Как выглядит главный тормозной цилиндр

6 августа 2019 0 Автор

Главный тормозной цилиндр – центральный конструктивный элемент рабочей тормозной системы. Он преобразует усилие, прикладываемое к педали тормоза, в гидравлическое давление в тормозной системе. Работа главного тормозного цилиндра основана на свойстве тормозной жидкости, не сжиматься под действием внешних сил.

На современных автомобилях устанавливается двухсекционный главный тормозной цилиндр. Каждая из секций обслуживает свой гидравлический контур. Для переднеприводных автомобилей один из контуров объединяет, как правило, тормозные механизмы правого переднего и левого заднего колес, второй – левого переднего и правого заднего колес. В заднеприводных автомобилях рабочая тормозная система построена несколько иначе. Первый контур обслуживает тормоза передних колес, второй – задних колес.

Главный тормозной цилиндр закреплен на крышке вакуумного усилителя тормозов. Над цилиндром расположен двухсекционный бачок с запасом тормозной жидкости, который соединяется с секциями главного цилиндра через компенсационные и перепускные отверстия. Бачок служит для пополнения жидкости в тормозной системе в случае небольших ее потерь (утечки, испарение). Стенки бачка прозрачные, на них выполнены контрольные метки, что позволяет визуально отслеживать уровень тормозной жидкости. В бачке также устанавливается датчик уровня тормозной жидкости. При падении уровня тормозной жидкости ниже установленного на панели приборов загорается сигнальная лампа.

В корпусе главного тормозного цилиндра расположены друг за другом (тандемом) два поршня. В первый поршень упирается шток вакуумного усилителя тормозов, второй поршень установлен свободно. Уплотнение поршней в корпусе цилиндра выполнено с помощью резиновых манжет. Возвращение и удержание поршней в исходном положении обеспечивают две возвратные пружины.

— Схема главного тормозного цилиндра —

1. шток вакуумного усилителя тормозов;
2. стопорное кольцо;
3. перепускное отверствие первого контура;
4. компенсационное отверстие первого контура;
5.первая секция бачка;
6. вторая секция бачка;
7. перепускное отверстие второго контура;
8. компенсационное отверстие второго контура;
9. возвратная пружина второго поршня;
10. корпус главного цилиндра;
11. манжета;
12. второй поршень;
13. манжета;
14. возвратная пружина первого поршня;
15. манжета;
16. наружная манжета;
17.пыльник;
18. первый поршень

— Принцип работы главного тормозного цилиндра —

При торможении шток вакуумного усилителя тормозов толкает первый поршень. При движении по цилиндру поршень перекрывает компенсационное отверстие. Давление в первом контуре начинает расти. Под действием этого давления перемещается второй контур, давление во втором контуре также начинает расти. В образовавшиеся при движении поршней пустоты заполняются через перепускное отверстие тормозной жидкостью. Перемещение каждого из поршней происходит до тех пор, пока позволяет возвратная пружина. При этом в контурах создается максимальное давление, обеспечивающее срабатывание тормозных механизмов.

При окончании торможения поршни под действием возвратных пружин возвращаются в исходное положение. Когда поршень проходит через компенсационное отверстие, давление в контуре выравнивается с атмосферным давлением. Даже если тормозная педаль отпускается резко, разряжения в рабочих контурах не создается. Этому препятствует тормозная жидкость, заполнившая полости за поршнями. При движении поршня эта жидкость плавно возвращается (перепускается) в бачек через перепускное отверстие.

Если в одном из контуров произойдет утечка тормозной жидкости, другой контур будет продолжать работать. Например, при утечке в первом контуре первый поршень беспрепятственно переместиться по цилиндру до соприкосновения со вторым поршнем. Второй поршень начинает перемещаться, обеспечивая срабатывание тормозных механизмов во втором контуре.

При утечке во втором контуре, работа главного тормозного цилиндра происходит несколько иначе. Движение первого поршня вовлекает в движение второй поршень, который не встречает препятствий на своем пути. Он двигается до достижения упором торца корпуса цилиндра. После чего давление в первом контуре начинает расти, обеспечивая торможение автомобиля.

Читайте также:  Как разобрать складной ключ

Несмотря на то, что ход педали тормоза при утечке жидкости несколько увеличивается, торможение будет достаточно эффективным.

Тормозной цилиндр — компонент тормозной системы, силовой орган, преобразующий давление сжатого воздуха в механическую энергию, которая передаётся через тормозную рычажную передачу на тормозные колодки, прижимая их к ободу колеса или к тормозным дискам.

Корпус и крышки тормозного цилиндра отливаются из чугуна или изготавливаются сварными из стали. Внутри корпуса находятся: поршень с резиновой уплотняющей манжетой и войлочным смазывающим кольцом, шток, отпускная пружина. Шток может быть жестко связан с поршнем, если соединённый с ним рычаг не передаёт на него изгибающего усилия, или шарнирно, если рычаг движется по дуге. В задней крышке тормозного цилиндра имеется отверстие для подвода сжатого воздуха и отверстие для установки манометра при испытаниях, заглушенное пробкой. В передней крышке имеется отверстие для слива конденсата, в горловине крышки установлена резиновая пылезащитная шайба.

