Функциональная схема и описание работы объекта контроля.

Привод тормозов. Гидравлический привод включает в себя тормозную педаль 31, вакуумный усилитель 32, главный цилиндр 2 гидропривода тормозов, бачок 7, регулятор 10 давления задних тормозов, колесные (рабочие) цилиндры тормозных механизмов, трубопроводы и шланги. Педаль тормоза шарнирно соединена с толкателем вакуумного усилителя и в исходное положение возвращается усилием оттяжной пружины. В этом положении упор педали упирается в буфер выключателя стоп-сигнала.

Рисунок 1.1 – Схема привода тормозов:

1 - диск тормоза; 2 - главный цилиндр гидропривода тормозов; 3 - трубопровод контура привода передних тормозов; 4 - защитный кожух переднего тормозного механизма; 5 - суппорт переднего тормоза; 6 - наконечник с трубопроводом; 7 - бачок главного цилиндра; 8 - трубопровод контура привода задних тормозов; 9 - колесный цилиндр заднего тормоза; 10 - регулятор давления задних тормозов; 11 - рычаг привода регулятора давления; 12 - колодка тормозного механизма; 13 - рычаг ручного привода колодок; 14 - стойка рычага привода регулятора давления; 15 - кронштейн крепления оболочки троса; 16 - задний трос; 17 - контргайка; 18 - регулировочная гайка; 19 - втулка; 20 - направляющая заднего троса; 21 - направляющий ролик; 22 - передний трос; 23 - возвратный рычаг привода стояночного тормоза; 24 - кронштейн рычага привода стояночного тормоза; 25 - защелка рычага; 26 - упор включателя контрольной лампы стояночного тормоза; 27 - тяга защелки рычага; 28 - рычаг привода стояночного тормоза; 29 - кнопка рычага привода стояночного тормоза; 30 - выключатель стоп - сигнала; 31 - педаль тормоза; 32 - вакуумный усилитель.

Бачок гидроцилиндра двухсекционный, изготовлен из полупрозрачной пластмассы, что обеспечивает визуальный контроль за уровнем жидкости. В нижней части корпуса бачка имеется два наконечника для подсоединения шлангов. На заливную горловину бачка навернута крышка 5, которая поджимает корпус 3 клеммного устройства и отражатель 7 к торцу горловины. В корпусе 3 смонтировано устройство для контроля уровня жидкости в бачке. Оно состоит из поплавка 8, на штоке которого расположен подвижный контакт 2, и неподвижного контакта 1, закрепленного в пластмассовом корпусе 3. При понижении уровня жидкости поплавок опускается, контакты замыкают цепь контрольной лампы, и она загорается. В центральном отверстии корпуса клеммного устройства установлен толкатель 4, при нажатии на который проверяется работоспособность цепи контрольной лампы при полном уровне жидкости в бачке.

Рисунок 1.2 – Бачок главного цилиндра:

1 - неподвижный контакт; 2 - подвижный контакт; 3 - корпус клеммного устройства; 4 - толкатель для проверки исправности устройства контроля уровня жидкости; 5 - крышка бачка; 6 - корпус контактного устройства; 7 - отражатель; 8 - поплавок.

Регулятор давления включен в привод задних тормозов для того, чтобы не допускать повышения давления в этом контуре при уменьшении нагрузки на заднюю ось колес. Иначе возможна блокировка задних колес и их юз. Регулятор давления крепится двумя болтами с пружинными шайбами к кронштейну кузова, причем одно отверстие в кронштейне выполнено овальным, что позволяет регулировать положение регулятора давления. В действие регулятор давления приводится торсионным рычагом 1. В корпус регулятора давления ввернуты штуцеры двух трубопроводов: нижнего для подвода жидкости от главного цилиндра, верхнего для подачи жидкости к колесным цилиндрам задних тормозов. Поршень 9 регулятора давления на выходе из корпуса уплотнен кольцом 8, расположенным в металлической обойме. Это кольцо поджато к нижней части корпуса пружиной 7. Верхний конец пружины упирается в плавающую тарелку 5 и через нее в заплечики поршня. Пружина стремится поджать поршень до упора его в пробку 2. которая ввернута в корпус регулятора давления. Под пробку установлена уплотнительная прокладка. Втулка 3 свободно надета на головку поршня. Она ограничивает подъем уплотнителя 4 вверх к головке поршня.

Рисунок 1.3 - Регулятор давления:

1 - рычаг привода регулятора давления; 2 - пробка корпуса регулятора давления; 3 - втулка; 4 - уплотнитель головки поршня; 5 - тарелка пружины; 6 - корпус регулятора давления; 7 - пружина; 8 - уплотнительное кольцо поршня; 9 - поршень регулятора давления; 10 - ось рычага; 11 - пластина рычага.

