Вахламов В.К., Шатров М.Г., Юрчевский А.А. Автомобили: Теория и конструкция автомобиля и двигателя

Подождите немного. Документ загружается.

корпуса 8 муфты установлена с небольшим натягом по наружно-

му диаметру пружина 9 из проволоки прямоугольного сечения.

Пружина позволяет свободно поворачиваться гайке 10 относи-

тельно корпуса 8 муфты по направлению навивки пружины и бло-

кирует гайку при обратном движении.

При торможении регулировочный рычаг поворачивается, не

касаясь скобой 7 специального упора, жестко закрепленного на

балке моста автомобиля. При износе фрикционных накладок тор-

мозных колодок увеличивается угол поворота регулировочного ры-

чага, поэтому при торможении скоба 7 касается упора и повора-

чивается вместе с корпусом 8 муфты на определенный угол. При

этом гайка

остается неподвижной. При растормаживании скоба

7 возвращается в исходное положение и поворачивает корпус 8

муфты, а пружина 9 блокирует гайку 10. В результате происходят

поворот червяка 5 и разжимного кулака и автоматическая регули-

ровка зазора между тормозными колодками и барабаном. Для пре-

дотвращения самопроизвольного поворота скобы 7 и корпуса 8

муфты, вызывающего нарушение регулировки, предназначена пру-

жина /2, которая фиксирует муфту. В случае выхода из строя муф-

ты автоматической регулировки зазоры можно регулировать вруч-

ную вращением гайки 10.

Колесный тормозной механизм грузового автомобиля

КамАЗ

(рис. 41.25) барабанного типа, с внутренними колодками. На экс-

центриковые оси J, закрепленные в суппорте 5, связанном с бал-

кой моста, свободно опираются две тормозные колодки 2 с фрик-

ционными накладками 4 серповидного профиля в соответствии с

характером их изнашивания. Тормозные колодки стянуты пружи-

нами 3. Тормозной барабан прикреплен к ступице колеса пятью

9 8

Рис. 41.25. Колесный тормозной

механизм грузового автомоби-

ля КамАЗ:

—-

ось; 2 — колодка; 3 — пружи-

на;

4—

накладка; 5— суппорт; 6 —

щиток; 7

—-

кронштейн; 8 — ро-

лик; 9 — кулак

620

болтами. При торможении колодки 2 раздвигаются фигурным раз-

жимным кулаком 9

S-образной

формы и прижимаются к тормоз-

ному барабану. Между разжимным кулаком и колодками установ-

лены ролики 8, которые уменьшают трение и повышают эффек-

тивность торможения. После прекращения торможения колодки

возвращаются в исходное положение под действием стяжных пру-

жин 3. Вал разжимного кулака установлен в кронштейне 7, при-

крепленном к суппорту 5. На этом кронштейне также закреплена

тормозная камера со штоком, который соединен регулировочным

рычагом с червячным механизмом. Рычаг установлен на шлице-

вом конце вала разжимного кулака. Щиток 6, прикрепленный к

суппорту, защищает тормозной механизм от загрязнения.

Колесный тормозной механизм грузового автомобиля МАЗ

(рис. 41.26) барабанного типа, с внутренними колодками. Тор-

мозной барабан 6 отлит из чугуна и имеет наружные ребра жест-

кости, которые также улучшают его охлаждение. Барабан прикреп-

лен к ступице колеса автомобиля. Тормозные колодки 4 с фрик-

ционными накладками 5 размещены на неподвижном суппорте

Одним концом колодки установлены шарнирно на оси 8, а

дру-

гим концом с роликом 3 прижаты к разжимному кулаку 2. Колод-

ки с обоих концов стянуты пружинами 7, что обеспечивает по-

стоянное их прижатие к разжимному кулаку. На конце вала раз-

жимного кулака находится регулировочный рычаг Л с червяч-

Рис. 41.26. Колесный тормозной механизм грузового автомобиля МАЗ:

/ — суппорт; 2 — кулак; 3 — ролик; 4 — колодка; 5 — накладка; б — тормозной

барабан; 7 — пружина;

8—

ось;

9—

щиток; 10 — тормозная камера;

— рычаг;

12 — червячный

механизм

621

ным

механизмом 12. Рычаг связан со штоком тормозной каме-

ры 10. Тормозные колодки и барабан защищены от попадания грязи

стальным щитком 9.

Трансмиссионный тормозной механизм (рис. 41.27) на большин-

стве грузовых автомобилей устанавливается в трансмиссии и ис-

пользуется в качестве стояночного. Механизм барабанного типа

установлен на коробке передач и действует на ее вторичный вал.

