Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Календарный план
|
Наименование этапов дипломной работы |
Срок выполнения этапов работы |
Примечание |
||
|
Анализ конструкций |
||||
|
Конструкторская часть |
||||
|
Охрана окружающей среды |
||||
|
Охрана труда |
||||
|
Экономическая эффективность |
Студент-дипломник __________________________
Руководитель работы _________________________
Введение
1. Технологическая часть
2. Конструктивная часть
2.1.1 Назначение и типы АБС
2.3.2 Время торможения
2.3.3 Тормозной путь
2.7 Расчет эффективности тормозной системы
2.8 Проектируемая конструкция тормозов автомобиля ГАЗ -3307
2.9 Расчет тормозного механизма
2.10 Прочностные расчеты
2.10.1 Расчет резьбового соединения на прочность
2.10.2 Прочностной расчет пальца
3. Охрана труда
3.1 Особенности безопасности труда на ТП
3.2 Опасные и вредные производственные факторы
3.3 Меры безопасности при ТО
3.4 Пожароопасность
3.5 Охрана труда при проведении работ по обслуживанию тормозной системы
3.5.1 Перед началом работы
3.5.2 Во время выполнения работы
3.5.3 Требования безопасности в аварийных ситуациях
3.5.4 По окончанию работ
4. Охрана окружающей среды
5. Экономическая эффективность
Заключение
Список использованной литературы
Приложение А
ВВЕДЕНИЕ
В экономике нашей страны важную роль выполняет транспорт, так как подвижные средства обеспечивают необходимые технологические связи между отдельными этапами работ. От эффективности работы транспорта, качества и количества транспортных средств (автомобилей, автомобильных и тракторных прицепов и полуприцепов), рационального их применения в значительной мере зависят результаты производственных процессов в экономике.
Развитие современного производства невозможно без применения большого числа автотранспортных средств, перевозящих грузы не только по нашей стране, но и в зарубежные страны.
Современные автотранспортные средства отличаются высокими динамическими качествами, позволяющими достичь относительно большой скорости и маневренности. Однако в условиях все возрастающей интенсивности движения особое значение приобретает безопасность дорожного движения. В этом плане задача управления и, прежде всего торможения автотранспортных средств становится в ряд первоочередных проблем, а тормозные системы - в число важнейших узлов.
Разработчики и конструкторы тормозов зарубежных и отечественных фирм все большее предпочтение отдают разработке дисковых тормозов, обладающих стабильными характеристиками в широком диапазоне температур, давлений и скоростей. Но и такие тормоза не в полной мере могут обеспечить эффективное срабатывание тормозной системы, более надежными становятся антиблокировочные системы (АБС).
Своим появлением антиблокировочные системы обязаны работам конструкторов над улучшением активной безопасности автомобиля. Первые варианты АБС были представлены еще в начале 70-х. Они вполне справлялись с возложенными обязанностями, но были построены на аналоговых процессорах, а потому оказались дорогостоящими в производстве и ненадежными в эксплуатации.
В данное время АБС используются очень широко и имеют более надежные конструкции.
Актуальность проблемы заключается в том, что дисковые тормоза, обладающих стабильными характеристиками в широком диапазоне температур, давлений и скоростей, не в полной мере могут обеспечить эффективное срабатывание тормозной системы, более надежными становятся антиблокировочные системы (АБС)
Цель исследования: Улучшение тормозных качеств автомобиля ГАЗ - 3307 новой тормозной системой с дисковыми тормозами и антиблокировочной системой.
Задачи исследования:
1. Изучить обозначенную проблему в специальной технической литературе и на практике.
2. Провести анализ существующих конструкций тормозных систем.
3. Выявить недостатки существующих конструкций тормозных систем.
4. Усовершенствовать тормозную систему с дисковыми тормозами грузового автомобиля.
5. Расчет замедлений.
6. Расчет конструкции тормозов
Объект исследования: эффективное срабатывание тормозной системы обладающей стабильными характеристиками в широком диапазоне температур, давлений и скоростей.
Предмет исследования: тормозная система автомобиля ГАЗ - 3307
Гипотеза: если усовершенствовать тормозную систему грузового автомобиля, то повысится безопасность дорожного движения.
Методы исследования: анализ различных конструкций, исследование преимуществ и недостатков различных тормозных систем, разработка новой тормозной системой с дисковыми тормозами и антиблокировочной системой автомобиля ГАЗ-3307, расчет замедлений, расчет конструкции тормозов.
Структура дипломной работы отражает логику исследования и его результаты и состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка использованных источников, приложений.
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Конструкции тормозных систем
Конструкции автомобилей оборудуются основной (рабочей), запасной и стояночной тормозными системами.
Основная тормозная система предназначена для замедления движения автомобиля с желаемой интенсивностью вплоть для его остановки.
Для эффективного торможения необходима специальная внешняя сила, называемая тормозной. Тормозная сила возникает между колесом и дорогой в результате того, что тормозной механизм препятствует вращению колеса. Направление тормозной силы противоположно направлению движения автомобиля, а ее максимальное значение зависит от сцепления колеса с дорогой и вертикальной реакции, действующей от дороги на колесо.
Вот почему торможение на асфальтовой сухой дороге, где коэффициент сцепления составляет 0,8, более эффективно, чем на той же дороге во время дождя, когда коэффициент сцепления падает почти вдвое. Вертикальные реакции на передние и задние колеса также меняются вследствие изменения нагрузки автомобиля и при торможении, когда задние колеса разгружаются, а передние получают дополнительную нагрузку. Поэтому для повышения эффективности торможения тормозные силы должны меняться в соответствии с изменением вертикальных реакций на передних и задних колесах, а тормозные механизмы передних колес должны быть более эффективны.
Рабочая тормозная система обеспечивает снижение скорости и остановку автомобиля, она приводится в действие усилием ноги водителя, приложенным к педали. Ее эффективность оценивается по тормозному пути или по максимальному замедлению.
Запасная тормозная система обеспечивает остановку автомобиля в случае выхода из строя рабочей тормозной системы, она может быть менее эффективной, чем рабочая тормозная система. В связи с отсутствием на изучаемых автомобилях автономной запасной тормозной системы ее функции выполняет исправная часть рабочей тормозной системы или стояночная тормозная система.
Стояночная тормозная система служит для удержания остановленного автомобиля на месте и должна обеспечивать его надежную фиксацию на уклоне до 23 % включительно в снаряженном виде (без груза) или до 16 % с полной нагрузкой.
Основная тормозная система состоит из тормозных механизмов и привода. Тормозные механизмы создают тормозные усилия на колёсах. Тормозные механизмы, в зависимости от конструкции вращающихся рабочих деталей, подразделяют на барабанные и дисковые. В тормозных механизмах барабанного типа тормозные усилия создаются на внутренней поверхности вращающегося цилиндра (тормозного барабана), а в дисковых - на боковых поверхностях вращающегося диска.
Тормозным приводом называется совокупность устройств для передачи усилия от водителя к тормозным механизмам и управления ими в процессе торможения. На легковых автомобилях применяют гидравлический привод, на грузовых автомобилях привод может быть как гидравлическим, так и пневматическим .
Классификация тормозных механизмов и приводов приведена в Приложении А.
1.1.1 Тормозная система с гидравлическим приводом
Тормозная система с гидравлическим приводом показана на рисунке 1.1. Когда нога водителя нажимает на педаль тормоза, то ее усилие, через шток передается на поршень главного тормозного цилиндра. Давление жидкости, на которую давит поршень, от главного цилиндра по трубкам передается ко всем колесным тормозным цилиндрам, заставляя выдвигаться их поршни. Ну, а они, в свою очередь, передают усилие на тормозные колодки, которые и выполняют основную работу тормозной системы.
Рисунок 1.1 - 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
Современный гидропривод тормозов состоит из двух независимых контуров, связывающих между собой пару колес. При отказе одного из контуров, срабатывает второй, что обеспечивает, хотя и не очень эффективное, но все-таки торможение автомобиля .
Для уменьшения усилия при нажатии на педаль тормоза и более эффективной работы системы, применяется вакуумный усилитель. Усилитель явно облегчает работу водителя, так как использование педали тормоза при движении в городском цикле носит постоянный характер и довольно быстро утомляет (рисунок 1.2).
Рисунок 1.2- Схема вакуумного усилителя
1 - главный тормозной цилиндр; 2 - корпус вакуумного усилителя; 3 - диафрагма; 4 - пружина; 5 - педаль тормоза
Тормозной механизм барабанного типа. На автомобилях СНГ барабанные тормозные механизмы применяются на задних колесах, а дисковые на передних. Хотя в зависимости от модели автомобиля могут применяться только барабанные или только дисковые тормоза на всех четырех колесах.
