //-Балка передней оси: 12 - фланец поворотного кулака: /3-цапфа." 14-ось. * колодки; /5 — накладка; 16— пружина колодок


 Тормозной путь.

ТОРМОЗНЫЕ СВОЙСТВА АВТОМОБИЛЯ.

Под этим понятием определяют свойства автомобиля снижать скорость движения по желанию водителя, при необходимости быстро останавливаться, а также удерживать на уклоне во время стоянки.

Торможение автомобиля имеет большое значение для безопасности движения и зависит от его тормозных качеств. Эту роль выполняет тормозная система, предназначенная для постоянного пользования во время движения автомобиля.

Стояночная тормозная система предназначена для удержания автомобиля от самопроизвольного движения во время стоянки.

Тормоза современного автомобиля могут развивать тормозные силы, значительно превышающие силы сцепления шин с дорогой. В некоторых случаях для удержания автомобиля на стоянке водители включают вместо стояночного тормоза одну из низших передач. Но на автомобилях с дизельным двигателем применять такой способ в любых ситуациях категорически запрещено.

Управляя автомобилем, водитель должен учитывать возможные изменения весовой нагрузки на ось. При движении с уклона центр тяжести переносится вперед, и при торможении создается опрокидывающий момент, дополнительно нагружающий переднюю ось.

Особую опасность при торможении представляют перевозимые жидкие грузы, не полностью заполняющие емкости – цистерны, так как при торможении жидкость перемещается вперед, увеличивая нагрузку на переднюю ось.

Эффективность торможения оценивается по тормозному пути и величине замедления.

Тормозной путь – это расстояние, которое проходит автомобиль от начала торможения до полной остановки. Для легковых автомобилей правилами дорожного движения (31 раздел ПДД) установлены предельная величина тормозного пути при начальной скорости 40 км/час – тормоз ножной:- тормозной путь – 14,7 метра.

Остановочный путь – расстояние, которое проходит автомобиль от момента обнаружения водителем опасности до остановки автомобиля. (тормозной путь и некоторое расстояние, которое проходит автомобиль за время реакции водителя).

Время реакции водителя – от 0,2 до 1,5 сек и более.

Средняя величина (расчетная) – 0,8 сек.

Время срабатывания тормозного привода – 0,2 – 0,4 сек для гидравлики и 0,6 – 0,8 сек для пневматического тормоза.

Замедление автомобиля

Быстрота безопасной остановки характеризуется величиной отрицательного ускорения или замедления автомобиля. Замедление является одним из основных измерителей тормозных свойств.

Принято величину замедления обозначать буквой J; значение величины отрицательного ускорения (замедления) для процесса торможения на горизонтальной хорошей дороге при максимальном использовании тормозной силы (силами сопротивления воздуха пренебрегаем) можно определить по формуле:

j = ? · g,

где:

j - замедление в м/сек2;

? - коэффициент сцепления колес с дорогой;

g - ускорение силы тяжести в м/сек2.

Торможение - процесс создания и изменения искусственного сопротивления движению автомобиля с целью уменьшения его скорости или удержания неподвижным относительно дороги.

Тормозные свойства характеризуют способность автомобиля уменьшать скорость и готовность его к экстренной остановке.

Современные автомобили оборудуют рабочей, запасной, стояночной и вспомогательной тормозными системами. Рабочая тормозная система является основной, с ее помощью снижают скорость автомобиля, вплоть до его остановки. Надежная им эффективная рабочая тормозная система позволяет водителю уверенно вести автомобиль с большой скоростью и остановить его на коротком участке пути.

Тормозные свойства автомобиля оцениваются показателями:

установившееся замедление автомобиля;

тормозной путь.

Установившееся замедление – среднее значение замедления за время установившегося торможения автотранспортного средства.

Тормозной путь автомобиля - расстояние пройденное автотранспортным средством от начала до конца торможения.

Замедление и тормозной путь определяют аналитически, а проверяют методами ходовых (дорожных испытаний) или стационарными испытаниями на специальных стендах.


Проблема управления автомобиля на скользкой дороге

clip_image022

При движении по увлажненной, покрытой пленкой грязи или свежевыпавшим снегом, а особенно обледеневшей дороге, сила сцепления колес с дорогой значительно уменьшается (иногда в несколько раз) по сравнению с силой сцепления в условиях движения по сухой дороге. Вследствие этого на скользкой дороге часто возникает буксование ведущих колес, движение колес юзом (при торможении) и заносы автомобиля.

