Гальмівна система автомобіля

Гальмівна система — одна зі складових автомобіля, в завдання якої входить забезпечення безпеки при двіженіі.Благодаря їй водій має можливість уповільнювати машину, зупиняти її і повністю паралізувати при постановці на стоянку.

Якщо брати тільки механічну складову, то пристрій гальмівної системи не особливо складне і включає вона в себе привід і виконавчі механізми. Такий пристрій застосовується на всіх існуючих типах гальм.

Сучасні авто зараз комплектуються значною кількістю систем безпеки, які, в основному, входять в конструкцію гальм, щоб підвищити їх ефективність. Ці системи ускладнюють пристрій гальм і додають в них ще одну складову — електронну.

різновиди

Гальма на авто застосовуватися почали відразу з моменту появи машин. Перші системи були примітивними і простими, але зі своїм завданням справлялися, оскільки і швидкість руху автотранспорту була невисокою. У міру вдосконалення авто допрацьовувалися і гальма. Також були розроблені різні види гальмівних систем зі своїми конструктивними відмінностями та особливостями.

В цілому, всі види гальмівних систем, використовуваних на транспорті можна розділити за категоріями:

  1. призначення
  2. тип приводу
  3. Пристрій робочих механізмів

Оскільки ця система повинна здійснювати ряд функцій, то в конструкції авто застосовується кілька видів гальм, і у кожного з них своє призначення.

Види за призначенням

На легкових машинах застосовується два види гальм — робочий і гальмо. Додатково ж на автотранспорті можуть застосовуватися ще резервний і гірський гальма.

Робочим здійснюється уповільнення машини аж до повного припинення руху. Особливість їх роботи полягає в тому, що швидкість уповільнення залежить від сили натискання на гальмівну педаль.

Гальмо стоянки, як зрозуміло з назви, призначений для знерухомлення авто на стоянці. Завдяки йому колеса блокуються, і машина не зможе самовільно відкотитися.

Резервний гальмо, ще називають аварійним. Потрібен він для забезпечення зупинки авто при поломці робочої системи. На легкових моделях зазвичай резервного гальма як окремо стоїть системи немає, а його функцію виконує гальмо стоянки.


Гірські гальма застосовується на вантажівках. Суть його полягає в примусовому скиданні оборотів двигуна при русі з гори, що дозволяє сповільнити авто без використання робочого гальма, щоб виключити перегрів і відмова робочих механізмів.

типи приводу

Існуючі види гальмівних систем розрізняються і за типом приводу. В задачу приводу входить передача зусилля робочі механізми або виконання певних дій з їх складовими частинами.

Їх можна розділити на:

  1. механічний
  2. гідравлічний
  3. пневматичний
  4. комбінований

У механічному типі водій впливає на робочі вузли за допомогою систем тяг, тросів і важелів. Для робочих гальм цей тип приводу зазвичай не використовується, зате він нерідко застосовується на гальмах.

Гідравлічний — найпоширеніший на легковиках привід. Побудований він на фізичному властивості рідини — несжимаемости. Це дозволяє використовувати рідину для передачі зусилля на робочі механізми.

Пристрій найпростішої системи гальм

Пневматичний привід застосовується на вантажівках. Тут основним робочим тілом виступає стиснене повітря, що нагнітається компресором. Водій же натискаючи на педаль, відкриває канали, по яких повітря подається в спеціальні камери пов’язані з робочими механізмами.

Комбіновані приводи зазвичай використовуються на спецтехніці. Такий привід може включати в себе конструктивні елементи перерахованих типів приводів. Наприклад, він може бути гідромеханічним, електромеханічним і т. Д.

Різновиди робочих механізмів

Робочі механізми впливають на колеса, забезпечуючи уповільнення їх обертання. Тобто, це основні елементи гальмівної системи. Вони можуть бути стрічковими, дисковими і барабанними. Перший тип практично не використовується і його можна зустріти тільки на спецтехніці. Суть роботи його зводиться до того, що на осі, яка передає обертання на колесо, зроблений барабан, з одягненою на ньому стрічкою. При гальмуванні водій впливає на стрічку, натягуючи її, і за рахунок тертя швидкість обертання барабана сповільнюється.

Дискові механізми — одні з найпоширеніших на легкових машинах. Тут основним робочим елементом виступає диск, жорстко посаджений на колісну маточину. Привід системи пов’язаний з супортом, встановленому на гальмівному диску. У ньому встановлені фрикційні колодки. При гальмуванні за допомогою супорта здійснюється притиск колодок до диска, і тертя між ними сповільнює обертання маточини.

У барабанних гальмах замість диска використовується барабан, посаджений на маточину. Усередині нього на нерухомої частини маточини розміщені дві колодки у вигляді півмісяців. При гальмуванні привід забезпечує разжатие колодок, в результаті вони притискаються до барабану і уповільнюють його обертання.