На опорном диске 4, прикрепленном к картеру коробки передач,

смонтированы две тормозные колодки 8 с фрикционными на-

кладками. Колодки стянуты двумя пружинами 6 и прижимаются

одним концом к оси 7, закрепленной в опорном диске, а другим —

к разжимному кулаку 3. На конце вала разжимного кулака закреп-

лен регулировочный рычаг 2 с отверстиями для регулировки зазо-

ра между тормозными колодками и барабаном. Тормозной бара-

бан 5 с фланцем для крепления карданной передачи установлен

на шлицевом конце вторичного вала коробки передач. Тормозной

механизм приводится в действие рычагом 7, который фиксирует-

ся стопорным механизмом в зубчатом секторе 9. С перемещением

рычага 1 разжимной кулак разводит колодки и прижимает их к

тормозному барабану. При

растормаживании

стопорный механизм

освобождается рукояткой, расположенной на рычаге, и рычаг

отводится в исходное положение.

Рис. 41.27. Трансмиссионный тормозной механизм грузового автомобиля

7 и 2 — рычаги; 3 — кулак; 4 — диск, 5 — тормозной барабан; 6 — пружина, 7 —

ось, 8 — колодка, 9 — сектор

622

Рис. 41.28. Компрессор:

— картер; 2 — шкив; 3 — поршень; 4 — блок, 5 — головка; 6 — клапан; 7 —

шатун, 8 — коленчатый вал

В настоящее время на грузовых автомобилях с пневматическим

тормозным приводом в качестве стояночных тормозных механизмов

вместо трансмиссионного используют колесные тормозные механиз-

мы с тормозными камерами и пружинными энергоаккумуляторами.

В пневматическом тормозном приводе грузовых автомобилей

применяют следующие основные механизмы и аппараты: ком-

прессор, регулятор давления, тормозной кран, тормозные каме-

ры, регулятор тормозных сил.

Компрессор служит для нагнетания в воздушные баллоны сжа-

того воздуха в целях создания его запаса в тормозной системе с

пневматическим приводом. Компрессор (рис. 41.28), двухцилинд-

ровый, поршневой, приводится в действие от шкива вентилятора

клиноременной

передачей через шкив 2. Компрессор состоит из

картера 7, блока цилиндров 4, головки 5 цилиндров с впускными

и нагнетательными клапанами б, поршней 3 с поршневыми коль-

цами и пальцами, шатунов 7 и коленчатого вала 8. Компрессор

имеет смазочную систему и систему охлаждения, которые соеди-

нены с соответствующими системами двигателя автомобиля. При

работе компрессора сжатый воздух через нагнетательные клапаны

и регулятор давления подается в воздушные баллоны.

Регулятор давления (рис. 41.29) автоматически поддерживает

давление воздуха в тормозном пневмоприводе в необходимых пре-

делах. Корпус

регулятора

закрыт двумя крышками. Под верхней

623

крышкой, сообщающейся с

окружающей средой, нахо-

дится уравновешивающий

поршень 6. Усилие пружины

5 поршня можно регулировать

болтом, ввернутым в крыш-

ку. В поршне 6 собраны впус-

кной 8 и выпускной 4 клапа-

ны, соединенные между со-

бой стержнем. Нижняя крыш-

ка прижимает к корпусу ре-

гулятора седло разгрузочного

клапана 7 и фильтр 2. Разгру-

зочный клапан соединен

штоком с разгрузочным пор-

шнем 9 и прижат к своему

седлу пружиной. В корпус ре-

гулятора ввернуты клапан для

накачивания шин и резьбовая

пробка 3, закрывающая кла-

пан отбора воздуха. Сжатый

воздух от компрессора посту-

пает в регулятор через вывод

/, очищается от влаги фильт-

ром 2, проходит в кольцевой

канал а и через обратный кла-

пан 7 и вывод 7/7 подается в

пневмосистему. Одновремен-

но через канал б часть возду-

ха поступает в полость А под

уравновешивающий поршень

нагруженный пружиной 5. При

возрастании давления воздуха до верхнего предела

(0,7...

0,75

МПа)

выпускной клапан 4 открыт и сообщает полость Б над разгрузоч-

ным поршнем 9 с окружающим воздухом через вывод //, а впус-

кной клапан

закрыт. Когда давление воздуха достигнет верхнего

предела, уравновешивающий поршень 6 перемещается вверх.

Выпускной клапан 4 закрывается, а впускной клапан 8 открыва-

ется, и сжатый воздух из полости А через канал в поступает в

полость Б над разгрузочным поршнем 9. Поршень 9 опускается и

открывает разгрузочный клапан 1. Через открывшийся клапан и

вывод IV нагнетаемый компрессором воздух выходит наружу, и

давление в пневмосистеме падает. Вместе с воздухом через вывод

IV удаляется наружу скопившийся в регуляторе водяной конден-

сат. Когда давление воздуха в системе уменьшится до нижнего

предела

(0,62...0,65

МПа), уравновешивающий поршень 6 под

действием пружины 5 опускается, впускной клапан

закрывается,

Рис. 41.29. Регулятор давления:

I—IV—

выводы; 1, 4,

8—

клапаны;

2—

фильтр;

3—

пробка;

5—

пружина; 6

и 9 — поршни; а, б и в — каналы; А и

Б—

полости

624

а выпускной клапан 4 откры-

вается. При этом разгрузочный

поршень 9 поднимается, и раз-

грузочный клапан

закрыва-

ется. В результате компрессор

опять начинает нагнетать сжа-

тый воздух в пневмосистему.