Буксование колес затрудняет трогание автомобиля с места, особенно на подъемах и в случаях, когда колеса находятся в углублении. Буксование наступает, если подводимый к колесам от двигателя крутящий момент создает окружную силу, превышающую силу сцепления колес с дорогой. Поэтому буксование тем вероятнее, чем ниже включенная передача. Чтобы предотвратить буксование при трогании автомобиля с места, начинать движение следует с наименьшим открытием дросселей карбюратора. Целесообразно также, если из-за буксования колес невозможно тронуть автомобиль с места на первой передаче, начинать движение сразу со второй, а на особо скользкой дороге даже на третьей передаче. Если эти приемы трогания с места не дают результата, необходимо увеличить силу сцепления колес с дорогой, подсыпая под колеса песок, щебень, грунт или подкладывая под них ветки, солому и другие подручные материалы.

Движение колес юзом начинается аналогично возникновению буксования в случаях, когда создаваемая при торможении сила на окружности колес превышает силу их сцепления с поверхностью дороги. Поэтому при торможении на скользкой дороге сила нажатия на педаль тормоза должна быть очень умеренной.

Занос - это боковое скольжение колес, вследствие которого автомобиль начинает двигаться в направлении, не соответствующем положению его колес, и теряется возможность нормального управления им. Если своевременно не прекратить занос, он может вызвать столкновение с другим движущимся сбоку транспортным средством или сход с полотна дороги в кювет и последующее опрокидывание автомобиля. Занос происходит под действием боковых сил, стремящихся переместить автомобиль в поперечном направлении. Эти силы возникают на поворотах вследствие инерции автомобиля; при наличии поперечного уклона полотна дороги или даже отдельных неровностей на ее поверхности под действием силы тяжести автомобиля; при торможении в результате неодинаковой эффективности действия тормозных механизмов колес правой и левой стороны автомобиля. Силам, стремящимся вызвать скольжение колеса как в предельном (буксование или движение юзом), так и в поперечном (занос) направлении, противодействует сила его сцепления с дорогой, равная произведению силы давления колеса на дорогу и коэффициента сцепления колеса с ее поверхностью. Сила сцепления имеет вполне определенную ограниченную величину.

Например, если часть массы автомобиля, приходящаяся на колесо, равна 300 кг, а коэффициент сцепления - 0,7, сила сцепления составит 300х0,7=210 кгс.

Для предотвращения скольжения колеса в обоих направлениях необходимо, чтобы сила сцепления С превышала равнодействующую К продольной Т и поперечной В сил или по меньшей мере была равна ей (рис. 2). Чем больше величина продольной (тяговой или тормозной) силы, стремящейся вызвать скольжение колеса в направлении движения автомобиля, тем меньше величина допустимой поперечной силы. Поэтому, если приложить к колесу тормозную силу, способную вызвать движение юзом (в приведенном выше примере силу, равную или превышающую 210кгс), вся сила сцепления колеса с дорогой будет использована для противодействия продольному скольжению колеса, и любая, даже очень небольшая поперечная сила вызовет боковое скольжение, т. е. занос, так как ей ничто не будет противодействовать. На скользкой дороге сила сцепления колес с поверхностью дорожного покрытия очень мала, а поэтому даже небольшая окружная (тяговая или тормозная) сила, приложенная к колесу, может вызвать его скольжение в продольном направлении. При этом почти неизбежно возникает занос, так как на автомобиль практически всегда действуют боковые силы.

Для предотвращения заносов необходимо вести автомобиль так, чтобы возникающие при движении боковые силы, а также приложенная к колесам тяговая или тормозная сила не превышала предела, при котором может начаться скольжение колес. Скорость движения на поворотах следует снижать в соответствии с величиной радиуса поворота и состоянием дороги. Чем круче поворот (меньше его радиус) и чем меньше коэффициент сцепления колес с поверхностью дороги, тем ниже должна быть скорость. Рулевое колесо нужно поворачивать плавно, так как резкие повороты называют значительное увеличение боковых сил. Во время движения желательно поддерживать постоянную окружную (тяговую) силу на ведущих колесах и избегать резкого нажатия и отпускания педали управления дросселями карбюратора. Для замедления хода автомобиля рекомендуется применять прерывистое торможение, которое производят, попеременно нажимая, а затем на короткое время отпуская педаль тормоза. При таком торможении, если и возникает юз колес, он не приводит к заносу, так как торможение периодически прерывается и автомобиль успевает выровняться.