Выход штока тормозного цилиндра должен находиться в установленных пределах. При выходе штока меньше нормы увеличивается износ тормозных колодок и создаётся дополнительное сопротивление движению, при выходе штока больше нормы увеличивается расход сжатого воздуха и снижается КПД тормозной рычажной передачи. Величина выхода штока определяется при полном служебном торможении. Если при проведении контрольной проверки тормозов на станции величина выхода штока превышает установленные нормативы, вагон при расчёте тормозного нажатия не учитывается.

Тормозные цилиндры рассчитываются на максимальное давление 0,6 МПа. Давление в тормозных цилиндрах грузовых вагонов на гружёном режиме не должно превышать 0,44 МПа, на порожнем режиме — 0,2 МПа, в тормозных цилиндрах пассажирских вагонов — 0,41 МПа.

В транспортных средствах с гидравлической тормозной системой ключевую роль играют главный и колесные тормозные цилиндры. О том, что такое тормозной цилиндр, каких типов бывают цилиндры, как они устроены и работают, а также о правильном выборе, обслуживании и ремонте данных деталей — читайте в статье.

Тормозной цилиндр — функции, типы, особенности

Тормозной цилиндр — общее наименование управляющих и исполнительных механизмов тормозных систем транспортных средств (ТС) с гидроприводом. Выделяют два разных по конструкции и назначению устройства:

ГТЦ — элемент управления всей тормозной системы, колесные цилиндры — исполнительные элементы, которые непосредственно приводят в действие колесные тормозные механизмы.

ГТЦ решает несколько задач:

• Преобразование механического усилия от педали тормоза в давление рабочей жидкости, которого достаточно для привода исполнительных механизмов;
• Обеспечение постоянного уровня рабочей жидкости в системе;
• Сохранение работоспособности тормозов при потере герметичности, утечках и в других ситуациях;
• Облегчение управления транспортным средством (при наличии усилителя тормозов).

На рабочие цилиндры возложена одна ключевая функция — привод колесных тормозных механизмов при торможении транспортного средства. Также эти компоненты обеспечивают частичный возврат ГТЦ в первоначальное положение при растормаживании ТС.

Типовая схема тормозной системы легкового автомобиля

Число и расположение цилиндров зависит от типа автомобиля и количества осей. Главный тормозной цилиндр один, но многосекционный. Количество рабочих цилиндров может быть равно числу колес, вдвое или втрое больше (при установке двух или трех цилиндров на колесо).

Подключение колесных тормозных механизмов к ГТЦ зависит от типа привода ТС.

В заднеприводных ТС:

• Первый контур — передние колеса;
• Второй контур — задние колеса.

Возможно комбинированное подключение: при наличии двух рабочих цилиндров на каждом переднем колесе, один из них подключается к первому контуру, второй — ко второму, он срабатывает вместе с задними тормозами.

Читайте также:  Газ 3307 фургон технические характеристики

В переднеприводных автомобилях:

• Первый контур — правое переднее и левое заднее колеса;
• Второй контур — левое переднее и правое заднее колеса.

Могут применяться и другие конфигурации тормозных систем, однако указанные выше схемы наиболее распространены.

Конструкция и принцип работы главного тормозного цилиндра

Главные тормозные цилиндры делятся на две группы по количеству контуров (секций):

Одноконтурные цилиндры сегодня практически не используются, их можно встретить на некоторых старых автомобилях. Абсолютное большинство современных автомобилей оснащается двухконтурными ГТЦ — в сущности, это два цилиндра в одном корпусе, которые работают на автономные тормозные контуры. Двухконтурная тормозная система более эффективна, надежна и безопасна.

Также главные цилиндры делятся на две группы по наличию усилителя тормозов:

• Без усилителя;
• С вакуумным усилителем тормозов.

Современные автомобили оснащаются ГТЦ с интегрированным вакуумными усилителем тормозов, который облегчает управление и повышает эффективность работы всей системы.

Конструкция главного тормозного усилителя проста. Его основу составляет литой цилиндрический корпус, в котором располагается два установленных друг за другом поршня — они образуют рабочие секции. Передний поршень штоком связан с усилителем тормозов или непосредственно с педалью тормоза, задний поршень не имеет жесткой связи с передним, между ними располагается короткий шток и пружина. В верхней части цилиндра над каждой секцией располагаются перепускные и компенсационные каналы, также из каждой секции выходит один или два патрубка для подключения к рабочим контурам. На цилиндре устанавливается бачок для тормозной жидкости, он соединяется с секциями с помощью перепускных и компенсационных каналов.

Функционирует ГТЦ следующим образом. При нажатии на педаль тормоза передний поршень сдвигается, он перекрывает компенсационный канал, вследствие чего контур становится герметичным и в нем растет давление рабочей жидкости. Рост давления заставляет двигаться задний поршень, он также закрывает компенсационный канал и сжимает рабочую жидкость. При движении поршней перепускные каналы в цилиндре всегда остаются открытыми, поэтому рабочая жидкость свободно заполняет образовавшиеся за поршнями полости. В результате давление в обоих контурах тормозной системы растет, под действием этого давления срабатывают колесные тормозные цилиндры, толкающие колодки — ТС затормаживается.