Тормозной кран слу-

жит для управления колесны-

ми тормозными механизмами

автомобиля и приводом тор-

мозных механизмов прицепа.

Тормозной кран (рис. 41.30)

двухсекционный: верхняя сек-

ция управляет задним конту-

ром тормозного привода, а

нижняя — передним контуром.

Внутри тормозного крана на-

ходятся верхний поршень

малый поршень

с толкателем

10, большой поршень 7, верх-

ний 2 и нижний 9 резиновые

клапаны. Выводы

IIIи

ТУкра-

на соединены с воздушными

баллонами заднего и передне-

го контуров пневмопривода, а

от выводов / и II сжатый воз-

дух поступает к тормозным ка-

мерам передних и задних ко-

лес.

Тормозной кран приводится в действие от тормозной педали,

соединенной с рычагом, который через ролик воздействует на

толкатель. Усилие через упругий резиновый элемент 4 передается

на верхний поршень 3. Перемещаясь вниз, поршень закрывает

выпускное отверстие верхнего клапана 2, разобщает вывод II с

окружающим воздухом, открывает клапан

и пропускает сжатый

воздух из вывода

///

в вывод II и далее в тормозные камеры зад-

них

колес

автомобиля. Воздух в тормозные камеры поступает до

тех пор, пока его давление и давление пружины

на

поршень

3 не

сравняются с усилием нажатия на тормозную педаль. Давление

воздуха в тормозных камерах будет

пропорционально

усилию на

тормозной педали. При повышении давления в выводе

//сжатый

воздух по каналу А поступает в полость над поршнем 7, который

перемещается вниз вместе с малым поршнем 7. В этом случае в

начале закрывается выпускное отверстие нижнего клапана Р, ра-

зобщается вывод /с окружающим воздухом и

открывается

клапан 9.

Рис. 41.30. Тормозной кран:

I—IV—

выводы;

3 и 7 — поршни; 2,

9 и 11 — клапаны;

4—

упругий элемент;

5 — шпилька; 6 и 8 — пружины; 10 —

толкатель; Л — канал

625

Затем из вывода

IVчерез

вывод / поступает сжатый воздух к тор-

мозным камерам передних колес автомобиля.

Воздух поступает в тормозные камеры до тех пор, пока его

давление под поршнями 7 и 7 не уравновесит усилие, прилагае-

мое к тормозной педали, т, е. давление в тормозных камерах будет

пропорционально усилию на тормозной педали.

При повреждении заднего контура и отсутствии сжатого воз-

духа в выводе // верхней секции крана усилие от тормозной педа-

ли передается на толкатель 10 малого поршня через шпильку 5,

обеспечивая работу нижней секции тормозного крана. В случае

повреждения переднего контура и отсутствия воздуха в выводе /

нижней секции работоспособность верхней секции крана сохра-

няется.

При растормаживании поршни 7, 3 и 7 перемещаются вверх

под действием пружин 6 и 8; выводы

///и

//,

IVи

/разобщаются

соответственно клапанами

2и

9. Выводы

//и

/сообщаются

через

выпускные окна в полом толкателе

10и

вертикальный канал, зак-

рытый клапаном 77, с окружающим воздухом. В результате сжатый

воздух из тормозных камер колес автомобиля выходит наружу.

Тормозная камера (рис. 41.31) служит для приведения в дей-

ствие тормозного механизма переднего колеса автомобиля. Она

состоит из корпуса 5 и крышки 7, между которыми зажата диа-

фрагма 4 из прорезиненной ткани. Диафрагма разделяет тормоз-

ную камеру на две полости. Полость А (полость крышки) через

штуцер

2 связана с подводящей магистралью контура тормозных

Рис. 41.31. Тормозная камера в нерабочем состоянии (а) и при торможе-

нии

(б):

1 — крышка; 2 — штуцер; 3 — диск; 4 — диафрагма; 5 — корпус; 6 — пружина;

7 — шток; 8 — отверстие; А — полость крышки; Б —

диафрагменная

полость

626

механизмов передних колес автомобиля. Полость Б (диафрагмен-

ная) сообщается с окружающим воздухом через отверстия 8 в

корпусе 5. Пружина 6 прижимает к диафрагме опорный диск 3 со

штоком 7, который соединен с регулировочным рычагом, уста-

новленным на валу разжимного кулака тормозного механизма.