Вакуумный усилитель уменьшает усилие, прикладываемое к педали тормоза при торможении. Он крепится к пластине кронштейна педалей сцепления и тормоза на четырех шпильках гайками.

Рисунок 1.4 - Главный цилиндр и вакуумный усилитель:

1 - наконечник с трубопроводом; 2 - тарелка пружины уплотнительного кольца; 3 - штуцер; 4 - стопорная шайба; 5 - уплотнительная прокладка; 6 - распорное кольцо; 7 - корпус вакуумного клапана; 8 - вакуумный клапан; 9 - обойма уплотнителя штока; 10 - уплотнитель штока; 11 - шток; 12 - возвратная пружина корпуса клапана; 13 - диафрагма; 14 - крышка корпуса вакуумного усилителя; 15 - корпус клапана вакуумного усилителя; 16 - буфер штока; 17 - наружная оболочка шланга; 18 - нитяная оболочка; 19 - внутренняя оболочка; 20 - упорная пластина поршня; 21 - поршень клапана; 22 - уплотнитель крышки корпуса вакуумного усилителя; 23 - клапан вакуумного усилителя; 24 - защитный чехол корпуса клапана; 25 - воздушный фильтр; 26 - толкатель клапана вакуумного усилителя; 27 - корпус вакуумного усилителя; 28 - регулировочный болт; 29 - поршень привода передних тормозов; 30 - возвратная пружина поршня; 31 - упорная шайба; 32 - поршень привода задних тормозов; 33 - ограничительный винт поршня; 34 - уплотнительное кольцо; 35 - пружина уплотнительного кольца; 36 - пробка корпуса главного цилиндра.

Главный цилиндр 2 гидропривода тормозов крепится на двух шпильках к вакуумному усилителю. Сверху в его корпусе выполнены три резьбовых отверстия для штуцеров трубопроводов, отводящих жидкость в контуры привода передних и задних тормозов, и два гнезда, в которых крепятся стопорными шайбами штуцеры, соединенные шлангами с бачком гидропривода тормозов. Внутреннее цилиндрическое отверстие цилиндра обработано с большой точностью и высокой чистотой поверхности. С одной стороны полость цилиндра закрыта резьбовой пробкой. В цилиндре последовательно установлены два поршня, один из которых приводит в действие задние тормоза, другой - передние. В исходном положении поршня распорное кольцо, упираясь в стопорный винт, отводит уплотнительное кольцо от торца канавки. При этом через образовавшийся зазор рабочая полость цилиндра сообщается с бачком гидропривода тормозов. Канавка переднего уплотнительного кольца через радиальное отверстие и осевой канал в поршне сообщается с рабочей полостью цилиндра. Поэтому, когда в рабочей полости увеличивается давление жидкости, уплотнительное кольцо плотнее прижимается к зеркалу цилиндра. Последовательное расположение поршней в цилиндре обеспечивает раздельный привод передних и задних тормозов.

Тормозные механизмы колес смонтированы непосредственно в колесах автомобиля. Они предназначены для создания сопротивления движению автомобиля. Тормозной механизм переднего колеса дисковый. Он состоит из суппорта 5 в сборе с рабочими цилиндрами, двух тормозных колодок, пальцев крепления колодок и трубопроводов. Суппорт отлит из высокопрочного чугуна. Он крепится к фланцу поворотного кулака вместе с защитным кожухом и поворотным рычагом. В суппорте выполнены радиусный паз для размещения тормозного диска и два поперечных паза, в которых расположены тормозные колодки. В приливах суппорта имеются два окна с направляющими пазами, в которых установлены два противолежащих колесных цилиндра. Точное расположение цилиндров относительно суппорта обеспечивается пружинными фиксаторами. При установке цилиндра в паз суппорта фиксатор под действием пружины заходит в специальный боковой паз суппорта. Корпус рабочего цилиндра отлит из алюминиевого сплава. В цилиндре расположен стальной полый поршень, уплотненный резиновым кольцом. Оно расположено в канавке цилиндра и служит не только для уплотнения зазора, но и для возврата поршня в исходное положение при растормаживании. Полость цилиндра защищена от загрязнения резиновым колпачком, наружная кромка которого удерживается на буртике цилиндра, а внутренняя кромка охватывает посадочный поясок поршня. Рабочие полости цилиндров соединены между собой трубкой. Во внешний цилиндр ввернут штуцер для прокачки привода передних тормозов, во внутренний - штуцер для подвода жидкости. Поршни упираются в тормозные колодки, на которые наклеены фрикционные накладки. Колодки установлены на направляющих пальцах, которые удерживаются от осевого смещения шплинтами, а чтобы не было вибраций колодок на пальцах, применяются пружины, прижимающие колодки к пальцам. Под головки пальцев установлены пружины. При торможении поршни под давлением жидкости выдвигаются из колесных цилиндров и увлекают за собой уплотнительные кольца, которые при этом скручиваются. При растормаживании, когда давление в приводе падает, поршни за счет упругой деформации колец вдвигаются обратно в цилиндры. При этом накладки тормозных колодок будут находиться в легком соприкосновении с тормозным диском. При износе накладок, когда зазор в тормозном механизме увеличивается, в приводе создается большее давление жидкости, чтобы создать тормозной момент. Под действием давления жидкости поршни проскальзывают относительно колец и занимают новое положение в цилиндрах, которое обеспечивает оптимальный зазор между диском и колодками.

