Как работают тормоза в машине?

Как работают тормоза в машине?

Система торможения относится к основным устройствам обеспечения безопасности управления автомобилем. По этой причине отказы в работе тормозной системы автомобиля стоят самыми первыми в списке всех дефектов, при наличии которых запрещается эксплуатировать автомобиль.

Устройство тормозной системы автомобиля

Современные автомобили оборудуются тремя или четырьмя системами торможения. К ним относятся:

• основная или рабочая система;
• стояночный тормоз;
• вспомогательная система;
• дублирующий запасной тормоз.

Рабочая система — по эффективности и применению является главной. Прямое предназначение основной тормозной системы автомобиля заключается в снижении скорости машины или её остановке. Принцип работы системы основан на сжатии вращающегося диска или распорке колёсного барабана специальными металлокерамическими колодками, которые сжимаются или разжимаются педалью тормоза через усиливающую гидравлическую систему передачи давления.

Стояночный тормоз — применяется для фиксации положения автомобиля после остановки на стоянку. При отпускании педали рабочего тормоза основная тормозная система отключается, и автомобиль может свободно скатиться под уклон. Второе его назначение – начало движения на крутом подъёме.

Такое часто случается, когда на подъёме глохнет машина. При этом она удерживается на склоне ручным стояночным тормозом. Для начала движения с места необходимо одновременным движением рук и ног включать сцепление, нажимать на газ и убирать стояночный тормоз.

Дублирующая тормозная система — используется для страхования при отказе рабочей системы. Она может быть независимой от рабочей системы и охватывать все контуры основной системы торможения или дублировать только определённую её часть, например, задние тормозные цилиндры. В некоторых случаях роль запасной системы торможения может выполнять стояночный тормоз.

Вспомогательная система торможения — применяется на дальнобойных крупногабаритных машинах типа КрАЗ, МАЗ, КамАЗ и т.п. Она обеспечивает снятие чрезмерной нагрузки с основной системы торможения во время длительного затормаживания крупнотоннажной автомашины на горных и холмистых участках дороги.

Принцип работы

Схема гидравлической тормозной системы

1 — впускной трубопровод двигателя; 2 — запорный клапан; 3 и 6 — вакуумные баллоны соответственно переднего и заднего контуров; 4 — сигнализаторы недостаточной величины вакуума; 5 и 10 — гидровакуумные усилители соответственно переднего и заднего контуров; 7— тормозной механизм заднего колеса; 8 — картер заднего моста; 9 — регулятор давления; 11 — воздушный фильтр; 12 — пополнительный бачок; 13 — главный тормозной цилиндр; 14 — тормозной механизм переднего колеса; 15 — регулировочный эксцентрик; 16 — опорные оси; 17 — опорный диск; 18 — рабочий тормозной цилиндр; 19 — оттяжная пружина; 20 — эксцентриковая шайба; 21 — накладка колодки; 22 — направляющие скобы; 23 — перепускной клапан; 24 — подводящий шланг;

25 — резиновый шланг

Типовая структурная схема рабочей тормозной системы состоит из педали управления, гидравлического приводного устройства и исполнительных тормозных механизмов.

Ещё кое-что полезное для Вас:

: Как работают тормоза

Принцип работы тормозной системы автомобиля заключается в следующем:

1. движение педали управления механически передаётся на поршень главного гидроцилиндра;
2. движение поршня внутрь основного цилиндра приводит к увеличению давления жидкости в трубопроводах, подающих тормозную жидкость на исполнительные цилиндры тормоза каждого колеса;
3. возрастание давления в исполнительных цилиндрах приводит к перемещению поршня, который сжимает дисковые колодки или разжимает барабанные колодки на колесах;
4. под действием трения рабочей поверхности колодок о поверхность диска или барабана происходит затормаживание колёс.

Таким образом, давление ноги на педаль усиливается гидросистемой и действует на тормозные колодки колёс. При снятии ноги с педали гидравлическое давление в системе выравнивается, и поршень в основном гидроцилиндре занимает своё исходное положение. Колодки, находящиеся под воздействием сил возвратных пружин, отпускают диски или барабаны колёс. Гидравлический привод применяется в качестве привода рабочей тормозной системы легковых и грузовых марок авто с небольшой грузоподъёмностью.