Барабанный тормозной механизм состоит из: тормозного щита, тормозного цилиндра, тормозных колодок, стяжных пружин, тормозного барабана. Тормозной щит жестко крепится на балке заднего моста автомобиля, а на щите, в свою очередь, закреплен рабочий тормозной цилиндр. При нажатии на педаль тормоза поршни в цилиндре расходятся и начинают давить на верхние концы тормозных колодок. Колодки в форме полуколец прижимаются своими накладками к внутренней поверхности круглого тормозного барабана, который при движении автомобиля вращается вместе с закрепленным на нем колесом.
Торможение колеса происходит за счет сил трения, возникающих между накладками колодок и барабаном. Когда же воздействие на педаль тормоза прекращается, стяжные пружины оттягивают колодки на исходные позиции.
Дисковый тормозной механизм состоит из: суппорта, тормозных цилиндров, тормозных колодок, тормозного диска. Суппорт закреплен на поворотном кулаке переднего колеса автомобиля. В нем находятся два тормозных цилиндра и две тормозные колодки. Колодки с обеих сторон «обнимают» тормозной диск, который вращается вместе с закрепленным на нем колесом. При нажатии на педаль тормоза поршни начинают выходить из цилиндров и прижимают тормозные колодки к диску. После того, как водитель отпустит педаль, колодки и поршни возвращаются в исходное положение за счет легкого «биения» диска. Дисковые тормоза очень эффективны и просты в обслуживании.
Стояночный тормоз приводится в действие поднятием рычага стояночного тормоза (в обиходе - «ручника») в верхнее положение. При этом натягиваются два металлических троса, которые заставляет тормозные колодки задних колес прижаться к барабанам. И как следствие этого, автомобиль удерживается на месте в неподвижном состоянии. В поднятом состоянии, рычаг стояночного тормоза автоматически фиксируется защелкой. Это необходимо для того, чтобы не произошло самопроизвольное выключение тормоза и бесконтрольное движение автомобиля в отсутствии водителя.
1.1.2 Тормозная система с пневматическим приводом
Тормозные системы с пневмоприводом состоят из тормозных механизмов и пневматического привода. Пневматический привод широко используют на тракторах, автомобилях средней и большой грузоподъемности, автобусах и прицепах. Он позволяет развивать большие тормозные силы при небольшом усилии водителя. Наиболее совершенную конструкцию тормозных систем с пневмоприводом имеют автомобили семейства КамАЗ (рисунок 1.3).
Рисунок 1.3. Схема пневмопривода тормозных механизмов автомобилей КамАЗ:
1 - передняя тормозная камера; 2 - клапан контрольного вывода; 3 - звуковой сигнал; 4 - контрольная лампа; 5 - двухстрелочный манометр; 6 - кран растормаживания стояночного тормоза; 7 - кран стояночного тормоза, 8 - кран вспомогательного тормоза; 9 - -клапан ограничения давления; 10 - компрессор; 11 - - пневмоцилиндр привода рычага останова двигателя; 12 - регулятор давления; 13 - пневмоэлектрический датчик включения электромагнита пневмоклапана прицепа; 14 - предохранитель от замерзания; 15 - пневмоэлектрический датчик падения давления в контуре; 16 - воздушный баллон контура рабочего тормоза колес задней тележки и контура аварийного растормаживания; 17 - кран слива конденсата; 18 - пневмоцилиндр привода механизмов вспомогательного тормоза; 19 -тройной защитный клапан; 20 - двойной защитный клапан; 21 - двухсекционный тормозной кран; 22 - аккумуляторные батареи; 23 - воздушный баллон контура рабочего тормоза колес передней оси и контура аварийного растормаживания; 24 - воздушные баллоны контуров стояночного тормоза и тормозов прицепов; 25 - воздушный баллон контура вспомогательного тормоза; 26 пружинный энергоаккумулятор; 27 - задняя тормозная камера; 28 - перепускной клапан; 29 - ускорительный клапан; 30 - автоматический регулятор тормозных сил; 31 и 32 - клапаны управления тормозами прицепа соответственно с двух- и однопроводными приводами; 33 - одинарный защитный клапан; 34 - разобщительный кран; 35 и 36 - соединительные головки; 37 - задние фонари.
1.2 Способы торможения автомобиля
автомобиль тормозной мост пневматический
Правильное использование различных способов служебного торможения в значительной степени определяет безопасность движения, долговечность и надежность тормозной системы автомобиля. К таким способам можно отнести:
* торможение двигателем;
* торможение с отсоединенным двигателем;
* совместное торможение двигателем и тормозными механизмами;
* торможение с использованием вспомогательной тормозной системы;
* ступенчатое торможение.
При торможении двигателем без использования тормозных механизмов водитель уменьшает или прекращает подачу топлива (горючей смеси) в цилиндры двигателя, в результате чего его мощность оказывается недостаточной для преодоления возникающих в ней сил трения и двигатель играет роль тормоза. Данный способ применяется, когда требуется небольшое замедление. Торможение с отсоединенным двигателем применяют при полном торможении плавным нажатием на тормозную педаль.
Совместное торможение двигателем и тормозными механизмами повышает эффективность торможения, увеличивая долговечность тормозных механизмов и уменьшая затраты энергии на торможение. На дорогах с малым значением при этом уменьшается вероятность возникновения заноса.
Торможение с использованием вспомогательной тормозной системы применяют для поддержания желаемой скорости движения на спусках. Этот способ иногда применяют в сочетании с работой тормозных механизмов рабочей тормозной системы. Ступенчатый способ торможения заключается в чередовании увеличения усилия на тормозную педаль с уменьшением (частичное отпускание педали). Уменьшение усилия производится без потери контакта ноги водителя с тормозной педалью при выбранном свободном ходе.
Время нахождения педали в нажатом состоянии увеличивается по мере уменьшения скорости автомобиля. Колеса автомобиля, благодаря такому нагружению тормозными моментами, катятся с частичным проскальзыванием почти на грани блокировки колес. В результате эффективность торможения получается достаточно высокой. Такой способ торможения можно рекомендовать только водителям высокой квалификации, так как для того, чтобы удержать колеса на грани юза требуется опыт и внимание. Однако и при ступенчатом торможении полностью использовать сцепление колес с дорогой не удается. Этого можно избежать только путем регулирования тормозных сил.
Регулирование тормозных сил может быть статическим и динамическим. Такое регулирование улучшает использование сцепного веса автомобиля, но не исключает блокировки колес.
Динамическое регулирование осуществляется с помощью антиблокировочных устройств. Большое распространение получили антиблокировочные устройства, автоматически уменьшающие тормозной момент при начале скольжения колес и через некоторое время (от 0,05 до 0,10 с) вновь увеличивающие его.
Антиблокировочные устройства должны отличаться высокой эффективностью и надежностью. В противном случае они снижают безопасность движения, поскольку техника торможения, рассчитанная на работу антиблокировочного устройства, вызывает блокировку колес и в случае выхода устройства из строя, и в случае его нечеткой работы.
Рациональное управление автомобилем предполагает комплексное использование всех приемов торможения. Сравнение эффективности различных способов торможения на дороге с высоким коэффициентом сцепления можно представить на основании следующих данных.
При начальной скорости автомобиля 36 км/ч на асфальтовом шоссе с коэффициентом сопротивления ш=0,02 длина тормозного пути составляет:
* при движении накатом - 250 м;
* при торможении двигателем - 150 м;
* при торможении с использованием вспомогательной тормозной системы-70 м;
* при служебном торможении с отсоединенным двигателем - 30-50 м;
* при экстренном торможении двигателе совместно с рабочей тормозной системой - 10 м..
1.3 Показатели интенсивности торможения
Оценочными показателями эффективности или интенсивности рабочей и запасной тормозных систем являются установившееся замедление Jуст, соответствующее движению автомобиля при постоянном воздействии на тормозную педаль и минимальный тормозной путь, Sт - расстояние, проходимое автомобилем от момента нажатия на педаль до остановки.
Для стояночной и вспомогательных тормозных систем эффективность торможения оценивается суммарной тормозной силой, развиваемой тормозными механизмами в каждой из этих систем. Нормативные значения оценочных показателей для автотранспортных средств, принимаемых к производству, назначают из условий соответствия их параметрам лучших моделей с учетом перспектив развития в зависимости от категории автотранспортного средства (АТС) (таблица 1.1).
|
Полная масса АТС, т |
|||
|
Соответствует полной массе базовой модели |
Автобусы. Пассажирские автомобили и их модификации. Пассажирские автопоезда с числом мест не более 8 |
||
|
То же, имеющие более 8 мест |
|||
|
Грузовые автомобили. Автомобили-тягачи. Грузовые автопоезда |
|||
|
Свыше 3,5 и до 12 |
|||
|
Прицепы и полуприцепы |
|||
Ввиду большого значения свойств, определяющих безопасность движения автомобиля, их регламентация является предметом ряда международных документов. Тормозные свойства регламентированы правилами № 13 комитета по внутреннему транспорту Европейской Экономической Комиссии Организации Объединенных Наций (ЕЭКООН). В соответствии с этими правилами в СНГ разработан ГОСТ 25478-91 для автомобилей, находящихся в эксплуатации. Опираясь на этот ГОСТ, Правила дорожного движения устанавливают нормативные значения тормозного пути и установившегося замедления для автотранспортных средств (таблица 1.2), при несоблюдении которых эксплуатация транспортных средств запрещается.