При торможении (рис.

41.31,

б) сжатый воздух поступает через

штуцер 2 в полость А крышки и давит на диафрагму, которая,

прогибаясь, перемещает шток 7тормозной камеры. При этом воз-

дух из полости Б выходит наружу через отверстия 8 в корпусе.

Шток поворачивает регулировочный рычаг вместе с разжимным

кулаком, который прижимает колодки к тормозному барабану с

усилием, пропорциональным давлению сжатого воздуха, посту-

пающего в тормозную камеру. При растормаживании сжатый воз*

дух из полости А выходит наружу через тормозной кран, а шток 7

с диском 3 под действием возвратной пружины 6 перемещается в

исходное положение, поворачивает регулировочный рычаг с раз-

жимным кулаком и освобождает тормозные колодки, которые

отводятся от тормозного барабана стяжными пружинами.

Тормозная камера с энергоаккумулятором (рис. 41.32) служит для

приведения в действие тормозного механизма заднего колеса ав-

томобиля при включении рабочей, запасной и стояночной тор-

мозных систем. Она состоит из пневматической камеры и пру-

жинного энергоаккумулятора. Между корпусом 2 камеры и флан-

цем 5 цилиндра 7 находится диафрагма 3. В цилиндре 7 размещен

поршень 8 с толкателем 12, находящийся под воздействием пру-

жины 9. Внутри толкателя находится винт 10. Цилиндр 7 соединен

трубкой 77 с корпусом 2 камеры, которая через отверстие сооб-

щается с окружающим воздухом. В нерабочем состоянии сжатый

воздух постоянно подводится через вывод

/в

полость цилиндра 7

под поршень 8, который находится в верхнем крайнем положе-

нии, сжимая полностью пружину 9.

При включении рабочей тормозной системы тормозные ме-

ханизмы задних колес автомобиля приводятся в действие пнев-

матическими камерами. Сжатый воздух через вывод

//поступает

наддиафрагменную

полость, диафрагма 3 через диск 4 воздей-

ствует на шток 7, соединенный с регулировочным рычагом тор-

мозного механизма, вызывая торможение колеса. При расторма-

живании сжатый воздух выходит из

наддиафрагменной

полости,

и диафрагма возвращается в исходное положение возвратной пру-

жиной 13.

При включении запасной или стояночной тормозной системы

тормозные механизмы задних колес приводятся в действие

энер-

гоаккумулятором. В этом случае сжатый воздух выпускается нару-

жу из полости под поршнем 8 соответственно частично или пол-

ностью. Под действием пружины 9 поршень опускается и переме-

щает толкатель

12,

который через подпятник 6 воздействует на

627

Рис. 41.32. Тормозная камера с энергоаккумулятором:

/и

//—

выводы; 7

—

шток; 2 — корпус, 3 — диафрагма; 4 — диск;

5—

фланец;

подпятник;

7—

цилиндр;

8—

поршень;

13—

пружины;

10—

винт; 11 —

трубка; 12 — толкатель

диафрагму 3 и шток 1 тормозной

камеры,

вызывая торможение

колеса.

Выключение запасной или стояночной тормозной системы осу-

ществляется подачей сжатого воздуха в полость цилиндра

/энер-

гоаккумулятора под поршень 8. При отсутствии сжатого воздуха в

системе растормаживание выполняют вывинчиванием винта 10.

Регулятор тормозных сил служит для автоматического измене-

ния давления сжатого воздуха в тормозных камерах задних колес

при изменении вертикальной нагрузки, действующей на колеса

при торможении автомобиля.

Между двумя частями корпуса 4 регулятора (рис. 41.33) зажата

резинотканевая диафрагма 10, которая закреплена на поршне 7 с

радиальными ребрами 9. Такие же радиальные ребра 6 выполнены

во вставке 5 корпуса регулятора. В поршне находится плоский кла-

пан 8 с пружиной. Подвижное выпускное седло 12 связано с ша-

628

Рис. 41.33 Регулятор тормозных сил:

/_///

— выводы; 7 — трубка; 2 и 8

—-

клапаны, 3 — вал; 4 — корпус; 5 — вставка;

6 и 9 — ребра; 7 и 14 — поршни, 10 — диафрагма;

— рычаг; 12 — седло; 13 —

опора

ровой опорой 13, установленной на валу 3. На

другом

конце вала

закреплен рычаг 11, соединенный тягами с балками среднего и

заднего мостов автомобиля. К подвижному седлу 12 снизу прижат

поршень 14. Полость под поршнем через трубку 7 соединена с

выводом //, к которому подводится сжатый воздух от тормозного

крана. Вывод

///соединен

с тормозными камерами задних колес,

а вывод / — через клапан 2 с окружающим воздухом.