Простейший гидравлический привод состоит из следующих основных узлов и механизмов:

• педаль управления;
• основной тормозной цилиндр;
• вакуумный усилитель (может отсутствовать);
• трубопроводы;
• колесные цилиндры;
• регулятор давления.
• главный тормозной цилиндр

Схема гидропривод тормозной системы

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

Различные конструкции главного цилиндра имеют общий принцип работы. В них во всех в свободном положении педали тормозная магистраль имеет свободный выход в резервуар, куда заливается тормозная жидкость. Это даёт возможность производить непрерывную компенсацию:

• утечки жидкости через уплотнительные резинки цилиндров;
• расширения тормозной жидкости при нагревании;
• расширения объёма рабочих цилиндров за счёт выработки накладок на тормозных колодках.

Главный цилиндр разделяет контуры управления торможением (параллельные или диагональные), через два отверстия в два разделённых резервуара каждого контура. Такая схема позволяет сохранить общую работоспособность тормозной системы автомобиля при выходе из строя какого-либо из контуров, что поднимает надёжность и безопасность вождения.

Вакуумный усилитель

Схема ваккумного усилителя

Для увеличения гидравлического давления в системе применяется вакуумный усилитель. Он обычно выполнен в одном модуле с главным тормозныи цилиндром. Усилитель имеет круговую камеру, разделённую на две половины с помощью упругой диафрагмы.

Одна половина камеры сообщается через клапан с впускным коллектором мотора, где создаётся вакуум. Вторая половина камеры имеет свободный выход в атмосферу. При нажатии на педаль её действие усиливается давлением вакуума на поршень основного гидроцилиндра.

В итоге гидравлическое давление в исполнительных цилиндрах увеличивает прижимное усилие колодок дополнительно до 30-40 кг.

Регулятор давления

Регулятор предназначен для снижения давления в рабочих цилиндрах задних колёс при интенсивном торможении. Его необходимость обусловлена тем, что при торможении основная масса автомобиля по инерции переносится на передние колёса, а задние колёса получают разгрузку. Блокировка колёс может привести к заносу автомобиля, поэтому давление в задних цилиндрах ограничивается распределителем давления. Он включён в цепь обоих контуров системы торможения и распределяет жидкость в задние цилиндры колёс.

Трубопроводная схема

Схема компоновки гидропривода

1 — главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем; 2 — регулятор давления жидкости в задних тормозных механизмах;

3-4 — рабочие контуры.

Схема распределения и передачи тормозной жидкости рабочей системы имеет основной и дублирующий контур. Когда отсутствуют дефекты в системе, оба контура функционируют раздельно как основные. При выходе из строя одного контура (утечки жидкости) второй контур работает как дублирующий. Существует следующие три схемы разделения контуров:

1. Параллельная развязка на 2 передних и 2 задних цилиндра в каждом контуре.
2. Диагональная развязка цилиндров по контурам (правый задний – передний левый и наоборот).
3. Дублирующее включение (первый контур включает все 4 рабочих цилиндра, второй контур включает только 2 передних цилиндра).

Отечественные автомобили с приводом на задние колёса имеют разделение контуров по первой схеме. Иномарки и ВАЗы с передними ведущими колёсами имеют устройство тормозной системы автомобиля по второй схеме.

Тормозные механизмы

Механизмы тормозов используются для создания противодействующего вращению колёс механического момента. В основном на всех авто применяются фрикционные механизмы, работающие на трении соприкасающихся материалов. Они устанавливаются на колесе и делятся по конструкции на дисковые и барабанные типы.

1 — колесная шпилька дисковые тормоза 2 — направляющий палец 3 — смотровое отверстие 4 — суппорт 5  — клапан 6 — рабочий цилиндр 7 — тормозной шланг 8 — тормозная колодка 9 — вентиляционное отверстие 10 — тормозной диск 11 — ступица колеса

12- грязезащитный колпачок

Дисковые механизмы могут быть с подвижным или статичным суппортом. Подвижный суппорт способствует равномерному износу трущихся накладок и, кроме того, обеспечивает постоянный зазор до поверхности диска вне зависимости от выработки накладок. Он крепится на подвеске с помощью кронштейна и имеет пазы для установки рабочих цилиндров. Диск, соединённый со ступицей колеса, имеет гладкую поверхность и отверстия для быстрого воздушного охлаждения.

Колодки с тормозящими накладками в нормальном положении прижаты к суппорту возвратными пружинами. Под давлением штока поршня исполнительных цилиндров колодки отжимаются к поверхности диска, происходит его торможение. Для индикации выработки накладок в колодках имеется датчик износа, который сигнализирует на приборную доску о критической выработке фрикционного поверхностного слоя колодок.