Таблица 1.2
Условия, при которых запрещается эксплуатация транспортных средств
При проверке на соответствие показателей торможения данной таблице испытания проводят на горизонтальном участке дороги с ровным сухим, чистым цементным или асфальтобетонным покрытием при скорости в начале торможения 40 км/ч для автомобилей, автобусов, автопоездов и 30 км/ч для мотоциклов. Транспортное средство испытывается в снаряженном состоянии путем однократного воздействия на орган управления рабочей тормозной системы .
2. КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Антиблокировочная тормозная система (АБС)
2.1.1 Назначение и типы АБС
Антиблокировочная система (АБС) служит для устранения блокировки колес автомобиля при торможении. Система автоматически регулирует тормозной момент и обеспечивает одновременное торможение всех колес автомобиля. Она также обеспечивает оптимальную эффективность торможения (минимальный тормозной путь) и повышает устойчивость автомобиля.
Наибольший эффект от применения АБС получается на скользкой дороге, когда тормозной путь автомобиля уменьшается на 10...15 %. На сухой асфальтобетонной дороге такого сокращения тормозного пути может и не быть.
Существуют различные типы антиблокировочных систем по способу регулирования тормозного момента. Наиболее эффективными среди них являются АБС, регулирующие тормозной момент в зависимости от проскальзывания колес. Эти системы обеспечивают такое проскальзывание колес, при котором их сцепление с дорогой будет максимальным.
АБС сложны и различны по конструкции, дорогостоящи и требуют применения электроники. Наиболее просты механические и электромеханические АБС.
Независимо от конструкции АБС включают в себя следующие элементы:
· датчики - выдают информацию об угловой скорости колес автомобиля, давлении (жидкости, сжатого воздуха) в тормозном приводе, замедлении автомобиля и др.;
· блок управления - обрабатывает информацию датчиков и дает команду исполнительным механизмам;
· исполнительные механизмы (модуляторы давления) - снижают, повышают или поддерживают постоянное давление в тормозном приводе.
Процесс регулирования торможения колес с помощью АБС включает несколько фаз и протекает циклически.
Эффективность торможения с АБС зависит от схемы установки ее элементов на автомобиле. Наиболее эффективна АБС с отдельным регулированием колес автомобиля (рисунок 2.1, а), когда на каждом колесе установлен отдельный датчик 2 угловых скоростей, а в тормозном приводе к колесу имеются отдельные модулятор 3 давления и блок управления 1.
Рисунок 2.1- Схемы установки АБС на автомобиле:
1 - блок управления; 2 - датчик; 3 - модулятор
Однако такая схема установки АБС наиболее сложна и дорогостояща. Более простая схема установки элементов АБС показана на рисунке 2.1, б. В этой схеме используются один датчик 2 угловой скорости, установленный на валу карданной передачи, один модулятор давления и один блок 1 управления. Схема установки элементов АБС, показанная на рисунке 2.1, б, имеет чувствительность ниже, чем схема, показанная на рисунке 2.1, а, и обеспечивает меньшую эффективность торможения автомобиля.
2.1.2 Конструкция тормозных приводов с АБС
Схема двухконтурного гидравлического тормозного привода высокого давления с АБС показана на рисунке 2.2, а. АБС регулирует торможение всех колес автомобиля и включает в себя четыре датчика угловой скорости колес, два модулятора 3 давления тормозной жидкости и два электронных блока 2 управления. В гидроприводе установлены два независимых гидроаккумулятора 4, давление в которых поддерживается в пределах 14...15 МПа, и тормозная жидкость в них нагнетается насосом 7 высокого давления. Кроме того, в гидроприводе имеются сливной бачок 8, обратные клапаны 5 и двухсекционный клапан 6 управления, обеспечивающий пропорциональность между усилием на тормозной педали и давлением в тормозной системе.
Рисунок 2.2 - Двухконтурные тормозные приводы с АБС:
а - гидравлический; б - пневматический;
1 - электроклапан; 2 - блок управления; 3 - модулятор; 4 - гидроаккумулятор; 5,6 - гидроклапаны; 7 - насос; 8 - бачок
При нажатии на тормозную педаль давление жидкости от гидроаккумуляторов передается к модуляторам 3, которые автоматически управляются электронными блоками 2, получающими информацию от колесных электродатчиков 1.
Модуляторы работают по двухфазному циклу: нарастание давления тормозной жидкости, поступающей в колесные тормозные цилиндры. Тормозной момент на колесах автомобиля возрастает; сброс давления тормозной жидкости, поступление которой в колесные тормозные цилиндры прекращается, и она направляется в сливной бачок. Тормозной момент на колесах автомобиля уменьшается.
После этого блок управления дает команду на нарастание давления, и цикл повторяется.
На рисунке 2.2, б представлена схема двухконтурного пневматического тормозного привода с АБС, которая регулирует торможение только задних колес автомобиля.
Рисунок 2.3 - Схемы АБС электромеханической (а) и механической для диагонального тормозного гидропривода (б):
1 - маховичок; 2 - вал; 3 - шестерня; 4 - втулка; 5 - сухарь; 6, 7- пружины; 8 - микровыключатель; 9 - рычаг; 10 - ось; 11 - толкатель; 12 - АБС; 13 -регулятор; 14 - привод АБС
АБС включает в себя два датчика 1 угловой скорости колес, один модулятор 3 давления сжатого воздуха и один блок 2 управления. В пневмоприводе установлен также дополнительный воздушный баллон в связи с увеличением расхода сжатого воздуха при установке АБС из-за многократного его впуска и выпуска при торможении автомобиля. Модулятор, включенный в пневмопривод и получающий команду от блока управления, регулирует давление сжатого воздуха в тормозных камерах задних колес автомобиля.
Модулятор работает по трехфазному циклу:
· нарастание давления сжатого воздуха, поступающего из воздушного баллона в тормозные камеры колес автомобиля. Тормозной момент на задних колесах возрастает;
· сброс давления воздуха, поступление которого в тормозные камеры прерывается, и он выходит наружу. Тормозной момент на колесах уменьшается;
· поддержание давления сжатого воздуха в тормозных камерах на постоянном уровне. Тормозной момент на колесах поддерживается постоянным.
Затем блок управления дает команду на нарастание давления, и цикл повторяется.
Электронные АБС, имея сложную конструкцию и высокую стоимость, не всегда обеспечивают достаточную надежность в работе. Поэтому на автомобилях находят некоторое применение более простые и менее дорогие (почти в 5 раз дешевле) механические и электромеханические АБС, хотя они и имеют недостаточные чувствительность и быстродействие.
Рассмотрим схемы электромеханической АБС и двухконтурного диагонального тормозного гидропривода переднеприводного легкового автомобиля малого класса с механической АБС. Маховичок 1 (рисунок 2.3, а) свободно установлен на втулке 4 и связан с ней сухарем 5, прижимаемым к втулке пружиной 6. Втулка находится на валу 2, который приводится во вращение через шестерню 3 от шестерни, установленной на колесе автомобиля. В торцовую прорезь вала 2 входит плоский наконечник толкателя 11, заплечики которого опираются на спиральные скосы втулки 4. К торцу вала 2 под действием пружины 7 прижимается конец рычага 9 микровыключателя 8.
При торможении с небольшим замедлением маховичок, втулка и вал вращаются вместе как одно целое. При торможении с большим замедлением маховичок 1 продолжает вращаться некоторое время с прежней угловой скоростью. Вследствие этого происходит поворот маховичка с втулкой 4 относительно вала 2. При этом толкатель 11 своими заплечиками скользит по стальным скосам втулки 4 и перемещается в осевом направлении.
Толкатель, упираясь в конец рычага 9, поворачивает его на оси 10, вследствие чего замыкаются контакты микровыключателя 8 электромагнитного клапана. Клапан прерывает связь колесного цилиндра с тормозным приводом и сообщает его с линией слива.
Тормозной момент на колесе уменьшается, колесо получает ускорение, а маховичок совершает угловое перемещение в обратном направлении. Толкатель 11 возвращается в исходное положение пружиной 7, колесный цилиндр соединяется с тормозным приводом, и цикл повторяется.
Установка механической АБС на переднеприводном легковом автомобиле малого класса с диагональным двухконтурным гидравлическим тормозным приводом представлена на рисунке 2.3, б. Привод механических АБС производится ременными передачами от ведущих валов передних колес. При этом в гидравлическом тормозном приводе колес устанавливаются регуляторы 13 тормозных сил.
Следующим шагом по улучшению безопасности является применение антиблокировочной системы в комбинации с антипробуксовочной, связанных вместе единой системой управления. В экстренной ситуации, когда инстинктивно вы с силой жмете на педаль тормоза, при любых, даже самых неблагоприятных дорожных условиях, автомобиль не развернет, не уведет с заданного курса. Напротив, управляемость машины сохранится, это значит, что вы сможете объехать препятствие, а при торможении на скользком повороте избежать заноса.