В нерабочем состоянии клапан 8 прижат к седлу в поршне 7

Вывод

разобщен с выводом /// и сообщается с окружающим

воздухом через верхнюю секцию тормозного крана. Тормозные ка-

меры задних колес через вывод Я/, выпускное седло 12 и вывод /

соединены с окружающей средой. При торможении положение

седла 12 в корпусе регулятора определяется шаровой опорой 13 в

зависимости от прогиба рессор подвески задних колес. Равновес-

ное положение поршня 7 достигается при различной активной

площади диафрагмы 10, которая зависит от того, какая часть ди-

афрагмы соприкасается с ребрами 9 поршня 7, а какая — с ребра-

ми 6 вставки 5 корпуса регулятора. Чем большая площадь актив-

ной поверхности диафрагмы соприкасается с ребрами поршня,

тем при меньшем давлении сжатого воздуха, действующего на

диафрагму снизу, достигается равновесное положение поршня 7

Поэтому, чем меньше прогнуты рессоры подвески задних колес

629

автомобиля и чем ниже опускается седло 12, тем больше разница

в давлении сжатого воздуха в выводах

и ///. При крайнем ниж-

нем положении седла 12 (что соответствует минимальной верти-

кальной нагрузке) разность давления сжатого воздуха в выводах

/и

//регулятора

наибольшая. При крайнем верхнем положении

седла (максимальная вертикальная нагрузка) давление воздуха в

выводах

/и

//выравнивается.

Следовательно, регулятор тормоз-

ных сил автоматически поддерживает в выводе

///и

в тормозных

камерах задних колес автомобиля давление сжатого воздуха, обес-

печивающее необходимую тормозную силу, пропорциональную

вертикальной нагрузке, действующей на задние колеса при тор-

можении автомобиля.

При растормаживании давление сжатого воздуха в выводе //

падает, поршень 7 поднимается и воздух из тормозных камер зад-

них колес автомобиля через седло 10, вывод / и клапан 2 выходит

наружу. Так как выпуск сжатого воздуха из тормозных камер осу-

ществляется не через тормозной кран, а через регулятор тормоз-

ных сил, процесс растормаживания тормозных механизмов зад-

них колес автомобиля происходит быстрее.

Рис. 41.34. Моторный тормоз-замедлитель (а) и

пневмоцилиндр

(б) гру-

зового автомобиля КамАЗ:

— вывод;

— корпус; 2 — рычаг; 3 — заслонка; 4 — вал; 5 — пневмоцилиндр;

6 — поршень; 7 — пружины; 8 — шток

630

Моторный

тормоз-замедлитель

(рис. 41.34) служит для пере-

крытия выпускного трубопровода в целях перевода двигателя на

режим торможения. Его устанавливают в приемных трубах глуши-

теля. В моторном тормозе грузового автомобиля КамАЗ поворот-

ный рычаг 2 соединен со штоком

£пневмоцилиндра

5. Заслонка 3

имеет два фиксированных положения — вдоль и поперек потока

отработавших газов. В неработающем тормозе заслонка располага-

ется продольно в корпусе 1 со сферической полостью и не пре-

пятствует выходу отработавших газов из выпускного трубопрово-

да двигателя. При торможении сжатый воздух через вывод /посту-

пает в пневмоцилиндр, воздействует на поршень 6 и, преодолев

сопротивление возвратных пружин 7, перемещает поршень со

штоком 8. Шток поворачивает рычаг 2, установленный на валу 4.

Вместе с ним заслонка 3 поворачивается и устанавливается попе-

рек в корпусе 1. Заслонка препятствует выходу отработавших га-

зов, создавая противодавление в выпускном трубопроводе двига-

теля. Одновременно прекращается подача топлива, и двигатель на-

чинает работать в компрессорном режиме, осуществляя торможе-

ние автомобиля. При включенном моторном тормозе педаль управ-

ления подачей топлива неподвижна. После выключения тормоза

поршень 6

пневмоцилиндра

и заслонка 3 перемещаются в исходное

положение возвратными пружинами 7 пневмоцилиндра.

Моторный тормоз грузового автомобиля ЗИЛ (рис. 41.35) рас-

положен перед глушителем. Корпус

2тормоза

прикреплен к фланцу

Рис. 41.35. Моторный тормоз-замедлитель грузового автомобиля ЗИЛ:

труба; 2 — корпус, 3 — вал, 4 — рычаг; 5 — шток; 6 — пневмоцилиндр; 7 —

кронштейн, 8 — патрубок;

9—

заслонка

631

патрубка 8. В корпусе размещены заслонка

9с

валом 3. Рычаг 4 на

конце вала соединен со штоком 5

пневмоцилиндра

6, установлен-

ного на кронштейне 7. Последний прикреплен к фланцу патрубка.