Барабанная система тормозов

Барабанные механизмы имеют полукруглые колодки в виде полумесяца с фрикционными накладками с наружной стороны, нижние концы которых закреплены на неподвижной оси, а верхние концы могут раздвигаться под давлением поршней исполнительных цилиндров тормозов.

Прижатые в нормальном положении друг к другу стяжными пружинами полукруглые колодки под давлением поршней раздвигаются и распирают внутреннюю поверхность вращающегося барабана. Трение поверхностей колодок и барабана приводит к торможению колеса.

Для компенсации выработки трущейся поверхности имеется механизм самоподвода колодок к барабану.

По отношению к тормозам барабанного типа дисковые механизмы имеют следующие преимущества:

• температурные изменения материала не влияют на состояние поверхности, и тормозной момент не зависит от нагрева диска;
• эффективное воздушное охлаждение за счёт использования отверстий на диске и высокая температурная стойкость материала;
• меньший тормозной путь за счёт активного действия всей поверхности колодок;
• меньше вес и габариты;
• высокая чувствительность системы торможения;
• оперативность срабатывания;
• лёгкость замены колодок, не требуется обточка и подгонка накладок при замене колодок;
• до 70% инерции движения автомобиля могут гаситься на передних тормозных дисках.

Источник: https://izst-detail.ru/kak-rabotayut-tormoza-v-mashine/

Как проверить тормоза на машине перед покупкой или в процессе эксплуатации

Безотказная качественная работа тормозной системы – это залог безопасного вождения и гарантия того, что если водитель среагирует, он сможет остановить автомобиль и избежать дорожно-транспортного происшествия или свести к минимуму последствия от него. Время от времени необходимо проверять тормозную систему на надежное срабатывание, особенно если автомобиль постоянно эксплуатируется в городе, где водитель практически не передвигается на высоких скоростях и не прибегает к экстренному торможению. Также необходимо проверить тормозную систему при покупке автомобиля «с рук», и в рамках данной статьи мы рассмотрим, как это сделать.

Проверка компонентов тормозной системы

Чтобы остановить автомобиль, водителю достаточно нажать на педаль тормоза или в экстренных случаях дернуть ручник. Два этих действия только кажутся простыми, но для их грамотного исполнения десятки деталей должны сработать слаженно. Не до всех элементов, действующих при торможении машины, можно добраться без снятия агрегатов, но это и не нужно, если не наблюдается проблем с остановкой автомобиля во время движения. Чтобы проверить тормозную систему на наличие критических проблем, достаточно сделать следующее:

1. Убедиться, что работает ABS, если системой оснащен автомобиль. На панель приборов выводится ряд диагностических лампочек, среди которых имеется индикатор, который указывает на наличие или отсутствие неисправностей антиблокировочной системы. Если при старте мотора лампочка ABS загорается и быстро гаснет, это говорит о том, что ЭБУ провел проверку и не обнаружил ошибок в работе системы. В ситуации, когда лампочка не загорается вовсе или горит постоянно, нужно проверить антиблокировочную систему и индикатор на наличие проблем;
2. Проверить вакуумный усилитель и тормозные шланги. Стоит отметить, что на старых российских автомобилях вакуумный усилитель чаще всего отсутствует;
3. Протестировать герметичность тормозов. Для этого нужно сесть в автомобиль и несколько раз нажать на педаль тормоза. Она не должна «проваливаться», и водитель будет ощущать сопротивление при нажатии. После нескольких нажатий подряд педаль должна стать еще более тугой. Если этого не произошло, и сопротивление осталось на прежнем уровне или педаль стала «мягче», это указывает на нарушение герметичности тормозной системы;
4. Проверить уровень и качество тормозной жидкости. Для этого откройте капот, найдите бачок с тормозной жидкостью и убедитесь, что он заполнен ею не выше максимальной отметки и не ниже минимальной. Также важно, чтобы жидкость не пахла гарью.
   Обратите внимание: Если имеет место разгерметизация тормозной системы, тормозная жидкость будет вытекать из бачка, что сложно не заметить;
5. Осмотрите колодки и диски. Обязательно нужно убедиться, что отсутствует износ тормозных колодок. Большинство колодок имеют индикаторы износа, по которым можно сделать соответствующие выводы. Если таких индикаторов нет, можно руководствоваться правилом, что толщина фрикционной накладки должна быть не менее 1-1,5 мм. Также важно проверить на износ тормозные диски.