Работа АБС сопровождается импульсивными толчками на педали тормоза (их сила зависит от конкретной марки автомобиля) и звуком "трещетки", который исходит из блока модуляторов. Об исправности системы сигнализирует световой индикатор (с надписью «АБС») на приборном щитке.
Индикатор загорается при включенном зажигании и гаснет через 2-3 секунды после пуска двигателя. Если сигнал подается при работающем двигателе - есть повод для беспокойства, нужно ехать на СТО диагностировать и, возможно, ремонтировать систему.
Следует помнить о том, что торможение автомобиля с АБС не должно быть многократным и прерывистым. Тормозную педаль необходимо удерживать нажатой со значительным усилием во время процесса торможения - система сама обеспечит наименьший тормозной путь .
Чтобы сделать такой простой вывод в США, например, потребовалось провести изучение причин достаточно большого количества автомобильных аварий в 1986-95 годах, в период массового внедрения АБС на американских автомобилях.
Специалисты Страхового Института Безопасности Движения на Автострадах (Insurance Institute for Highway Safety) сначала не верили полученной статистике: вероятность гибели пассажиров при столкновении двух автомобилей, двигавшихся по сухому асфальту, оснащенных АБС была на 42 % выше, чем при авариях машин без АБС.
Оказалось, что во всех случаях водители, пересевшие с автомобилей, оснащенных обычными тормозными системами на модели с АБС, допускали ошибку, они по привычке импульсивно нажимали на педаль при торможении и этим дезинформировали электронный блок управления, что и приводило к снижению эффективности торможения в ряде случаев до опасной черты.
На сухой дороге АБС может уменьшить тормозной путь автомобиля примерно на 20 % по сравнению с тормозным путем машин с заблокированными колесами.
На снегу, льду, мокром асфальте разница, естественно, будет намного больше. Замечено: применение АБС способствует увеличению срока службы шин. Схема такой системы на рисунках 2.4, 2.5.
Рисунок 2.4 - Схема АБС фирмы Teves с интегрированным узлом управления для автомобиля Skoda Felicia
1 - датчик угловой скорости; 2 - вращающийся элемент с прорезями и выступами; 3 - электронный блок управления; 4 - модулятор; монтажный разъем; 6 - предохранители; 7 - диагностический разъем; 8 - переключатель; 9 - блок предохранителей; 10 - аккумулятор; 11 - панель приборов; 12 - выключатель АБС; 13 - индикатор АБС
Рисунок 2.5 - A - элементы системы на передних колесах; B - элементы системы на задних колесах; C - интегрированный блок управления
Установка АБС ненамного повышает стоимость автомобиля, не усложняет его техническое обслуживание и не требует от водителя каких-то особых навыков управления. Постоянное совершенствование конструкции систем вместе со снижением их стоимости вскоре приведет к тому, что они станут неотъемлемой, стандартной частью автомобилей всех классов.
2.2 Тормозная динамичность автомобиля
2.2.1 Безопасность движения и тормозной момент
Серьезной проблемой является обеспечение безопасности эксплуатации автотранспортных средств. Автомобиль остается самым опасным транспортным средством, так как, имея массу от 1 до 50 т, он может двигаться со скоростью до 200 км/ч, удерживаясь на дороге только за счет трения колес о ее поверхность. Кинетическая энергия движущегося автомобиля опасна для окружающих.
Единственный способ справиться в критической ситуации с огромной энергией автомобиля - это своевременно снизить его скорость, т. е. притормозить. Торможение - одна из основных фаз движения любых транспортных средств, которое неоднократно повторяется в процессе работы и практически всегда завершает этот процесс.
Торможение может быть рабочее, аварийное, стояночное, а также служебное и экстренное. Экстренное и служебное торможения отличаются друг от друга интенсивностью, т. е. величиной замедления автомобиля. Экстренные торможения выполняются с максимальной интенсивностью и составляют 5-10 % общего числа торможений. Служебные торможения применяют для остановки автомобиля в заранее намеченном месте или для плавного уменьшения его скорости. Замедление автомобиля при служебном торможении в 2-3 раза меньше, чем при экстренном.
Для интенсивного поглощения кинетической энергии движущегося автомобиля используют тормозные механизмы, которые создают на колесах искусственное сопротивление движению. При этом на ступицы колес автомобиля действуют тормозные моменты Мтор, а между колесом и дорогой возникают касательные реакции дороги (тормозные силы Ртор) направленные навстречу движения.
Величина тормозного момента Мтор, создаваемого тормозным механизмом, зависит от его конструкции и давления в тормозном приводе. Для наиболее распространенных типов привода - гидравлического и пневматического - сила нажатия на тормозную колодку прямо пропорциональна давлению в приводе при торможении. Тормозной момент может быть определен по формуле
Мтор=хтР0, (2.1)
где хт - коэффициент пропорциональности;
Р0 - давление в тормозном приводе.
Коэффициент хт зависит от многих факторов (температуры, наличия воды и т. д.) и может изменяться в широких пределах .
2.2.2 Тормозная сила и уравнение движения автомобиля при торможении
Сумма тормозных сил на заторможенных колесах обеспечивает сопротивление торможения.
В отличие от естественных сопротивлений (сила сопротивления качению или скатывающая сила) сопротивление торможения может регулироваться от нуля до максимального значения, соответствующего экстренному торможению. Если тормозящее колесо не проскальзывает по поверхности дороги, то кинетическая энергия автомобиля переходит в работу трения тормозного механизма и частично в работу сил естественных сопротивлений. При интенсивном торможении колесо может быть заблокировано тормозным механизмом. В этом случае оно скользит по дороге юзом и работа трением происходит между шиной и опорной поверхностью.
По мере увеличения интенсивности торможения увеличиваются затраты энергии на проскальзывание шин. Вследствие этого увеличивается их износ.
Особенно велик износ шин при блокировке колес на дорогах с твердым покрытием и при высоких скоростях скольжения. Торможение с блокировкой колес нежелательна по условиям безопасности движения.
Во-первых, на заблокированном колесе тормозная сила значительно меньше, чем при торможении на грани блокировки.
Во-вторых, при скольжении шин по дороге автомобиль теряет управляемость и устойчивость. Предельное значение тормозной силы определяется коэффициентом сцепления колеса с дорогой:
Ртор max=цхRz, (2.2)
Для всех колес двухосного автомобиля:
Рторmax=Ртор1+Ртор2=цх(Rz1+Rz2)=цхG, (2.3)
где Ртор1 и Ртор2 тормозные силы на колесах передней и задней оси автомобиля соответственно.
Для вывода уравнения движения автомобиля при торможении спроектируем все силы, действующие на автомобиль при торможении (рисунок 2.6) на плоскость дороги:
Рисунок 2.6 - Силы, действующие на автомобиль при торможении
Силы вычисляются по формуле:
Ртор1+Ртор2+Рf1+Рf2+Рб+Рщ+Ртд+Рr-РJ=Ртор+Рш+Рщ+Ртд+Рr-РJ=0, (2.4)
где Ртд - сила трения в двигателе приведенная к колесам; зависит от рабочего объема двигателя, передаточного числа силовой передачи, радиуса колеса и КПД силовой передачи.
При выключенном сцеплении или передачи в коробке передач Ртд=0. Учитывая, что скорость автомобиля во время торможения падает, можно принять, что Рщ=0. Так как сила гидравлического сопротивления в агрегатах силовой передачи Рr мала по сравнению с силой Ртор, ею тоже можно пренебречь, особенно при экстренном торможении. Принятые допущения позволяют построить уравнение как:
Ртор+Рш-РJ=0
Ртор+Рш=РJ
цхG+шG=mJздвр,
где m - масса автомобиля;
Jз - замедление автомобиля;
двр - коэффициент времени
Разделив обе части уравнения на силу тяжести автомобиля, получим
цх+ш=(двр/g) Jз (2.5)
2.3 Показатели тормозной динамичности автомобиля
Показателями тормозной динамичности автомобиля являются:
замедление Jз, время торможения tтор и тормозной путь Sтор.
2.3.1 Замедление при торможении автомобиля
Роль различных сил при замедлении автомобиля в процессе торможения неодинакова. В табл. 2.1 приведены значения сил сопротивления при экстренном торможении на примере грузового автомобиля ГАЗ-3307 в зависимости от начальной скорости.
Таблица 2.1
Значения некоторых сил сопротивления при экстренном торможении грузового автомобиля ГАЗ-3307 общей массой 8,5 тонн
При скорости движения автомобиля до 30 м/с (100 км/ч) сопротивление воздуха - не более 4 % всех сопротивлений (у легкового автомобиля оно не превышает 7 %). Влияние сопротивления воздуха на торможение автопоезда еще менее значительно. Поэтому при определении замедлений автомобиля и пути торможения сопротивлением воздуха пренебрегают. С учетом вышеуказанного получим уравнение замедления:
Jз=[(цх+ш)/двр]g (2.6)
Так как коэффициент цх обычно значительно больше коэффициента ш, то при торможении автомобиля на грани блокировки, когда усилие прижатия тормозных колодок одинаково, что дальнейшее увеличение этого усилия приведет к блокировке колес, величиной ш можно пренебречь.