Во время движения автомобиля при выключенном моторном

тормозе заслонка располагается вдоль потока отработавших газов,

поступающих в корпус через приемные трубы 7, не препятствуя

их выходу из выпускного трубопровода двигателя. При включении

моторного тормоза под действием сжатого воздуха, поступившего

пневмоцилиндр

6, выдвигается шток 5 и поворачивает рычаг 4,

вал 3 и заслонку

Рна

90°. Заслонка перекрывает выход

<лработав-

ших

газов и создает противодавление, которое увеличивает со-

противление перемещению поршней в цилиндрах двигателя. Это

приводит к уменьшению частоты вращения коленчатого вала, воз-

растанию сопротивления движению и замедлению движения ав-

томобиля. При включении моторного тормоза одновременно с по-

мощью другого пневмоцилиндра отключается подача топлива в

цилиндры двигателя, который начинает работать в компрессор-

ном режиме.

41.7. Антиблокировочные системы

Антиблокировочная система (АБС) служит для устранения бло-

кировки колес автомобиля при торможении. Она автоматически

регулирует тормозной момент и обеспечивает одновременное тор-

можение всех колес автомобиля, а также оптимальную эффек-

тивность торможения (минимальный тормозной путь), повышает

устойчивость автомобиля.

Наибольший эффект от применения АБС получается на сколь-

зкой дороге, когда тормозной путь автомобиля уменьшается на

10... 15

На сухой асфальтобетонной дороге такого сокращения

тормозного пути может и не быть.

Автоблокировочные системы различают по способу регулиро-

вания тормозного момента. Наиболее эффективной является АБС,

регулирующая тормозной момент в зависимости от проскальзы-

вания колес. Система обеспечивает такое проскальзывание, при

котором сцепление колес с дорогой будет максимальным.

Антиблокировочные системы сложны и различны по конст-

рукции, дорогостоящи, требуют применения электроники. Наи-

более простыми являются механические и электромеханические

АБС. Независимо от конструкции в АБС входят следующие эле-

менты:

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;

632

Рис. 41.36. Схемы установки АБС на

автомобиле:

а — с датчиками на каждом колесе;

6—

с одним датчиком; / — модуля-

тор; 2 — датчик; 3 — блок управления

Рис.

41.37.

Двухконтурный

тор-

мозной гидропривод с АБС:

]

датчик; 2 — модулятор; 3 —

блок управления; 4 — гидроакку-

мулятор; 5 и 6 — клапаны; 7 —

насос; 8 — бачок

исполнительные механизмы (модуляторы давления) — изменя-

ют или поддерживают постоянным 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 эффективной является АБС

с отдельным регулированием колес автомобиля (рис. 41.36, а),

когда на каждое колесо установлен отдельный датчик 2 угловых

скоростей, а в тормозном приводе к колесу — отдельные модуля-

тор 1 давления и блок 3 управления. Однако такая схема установ-

ки АБС наиболее сложная и дорогостоящая. В более простой схеме

(рис. 41.36, б) используют один датчик 2 угловой скорости, уста-

новленный на валу карданной передачи, один модулятор / давле-

ния и один блок 3 управления. Такая схема установки элементов

АБС имеет более низкую чувствительность и обеспечивает мень-

шую эффективность торможения автомобиля.

двухконтурном

гидравлическом

тормозном приводе высокого

давления (рис. 41.37) АБС регулирует торможение всех колес ав-

томобиля. Гидропривод состоит из четырех датчиков 1 угловой ско-

рости колес, двух модуляторов

Удавления

тормозной жидкости и

двух электронных блоков 3 управления. В гидроприводе установле-

ны два независимых гидроаккумулятора

в которых поддержи-

вается давление 14... 15

МПа.

Тормозная жидкость в них нагнета-

ется насосом 7 высокого давления. Кроме того, в гидроприводе

имеются сливной бачок 8, обратные клапаны

и двухсекционный

клапан 6 управления, обеспечивающий пропорциональность между

усилием на тормозной педали и давлением в тормозной системе.

При нажатии на тормозную педаль давление жидкости от гид-

роаккумуляторов передается к модуляторам 2, которые автомати-

чески управляются двумя электронными блоками 3, получающи-

ми информацию от четырех датчиков 7.

633

CZD

Рис.

41.38.

Двухконтурный

тор-

мозной пневмопривод с АБС:

7 — блок управления; 2 — дат-

чик; 3 — модулятор

Модуляторы работают по двух-

фазному циклу:

нарастание давления тормозной

жидкости,

поступающей в колесные

тормозные цилиндры, — тормозной

момент на колесах автомобиля воз-

растает;

сброс давления тормозной жид-

кости, поступление которой в ко-

лесные тормозные цилиндры пре-

кращается, она направляется в слив-

ной бачок — тормозной момент на

колесах автомобиля уменьшается.