Пристрій і принцип роботи гідравлічних гальм

Пристрій гальмівної системи, точніше його механічної частини не складне. Для прикладу — система легкового авто з гідравлічним приводом, дисковими передніми і задніми барабанними механізмами одна з найпоширеніших компоновок.

Привід включає в себе головний гальмівний циліндр (ГТЦ) з вакуумним підсилювачем, чотири робочих циліндра (супорта), встановлених на маточинах і з’єднують їх магістралей, по яких подається рідина.

У передніх механізмах (дискових), супорт виконує роль корпусу, в якому встановлений поршень. Ззаду ж, оскільки супорти немає, всередині барабана на нерухомої частини маточини встановлений циліндр з двома поршнями, в торці яких впираються колодки.

Пристрій гальмівних механізмів

Принцип роботи гальмівної системи такий: водій натискає на педаль гальма, тим самим переміщує поршень ГТЦ. Оскільки зусилля потрібно високе, то між педаллю і ГТЦ встановлений підсилювач, що підвищує силу впливу на поршень.

Під час руху, поршень ГТЦ виштовхує рідину. Так як вона нестислива, то створене тиск передається на супорта.

У випадку з дисковими механізмами, тиск рідини забезпечує вихід поршня з циліндра, і він починає притискати колодку до диска. При цьому за рахунок протидіючих сил, сам супорт починає зміщуватися по напрямних і починає притискати другу колодку, розташовану з іншого боку диска.

У барабанних же механізмах тиск рідини також видавлює поршні з робочого циліндра, і вони штовхають колодки, притискаючи їх до барабана.

В даний час на авто все більше застосовується компоновка з дисковими передніми і задніми механізмами.

контури

Недоліком гідравлічної системи є ймовірність пробою магістралі, в результаті рідина витікає, і робоче гальмо перестає працювати.

Щоб виключити ймовірність повної відмови гальм, система розділена на дві незалежні одна від одної частини — контури. Для цього всього лише потрібно зробити головний циліндр двохпоршневими. Кожен з поршнів виштовхує рідину в магістраль, що сполучає тільки два гальмівних механізму. Одна секція головного циліндра, два механізми і трубопроводи, що з’єднують їх, і утворюють контур. На деяких авто один контур йде на передні колеса, а другий — на задні. Але частіше застосовується діагональна компоновка, в якій в контур входить одне переднє і одне заднє колесо, розташовані з різних сторін.

Види контурних систем

Застосування незалежних контурів дозволяє сповільнювати рух навіть з пробитою магістраллю. В цьому випадку відмовляють тільки два робочих механізму, решта ж продовжують працювати.

Системи безпеки

Як зазначено вище, сучасний автомобіль оснащується безліччю систем безпеки, які підвищують ефективність гальм. Першою з таких систем стала антиблокувальна (ABS), що запобігає повне блокування коліс при гальмуванні. А вже на основі її були створені й інші системи:

  • Розподілу зусиль (EBD);
  • Протибуксувальна (ASR);
  • Курсової стійкості (ESP);
  • Екстреного гальмування (BA);
  • Імітації блокування диференціала.

Системи активної безпеки

Встановити всі ці системи вдалося завдяки використанню додаткових модулів:

  • робочого модуля (виконавчого механізму, розрізає в магістралі гальмівної системи);
  • електронного блоку, керуючого модулем;
  • датчиків визначення швидкості обертання коліс.

Працюють ці складові в залежності від того, яка система безпеки задіюється. Наприклад, при включенні ABS під час гальмування блок управління «стежить» за допомогою датчиків за швидкістю обертання коліс. При виявленні, що одне з них сповільнюється швидше, блок подає сигнал на модуль, і останній за допомогою клапанів знижує тиск рідини в магістралі цього колеса.

Гальмівна система постійно вдосконалюється. Але якщо розглядати тільки механічну складову, то особливих поліпшень вона не вимагає. Тому її доопрацювання зводяться до використання нових матеріалів при виготовленні дисків, барабанів, колодок.

А ось електронна складова доопрацюванням піддається частіше. Але тут все зводиться до розширення функціоналу блоку управління. За таким принципом побудовані практично всі системи безпеки, оскільки основою для них виступає ABS. Хоча все частіше системи, побудовані на базі гальм, взаємодіють з іншими, що не відносяться до гальмівної системи. Наприклад, при спрацьовуванні ESP, включаються не тільки гальмівні механізми, а й системи, що стежать за роботою мотора.

сучасні розробки

Якщо в звичних авто для роботи вакуумного підсилювача джерелом розрядження є область у впускному колекторі, то на більш сучасних автомобілях застосовується вакуумний електронасос. Зараз же автовиробники починають впроваджувати електромеханічний гальмівний модуль, який складається зі звичного нам супорта, поєднаного з електромотором. Вони є більш економічними і надійними і незабаром звичні нам гідравлічні гальма замінить саме ця система.