Jз=(цх/двр)g
При торможении с отключенным двигателем коэффициент вращающихся масс можно принять равным единице (от 1,02 до 1,04).
2.3.2 Время торможения
Зависимость времени торможения от скорости движения автомобиля показана на рисунке 2.7, зависимость изменения скорости от времени торможения - на рисунке 2.8.
Рисунок 2.7 - Зависимость показателей
Рисунок 2.8 - Тормозная диаграмма тормозной динамичности автомобиля от скорости движения
Время торможения до полной остановки складывается из отрезков времени:
tо=tр+tпр+tн+tуст, (2.8)
где tо - время торможения до полной остановки
tр - время реакции водителя, в течение которого он принимает решение и переносит ногу на педаль тормозного механизма, оно составляет 0,2-0,5 с;
tпр - время срабатывания привода тормозного механизма, в течение этого времени происходит перемещение деталей в приводе. Промежуток этого времени зависит от технического состояния привода и его типа:
для тормозных механизмов с гидравлическим приводом - 0,005-0,07 с;
при использовании дисковых тормозных механизмов 0,15-0,2 с;
при использовании барабанных тормозных механизмов 0,2-0,4 с;
для систем с пневматическим приводом - 0,2-0,4 с;
tн - время нарастания замедления;
tуст - время движения с установившемся замедлением или время торможения с максимальной интенсивностью соответствует тормозному пути. В этот период времени замедление автомобиля практически постоянно.
С момента соприкосновения деталей в тормозном механизме, замедление увеличивается от нуля до того установившегося значения, которое обеспечивает сила, развиваемая в приводе тормозного механизма.
Время, затраченное на этот процесс, называется временем нарастания замедления. В зависимости от типа автомобиля, состояния дороги, дорожной ситуации, квалификации и состояния водителя, состояние тормозной системы tн может меняться от 0,05 до 2 с. Оно возрастает с увеличением силы тяжести автомобиля G и уменьшением коэффициента сцепления цх. При наличии воздуха в гидравлическом приводе, низком давлении в ресивере привода, попадании масла и воды на рабочие поверхности фрикционных элементов значение tн увеличивается.
При исправной тормозной системе и движении по сухому асфальту значение колеблется:
от 0,05 до 0,2 с для легковых автомобилей;
от 0,05 до 0,4 с для грузовых автомобилей с гидравлическим приводом;
от 0,15 до 1,5 с для грузовых автомобилей с пневматическим приводом;
от 0,2 до 1,3 с для автобусов;
Так как время нарастания замедления изменяется по линейному закону, то можно считать, что на этом отрезке времени автомобиль движется с замедлением равным примерно 0,5 Jзmax.
Тогда уменьшение скорости
Дх=х-х?=0,5Jустtн
Следовательно, в начале торможения с установившимся замедлением
х?=х-0,5Jустtн (2.9)
При установившемся замедлении скорость уменьшается по линейному закону от х?=Jустtуст до х?=0. Решая уравнение относительно времени tуст и подставляя значения х?, получим:
tуст=х/Jуст-0,5tн
Тогда остановочное время:
tо=tр+tпр+0,5tн+х/Jуст-0,5tн?tр+tпр+0,5tн+х/Jуст
tр+tпр+0,5tн=tсумм,
тогда, считая, что максимальная интенсивность торможения может быть получена, только при полном использовании коэффициента сцепления цх получим
tо=tсумм+х/(цхg) (2.10)
2.3.3 Тормозной путь
Тормозной путь зависит от характера замедления автомобиля. Обозначив пути, проходимые автомобилем за время tр, tпр, tн и tуст, соответственно Sр, Sпр, Sн и Sуст, можно записать, что полный остановочный путь автомобиля от момента обнаружения препятствия до полной остановки может быть представлен в виде суммы:
Sо=Sр+Sпр+Sн+Sуст
Первые три члена представляют собой путь пройденный автомобилем за время tсумм. Он может быть представлен как
Sсумм=хtсумм
Путь, пройденный за время установившегося замедления от скорости х? до нуля, найдем из условия, что на участке Sуст автомобиль будет двигаться до тех пор, пока вся его кинетическая энергия не израсходуется на совершение работы против сил, препятствующих движению, а при известных допущениях только против сил Ртор т.е.
mх?2/2=Sуст Ртор
Пренебрегая силами Рш и Рщ, можно получить равенство абсолютных значений силы инерции и тормозной силы:
РJ=mJуст=Ртор,
где Jуст - максимальное замедление автомобиля, равное установившемуся.
mх?2/2=Sуст m Jуст,
0,5х?2=Sуст Jуст,
Sуст=0,5х?2/Jуст,
Sуст=0,5х?2/цх g?0,5х2/(цх g)
Таким образом, тормозной путь при максимальном замедлении прямо пропорционален квадрату скорости движения в начале торможения и обратно пропорционален коэффициенту сцепления колес с дорогой.
Полный остановочный путь Sо, автомобиля будет
Sо=Sсумм+Sуст=хtсумм+0,5х2/(цх g) (2.11)
Sо=хtсумм+0,5х2/Jуст (2.12)
Значение Jуст, можно установить опытным путем, используя деселерометр - прибор для измерения замедления движущегося транспортного средства.
2.4 Распределение тормозной силы между мостами автомобиля
Оптимальное распределение тормозных сил между мостами двухосного автомобиля при цх1=цх2 определяет равенство:
Ртор1/Ртор2=Rz1/Rz2 (2.13)
При торможении под действием силы инерции передний мост нагружается моментом РJhц, а задний разгружается. Соответственно нормальные реакции Rz1 и Rz2 будут изменяться. Эти изменения учитываются коэффициентами mp1 и mp2, изменения реакций. При торможении на горизонтальной дороге
mp1=1+цхhц/l2; mp2=1-цхhц/l1 (2.14)
Во время торможения автомобиля наибольшие значения коэффициентов изменения реакций соответственно mp1; от 1,5 до 2; mp2 от 0,5 до 0,7.
Координаты l1, l2 и hц меняются с изменением нагрузки на автомобиль, следовательно, оптимальное соответствие тормозных сил также должно быть переменным. Однако фактическое распределение тормозных моментов (а значит и тормозных сил) у каждого конкретного автомобиля зависит от конструктивных особенностей тормозной системы. Принято характеризовать рабочую тормозную систему коэффициентом распределения тормозной силы
вт=Ртор1/(Ртор1+Ртор1)
Коэффициент вт может быть постоянным или меняться в зависимости от изменения давления в тормозной системе или изменения нормальных реакций, действующих на колесо. При оптимальном распределении тормозной силы передние и задние колеса автомобиля могут быть доведены до блокировки одновременно. В этом случае
вт=(l2+ц0hц)/L, (2.15)
где ц0 - расчетный коэффициент сцепления.
Каждому значению замедления соответствует свое оптимальное отношение тормозных сил Ртор1/Ртор2 или тормозных моментов Мтор1/Мтор2 (рисунок 2.9).
Рисунок 2.9 - Оптимальное отношение тормозных моментов на передних и задних осях для груженного (1) и порожнего (2) автомобилей в зависимости от замедления
На рисунке кривая 1 соответствует полностью груженому, кривая 2 - порожнему автомобилю. С учетом промежуточных нагрузок можно получить ряд кривых, лежащих между кривыми 1 и 2. Чтобы обеспечить сложную функциональную зависимость, необходимо в приводе тормозных механизмов иметь устройство, автоматически регулирующее отношение тормозных моментов, так называемый регулятор тормозных сил.
Регулирование тормозных сил должно определяться в зависимости от соотношения нормальных реакций дороги на колеса передней и задней осей в процессе торможения.
При постоянном отношении тормозных моментов сцепной вес автомобиля может быть использован полностью только при одном (расчетном) значении коэффициента сцепления ц0. На рис. 2.9 абсцисса точки пересечения штриховой прямой Мтор1/Мтор2 с кривой 1 определяет расчетный коэффициент сцепления груженого автомобиля. Наиболее приемлемыми являются такие расчетные отношения Мтор1/Мтор2 , при которых точки пересечения лежат в области 0,2<ц0<0,6.
Большие значения ц0 имеют автомобили, предназначенные для эксплуатации в хороших дорожных условиях, а меньшие - автомобили высокой проходимости.
Так как распределение общей тормозной силы между мостами не соответствует нормальным реакциям, изменяющимся во время торможения, то фактическое замедление автомобиля оказывается меньше, а время торможения и тормозной путь больше теоретических, для приближения результатов расчета к экспериментальным данным в формулы вводят коэффициент эффективности торможения Кэ, который учитывает степень использования теоретически возможной эффективности тормозной системы.