Рисунок 1.5 - Тормозной механизм переднего колеса:

1 - диск тормоза; 2 - защитный кожух; 3 - штуцер для прокачки привода тормозного механизма; 4 - соединительная трубка цилиндров; 5 – шплинт; 6 - фиксатор цилиндра; 7 - палец крепления колодок тормоза; 8 - уплотнительное кольцо поршня; 9 – поршень; 10 - защитный колпачок поршня; 11 - фрикционная накладка колодки; 12 - пружины пальцев крепления колодок; 13 - колесный цилиндр; 14 - прижимная пружина колодки; 15 - тормозные колодки; 16 - суппорт тормозного механизма.

Тормозной механизм заднего колеса - барабанный, смонтирован на опорном щите, который крепится болтами к фланцу балки заднего моста. К нижней части щита двумя заклепками крепится пакет пластин, из которых пластина является опорной для колодок, а пластины ограничивают осевое перемещение нижней части колодок. В верхней части щита крепится двумя болтами колесный цилиндр. Снаружи в резьбовое отверстие цилиндра ввернуты штуцер для прокачки привода тормозов и штуцер трубки подвода жидкости в цилиндр. С обеих сторон в цилиндр установлены поршни с уплотнительными кольцами, которые прижимаются к торцу поршней пружиной через опорные чашки. В поршни запрессованы упоры, в прорези которых заходят верхней частью колодки. Полость колесного цилиндра предохраняется от загрязнения резиновыми колпачками, которые надеваются внутренней кромкой на поршни, а наружной на корпус цилиндра. Тормозные колодки стянуты пружинами, которые поджимают колодки к нижней опоре и упорам поршней колесного цилиндра. Вследствие нежесткого соединения колодок со щитом тормоза, они самоустанавливаются в момент соприкосновения с тормозным барабаном, что улучшает эффективность торможения и приводит к более равномерному износу накладок.

Рисунок 1.6 - Тормозной механизм заднего колеса:

1 - тормозная колодка; 3 - рычаг привода стояночного тормоза; 4 - палец рычага привода колодок; 5 - корпус колесного цилиндра; 6 - упорный винт; 7 - упорное кольцо; 8 - сухари; 9 - опорная чашка; 10 - пружина; 11 - уплотнительное кольцо поршня; 12 - поршень цилиндра; 13 - штуцер для прокачки привода заднего тормоза; 14 - штуцер трубки подвода тормозной жидкости; 15 - упор колодки; 16 - защитный колпачок колесного цилиндра; 17 - верхняя стяжная пружина колодок; 18 - распорная планка тормозных колодок; 19 - оболочка троса; 20 - опорный щит тормозного механизма; 21 - нижняя стяжная пружина колодок; 22 – заклепка крепления опорной и направляющей пластин колодок; 23 - направляющая пластина; 24 - задний трос привода стояночного тормоза; 25 - пружина заднего троса; 26 - наконечник заднего троса.

Для автоматического регулирования зазора между колодками и барабаном на колодках смонтированы специальные устройства. Каждое из них состоит из оси, приваренной к оси тормоза, и фрикционного элемента. Ось проходит через овальное отверстие ребра колодки. На оси установлены с зазором две свинченные между собой втулки. Между фланцами втулок расположена пружина, ее опорные чашки и две фрикционные шайбы, которые зажимают ребро колодки с определенным усилием. Это усилие таково, что стяжные пружины не могут сместить колодки относительно фрикционных шайб, несмотря на овальные отверстия в ребрах колодок. Но при износе накладок. когда водителю приходится увеличивать усилие на педаль тормоза, увеличивается давление в контуре привода задних тормозов, поршни перемещают колодки относительно фрикционных шайб, прижимая колодки к барабану. При этом колодки займут новое положение относительно барабана. При дальнейшем торможении колодки будут перемещаться на величину зазора между втулкой и осью. Этот зазор обеспечивает плотное прижатие колодок к барабану и необходимый тормозной момент. При растормаживании колодки отводятся от барабана стяжными пружинами на величину зазора между втулкой и осью.