Начинающийся занос можно быстро ликвидировать, правильно действуя рулевым колесом и педалями. Для этого при начале заноса рулевое колесо быстро, но плавно поворачивают в сторону заноса (рис. 3) и одновременно уменьшают или увеличивают открытие дросселей, чтобы прекратить буксование или юз колес, вызванные предшествующим резким изменением положения педали управления дросселями.

Если занос возник вследствие торможения, необходимо отпустить педаль тормоза. Нередко после выравнивания движения начинается занос автомобиля в другую сторону, который устраняют таким же способом.

Поверхность дороги становится наиболее скользкой при гололеде. Образование ледяной корки на дороге происходит при температурах на поверхности почвы от 0 до -5град.С после снегопада, дождя или оттепели.

Поэтому при таких условиях водители должны быть особенно внимательными.

В большинстве случаев наличие АБС позволяет достичь существенно более короткого тормозного пути, чем при ее отсутствии, кроме того АБС позволяет водителю сохранять контроль над транспортным средством во время экстренного торможения, то есть сохраняется возможность совершения достаточно резких маневров непосредственно в процессе торможения. Сочетание двух этих факторов делает АБС очень существенным плюсом в обеспечении активной безопасности транспортных средств.

Для неопытного водителя наличие АБС лучше в любом случае, поскольку позволяет экстренно тормозить интуитивно понятным способом, просто прикладывая максимальное усилие к тормозной педали или рукоятке, и сохраняя при этом возможность маневра.

В некоторых условиях работа АБС может привести к увеличению тормозного пути. На рыхлых поверхностях, таких как глубокий снег, песок или гравий, заблокированные при торможении колеса начинают зарываться в поверхность, что дает дополнительное замедление, незаблокированные колеса тормозят в этих условиях медленнее. Для того, чтобы можно было эффективно тормозить в таких условиях, АБС часто делают отключаемой. Кроме того, некоторые типы АБС имеют специальный алгоритм торможения для рыхлой поверхности, который приводит к многочисленным кратковременным блокировкам колес. Такая техника торможения позволяет достичь эффективного замедления, не теряя при этом управляемости, как при полной блокировке. Тип поверхности может быть установлен водителем вручную, или может определяться системой автоматически, путем анализа поведения автомобиля, или при помощи специальных датчиков определения дорожного покрытия.


Тормозные приводы

3.4. Механический привод.

Тормозной привод служит для приведения в действие тормоза, расположенного на колесе или на одном из валов трансмиссии. Тормозные приводы разделяют на механические, гидравлические и пневматические.

Механический привод представляет собой систему тяг и рычагов, соединяющую ножную педаль или ручной рычаг с тормозами. Механический привод от рычага применяют только для центральных стояночных тормозов.

3.5. Гидравлический привод.

Гидравлическим приводом называют такой привод, в котором усилие от педали к тормозу передается через жидкость. Он состоит из главного тормозного цилиндра с резервуаром для тормозной жидкости, колесных тормозных цилиндров, педали и магистрали, состоящей из трубопроводов. Вся система привода заполнена тормозной жидкостью. При нажатии на педаль шток перемещает поршень, который вытесняет жидкость из главного цилиндра по трубопроводам к тормозным цилиндрам. Под давлением жидкости поршни раздвигаются и через опорные стержни передают тормозные усилия колодкам, которые фрикционными накладками прижимаются к тормозному барабану, вызывая торможение колес. После прекращения нажатия на педаль колодки, находящиеся на неподвижной оси, под действием пружин отходят от барабана и возвращают поршни в исходное положение, вытесняя жидкость обратно в главный тормозной цилиндр, а из него частично в резервуар.

При гидравлическом приводе усилие от педали передается разжимному устройству тормозных колодок через жидкость. Основные части гидравлического привода тормозов: 1) резервуар(рис. 236) с запасом тормозной жидкости;

2) главный цилиндр тормозов, необходимый для создания давления жидкости в приводе; резервуар конструктивно объединен с главным цилиндром;

3) рабочие цилиндры тормозов, передающие давление тормозной жидкости на тормозные колодки;

4) соединительные трубопроводы и шланги.

С резервуаромнаполненным специальной жидкостью, сообщается главный цилиндр При нажатии на педальшток перемещает поршень ; жидкость из цилиндра вытесняется и поступает по трубопроводами к рабочим цилиндрам тормозов. Под давлением жидкости поршни раздвигаются и передают усилие колодками.Неподвижной опорой колодок служит палецотносительно оси которого они могут поворачиваться; стягиваются колодки пружиной

Главный цилиндр(рис. 237)изготовлен вместе с резервуаромв котором находится запас жидкости. Жидкость заливается через отверстие, закрываемое пробкой;в пробке имеются отверстиядля прохода воздуха.