Для легковых автомобилей Кэ от 1,1 до 1,2; для грузовых автомобилей и автобусов от 1,4 до 1.6.
t0=tсумм+Кэх/(цхg),
Sуст=0,5Кэх2/(цхg), (2.16)
S0=хtсумм+0,5Кэх2/(цхg)
2.5 Особенности торможения автопоезда
Пользуясь схемой сил, действующих при торможении на горизонтальной дороге на звенья прицепного автопоезда, и считая Рщ=0, можно записать для автомобиля-тягача (рисунок 2.10).
Рисунок 2.10 - Схема сил, действующих на автопоезд при торможении
Jуст т=gгт+Рпр/mт, (2.17)
для прицепа
Jуст п=gгп+Рпр/mп, (2.18)
где г=?Rx/G - удельная тормозная сила.
Рпр=Gап(гп-гт), (2.19)
где Gап=GтGп/(Gт+Gп) - приведенная сила тяжести автопоезда.
В соответствии взаимодействие тягача и прицепа при торможении зависит от соотношения гт и гп, которое может иметь три варианта:
1) если гп=гт, то Рпр=0, торможение тягача и прицепа синхронно;
2) если гп>гт, то Рпр>0, т. е. прицеп усиливает торможение тягача;
3) если гп<гт то Рпр<0 и при торможении автопоезда прицеп накатывается на тягач.
Первый вариант является идеальным, но равенство гп=гт в обычных тормозных системах с пневматическим приводом достигнуть не удается. Во втором варианте обеспечивается растяжение автопоезда при торможении, что исключает его складывание и, следовательно, способствует повышению устойчивости автопоезда.
При обычных пневматических приводах это возможно в случае искусственного увеличения времени срабатывания тормозной системы тягача, что существенно снижает эффективность торможения автопоезда в целом.
Кроме этого, увеличивается вероятность достижения полного скольжения колес прицепа, в результате чего прицеп начинает сползать вбок и тянет за собой весь автопоезд.
Поэтому тормозные системы современных автопоездов с пневматическими приводами рассчитаны в основном для третьего варианта, т. е. обычно при торможении автопоезда прицеп накатывается на тягач, что может привести, а иногда, и приводит к потере устойчивости в виде так называемого складывания автопоезда.
2.6 Определение показателей тормозной динамичности автомобиля
Оценку тормозных свойств автомобиля проводят экспериментальными (дорожные и стендовые испытания), а также расчетно-аналитическими методами.
К ним относятся:
*испытания типа 0 - проводятся при холодных тормозных механизмах автомобиля без нагрузки с включенным и отключенным двигателем от трансмиссии;
*испытания типа I - проводятся при нагретых тормозных механизмах и при полностью нагруженном автомобиле;
* испытания типа II - проводятся на затяжных спусках.
Усилия на тормозной педали при всех видах испытаний не должны превышать:
490 Н для новых автотранспортных средств категорий М1, на находящихся в эксплуатации категорий М1, М2, М3;
Усилие на тормозном рычаге - 392 Н.
Нормативные значения для испытаний типа 0 новых автотранспортных средств приводятся в таблице 2.2.
Таблица 2.2
Нормативные значения замедлений
Нормативные значения Jуст при испытаниях типа I составляет 0,8; типа II - 0,75 приведенных значений. У автомобилей, находящихся в эксплуатации, начальная скорость торможения для всех категорий равна 40 км/ч, нормативные значения Jуст для автомобиля полной массы уменьшены приблизительно на 25 %, а время срабатывания привода соответственно возрастает (например, для категории N в два раза). Нормативные значения суммарных тормозных сил стояночной тормозной системы новых автомобилей предусматривают удержание их (полной массы) на уклоне не менее:
12 % - для тягачей при отсутствии торможения остальных звеньев автопоезда.
Для автомобилей, находящихся в эксплуатации, стояночная тормозная система должна обеспечивать неподвижное состояние автомобиля полной массы на подъеме с уклоном:
Подобные документы
Устройство тормозной системы с гидравлическим приводом автомобиля ГАЗ-3307. Неисправности, их главные причины и способы устранения. Операции технического обслуживания. Требования к оборудованию автомобиля для перевозки топливно-смазочных материалов.
контрольная работа , добавлен 28.12.2013
Назначение стояночной тормозной системы грузового автомобиля. Принцип действия крана управления стояночным тормозом. Проверка работоспособности тормозной системы манометрами по контрольным выводам на стенде. Техническая карта по разборке и сборке.
дипломная работа , добавлен 21.07.2015
Назначение, общее устройство тормозных систем автомобиля. Требования тормозному механизму и приводу, их виды. Меры безопасности относительно тормозной жидкости. Материалы, применяемые в тормозных системах. Принцип работы гидравлической рабочей системы.
контрольная работа , добавлен 08.05.2015
Рабочая тормозная система. Расчёт тормозного момента на заднем колесе автомобиля ЗАЗ-1102. Тормозные силы действующие на колодки. Расчёт диаметров главного и рабочих тормозных цилиндров автомобиля. Схема пневматического привода автомобиля КАМАЗ–5320.
контрольная работа , добавлен 18.07.2008
Устройство тормозной системы автомобиля, ее назначение, структура и характеристика элементов. Техническое обслуживание тормозной системы, возможные неисправности и пути их устранения, этапы ремонта. Техника безопасности при работе с данным узлом.
дипломная работа , добавлен 13.11.2011
Устройство автомобиля ВАЗ-2106 и его технические характеристики. Тормозная система и ее устройство. Краткое описание и принцип действия тормозной системы автомобиля ВАЗ-2106. Описание отдельных устройств тормозной системы и возможные неисправности.
реферат , добавлен 12.01.2009
Назначение и принцип работы тормозной системы автомобиля ВАЗ 2105. Устройство тормозного цилиндра и вакуумного усилителя. Снятие и установка рычага стояночного тормоза; проверка его состояния и ремонт. Технология замены тормозных колодок и цилиндров.
курсовая работа , добавлен 01.04.2014
Устройство и техническое обслуживание тормозной системы автомобиля ЗИЛ-130. Неисправность и ремонт тормозной системы ЗИЛ-130. Схема пневматического привода тормозов автомобиля. Технологический процесс разборки и сборки стояночного тормоза ЗИЛ-130.
реферат , добавлен 31.01.2016
Силы, действующие на автомобиль при его движении: сопротивление подъему и расчет необходимой мощности. Тормозная динамичность и безопасность движения, ее главные показатели. Вычисление тормозного пути автомобиля, этапы определения его устойчивости.
контрольная работа , добавлен 04.01.2014
История автомобиля ВАЗ 2105. Тормозная система автомобиля, возможные неисправности, их причины и методы устранения. Притормаживание одного из колес при отпущенной педали тормоза. Завод или увод автомобиля в сторону при торможении. Скрип или визг тормозов.
Чрезвычайно большое число ДТП случается в силу потери управления транспортным средством. Улучшение тормозов жизненно важно при повышении мощности двигателя и при любви к большим скоростям.
Какой первый шаг к улучшению системы торможения?
Вначале рекомендуется изучить систему торможения и ее устройство. Стоит начать со смены колодок и дисков на спорт-варианты. Колодки лучше всего приобрести с усиленным составом, предназначенным для наших целей. Пускай они не так хорошо проявляют себя при спокойном движении из-за требований к предварительному прогреву, но прекрасно поддерживают свои свойства при резких торможениях. Во время динамичной езды с регулярными и довольно резкими тормозами такие колодки не подвержены перегреву и демонстрируют надежность.
С дисками ситуация схожая. При наличии заводских, нужно приобрести вентилируемые диски, с отверстиями. При тормозе они не подвержены перегреву, что продлит их работоспособность. Для лучшей эффективности рекомендуется использовать диски от другого авто с более крупными габаритами. Торможение будет лучше при повышении площади соприкосновения между диском и колодкой.
Приобретение недешевых вентилируемых дисков например на сайте http://superbrakes.ru и, при этом, экономия на колодках, быстро приводит к загубливанию дисков. Знатоки советуют придерживаться в этом вопросе одного изготовителя, ведь при этом материал будет однотипный и сбалансированный по своим данным (минимальный износ при максимальном коэффициенте трения).
Дальнейшим нашим шагом будет монтаж более мощного вакуумного усилителя. Чем он будет мощнее, тем быстрее будет реакция тормозов. Вариантами в этом вопросе будет покупка измененного вакуумного усилителя большого размера или использование от другого авто. Установка такого оборудования важна при улучшении тормозной системы и при торможении на высокой скорости его работа ощутима. Эффективность тормозов будет требовать меньших усилий на педаль.
Пора приступать к смене наши барабанные тормоза на дисковые. Плюсами являются:
При температурном росте показатели вполне стабильны.
Температурная стойкость дисков выше, как и улучшенная способность к охлаждению.
Торможение имеет большую эффективность, что дает снизить время торможения.