При снятии ноги педали поршни стремятся возвратиться в свое первоначальное положение (это обеспечивают пружины), этому же способствуют и возвратные пружины колодок, сжимающих рабочие цилиндры. Однако рабочая жидкость, поступившая в полости за поршнями в ГТЦ через перепускные каналы, не позволяет поршням мгновенно вернуться в первоначальное положение — благодаря этому отпуск тормозов происходит плавно, и система работает более надежно. При возврате в исходное положение поршни открывают компенсационный канал, вследствие этого в рабочих контурах давление сравнивается с атмосферным. При отпущенной педали тормоза рабочая жидкость из бачка свободно поступает в контуры, что компенсирует уменьшение количества жидкости вследствие утечек или по иным причинам.

Конструкция главного тормозного цилиндра обеспечивает работоспособность системы при утечке рабочей жидкости в одном из контуров. Если утечка произошла в первом контуре, то привод поршня второго контура осуществляется напрямую от поршня первого контура — для этого предусмотрен специальный шток. Если утечка произошла во втором контуре, то при нажатии на педаль тормоза этот поршень упирается в торец цилиндра и обеспечивает рост давления жидкости в первом контуре. В обоих случаях увеличивается ход педали и несколько снижается эффективность торможения, поэтому неисправность необходимо как можно скорее устранять.

Читайте также:  Как поставить дворник на ваз 2114

Вакуумный усилитель тормозов также имеет несложную конструкцию. Его основу составляет герметичный цилиндрический корпус, разделенный мембраной на две камеры — заднюю вакуумную и переднюю атмосферную. Вакуумная камера соединена с впускным коллектором двигателя, поэтому в ней создается пониженное давление. Атмосферная камера соединена каналом с вакуумной, также она связана и с атмосферой. Камеры разделены клапаном, установленным на мембране, через весь усилитель проходит шток, который с одной стороны связан с педалью тормоза, а с другой — упирается в главный тормозной цилиндр.

Принцип действия усилителя следующий. При ненажатой педали обе камеры сообщаются через клапан, в них наблюдается низкое давление, весь узел находится в нерабочем состоянии. При приложении усилия на педаль клапан разъединяет камеры и одновременно соединяет переднюю камеру с атмосферой — вследствие этого в ней повышается давление. За счет разницы давлений в камерах мембрана стремится переместиться в сторону вакуумной камеры — это создает дополнительное усилие на штоке. Таким образом, вакуумный усилитель облегчает управление тормозами, снижая сопротивление педали при нажатии на нее.

Конструкция и принцип работы колесных тормозных цилиндров

Рабочие тормозные цилиндры делятся на два типа:

• Для барабанных колесных тормозных механизмов;
• Для дисковых колесных тормозных механизмов.

Рабочие цилиндры в барабанных тормозах — это самостоятельные детали, которые устанавливаются между колодками и обеспечивают их раздвижение при торможении. Рабочие цилиндры дисковых тормозов интегрированы в тормозные суппорты, они обеспечивают прижим колодок к диску при торможении. Конструктивно эти детали имеют существенные отличия.

Колесный тормозной цилиндр барабанных тормозов в простейшем случае представляет собой трубку (литой корпус) со вставленными с торцов поршнями, между которыми находится полость для рабочей жидкости. С наружной стороны поршни имеют упорные поверхности для соединения с колодками, для защиты от загрязнений поршни закрыты эластичными колпачками. Также снаружи находится штуцер для соединения с тормозной системой.

Тормозной цилиндр дисковых тормозов представляет собой цилиндрическую полость в суппорте, в которую через уплотнительное кольцо вставлен поршень. С обратной стороны поршня предусмотрен канал со штуцером для соединения с контуром тормозной системы. В суппорте может быть от одного до трех цилиндров различного диаметра.

Работают колесные тормозные цилиндры просто. При торможении в контуре повышается давление, рабочая жидкость поступает в полость цилиндра и толкает поршень. Поршни цилиндра барабанных тормозов выталкиваются в противоположные стороны, каждый из них приводит в движение свою колодку. Поршни суппорта выходят из своих полостей и прижимают (прямо или косвенно, через специальный механизм) колодку к барабану. При прекращении торможения давление в контуре снижается и в какой-то момент усилия возвратных пружин становится достаточно для возврата поршней в первоначальное положение — ТС растормаживается.

Выбор, замена и обслуживание тормозных цилиндров

При выборе рассматриваемых деталей необходимо строго придерживаться рекомендаций производителя транспортного средства. При установке цилиндров другой модели или типа возможно ухудшение работы тормозов, что недопустимо.

В процессе эксплуатации главный и рабочие цилиндры не нуждаются в специальном ТО и без проблем служат на протяжении многих лет. При ухудшении функционировании тормозных механизмов или всей системы необходимо диагностировать цилиндры и в случае их неисправности — просто заменить. Также периодически нужно проверять уровень тормозной жидкости в бачке и при необходимости пополнять ее.