К тормозной системе автомобиля также относится ручной тормоз, и за его состоянием необходимо следить. Исправный ручник должен не давать откатиться автомобилю на уклоне в 23%. Кроме того, нужно посчитать количество щелчков, которые проходят при поднятии ручника для фиксации автомобиля. Идеально, чтобы ручник затягивался в 3-4 щелчка. В ситуации, когда ручник не держит, нужно его подтянуть, а также проверить состояние колодок ручного тормоза.

Проверка тормозной системы в движении

Помимо визуального осмотра элементов тормозной системы и их диагностики, можно протестировать работу тормозов в движении.

Важно: Проверку тормозной системы в движении можно выполнять только после того как вы убедились, что отсутствуют явные проблемы с ее компонетами.

Для тестирования тормозной системы в движении, нужно на свободном участке дороги разогнать машину до скорости в 40-50 километров в час, после чего резко нажать на педаль тормоза и проследить за процессом торможения автомобиля. Если система торможения и рулевое управление работают идеально, а также нет проблем с шинами, машину в процессе замедления не должно «сносить» в одну из сторон. Длина тормозного пути на каждом автомобиле индивидуальная, и она зависит от веса машина, состояния дорожного полотна, качества шин и многих других факторов.

Рекомендуем прочитать: Правила торможения автомобиля с АБС, без АБС на механике

Обратите внимание: Если автомобиль оснащается системой ABS, процесс его торможения будет несколько отличаться. Резко нажав на педаль, водитель почувствует, что происходит обратная отдача в виде своеобразной вибрации. Когда автомобиль также имеет на борту систему курсовой устойчивости, при резком торможении на панели приборов время от времени начнет загораться индикатор, сигнализирующий о ее работе.

Стоит отметить, что тормозную систему большинства современных автомобилей можно также проверить при помощи диагностического стенда, который укажет на наличие неисправностей, если они имеются.

(416 голос., 4,49 из 5)
Загрузка…

Источник: https://okeydrive.ru/kak-proverit-tormoznuyu-sistemu-avtomobilya/

Проверка действия тормозов автомобиля: признаки неисправности

• Что указывает на необходимость проверки действия тормозов
• Как осуществлять проверку действия тормозов
• Как провести экспресс-проверку тормозной системы авто

Тормозная система автомобиля определенно является одной из важнейших, и она требует регулярной проверки. Если водитель не будет обращать внимания на явные знаки, сигнализирующие о неисправности в системе, он может в результате поплатиться жизнью. Это объясняет, как важно вовремя проводить в автомобиле проверку действия тормозов.

5 признаков, указывающих на необходимость проверки действия тормозов автомобиля

На необходимость обслуживания тормозной системы в первую очередь указывают такие признаки, как аварийная сигнализация индикатора ABS или сигнал ошибки тормозной системы на приборной панели, посторонний скрежет при езде, свист или скрип при торможении и субъективное ощущение слишком большого тормозного пути. Многие из этих причин являются основанием для обязательного и незамедлительного визита в сервис-центр с целью проверки тормозов автомобиля. Но, помимо упомянутых явных признаков, существуют и косвенные, так или иначе указывающие на неисправность.

Разберем пять основных признаков, своевременные действия по выявлению которых надолго сохранят тормозную систему в работоспособном состоянии и, возможно, уберегут автомобиль от серьезных аварий.

Признак №1: слышен скрежет при торможении, а затем и при движении автомобиля.

Обычно не требуется проводить проверку колодок после каждой поездки. Современные колодки снабжаются специальным стальным язычком, при износе он трется о тормозной диск, производя этим действием характерный скрежет. По звукам и можно определить о необходимости замены колодок. Как только колодка начинает изнашиваться и еще имеет некоторый запас толщины, скрежет раздается только при торможении. Язычок при этом касается диска лишь в процессе прижима колодок к диску. Дальнейший износ приведет к тому, что скрежет будет слышен практически постоянно во время движения.

При игнорировании действия язычка на колодку он в конце концов отломится, скрежет прекратится, и колодкой некоторое время еще можно будет пользоваться. Но затем появится уже другой неприятный звук, отличающийся от звука трения язычка о тормозной диск. Это говорит о том, что колодка полностью износилась, и уже сама стальная основа трется о диск. Значит, наступил крайний случай, при котором продолжать поездки без замены колодки настоятельно не рекомендуется, несмотря на то, что автомобиль еще будет тормозить оставшимися целыми колодками на других колесах.

Признак №2: глухой шум и скрежет при торможении.