Меньшие габариты и масса
Рост тормозной чувствительности.
Снижение отклика по времени.
Порядка семидесяти процентов энергии движущейся машины сводится передними тормозами на нет. В тоже время, задние тормоза дают снижение нагрузки на передние.
В основном, при наличии автомобиля не с задним приводом процесс вполне прост. Недостатком является поиск решения для модернизации ручника. Придется менять ступицу, установить суппорт, шланги установить вместо трубок, смонтировать диск и настроить датчик давления. Заднеприводный автомобиль накладывает некоторые сложности - необходима замена моста. Гораздо проще найти подходящий мост от какого-либо транспортного средства.
Улучшение тормозов лишь дисками ограничиться не может. Интересно, что шланги из резины подвержены растяжению или вздуванию. Так как они несколько «гуляют», эффективность тормозной системы на порядок меньше, и педаль газа приходится вдавливать. Во избежание таких последствий применяют шланги армированного типа.
Следующая ступень улучшения – замена дополнительных компонентов. Имеется в виду монтирование многопоршневых механизмов. Процесс требует значительных изменений, но в итоге имеется полностью замененный тормозной механизм, что явственно отразится на результате.
Warning: вмешивание в работу заводских тормозных механизмов ВОСПРЕЩАЕТСЯ. После таких махинаций придется позабыть о честном техническом осмотре. Не забывайте, что кроме этого тюнинг может быть небезопасным для жизни.
Усовершенствование тормозной системы автомобиля — тема сегодняшней статьи. Как гласит древняя поговорка, тормоза придумал трус, но порой, чтобы решительно и вовремя нажать на педаль, требуется недюжинное самообладание и водительское мастерство, закрепленное надёжной работой тормозной системы автомобиля. Многие автовладельцы самостоятельно занимаются тюнингом своего авто.
Увеличение мощности силового агрегата ведет к тому, что торможение становится менее эффективным и может привести к непоправимым последствиям. Поправить ситуацию поможет установка более мощной, дисковой тормозной системы.
Зачем устанавливают дисковые тормоза вместо барабанных? Самое первое их преимущество в конструкции: благодаря скорейшему охлаждению дисковые тормоза выносливее и подвержены меньшему перегреву, даже после серии интенсивных нажатий с большой скорости.
А вариант с использованием переднего, тормозного диска и модернизированной тормозной скобы на задних колесах, ещё и намного мощнее штатной, установленной производителем, барабанной тормозной системы.
Конечно, мощность и энергоёмкость это хорошо, но ожидаемого эффекта от этого может и не произойти. Почему? При торможении передние и задние механизмы автомобиля находятся в разных условиях. Автомобиль «прижимается» передней осью, а задняя тормозная система остается без работы.
Для достижения оптимальной работы тормозных механизмов, колеса должны блокироваться абсолютно синхронно, в противном случае неизбежна потеря устойчивости и как следствие занос.
За равнозначную блокировку колес отвечает регулятор тормозного усилия. Работа его заключается в том, что он регулирует давление в тормозных цилиндрах разгруженной оси и предотвращает её срыв и нежелательное скольжение.
Усовершенствование тормозной системы автомобиля — при установке более мощной тормозной системы необходимо перенастроить и регулятор. Вот именно здесь и начинаются проблемы: машина замедляется ничуть не лучше чем со штатной барабанной системой. Происходит следующее: регулятор тормозного усилия, как и положено равномерно распределяет нагрузку на передние, более слабые тормоза, и тюнингованные задние в ущерб эффективности работы последних.
Самое рациональное решение в таком случае — замена передних тормозов более мощными. Это поможет сделать систему полностью сбалансированной. Результат порадует вас, и даже дело не в расстоянии торможения.
Дисковые тормоза имеют ряд преимуществ помимо большой мощности. Во-первых, они являются более точными с минимальными люфтами и вступают быстро в работу.
Дисковые тормоза лишены самозатягивания в отличии от барабанов которые не по воле водителя увеличивают тормозное усилие, что приводит к резкому, трудно контролируемому торможению. Первое, что замечают, поставившие комплект дисковых тормозов, не увеличившуюся скорость замедления, а плавность торможения.
Усовершенствование тормозной системы автомобиля — привыкайте к хорошему, а в данном случае ещё и к безопасному.
Современный ритм жизни требует от человечества постоянного ускорения. Это значительно отражается на технологической эволюции транспортных средств. Производители выпускают машины с усовершенствованными мощными двигателями, что требует улучшения и модернизации тормозной системы машины. Это главный агрегат, который отвечает за безопасность на дороге.
Тюнинг тормозов поможет сделать вашу езду более безопасной, а ваш тормозной путь более коротким
На сегодня для автомобилистов важнейшим вопросом в является тюнинг тормозной системы. Этот аспект интересует как водителей транспортных средств с форсированными двигателями, так и владельцев обычных машин, которые склонны к скоростной езде. Рассмотрим в данной статье, тормозов, чтобы получить максимально положительный результат.
Особенности выбора тормозных агрегатов для тюнинга тормозной системы автомобиля
Тюнинг тормозов применяется автомобилистами для уменьшения тормозного пути транспортного средства, а также более эффективного торможения при езде на высоких скоростях. Перед тем как приступить к модернизации, важно понимать, что детали, которые необходимо приобрести имеют высокую ценовую категорию. Чтобы получить отличный результат, надо поставить на автомобиль новые усовершенствованные современные детали.
За эффективность тормозов автомобиля отвечают такие составляющие, как тормозные диски и суппорта, шланги и колодки. Для того чтобы провести полный тюнинг тормозов, желательна одновременная замена всех деталей системы. Рассмотрим более подробно, на что необходимо элементов тормозной системы транспортного средства.
Тормозные диски и суппорта
Главная деталь тормозной системы автомобиля - это диски. С технологической точки зрение торможение - это преобразование механического действия в тепловую энергию за счёт трения, которое характеризуется высокими температурными показателями. В основном диски изготавливаются из чугуна, который стойкий к высоким температурам, имеет высокую твёрдость, что обеспечивает защиту от деформаций и гарантирует длительный срок эксплуатации деталей. А также на качество отвода тепловой энергии влияют конструктивные особенности дисков.
Тюнинговые тормозные диски бывают разных видов:
- Вентилируемые, которые внешне напоминают два склеенных между собой диска. Такая конструкция позволяет проходить воздуху между дисками, что увеличивает скорость охлаждения детали. Отличаются высокой прочностью.
- Перфорированные диски имеют поперечные прорези. Не очень хорошо себя зарекомендовали, так как на них часто появляются трещины и надломы возле просверлённых отверстий.
- Диски с насечками пользуются широким спросом автолюбителей. Хорошо самоочищаются от грязи и нагара за счёт конструктивных особенностей. Однако они более шумные при торможении.
Современные диски изготавливаются из износостойкой керамики или карбона. Детали, которые производятся по таким технологиям, отличаются высоким уровнем отвода тепловой энергии и сроком службы, однако, себестоимость товара имеет высокий ценовой порог. Если вы владелец спортивного автомобиля, тогда самым практичным решением будет выбрать карбоновые изделия, они отличаются стойкостью к высоким температурам. Для обычных автомобилей специалисты советуют их не покупать, так как для эффективного торможения им надо хорошо прогреться. Для владельцев стандартных транспортных средств более подходящим вариантом будут диски из керамики. Они имеют небольшой вес и справляются со своими задачами при разных температурных условиях.
Тормозные колодки
Тюнинг тормозной системы автомобиля не может быть полным без замены обычных тормозных колодок на специальные, которые характеризуются более высоким коэффициентом трения. Однако необходимо учитывать тот факт, что колодки, которые предназначены для более мощных транспортных средств начинают эффективно работать только при нагревании до определённой температуры. Существуют специальные колодки, которые изготавливаются из более мягкого материала, по сравнению с обычными колодками и не требуют очень высоких температурных режимов для корректной работы. Важно сопоставить перед покупкой параметры товара и свой стиль вождения, чтобы найти компромиссное решение вопроса.
Варианты модернизации тормозной системы
После приобретения всех необходимых агрегатов необходимо перейти к замене штатных тормозных изделий на тюнинговые. И на этом этапе работы возникают проблемные моменты. Тормозные диски могут не подойти по крепёжным отверстиям или новые суппорта по штатным посадочным местам.
Чтобы не столкнуться с такими проблемами при монтаже деталей, можно при выборе изделий обратить внимание на специальные тюнинговые комплекты, которые сейчас продаются для большинства марок и моделей автомобилей.
С установкой специальных комплектов не возникает абсолютно никаких вопросов, все штатные крепёжные элементы полностью совпадают с крепежами тюнинговых деталей. С заменой деталей можно справиться самостоятельно без помощи специалистов. Однако комплекты в основном имеют тормозной диск аналогичный по размерам штатному или немного больше предыдущего. Раньше было оговорено, что диаметр тормозного диска пропорционально влияет на длину тормозного пути транспортного средства. Модернизация тормозов с помощью тюнинговых комплектов значительно повысит эффективность тормозов. Если вы желаете максимально переделать и усовершенствовать тормоза, вы можете воспользоваться более сложными вариантами тюнинга, которые требуют некоторых переделок.