Описание работы тормозов. Когда система расторможена и педаль тормоза под действием пружины 32 оттягивается до упора в выключатель 34 стоп-сигнала, то вместе с педалью оттягивается толкатель 31 с поршнем 26 вакуумного усилителя. Корпус 20 клапана и шток 17 отжаты пружиной 19 в крайнее заднее положение. При таком положении между головкой клапана 27 и седлом клапана образуется зазор, так как поршень отжимает клапан от седла. Вакуумная полость А через канал В, зазор между седлом и клапаном и далее через канал С сообщается с атмосферной полостью D. Поэтому при работающем двигателе разрежение из впускной трубы через клапан 18 передается в полость А и через каналы и зазоры в полость D. Поршни 11 и 15 главного цилиндра под действием возвратных пружин отжаты в заднее крайнее положение до упора в стопорные винты 8, отжимают уплотни- тельные кольца 9 от торца канавки поршня и через образовавшиеся зазоры рабочие полости цилиндра сообщаются с бачком гидроцилиндра и трубопроводами высокого давления. Таким образом, в приводе тормозов давление отсутствует. Поэтому поршни 4 под действием упругой деформации уплотнительных колец 3 отводятся внутрь цилиндров и не оказывают давления на тормозные колодки передних тормозов, которые будут находиться в легком соприкосновении с поверхностью тормозного диска. При движении автомобиля без торможения, то есть когда в гидравлическом приводе нет давления, поршень 36 под действием пружины 40 и торсионного рычага 42 поднят вверх до упора в пробку 35. Поэтому полости корпуса, находящиеся над головкой поршня и под ней, свободно сообщаются. Это открывает свободный проход жидкости к колесным цилиндрам задних тормозов. Но так как нет давления во всем приводе, тормозные колодки 43 отжаты от барабанов.

Рисунок 1.7 - Схема работы тормозов:

1 - диск тормозного механизма; 2 - тормозная колодка переднего тормоза; 3 - уплотнительное кольцо поршня; 4 - поршень колесного цилиндра; 5 - колесный цилиндр переднего тормоза; 6 - тормозной шланг контура привода передних тормозов; 7 - палец крепления тормозных колодок; 8 - ограничительный винт хода поршня; 9 - уплотнительное кольцо; 10 - упорная чашка; 11 - поршень привода задних тормозов; 12 - пружина уплотнительного кольца; 13 - втулка; 14 - корпус главного цилиндра; 15 - поршень привода передних тормозов; 16 - уплотнитель; 17 - шток; 18 - вакуумный клапан; 19 - возвратная пружина корпуса клапана; 20 - корпус клапана; 21 – диафрагма; 22 - корпус вакуумного клапана; 23 - крышка корпуса вакуумного усилителя; 24 - буфер штока; 25 - упорная пластина поршня; 26 - поршень; 27 - клапан вакуумного усилителя; 28 - пружина клапана; 29 - возвратная пружина клапана; 30 - воздушный фильтр; 31 - толкатель клапана; 32 - оттяжная пружина педали; 33 - наконечник выключателя стоп-сигнала; 34 - выключатель стоп-сигнала; 35 - пробка корпуса регулятора давления; 36 - поршень регулятора давления; 37 - втулка корпуса; 38 - уплотнитель головки поршня; 39 - тарелка пружины; 40 - пружина поршня; 41 - уплотнительное кольцо поршня регулятора давления; 42 - рычаг привода регулятора давления; 43 - колодка заднего тормоза; 44 - стяжная пружина колодок; 45 - поршень колесного цилиндра заднего тормоза; 46 - распорная пружина поршней; 47 - уплотнители поршней колесного цилиндра; 48 - педаль тормоза; А - вакуумная полость; В - канал, соединяющий вакуумную полость с внутренней полостью клапана; С - канал, соединяющий внутреннюю полость клапана с атмосферной полостью; D - атмосферная полость; К – шланг, соединяющий вакуумный усилитель с впускной трубой двигателя; I - педаль не нажата; II - торможение; III - нажатие на педаль приостановлено; IV - растормаживание.