Резервуар сообщается с главным цилиндром двумя отверстиями: перепускными компенсационным

В левой части главного цилиндра находится поршеньприводимый в движение от педали штокомВ головке поршня выполнены отверстияперекрытые шайбой и резиновой манжетойприжимаемой к днищу поршня пружиной И обратного клапана.В левой части поршня установлено уплотнительное резиновое кольцо(манжета).

В правой части главного цилиндра расположен, кроме обратного клапана с пружинойнагнетательный клапаннагруженный пружиной.

clip_image024

Если нажать на педаль, усилие от нее будет передаваться на шток который переместит поршень вправо.

3.6. Пневматический привод.

Пневматическим приводом называют такой привод, в котором для приведения в действие тормозов используют давление сжатого воздуха. Он применяется на автомобилях средней и большой грузоподъемности, а также на тракторах-тягачах, рассчитаны на работу с прицепами. Пневматический тормозной привод состоит из компрессора с регулятором давления баллонов, комбинированного тормозного крана, колесных тормозных камер, манометра, педали, предохранительного клапана, крана для выпуска конденсата, крана отбора воздуха, разобщительного крана, соединительной головки и трубопроводов.

Компрессор установлен на головке цилиндров двигателя и приводится в действие клиновидным ремнем от шкива вентилятора. Воздух, сжимаемый компрессором, через нагнетательный клапан поступает в один из воздушных баллонов. На баллоне установлен клапан, который предохраняет воздушную систему от повышения давления в случае неисправности регулятора Давления. Каждый баллон снабжен краном для выпуска конденсата. Воздух из второго баллона по трубопроводу поступает в тормозной кран, а также по трубопроводу -- в регулятор давления.

Комбинированный тормозной кран включает в себя две параллельные системы: верхнюю для торможения прицепа и нижнюю -- для торможения автомобиля. На тормозной кран передается механическое воздействие от тормозной педали через тягу и рычаг и от рычага управления центрально.

Комбинированный тормозной кран включает в себя две параллельные системы: верхнюю -- для торможения прицепа и нижнюю -- для торможения автомобиля. На тормозной кран передается механическое воздействие от тормозной педали через тягу и рычаг и от рычага управления центрально (стояночного) тормоза через систему тяг и рычагов.

При нажатии на педаль сжатый воздух из баллона чепе тормозной кран поступает к тормозным камерам, где воздействует на диафрагму, которая, выгибаясь, перемещает соединенный с нею шток камеры. Шток поворачивает разжимной кулак, который прижимает тормозные колодки к барабану.

При отпускании педали воздух выпускается в атмосферу из тормозных камер и колодки под действием пружин оттягиваются от барабана в исходное положение.


Гидропривод ножного тормоза с вакуумным усилителем.

Рис. 21. Гидропривод ножного тормоза с вакуумным усилителем.

clip_image026

1. Главный тормозной цилиндр в сборе;

2. Поршень главного тормозного цилиндра;

3. Усилитель тормозов вакуумный;

4. Вилка штока с вакумным усилителем;

5. Соединитель;

6. Болт;

7. Контргайка;

8. Педаль сцепления;

9. Наконечник;

10. Контргайка;

11. Выключатель стоп-сигнала;

12. Педаль тормоза;

13. Вилка толкателя;

14. Контргайка;

15. Трос сцепления;

16. Толкатель;

17. Гайка;

18. Шайба;

19. Шланг;

20. Штуцер;

21. Уплотнитель;

22. Поршень;

23. Наконечник;

24. Шток;

25. Уплотнитель штока;

26. Возвратная пружина поршня;

27. Буфер штока;

28. Корпус клапана;

29. Диафрагма;

30. Упорная пластина поршня;

31. Поршень;

32. Уплотнитель крышки корпуса;

33. Клапан;

34. Пружина клапана;

35. Возвратная пружина толкателя;

36. Воздушный фильтр;

37. Защитный колпачек корпуса клапана.

ВАКУУМНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ТОРМОЗОВ

УСТРОЙСТВО

В корпусе 3 (рис. 21) усилителя, закрытом крышкой, находится корпус 28 клапана с диафрагмой 29, разделяющей усилитель на две полости: вакуумную С и атмосферную А. В корпусе клапана размещены: воздушный фильтр 36 для очистки воздуха, входящего в усилитель, толкатель 4 с поршнем 31, резиновым клапаном 33, пружинами 34 и 35 и опорными чашками, Шаровой наконечник толкателя обжат в поршне 31, а сам поршень фиксируется в корпусе 28 клапана упорной пластиной 30, которая удерживается от выпадания пояском диафрагмы 29. Со стороны крепления главного цилиндра в корпусе 28 клапана размещены эластичный буфер 27 и шток 24, Бездействующий на поршни главного цилиндра. Отверстие для прохода штока 24 герметизировано уплотнителем 25, а отверстие в крышке для прохода корпуса 28 клапана изолировано уплотнителем 32 и защищено резиновым колпачком 4. Во втулку, приваренную к корпусу 3, ввернут штуцер для крепления наконечника вакуумного шланга 19, соединяющего вакуумную полость С усилителя с впускной трубой двигателя. В наконечнике шланга установлен клапан 20, открывающий отверстие, если давление в вакуумной полости С усилителя больше давления во впускной трубе двигателя.

ОСНОВНАЯ СИСТЕМА

На современных легковых автомобилях устанавливают основные ТС, состоящие из тормозного гидропривода и тормозных механизмов. Когда Вы нажимаете ногой на педаль тормоза, та сила, с которой Вы давите на педаль, передается на устройство, которое называется главный тормозной цилиндр. Главный тормозной цилиндр имеет поршень, который, двигаясь, увеличивает давление в системе гидравлических тормозных трубок, ведущих к каждому колесу автомобиля. На каждом колесе тормозная жидкость под давлением оказывает воздействие на поршень колесного тормозного механизма, который выдвигает тормозные колодки, а те, в свою очередь, прижимаются к тормозному барабану или тормозному диску. Трение замедляет вращение колес, и движение автомобиля.

clip_image028

Рис. 1 Схема гидропривода тормозов

1 - тормозные цилиндры передних колес; 2 - трубопровод передних тормозов; 3 - трубопровод задних тормозов; 4 - тормозные цилиндры задних колес; 5 - бачок главного тормозного цилиндра; 6 - главный тормозной цилиндр; 7 - поршень главного тормозного цилиндра; 8 - шток; 9 - педаль тормоза

Тормозной привод

В гидропривод основной ТС входят:

- главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем или без него;

- регулятор давления в задних тормозных механизмах;

- рабочий контур (трубопровод диаметром 4-8 мм).

Рабочий контур соединяет между собой устройства гидропривода и тормозные механизмы. Главный тормозной цилиндр (ГТЦ) предназначен для преобразования усилия, прилагаемого к педали тормоза, в избыточное давление тормозной жидкости и распределения его по рабочим контурам. Бачок с запасом тормозной жидкости может крепиться на ГТЦ или вне его. Вместе с ГТЦ на большинстве автомобилей устанавливают вакуумные усилители, которые увеличивают силу, создающую давление в тормозной системе. Вакуумный усилитель (рис. 2) конструктивно связан с главным тормозным цилиндром. Основным элементом усилителя является камера, разделенная резиновой перегородкой (диафрагмой) на два объема. Один объем связан с впускным трубопроводом двигателя, где создается разряжение, а другой с атмосферой. Из-за перепада давлений, благодаря большой площади диафрагмы, «помогающее» усилие при работе с педалью тормоза может достигать 30 - 40 кг и больше. Это значительно облегчает работу водителя при торможениях и позволяет сохранить его работоспособность длительное время.

clip_image030

Рис. 2 Схема вакуумного усилителя

1 - главный тормозной цилиндр; 2 - корпус вакуумного усилителя; 3 - диафрагма; 4 - пружина; 5 - педаль тормоза

Регулятор уменьшает давление в приводе тормозных механизмов задних колес. При торможении сила инерции движущегося автомобиля и противодействующая ей сила трения (точка приложения которой ниже центра тяжести автомобиля) создают продольный опрокидывающий момент. Мягкая передняя подвеска, реагируя на него, "проседает", а задние колеса "разгружаются". Поэтому даже при неэкстренном интенсивном торможении задние колеса могут блокироваться, что часто приводит к заносу автомобиля. В зависимости от изменения расстояния между элементами задней подвески и кузовом автомобиля (его продольного наклона) давление в приводе задних тормозов (по сравнению с передними) ограничивается. В результате чего блокировки задних колес не происходит или (в зависимости от замедления и загруженности автомобиля) она возникает значительно позже.