Первый способ предусматривает замену штатных дисков на изделия большего размера. Соответственно, чтобы установить их на машину, необходимо просверлить в ступицах дополнительные отверстия, которые будут совпадать с крепёжными элементами тюнинговых деталей. А также может потребоваться изготовление переходных пластин для установки суппортов над дисками большего размера. Монтаж дисков большего размера повлечёт за собой покупку колёс большего размера и ширины.
Второй способ тюнинга заключается в замене штатного изделия на вентилируемый диск или диск с насечками аналогичного размера. В этом случае не потребуется покупка нового комплекта резины для транспортного средства. Увеличить эффективность тормозов можно с помощью установки дополнительного суппорта на каждый диск транспортного средства. В этом случае важно изготовить надёжные крепления для взаимодополняющих суппортов. Такой тюнинг увеличивает эффективность торможения примерно в два раза.
Выбор способа тюнинга зависит от ваших предпочтений и финансовых возможностей. Первый способ более затратный в денежном плане, второй вариант будет экономнее, однако, зависит от оснащённости вашей мастерской и ваших возможностей.
И ещё один важный момент. Новые модели автомобилей оснащены с завода штатными дисковыми тормозами на передних и задних колёсах. Если у вас автомобиль старого образца, необходимо будет заменить барабанные задние тормоза на современные дисковые. В этом случае потребуются серьёзные переделки ступиц колёс и приспособлений для монтажа суппортов. Если у вас есть техническая возможность, то вы можете переделать крепежи самостоятельно, в ином случае, при отсутствии необходимых инструментов, лучше обратиться за помощью к профессионалам.
- Прежде чем приступить к работе помните, что неудачный тюнинг обвесов автомобиля или его салона впоследствии отразится только на его внешнем виде. Неудачно тюнингованные тормозные системы могут стоить вам жизни.
- Тормозная система непосредственно отвечает за безопасность автомобиля на дороге. Законодательством запрещены изменения в тормозной системе транспортного средства. Потому перед тем как тюнинговать тормоза, подумайте о том, каким образом вы будете проходить регулярные технические осмотры.
- Модернизация тормозной системы очень дорогостоящее удовольствие. Полный тюнинг необходим для гоночных и спортивных автомобилей. Для обычных транспортных средств чаще всего достаточно замены тормозных элементов на специальные тюнинговые комплекты, которые более просты в установке и максимально эффективны в использовании.
- Если всё же вы решились на модернизацию, выбирайте только товары от известных производителей, которые прошли сертификацию.
Выводы
Осуществить модернизацию тормозной системы транспортного средства можно разными способами. Можно установить специальные тюнинговое тормозные комплекты или же кардинально изменить систему тормозов, увеличив размер дисков. Здесь всё зависит от ваших пожеланий и финансовых возможностей. Главное, будьте предельно внимательными и осторожными, проконсультируйтесь у специалистов. Тормозная система автомобиля - это залог вашей безопасности на дороге.
Существуют ли такие владельцы, которых абсолютно все устраивает в их автомобиле? Можно по-разному относиться к тюнингу, но найдется ли тот, кто ни разу не хотел бы улучшить головное освещение, поставить «музыку» покруче или добавить «лошадок» двигателю. Все это, как правило, выполнимо, но, прежде чем начинать заниматься улучшением динамических характеристик своего авто, следует научить его... тормозить, причем делать это эффективно. Обратить внимание на такую жизненно важную, в прямом и переносном смысле, часть автомобиля, как тормоза, следует и тем, кого не интересует установка рекордов скорости, но при этом не вполне устраивает ее функционирование, плохая отзывчивость и низкая чувствительность. Сегодня речь пойдет о такой теме как тюнинг тормозной системы.
Как работает тормозная система
Тормоза использовались на средствах передвижения давно, задолго до появления автомобиля, да и за время существования его самого эта система принципиально не изменилась. Рассмотрим кратко устройство тормозной системы автомобиля и то, как она работает. Можно выделить 2 основные части.
1. Тормозной привод, в состав которого входят:
· Педаль.
· Главный тормозной цилиндр (ГТЦ).
· Система трубопроводов.
· Усилитель.
· Колесные тормозные цилиндры.
2. Тормозной механизм, существуют два вида: дисковый и барабанный.
Принцип действия системы таков. Нажатие на педаль тормоза воздействует на ГТЦ. Поршень, установленный в нем, перемещается и повышает давление тормозной жидкости в системе трубопроводов, подведенных к каждому колесу. Жидкость давит на поршни суппорта, которые прижимают тормозные колодки к диску и, за счет механического трения, происходит остановка автомобиля.
Причины неэффективности тормозной системы
Что делать, если эффективность работы штатной тормозной системы не удовлетворяет, или планируются работы по улучшению характеристик автомобиля в целом? В любом случае тюнинг тормозов – то, с чего, как это не покажется странным, необходимо начинать все работы.
Модернизация тормозной системы может быть проведена разными способами, основываясь на поставленных целях. Рассмотрим 2 типичных случая: когда требуется просто улучшить удобство и способность автомобиля гасить скорость для обычных условий эксплуатации, и существенное улучшение характеристик для любителей динамичной езды, особенно, если планируется увеличение мощности двигателя или увеличение массы автомобиля.
Легкий тюнинг
Тем, кто предпочитает спокойный стиль вождения, но не удовлетворен тем, как работают тормоза, можно посоветовать заменить штатные тормозные диски на модели большего диаметра и, возможно, большей толщины, что поможет улучшить вентиляцию и охлаждение диска. Соответственно, придется установить и увеличенный суппорт, т.к. старый может не подойти к новому диску. Наличие перфорации и канавок на поверхности тормозного диска в обычных условиях, скорее всего, никакой выгоды не дадут, но в сложных погодных условиях, когда на диск попадает вода, грязь, противоледные реагенты и т.п., эти дополнительные отверстия помогут быстрее очиститься от такой грязевой пленки и восстановить надежное взаимодействие диска и колодок.
Благодаря тому, что используется суппорт большего размера, увеличивается площадь соприкосновения колодки с поверхностью диска, а значит, увеличится эффективность торможения. Следует подобрать и новые колодки с лучшими фрикционными характеристиками.
Глубокий тюнинг
В случае, если планируется целый комплекс работ с автомобилем, среди которых доработка двигателя с целью повышения его мощности, внесение изменений в подвеску, трансмиссию и т.д., тех работ, которые ведут к улучшению скоростных показателей автомобиля, простой заменой дисков не обойтись. Любителям скорости, активного стиля вождения понадобятся спортивные тормозные системы.
Аналогичная работа производится и тогда, когда существенно увеличивается масса автомобиля, например, при бронировании. Подобная модернизация пригодится и для машин эскорта и сопровождения, эффективность тормозной системы которых важна для выполнения своих функций.
Для такого тюнинга тормозной системы понадобится:
· Установить эффективный перфорированный тормозной диск большого диаметра с увеличенной толщиной и насечками для хорошего охлаждения и очистки от грязевой и водяной пленки.
· Установить большой суппорт с 4, 6, 8 и более поршнями для достижения высоких характеристик благодаря большой площади пятна контакта колодок с поверхностью диска и равномерному распределению усилия их нажатия на диск.
· Заменить штатные тормозные шланги на армированные, чтобы исключить их раздувание при увеличенном давлении в гидравлической магистрали.
Возможно, придется использовать колеса большего диаметра и шины с улучшенными сцепными свойствами. Владельцы мощных спортивных машин могут рассмотреть вариант установки керамических дисков, долговечных, легких, лучше всего работающих при высоких температурах.
Что установить
Для тюнинга тормозной системы предлагаем купить тормоза Frando , выпускаемые для установки на многие модели автомобилей всех популярных марок. Этот тайваньский производитель малоизвестен у нас, но занимается выпуском исключительно тормозных систем для автомобилей и мотоциклов с 1993 года и имеет международные сертификаты ISO-14001 и TS-16949. Данный производитель начинал свой путь с производства тормозных систем для железнодорожных подвижных составов. Выпускаемые им комплекты являются качественными изделиями, отличаются разнообразием моделей и размерностей, низкой ценой.
Безопасность автомобиля
Способность автомобиля быстро разгоняться, двигаться с высокой скоростью, быть послушным в поворотах – важно, но, пожалуй, еще более важным является и способность быстро и эффективно замедляться. От этого зависит жизнь не только тех, кто находится в салоне, но и окружающих. Внимательное отношение к работоспособности тормозной системы – это уверенность в автомобиле, которым управляешь, уверенность в безопасности себя и других. Даже легкий тюнинг дешевле кузовного ремонта, а затраты нервов, времени и сил вообще не поддаются оценке. Следите за своим авто, и пусть его остановку осуществляет предназначенная для этого тормозная система.
