Гальмові механізми

У гальмових системах сучасних автомобілів найбільш поширені фрикційні гальмові механізми, принцип дії яких грунтується на створенні сил тертя між деталями, що обертаються, і тими, що нерухомі. За формою рухомих деталей колісні гальмові механізми поділяють на барабанні і дискові.

При гідравлічному гальмовому приводі барабанний гальмовий механізм з однобічним закріпленням колодок (рис. 6.29, а) складається з двох гальмових колодок 6 з фрикційними накладками 7. Нижні кінці колодок закріплені на опорному диску 3 за допомогою опорних пальців з ексцентриками 13 для установочного (при складанні) регулювання положення колодок відносно барабана. На колодках установлені (приклепані або наклеєні) фрикційні гальмові накладки 7.

Верхні кінці колодок впираються у поршні робочого гідроциліндра 2.

Стяжна пружина 4 притискає кінці колодок до поршнів, забезпечуючи у неробочому стані зазор між фрикційними накладками і барабаном. При надходженні рідини з привода у робочий циліндр 2 поршні робочого циліндра розходяться, розводячи верхні кінці колодок і притискаючи їх до барабана, який обертається разом з маточиною колеса. Сила тертя, що виникає при цьому, створює гальмовий момент, що уповільнює обертання колеса.

Важливо зазначити, що сумарна сила тертя, прикладена до передньої за напрямом руху автомобіля колодки, відносно точки її закріплення на диску 3 створює момент, який додатково притискає колодку до барабана. В той же час аналогічна сила, що діє на задню колодку, створює момент, що відтискає колодку від барабана. В результаті цього під час руху автомобіля вперед передня колодка створює більший гальмовий момент, ніж задня, а її фрикційна накладка більше зношується. При русі автомобіля назад співвідношення гальмових моментів змінюється на протилежне.

Щоб зрівняти спрацювання накладок на передній колодці, її роблять довшою, ніж на задній, або при однакових накладках рекомендують через деякий час міняти колодки місцями.

В інших конструкціях барабанних гальмових механізмів опори колодок розміщують на протилежних кінцях колодок (рис. 6.29, б), а привід кожної колодки виконують від окремого гідроциліндра. Крім рівномірності зношення фрикційних гальмових накладок, такий механізм з рознесеними опорами колодок дає змогу збільшити гальмовий момент при передньому ходу автомобіля. Проте на

задньому ходу цей момент, порівняно з розглянутим вище механізмом, зменшується. Зважаючи на те, що вертикальні реакції дороги на задні колеса при гальмуванні зменшуються, а на передні збільшуються, механізми з одностороннім закріпленням колодок звичайно встановлюють на задніх колесах, а механізми з рознесеними опорами колодок - на передніх колесах автомобіля.

При пневматичному приводі гальмової системи конструкція колісних барабанних механізмів відрізняється від розглянутої. Основні відмінності полягають у конструкції пристрою, що розтискає колодки. Таким пристроєм для розведення колодок є розтискний кулак (рис. 6.30, б), призначення якого аналогічне гідравлічному робочому циліндру 1 (рис. 6.30, а).

Вал кулака 7 повертається за допомогою важеля 8, зв'язаного з пневматичною гальмовою камерою 9, яка працює завдяки тиску повітря, що надходить до неї від привода.

Нижні кінці колодок звичайно закріплені на ексцентрикових пальцях 10, які забезпечують регулювання зазора між нижніми частинами колодок і барабаном при збиранні механізму. Регулювання зазора між колодками та барабаном під час технічного обслуговування автомобіля досягається за допомогою черв'ячного механізму, розташованого у місці кріплення важеля 8 до вала 7 кулака.

Дискові гальмові механізми мають найбільше використання на сучасних легкових автомобілях, хоча в останні роки їх дедалі частіше застосовують і для вантажних автомобілів.

Використовують в основному два типи дискових механізмів - з нерухомою і з плаваючою скобою.

Конструкція дискового механізму з нерухомою скобою наведена на рис. 6.31.

Гальмовий диск 1 з'єднаний з маточиною колеса, а чавунна скоба 2, за допомогою кронштейна кріпиться на фланці поворотного кулака.

Легкознімні гальмові колодки 3 розміщені у пазах скоби і зафіксовані пальцями 4. Два алюмінієві робочі гальмові циліндри закріплені у скобі з обох боків гальмового диска. У циліндрах є сталеві поршні 6 і 7, ущільнені гумовими кільцями. Порожнини циліндрів з'єднані між собою за допомогою трубки 5. При гальмуванні рідина надходить до обох циліндрів і переміщуючи поршні, притискає гальмові колодки до диска, створюючи у такий спосіб гальмовий момент. При розгальмуванні поршні повертаються у вихідне положення завдяки пружності гумових ущільнюючих кілець.

При зношуванні фрикційних накладок кільця допомагають поршням переміститися у нове положення, наближаючись до диска. Таке автоматичне регулювання автоматично забезпечує постійний зазор (приблизно 0, 1 мм) між колодками і диском. При цьому звичайно підвищуються вимоги до точності виготовлення й установки гальмового диска.

При роздільному (двоконтурному) чи дубльованому приводі передніх і задніх гальмових механізмів у скобі звичайно розміщують по два робочі циліндри з кожної сторони диска (рис. 6.32). Гальмові диски сучасних автомобіля виготовляють з внутрішніми порожнинами (диски, що вентилюються). Це сприяє їх інтенсивному охолодженню.

У дисковому гальмовому механізмі з плаваючою скобою, (див. рис. 6.31, б) остання може переміщуватись у пазах кронштейна, закріпленого на фланці поворотного кулака. У цьому випадку циліндр (у деяких конструкціях - два чи три) розташований з однієї сторони диска. При гальмуванні переміщення поршня викликає переміщення скоби в протилежному напрямі, завдяки чому обидві колодки рівномірно притискаються до гальмового диска. Плаваюча скоба має значно меншу ширину порівняно з нерухомою, що дає змогу легко забезпечити від'ємне плече обкатування підвіски (рис. 6.31, в). При плаваючій скобі хід поршня удвічі більший, ніж у механізмі з нерухомою скобою.

Рис. 6.32. Колісний дисковий гальмовий механізм з чотирма робочими циліндрами:

а - у зібраному стані; б - розріз по осі робочих циліндрів; 1 - гальмовий диск; 2 - шланги; 3 - поворотний важіль; 4 - поворотний кулак; 5 - захисний диск; 6 - клапан випуску повітря; 7 - шпилька кріплення колодок; 8, 9 - половини скоби; 10 - гальмова колодка; 11 - канал підведення рідини; 12, 13- малий та великий поршні

На сучасних легкових автомобілях з'явилися також конструкції дискових гальмових механізмів з хитною - на маятниковому підвісі, скобою і однобічним розташуванням циліндра (циліндрів). Така конструкція усуває ймовірність заїдання скоби, що спостерігається іноді в конструкціях з плаваючою скобою. Основними перевагами дискових гальмових механізмів є висока стабільність роботи (незважаючи на зношення колодок), практична нечутливість до вологи, що потрапляє на диск, гарне охолодження гальмового диска (диск і весь гальмовий механізм відкриті), менша маса порівняно з барабанними механізмами.

До недоліків дискових механізмів належить більш швидке зношування фрикційних гальмових накладок, тому необхідна частіша заміна колодок.