Издавать посторонний шум тормоза могут и из-за попадания инородного предмета в пространство между тормозным диском и колодкой. Таким предметом может быть обычный камешек. Поэтому при проверке действия тормозов нужно сперва внимательно осмотреть колодки на предмет износа. Возможно, и менять их не придется, если причиной скрежета служит такой мелкий камешек. Чтобы убедиться в наличии постороннего тела между колодкой и диском и удалить его, чаще всего необходимо отсоединить тормозной суппорт.

Признак №3: при торможении машину тянет в сторону.

Если прямо движущуюся машину вдруг повело в сторону, это может говорить о проблемах в тормозной системе. Скорее всего, проблема заключена в заклинивании суппорта, так как при этом возникает сильное трение на одном из колес, в результате чего это колесо начинает тормозить машину и уводить ее в сторону – остальные 3 колеса при этом движутся свободно.

Машину ведет в сторону не только в процессе торможения, значит, причина может быть скрыта и в других системах автомобиля. В данном случае проверка действия тормозов заметно усложняется. Можно попытаться определить источник неисправности по поведению машины. Если в сторону уводит именно рулевое колесо, вероятнее всего, неисправны передние тормоза.

Еще одна причина увода автомобиля может быть связана с шинами, их неравномерной накаченностью или изношенностью. Подвеска автомобиля также потребует проверки.

Признак №4: ощущается вибрация при торможении.

Вибрация педали тормоза обычно сигнализирует о деформации тормозных дисков. Неровности на их поверхности заставляют вибрировать суппорт, который передает действие на педаль. Вибрировать может и рулевое колесо, в особенности при деформировании передних тормозных дисков.

Как правило, диски гнутся в результате действия повышенных температурных нагрузок на них в течение продолжительного времени. Характерный пример: перегрев дисков в процессе длительного торможения и затем проезд машины по луже, вода которой резко охлаждает поверхности дисков. Деформация может возникнуть не только при сильном перепаде температур, но и в результате перегрева, который может возникнуть по причине заклинившего суппорта. Признаком перегрева является синеватая окраска поверхности диска.

Признак № 5: педаль тормоза проваливается при нажатии или, наоборот, тормоза срабатывают от малейшего касания педали.

Проваливающаяся педаль перед торможением в редких случаях говорит об износе, но чаще всего проблема заключается в неисправности гидравлической системы. Обычно проблема связана с утечкой тормозной жидкости, иногда это происходит и при попадании воздуха в систему. Проверку возможной утечки проводят, оставляя под машиной на стоянке кусок белого картона или бумаги. После длительной стоянки по пятнам на материале можно определить, была ли утечка.

https://www.youtube.com/watch?v=r-QEpmVNx8w

Другой крайностью является сверхчувствительность педали тормоза, когда машина тормозит при малейшем действии ногой на педаль. В данном случае можно говорить и о неравномерном износе тормозного диска, и о загрязнении тормозной жидкости под влиянием влаги. Решить эту проблему можно самостоятельно, заменив тормозную жидкость по невысокой цене.

Порядок проверки действия тормозов автомобиля

При торможении автомобиля задействуется множество элементов тормозной системы. Визуальная проверка действия многих из них недоступна, для этого придется снимать часть автомобильного оборудования. Но выполнять эти действия необходимо лишь в крайних случаях, когда в тормозной системе появилось действительно серьезное повреждение.

Предотвратить неисправности поможет регулярная проверка тормозной системы в дилерском сервисном центре. Можно при этом и самостоятельно проверять тормоза, для чего необходимо:

• При наличии системы ABS убедиться в ее исправности.

Это действие легко проделать с помощью соответствующего диагностического индикатора, размещенного на приборной панели автомобиля. Данный индикатор сам укажет, исправна ли антиблокировочная система.

Кратковременное загорание и затухание светового индикатора будет означать, что система ABS просканирована электронным блоком управления и неисправности не выявлены. Когда индикатор горит постоянно либо если он вообще не загорается, это можно считать тревожным симптомом и поводом для скорейшей проверки действия ABS.

• Периодически проверять шланги и вакуумный усилитель в тормозной системе.

Проверка действия вакуумного усилителя осуществляется путем многократного нажатия на педаль тормоза и удержания ее при запуске двигателя.

Если усилитель исправен, педаль тормоза утапливается не до пола. В противном случае появляется характерное шипение. Это сигнал, что вакуумный усилитель нуждается в срочной замене.

• Провести проверку герметичности тормозной системы.

Проверка осуществляется несложными действиями – нужно лишь несколько раз нажать на педаль тормоза. Исправная система ответит сопротивлением при нажатии на педаль, увеличивающимся с каждым нажатием. Если сопротивление педали не меняется и тем более если оно падает, с герметичностью системы есть проблемы.