При торможении, когда водитель нажимает на тормозную педаль, толкатель 31 перемещает поршень 26. Вслед за поршнем перемещается под действием пружины 28 клапан 27 до упора в седло корпуса клапана. При перекрытии седла полости А и D разобщаются. При дальнейшем перемещении поршня 26 между ним и буртиком клапана 27 образуется зазор, через который полость D сообщается с атмосферой. Наружный воздух поступает в полость D через воздушный фильтр 30, через зазор между толкателем и клапаном и далее через канал С. Атмосферный воздух создает давление на диафрагму 21. За счет разности давления в полостях А и D, а также силы нажатия на педаль тормоза, корпус клапана перемещается вместе со штоком 17, который в свою очередь воздействует на поршень 15 главного цилиндра. Сила, воздействующая на корпус клапана, зависит от степени разрежения во впускной трубе двигателя и от силы, прикладываемой к педали тормоза. При перемещении поршня 15 распорная втулка 13 отходит от стопорного винта 8 и уплотнительное кольцо 9 прижимается пружиной 12 к торцу канавки поршня. Таким образом, компенсационный зазор перекрывается и происходит разобщение полостей цилиндра и бачка. Поэтому при дальнейшем перемещении поршня 15 в рабочей полости привода передних тормозов создается давление жидкости, которое через трубопроводы и шланги передается к колесным цилиндрам передних тормозов. Оно же воздействует и на плавающий поршень 11, который, перемещаясь, создает давление в приводе задних тормозов. Под увеличивающим давлением жидкости в рабочих полостях передние уплотни- тельные кольца поршней распираются и начинают плотнее прилегать к поверхности цилиндра и к торцу канавок, улучшая уплотнение поршней в цилиндре. Под давлением жидкости выдвигаются поршни 4 и 44 колесных цилиндров передних и задних тормозов, прижимая колодки к тормозному диску 1 и к барабану. Создавшиеся тормозные моменты затормаживают вращение передних и задних колес. При этом перераспределяется нагрузка по осям автомобиля: на переднюю ось нагрузка увеличивается, на заднюю - уменьшается. Это приводит к поднятию задка кузова, то есть расстояние между балкой заднего моста и кузовом увеличивается. При этом короткое плечо рычага 42 опускается, и поршень 36 регулятора давления под давлением жидкости начинает опускаться, сжимая пружину 40. В момент полного торможения происходит максимальное перемещение нагрузки с задней оси на переднюю и наибольший подъем кузова. Сцепление колес с дорогой ухудшается, давление торсионного рычага 42 на поршень 36 уменьшается. Вследствие большей площади торца головки поршня сила от давления Р2 жидкости опускает поршень вниз до соприкосновения головки с уплотнителем 38. Дальнейшее поступление жидкости к колесным цилиндрам задних тормозов прекращается, то есть тормозной момент на задних колесах не увеличивается, несмотря на сильное нажатие на педаль тормоза и дальнейшее увеличение давления Р,. Поэтому задние колеса не блокируются и не происходит заноса автомобиля. При освобождении педали тормоза она под действием возвратной пружины 32 возвращается в исходное положение, увлекая за собой толкатель 31 и поршень 26. Задний торец поршня прижимается к головке клапана 27, что приводит к прекращению поступления атмосферного воздуха в полость О. Затем головка клапана отходит от седла и происходит сообщение полостей А и О, т.е. давление в обеих полостях выравнивается, под действием пружины 19 корпус клапана со штоком возвращаются в исходное положение, прекращая нажатие на поршень 15 главного цилиндра. Поршни 11 и 15 под усилием возвратных пружин отжимаются в крайнее положение и упираются в стопорные винты 8. Распорные втулки отводят от торца канавок уплотнительные кольца 9, и через образовавшийся зазор рабочие полости главного цилиндра сообщаются с полостями бачка. Поршни 4 переднего тормоза отводятся от колодок за счет упругости уплотнительных колец 3, а поршни 45 заднего тормоза - сокращением стяжных пружин. При отказе контура привода задних тормозов, из-за его негерметичности, поршень 11 под давлением жидкости перемещается до упора в пробку главного цилиндра, после чего начинает возрастать давление в контуре привода передних тормозов. Вследствие свободного перемещения поршня И увеличивается свободный ход педали тормоза и действует только привод передних тормозов. При выходе из строя контура привода передних тормозов поршень 15 продвигается вперед до упора в поршень 11, после чего начинает действовать контур привода задних тормозов. Свободный ход педали тормоза также увеличивается. При повреждении любого контура загорается лампа контроля уровня жидкости, сигнализируя о падении уровня жидкости в бачке.