Тормозные жидкости

Тормозная жидкость "НЕВА" ТУ 6-01-34-93

Тормозная жидкость "НЕВА" является первой отечественной тормозной жидкостью, разработанной ОАО "Завод им. Шаумяна" более 25 лет назад в соответствии с международной классификацией (класс ДОТ-3), для применения в автомобилях, освоенных по лицензии на АвтоВАЗ (г.Тольятти).

Тормозная жидкость "НЕВА" состоит из многокомпонентной смеси, содержащей основу в виде этилкарбитола и нескольких антикоррозионных присадок. Состав защищен авторским свидетельством N364228.

тормозная жидкость "НЕВА" работоспособна до температуры минус 40-45?С. Имеет высокие антикоррозионные свойства и хорошую совместимость с резино-техническими изделиями. Тормозная жидкость "НЕВА" применяется в гидроприводе тормозов и сцеплений легковых и грузовых автомобилей всех марок за исключением ГАЗ - 24 выпуска до 1985 года. Тормозная жидкость "НЕВА" полностью совместима с тормозной жидкостью более поздней разработки: "Томь" и "Роса".В зависимости от условий эксплуатации срок службы тормозной жидкости "НЕВА" составляет 1-2 года.

Аналоги тормозной жидкости "НЕВА": Shell Donax B, Castrol Brake Fleud HD и.т.п. жидкости, относящиеся к классу ДОТ-3 международной классификации тормозных жидкостей.

Технические характеристики:Внешний вид и цвет прозрачная, однородная жидкость от светло до темно-желтого цвета без осадка. Допускаются опалесценции

Кинематическая вязкость мм/с

при 100°С, не менее

при температуре 50°С, не менее

при минус 40°C менее

2,0

5,0

1500

Температура кипения, °C не ниже 195

Температура кипения "увлажненной жидкости", °C, не ниже 138

Стабильность при высокой температуре, °C, не более 5

Тормозные жидкости производят на основе касторового масла или на основе гликолей. Разработана и испытана хорошая тормозная жидкость на нефтяной основе — жидкость ГТН. Однако эта жидкость пока не нашла применения, так как резиновые детали автомобильных тормозных систем делают из обычной немаслостойкой резины. Такие детали при контакте с нефтяной жидкостью быстро набухают и становятся непригодными к дальнейшей эксплуатации.

Хорошие эксплуатационные свойства показали тормозные жидкости на «касторовой основе». Касторовое масло имеет высокие смазывающие свойства и не вызывает набухания или размягчения натуральной резины и изготовленных из нее уплотнительных деталей тормозной системы.

При смешении 60% изопентанола и 40% касторового масла получают тормозную жидкость АСК, при смешении 50% бутанола и 50% касторового масла — тормозную жидкость БСК, при смешении 40% этанола и 60% касторового масла — тормозную жидкость ЭСК. Жидкость ЭСК имеет ряд недостатков и ее производят и применяют в ограниченном количестве. Этанол кипит при 78 град. С и при высоких температурах может давать паровые пробки в тормозной системе.

Все касторовые тормозные жидкости готовят смешением только с концентрированными спиртами. Попадание в жидкость воды приводит к снижению концентрации спирта, что вызывает расслоение жидкости. Спирто—касторовые смеси имеют довольно низкую температуру застывания, однако уже при температуре минус 20 град. С происходит интенсивная кристаллизация составляющих касторового масла. Поэтому касторовые тормозные жидкости при температурах ниже минус 20 град. С применять не рекомендуется.

В последние годы находят все большее применение в качестве тормозных жидкостей различные смеси гликолей и их производных. Смесь гликолей с комплексом антикоррозионных и противоизносных присадок вырабатывают и применяют под маркой гидротормозной жидкости ГТЖ-22М.

Разработаны рецептуры и организовано промышленное производство тормозных жидкостей «Нева» и «Томь», которые представляют собой композиции на основе этилкарбитола с разными загустителями и антикоррозионными присадками.