• Проверить уровень тормозной жидкости и ее состояние.

Для проверки необходимо открыть капот, отыскать емкость с жидкостью и визуально определить ее уровень. Он не должен располагаться выше максимальной и ниже минимальной отметок, обозначенных на емкости.

Во время осмотра нужно обратить внимание и на запах. Пригодная тормозная жидкость не должна пахнуть гарью. Помимо прочего, следует проверить систему на предмет разгерметизации, которую легко обнаружить по стремительно убывающей из емкости жидкости.

• Проверить состояние тормозных дисков и колодок.

Это важное действие, в результате которого определяется степень изношенности данных элементов. Некоторые модели колодок сегодня оснащаются датчиками, дающими необходимую информацию по износу. Если датчики отсутствуют, степень износа колодок определяется визуально по толщине фрикционной накладки – в норме ее толщина составляет не менее 1-2 мм. Вместе с колодками проверку проходят и диски.

Источник: https://www.autocitroen.ru/company/news/proverka-deistviya-tormozov/

Как работают тормоза в автомобиле: Объяснение

Наверное, многим водителям знакома ситуация, когда, например, на дорогу неожиданно выбегает собака, кошка или любое другое животное. Согласитесь очень неприятный момент. Ведь у нас есть всего доля секунды, чтобы отреагировать на ситуацию. В этот момент большинство из нас, наверное, нажмут педаль тормоза, и мы будем уверенные в том, что машина мгновенно начнет останавливаться. Но почему мы уверены в тормозах? Как работает тормозная система в автомобиле? Давайте узнаем, как тормоза, используя науку, останавливает тяжелую машину. 

Наука останавливаться

Перед вами парашютный тормоз снижает скорость и кинетическую энергию, для того чтобы катапультировавшийся летчик благополучно приземлился на землю. 

Если вы двигаетесь у вас есть энергия — кинетическая энергия, если быть точным. Кинетическая энергия — это просто энергия, которой обладает объект, поскольку он имеет массу и скорость (скорость в определенном направлении). Чем больше у вас массы (чем тяжелее) и чем быстрее вы двигаетесь, тем больше у вас есть кинетической энергии. 

Все это конечно хорошо. Но что делать, если вам вдруг нужно остановиться? Как же перейти от быстрого движения к тому, чтобы не двигаться вообще. Для этого вам необходимо избавиться от своей кинетической энергии. 

Например, если вы прыгаете с высоты из летящего самолета, то лучший способ потерять энергию — это парашют. Благодаря гигантскому мешку ткани, который летит за вами, замедляет вас, уменьшая скорость и следовательно парашют помогает избавиться от вашей кинетической энергии. 

В результате парашют позволяет вам спокойно приземлиться на землю целым и невредимым. 

Кстати, мощные драгстер автомобили, которые являются рекордсменами по разгону с места, а также спорткары умеющие разгонятся до рекордных скоростей, также используют для остановки парашюты. Но большинство обычных автомобилей, как вы знаете, используют для остановки и снижения скорости традиционную гидравлическую тормозную систему, которая была изобретена еще в начале 20 века.

Разные тормоза для различных видов транспорта

В автомобилях, грузовиках, самолетах и поездах тормоза в целом работают в принципе одинаково. Также в мире существует множество других видов транспорта, которые также имеют похожий принцип торможения. Тормоза даже есть в ветровых турбинах. Вот краткое сравнение некоторых распространенных тормозных систем.

Велосипед

Если вы катаетесь на велосипеде вы знаете, что, разогнавшись, вам нечего бояться, так как когда вы захотите остановиться, вы воспользуетесь тормозом, предусмотренном в любом велотранспорте.

Обычно для этого вы зажимаете тормозной рычаг на руле и велосипед начинает снижать скорость за счет того, что металлический трос, идущий от тормозного рычага, тянет небольшие суппорты, расположенные на колесе, заставляя толстые резиновые блоки прижиматься к колесу.

В этот момент создается трение между тормозными резиновыми блоками и металлическим ободом колеса. В результате трения создается тепло и уменьшается кинетическая энергия вашего велосипеда. В итоге вы безопасно останавливаетесь. 

Паровоз

Тормоза на паровозе работают, так же как и в автомобиле. На фотографии вы можете видеть тормоз. Он зажимает ведущие колеса локомотива, чтобы замедлить их. Но как же поезд останавливается, если на колесах нет шин? Ведь для остановки необходимо трение, в том числе и дорожной поверхностью?