После этого блок управления

дает команду на нарастание давления, и цикл повторяется.

двухконтурном

пневматическом тормозном приводе (рис. 41.38)

АБС регулирует торможение только задних колес автомобиля. Си-

стема состоит из двух датчиков 2 угловой скорости колес, одного

модулятора 3 давления сжатого воздуха и одного блока / управле-

ния. В пневмоприводе установлен также дополнительный воздуш-

ный баллон в связи с увеличением расхода сжатого воздуха при

установке АБС из-за многократного его впуска и выпуска при тор-

можении автомобиля. Модулятор 3, включенный в пневмопри-

вод и получающий команду от блока / управления, регулирует

давление сжатого воздуха в тормозных камерах задних колес ав-

томобиля.

Модулятор работает по трехфазному циклу:

нарастание давления сжатого воздуха, поступающего из воз-

душного баллона в тормозные камеры колес автомобиля, — тор-

мозной 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 поддер-

живается постоянным.

Затем блок управления дает команду на нарастание давления,

и цикл повторяется. Электронные АБС, имея сложную конструк-

цию и высокую стоимость, не всегда обеспечивают достаточную

надежность в работе. На автомобилях иногда применяют более

простые и менее дорогие (почти в 5 раз) механические и электро-

механические АБС, хотя они и имеют недостаточные чувстви-

тельность и быстродействие.

В электромеханической АБС

(рис.

41.39, а) маховичок

/свобод-

но установлен на втулке 4 и связан с ней сухарем 5, прижимае-

мым к втулке пружиной 6. Втулка находится на валу 2, который

634

Рис. 41.39. Схемы АБС электромеханической (а) и механической (б) для

диагонального тормозного гидропривода:

— маховичок; 2 — вал; 3 — шестерня; 4 — втулка; 5 — сухарь; 6 и

7—

пружи-

ны; 8 — микровыключатель; 9 — рычаг; 10 — ось; 11 — толкатель; 12 — АБС;

13— регулятор

приводится во вращение через шестерню 3 от шестерни, установ-

ленной на колесе автомобиля. В торцевую прорезь вала 2 входит

плоский наконечник толкателя

11,

заплечики которого опирают-

ся на спиральные скосы втулки 4. К торцу вала 2 под действием

пружины

/прижимается

конец рычага

9микровыключателя

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 пово-

рот маховичка с втулкой

4относительно

вала 2. Толкатель

//сво-

ими заплечиками скользит по стальным скосам втулки 4 и пере-

мещается в осевом направлении. Толкатель, упираясь в конец

рычага 9, поворачивает его на оси

10,

вследствие чего замыкают-

ся контакты микровыключателя 8 электромагнитного клапана.

Клапан прерывает связь колесного цилиндра с тормозным приво-

дом и сообщает его с линией слива. Тормозной момент на колесе

уменьшается, колесо получает ускорение, а маховичок совершает

угловое перемещение в обратном направлении. Толкатель // воз-

вращается в исходное положение пружиной 7, колесный цилиндр

соединяется с тормозным приводом, и цикл повторяется.

Механическая АБС на переднеприводном легковом автомобиле

малого класса с диагональным

двухконтурным

гидравлическим

635

тормозным приводом представлена на рис. 41.39, б. Привод меха-

нических

АБС

12 осуществляется ременными передачами от веду-

щих валов передних колес. При этом в гидравлическом тормозном

приводе колес устанавливаются регуляторы 13 тормозных сил.

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте определение тормозных систем. Каковы их назна-

чение и типы?

2. Каковы основные части тормозных систем и их назначение?

3. Сформулируйте определение тормозных механизмов. Расскажите об

их назначении и типах.

4. Сформулируйте определение тормозных приводов. Каковы их на-

значение и типы?

5. Каковы назначение, типы и основные элементы

антиблокировочных

систем?

6. Какие эксплуатационные свойства автомобиля зависят от тормоз-

ных систем и их технического состояния?

Глава

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ КОНСТРУКЦИЙ

АВТОМОБИЛЕЙ

42.1. Городские автомобили

Условно автомобили разделяют на две категории: городской

автомобиль и для

междугородних

поездок. Обе категории предус-

матривают эксплуатацию как легковых, так и грузовых автомо-

билей.

Компоновка городского автомобиля должна быть приспособ-

лена для эксплуатации в городских условиях. Легковые автомоби-

ли используют в основном для поездок на работу и за покупками,

грузовые — для доставки товаров заказчикам, перевозки по горо-

ду мелких партий грузов. Учитывая то, что улицы загружены транс-

портом, городские автомобили должны быть небольшими, чтобы

иметь возможность парковки на ограниченной площади. В то же

время

от городского автомобиля требуются большая вместимость

салона, удобная посадка в салон. Должно быть доступно открыва-

ние дверей в условиях стесненной парковки. Городской автомо-

биль должен иметь хорошую динамику разгона и невысокую мак-

симальную скорость, поскольку развить высокую скорость в го-

роде практически невозможно.