Жидкости на основе гликолей и этилкарбитола по многим свойствам превосходят спирто-касторовые смеси. Они имеют хорошие низкотемпературные свойства (не замерзают при температуре минус 60 град. С), низкую испаряемость и высокую температуру вспышки. Все эти жидкости нейтральны по отношению к резиновым немаслостойким деталям, так что могут заливаться в тормозную систему автомобилей с обычными резиновыми уплотнителями. В отличие от применявшейся ранее жидкости ГТЖ-22 при использовании жидкостей ГТЖ-22М, «Нева» и «Томь» не требуется предварительная смазка трущихся деталей тормозной системы касторовым маслом или спирто-касторовой жидкостью БСК при подготовке машин к весенне-летней и осенне-зимней эксплуатации. Эти жидкости нельзя смешивать со спирто-касторовыми жидкостями, так как происходит расслоение и выпадение касторового масла. Применение жидкостей на основе гликолей и этилкарбитола обеспечивает работу гидравлического привода тормозов при температурах окружающего воздуха от + 50 до - 50 град. С. Все эти жидкости токсичны, поэтому при работе необходимо соблюдать осторожность.


Классификация приемов торможения автомобиля

Различают служебное, экстренное и аварийное торможение.

Служебное торможение (с интенсивностью замедления менее 3 м/с2) не связано с дефицитом времени для замедления или остановки автомобиля и в нормальных условиях движения является наиболее приемлемым, так как осуществляется в комфортной зоне отрицательных ускорений.

Экстренное торможение используется в критических ситуациях, связанных с дефицитом времени и расстояния. Оно реализует самое интенсивное замедление с учетом тормозных свойств автомобиля, а также возможностей водителя применить традиционные или нетрадиционные приемы в зависимости от коэффициента сцепления шин с дорогой и других внешних условий.

Аварийное торможение применяется при выходе из строя или отказе рабочей тормозной системы и во всех других случаях, когда эта система не позволяет добиться необходимого эффекта.

Импульсное торможение автомобиля

К импульсному торможению относят два способа - прерывистый и ступенчатый.

Прерывистое торможение - периодическое нажатие на педаль тормоза и полное ее отпускание. Основной причиной, вынуждающей временно прекратить действие тормозных механизмов, является блокировка колес. Такой способ применяется на неровной дороге и там, где чередуются участки с разными коэффициентами сцепления, например асфальт со льдом, снегом и грязью. Перед наездом на неровность или скользкий участок следует полностью отпускать тормоз.

Эффективность прерывистого способа при экстренном торможении недостаточна, так как временное прекращение действия тормозов влияет на увеличение тормозного пути автомобиля.

Для экстренного торможения характерен ступенчатый способ, который внешне напоминает прерывистый, однако в отличие от прерывистого не имеет пассивной фазы, связанной с полным прекращением действия тормозных механизмов. Для него характерно последовательное увеличение каждого последующего усилия на тормозной педали, а также времени его приложения. Первое же нажатие на педаль должно быть предельно коротким и слабым. Перетормаживание в одном из импульсов ступенчатого торможения требует своей компенсации, которая проявляется в увеличении времени на разблокирование колес. Кроме того, торможение с многократно повторяемым кратковременным блокированием колес требует дополнительной компенсации устойчивости автомобиля с помощью руления.

Экстренное торможение автомобиля

Появление в автомобиле ABS, ESP и других систем помощи водителю при торможении меняет наши представления о том, что же нужно делать во время экстренного торможения. Впрочем, для владельцев автомобилей, не оборудованных ABS, старые рецепты по-прежнему верны.

Интенсивность экстренного торможения ограничивается возможностями водителя (владением техническими приемами и способностью сохранять устойчивость и управляемость автомобиля), автомобиля (эффективностью тормозных систем, качеством шин) и внешними условиями (коэффициентом сцепления шин с дорогой, рельефом местности). Кроме снижения скорости экстренному торможению присущи и действия, позволяющие держать под контролем устойчивость и управляемость автомобиля.

Контроль за выполнением торможения на грани блокирования колес осуществляется с помощью так называемого 'мышечного чувства'. У разных водителей имеются значительные различия в возможностях корректировки мышечных усилий при экстренном торможении. Другим осложняющим фактором является 'механизм страха', который может затормозить проявление даже автоматизированных двигательных навыков и нарушить координацию движений. Наиболее ярко выраженным проявлением 'механизма страха' является торможение в критической ситуации при полностью заблокированных колесах. Необходимо подавление этого проявления рефлекторной деятельности в виде дозирования усилия в зависимости от скорости автомобиля, коэффициента сцепления, дорожного покрытия, геометрии движения.