Все просто. Так как локомотив имеет огромную массу, а его колеса не имеют резины трение создается именно из-за огромного веса, который давит на колеса, прижатые к металлическим рельсам. В результате трения металлических колес с металлическими рельсами также образуется большое количество тепла, которое и снижает кинетическую энергию двоящегося локомотива.

Мотоцикл

Мотоциклы обычно имеют дисковые тормоза, которые содержат тормозные диски, суппорт и тормозные колодки. Тормозной диск, как правило, имеет отверстия (или пазы). Принцип работы тормозов в мотоцикле прост: тормозная колодка, зажимается с помощью тросика, который, как и в велосипеде, может идти на рулевое колесо или на ножную педаль. Как только мотоциклист зажимает педаль тормоза или тормозной рычаг тросик прижимает колодки к тормозному диску. Отверстия в тормозном диске помогают рассеивать выделяемое тепло при трении. 

Самолет

Самолеты имеют тормоза внутри своих колес. Это помогает остановить самолет на взлетно-посадочной полосе. Также в авиатехнике могут использоваться воздушные тормоза, которые увеличивают сопротивление воздуха, что в итоге и замедляет самолет во время полета.  В том числе самолет может тормозить и за счет обратной тяги двигателей, если пилот включит реверс.

Ветровая турбина

Как мы уже сказали ветровые турбины также имеют тормозную систему. Она необходима, чтобы предотвращать слишком быстрое вращение роторов (пропеллеров). У большинства ветровых турбин есть анемометр, который измеряет скорость ветра. Если скорость ветра поднимается выше безопасного уровня, автоматически активируется тормоз, который и приводит к замедлению вращения пропеллеров, либо к их полной остановке. 

К сожалению, высокие скорости ветра означают, что можно было бы получить больше энергии. Но безопасность всегда главнее.

Более детальный взгляд на автомобильные тормозные системы

Ранние автомобильные тормоза были удивительно примитивны по сегодняшним меркам. Вот простая система с трением 1910 года, изобретенная американцем Джоном Ставарцем.

Когда вы нажимаете на рычаг тормоза (обозначен на картинке желтым цветом), под заднее колесо (обозначено коричневым цветом) заезжает огромная тормозная колодка (синего цвета). 

По сути, автомобиль садится на колодку-башмак, зубья которого сцепляются с дорожной поверхностью, в результате чего машина начинает замедляться и в конечном итоге остановится. 

Большинство автомобилей имеют два или три разных типа тормозных систем. Обратите внимание на передние колеса вашей машины. За колесным диском вы увидите тормозные диски. Когда водитель нажимает педаль тормоза, с двух сторон тормозного диска зажимаются тормозные колодки из износостойкого материала.

В результате трения колодок с тормозными дисками образуется тепло, также снижается кинетическая энергия автомобиля, который в итоге начинает замедление. Как видите, тот же принцип, как и в мотоциклах и даже в велосипедных тормозах.

У некоторых автомобилей дисковые тормоза есть и на задних колесах. Но у многих автомобилей до сих пор на задних колесах установлены барабанные тормоза, которые работают несколько иначе. Вместо диска в таких тормозах используется тормозной барабан, внутри которого в полой области установлены также тормозные колодки, которые с помощью пружин и тормозных цилиндров при нажатии водителем педали тормоза прижимаются к поверхности барабана. 

Ручной тормоз автомобиля тормозит задние колеса. Ручной тормоз активируется с помощью ручника расположенного внутри машины. Правда, по сравнению с нажатием педали тормоза, ручной тормоз менее эффективный и менее сильный.

Естественно из-за сильного трения барабаны и тормозные диски могут нагреваться до 500 °C и более! Вот почему барабаны или диски должны быть сделаны из таких материалов, которые не будут плавиться при высоких температурах. Например,для изготовления тормозных дисков, барабанов и тормозных колодок идеально подходят дорогие сплавы металлов, композиты или керамика.

Как работают тормоза в автомобиле

Картинка описание: Когда ваша нога нажимает педаль тормоза,тормозная жидкость в тормозной системе выжимается из узкого цилиндра в более широкий цилиндр. Эта система известна как гидравлическая система. Это позволяет значительно увеличить силу тормозного вашего усилия. 