При проектировании автомобиля конструкторы используют раз-

нообразные компоновочные решения, которые влияют и на экс-

плуатационные свойства автомобиля. Переднее расположение

дви-

гателя (рис.

42.1,

а) позволяет равномерно распределить нагрузку

между мостами, но при этом усложняется трансмиссия, так как

требуется установка длинного карданного вала, иногда с проме-

жуточными опорами. В то же время

заднеприводной

автомобиль имеет

лучшее сцепление шин с дорогой на различных режимах. При рав-

номерном движении, поскольку передние колеса не передают силы

тяги, они имеют больший запас сцепления, что обеспечивает

нормальную управляемость.

Компоновка автомобиля с приводом на передние колеса (рис.

42.1,

б)

также упрощает трансмиссию: сцепление, коробка передач и глав-

ная передача с дифференциалом объединены. Однако у передне-

приводного автомобиля при движении на подъем ухудшаются ди-

намические характеристики из-за снижения вертикальной нагрузки

на ведущий мост, а при торможении становится неблагоприят-

ным распределение нагрузок.

Для упрощения трансмиссии иногда

двигатель

заднеприводного

автомобиля устанавливают сзади (рис.

42.1,

в). При такой компо-

новке в трансмиссии отсутствуют карданный вал и длинная труба

637

Рис.

42.1.

Варианты компоновок автомобилей:

а — переднее расположение двигателя, привод на задние колеса; б — переднее

расположение двигателя, привод на передние колеса; в — заднее расположение

двигателя, привод на задние колеса; г — традиционное расположение сидений;

д — откидные передние сиденья; е — кузов-универсал; ж — микроавтобус с

багажным отделением, расположенным сзади; з — грузовой автомобиль с ком-

поновкой «кабина над двигателем»; и — автомобиль повышенной безопасности

глушителя,

уменьшающая

шум в салоне, но усложняется управ-

ление двигателем

(топливоподачей),

приводом сцепления и пе-

реключением передач. Автоматизация позволяет в значительной

638

мере ликвидировать механические элементы системы управления,

но это увеличивает сложность технического обслуживания и сто-

имость

устройств. Кроме того, автомобиль с такой компоновкой

имеет багажник впереди, причем значительно меньшей вмести-

мости. Что касается безопасности, то, поскольку водитель и перед-

ний пассажир находятся ближе к

передней

стенке, при

столкно-

нении

они могут получить телесные повреждения.

Относительная безопасность конструкции, большой багажник,

возможность

установки задней двери (что позволяет перевозить

крупногабаритные грузы), а также смещения и раскладки сиде-

ний

(что превращает салон автомобиля в спальный для туризма

или

дальних

переездов) обусловили наибольшее распростране-

ние автомобилей традиционной компоновки (рис.

42.1,

г, д, е).

В городских условиях популярными стали микроавтобусы

(рис.

42.1,

ж). Их относят к категории легковых автомобилей, хотя

вместимость

составляет 6... 10 человек, как минимум при трех ря-

дах сидений. Некоторые микроавтобусы (например, «Фольксва-

ген»)

имеют и багажное отделение над

двигателем,

расположен-

ным сзади.

Современные грузовые автомобили (рис. 42.1, з) имеют, как

Правило, компоновку «кабина над двигателем». Это обеспечивает

увеличение нагрузки на передний мост и в то же время позволяет

снизить собственную массу автомобиля без уменьшения грузоподъ-

емности.

Длина автомобиля является одним из важных параметров для

стесненных городских условий. У коротких автомобилей облегче-

ны такие операции, как маневрирование и парковка. Для увели-

чения вместимости городские автобусы выполняют сочлененны-

ми, а в некоторых странах двухэтажными. В то же время у автомоби-

лей, предназначенных для междугородних поездок по магистраль-

ным дорогам, длина может быть увеличена с целью обеспечения

защитных свойств кузова, т.е. защитных зон впереди и сзади.

42.2. Автомобили для междугородних перевозок

Фирмой «Опель» разработана конструкция кузова для между-

городного автомобиля (рис.

42.1,

и), в которой большое внимание

уделено безопасности водителя и пассажиров. Салон автомобиля

представляет

собой

жесткий, безопасный, недеформируемый от-

сек. Впереди и сзади отсека установлены продольные лонжероны

для балок мостов и агрегатов трансмиссии, которые защищают

людей от травмирования в случае аварии. Кроме того,

впереди

сзади установлены энергопоглощающие бамперы с большим ра-

бочим ходом. Эластичность передней и задней частей кузова, до-

пускающая его пластическую деформацию, уменьшает воздействие

на людей отрицательных ускорений при ударе. Наличие в кузове

639