В большинстве случаев применение экстренного торможения связано с эффектом полного или частичного кратковременного блокирования колес. Чаще всего блокирование возникает на задних колесах автомобиля, так как при торможении нагрузка в автомобиле перераспределяется по осям: передние колеса загружаются, а задние разгружаются. Поэтому многие автомобили имеют специальные регуляторы тормозных сил, ослабляющие действие задних тормозов на ненагруженном автомобиле.

Нетрадиционным способом торможения является боковое соскальзывание, которое может быть реализовано с заносом задней оси, со сносом всех осей или с вращением автомобиля. Для перевода автомобиля в критический занос задней оси используется моментное включение-выключение стояночного тормоза на дуге поворота или ударное включение пониженной передачи. Передние колёса при этом управляются (трение покоя), а задние - нет (трение скольжения, или 'юз'). Для устойчивого торможения в заносе водитель использует компенсаторное руление и переменное дросселирование.

Прием 'газ-тормоз' чрезвычайно эффективен на автомобилях с передним приводом и позволяет сохранить управляемость передних колес при интенсивном торможении рабочим тормозом, избежать блокирования управляемых колес, увеличить тормозное усилие. Торможение выполняется левой ногой, во время торможения правая нога продолжает дросселирование - открытый дроссель.

Торможение двигателем и переключение передач

Торможение двигателем не дает большого эффекта замедления в чистом виде, поэтому часто игнорируется водителями. Однако его значимость существенна при управлении автомобилем в условиях низкого коэффициента сцепления и позволяет повысить устойчивость и управляемость автомобиля, его стабильность при экстренных маневрах.

Безопасное управление автомобилем требует, чтобы любой прием торможения выполнялся комбинированным способом, т.е. при включенной передаче. Торможение на нейтральной передаче в нормальных условиях следует расценивать как легкомысленное действие, а в сложных условиях - как опасное. У некоторых начинающих водителей выработан рефлекс: начиная тормозить, обязательно выключать сцепление. В основе такой привычки лежит ученическая боязнь заглушить двигатель. Но двигатель глохнет при частоте вращения вала менее 500-700 об/мин. Этому режиму на прямой передаче соответствует скорость 13-15 км/ч, поэтому выключать сцепление следует практически перед самой остановкой автомобиля.

Прием 'перегазовка' выполняется для уравнивания окружных скоростей вращения шестерен, входящих в зацепление. Такой прием помогает избежать рывка автомобиля и не спровоцировать занос на скользкой дороге и, кроме того, уменьшает износ синхронизаторов и увеличивает срок службы КПП. При этом правая стопа водителя осуществляет активное торможение рабочим тормозом, поэтому для выполнения перегазовки необходимо временно прекратить активное торможение или выполнить перегазовку носком (пяткой) правой стопы, не прерывая торможения.

Перегазовка при служебном торможении выполняется за три цикла: выключение повышающей передачи; пауза в нейтральном положении и перегазовка; включение понижающей передачи.

Экстренное торможение требует последовательного переключения передач вниз от прямой передачи до 2-й. Первая передача может включаться в аварийном режиме при отказе рабочей тормозной системы. В этом случае желательно сократить время на перегазовку и изменить структуру приема. Повышение частоты вращения коленчатого вала двигателя достигается не отдельным нажатием на педаль управления подачей топлива, а замедленным выключением сцепления при открытом дросселе.

Очень вредной является избирательность: на сухой дороге тормозить только рабочим тормозом, на скользкой - еще и мотором. Значительно безопаснее иметь выработанный навык смешанного торможения и применять его в любых условиях, чем создать себе стереотип 'летнего' торможения и из-за имеющегося автоматизма применить его на льду или снегу.

Аварийное торможение автомобиля

Аварийное торможение может осуществляться стояночным тормозом, а также нетрадиционными способами, в том числе и контактным способом с использованием естественных и искусственных препятствий.

В аварийной ситуации, когда все возможности совершения экстренного маневра были исчерпаны и/или произошел отказ тормозной системы, большинство водителей из-за неумения и стресса прекращают управление. Однако пассивная безопасность конструкции современного автомобиля позволяет существенно снизить тяжесть последствий ДТП за счет деформации сминаемых частей кузова, таких как крылья, бампера, багажник.

При этом важно выбрать направление контакта, чтобы избежать удара 'в лоб', поскольку из всех силовых элементов кузова лонжероны имеют максимальную продольную жесткость, вылета на полосу встречного движения и опрокидывания. Как водителю, так и пассажирам необходимо уметь быстро принимать безопасную позу для снижения последствий удара.

Last Updated on Saturday, 08 November 2014 17:17