Теория…

Представьте себе, сколько вам нужно сил, чтобы остановить быстроходную машину. Простое нажатие педали тормоза не создало бы достаточной силы, чтобы активировать все четыре тормоза так, чтобы быстро остановить ваш автомобиль. Вот почему тормоза используют гидравлику: систему заполненных тормозной жидкостью трубок, которые и увеличивают ваше тормозное усилие.

Также благодаря гидравлике тормозные усилия могут передаваться легко из одного места в другое за короткий срок.

 

Когда вы нажимаете на педаль тормоза, ваша нога, по сути, перемещает рычаг, который заставляет сдвинуть поршень в длинном узком тормозном цилиндре (главный тормозной цилиндр), который в свою очередь начинает двигать гидравлическую жидкость (тормозная жидкость) в сторону узкой трубки расположенной на конце тормозного цилиндра.

К этой трубке, как правило, подключены такого же диаметра трубки, идущие на каждый тормоз автомобиля. Далее тормозная жидкость по узким трубкам попадает в более объемные цилиндры, расположенные на колесах.

Поскольку тормозные цилиндры, расположенные на каждом колесе, намного больше, чем цилиндр, расположенный в тормозной системе сразу после педали тормоза, сила, которую вы изначально применили к педали тормоза, значительно увеличивается. В результате эта сила и сжимает тормозные колодки в каждом тормозе колеса. 

На практике…

1. Ваша нога нажимает на педаль тормоза.

• 2. Когда педаль движется вниз, она толкает рычаг, который соединен с поршнем главного тормозного цилиндра.
• 3. Рычаг толкает поршень (синий на картинке) в узкий цилиндр, который заполнен гидравлической тормозной жидкостью (обозначена красным цветом). Когда поршень перемещается в цилиндре, он сжимает тормозную жидкость и толкает ее в узкое отверстие, расположенное в конце цилиндра, к которому подсоединена трубка. Это происходит примерно так же, как ручной насос выжимает воздух из цилиндра в тонкий шланг.

   

• 4. В результате образовавшегося давления тормозная жидкость попадает в длинную тормозную магистраль, состоящую из тормозных трубок, которые подходят к каждому колесу. В результате нагнетенного давления главным тормозным цилиндром, тормозная жидкость в итоге достигает каждого колеса. 
• 5. Далее жидкость под давлением попадает в тормозные цилиндры, расположенные в колесах, которые имеют больший размер, чем главный тормозной цилиндр (цилиндр в колесе обозначен, синим цветом). 
• 6.

  Когда жидкость попадает в тормозной цилиндр, имеющий больший объем по сравнению с главным тормозным цилиндром, то сильно увеличивается тормозное усилие из-за разницы объемов цилиндров в тормозной системе.

• 7. В результате увеличенного давления жидкости поршень в тормозном цилиндре колеса зажимает тормозную колодку, прижимая ее к тормозному диску / барабану.
• 8. В результате трения тормозной колодки и тормозного диска начинается замедление колесного диска, что в конечном итоге и останавливает машину.

Наш простой пример показывает основной принцип работы гидравлической тормозной системы; на практике все немного сложнее.

На самом деле педаль тормоза фактически управляет четырьмя отдельными гидравлическими тормозными линиями, идущие на все четыре колеса. В нашем же примере мы показываем принцип работы тормозов на одном колесе автомобиля.

Для безопасности, как правило, во всех автомобилях используется два отдельных контура гидравлических тормозов. Это необходимо на тот случай, если вдруг из-за каких-то неисправностей вышел из строя один тормозной контур. В этом случае второй контур всей тормозной системы будет по-прежнему функционировать.  

Кто изобрел гидравлические тормоза?

Гидравлические тормоза изобрел Малькольм Лугхед из Детройта, штат Мичиган, США в 1919 году. Выше вы можете видеть его улучшенную конструкцию гидравлической тормозной системы — середина 1920-х годов.

Эта система использует импульс (движущую силу) транспортного средства, чтобы обеспечить необходимое тормозное усилие для остановки машины. Эта сила толкает гидравлический поршень в цилиндре. Это первый в мире тормоз с электроприводом. То есть при нажатии педали тормоза поршень в цилиндре двигался не только за счет силы нажатия педали, но и благодаря движущейся силе транспорта. 

Лугхэд и его брат Аллан были пионерами в авиастроении. Они основали компанию «Лугхед», известную как авиационное производственное предприятие.

Подпишитесь нанаш канал, поделитесь мнением о материале и расскажите о нём друзьям. Больше интересных статей — нанашем сайте.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/1gai.ru/kak-rabotaiut-tormoza-v-avtomobile-obiasnenie-5c97a660633ee400b276134c