МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИУКРАИНЫ
Харьковский национальныйавтомобильно — дорожный университет
Кафедра автомобилей
Контрольная работа по дисциплине:
Транспортные средства
Выполнил:
Ст-т гр.ТДз-21
Беляев Сергей
№ 096166
Проверил проф.:
Богомолов Виктор
Александрович
Харьков 2010
СОДЕРЖАНИЕ
1. Назначение, конструкция и принципыдействия системы питания карбюраторного двигателя
2. Общая конструкция ведущего моста,назначение основных механизмов
3. Назначение конструкции балки иступицы колёс ведущего моста
4. Назначение конструкции и принципдействия тормозной системы: назначение, конструкция и принципы действия системыпитания карбюраторного двигателя
1. Назначение,конструкция и принципы действия системы питания карбюраторного двигателя
Система питаниякарбюраторного двигателя служит для приготовления горючей смеси, состоящей изпаров топлива и воздуха, подачи ее в цилиндры двигателя, а также удаления изцилиндров отработавших газов.
В систему питаниякарбюраторного двигателя входят:
• приборы и устройствадля хранения топлива и контроля его количества;
• фильтрации и подачитоплива;
• фильтрации и подачивоздуха, а также приготовления горючей смеси и подачи ее в цилиндры двигателя;
• отвода газов изцилиндра и глушения шума при выпуске.
На рисунке приведенапринципиальная схема системы питания автомобильного карбюраторного двигателя 8.Топливо из бака 4, закрытого пробкой 3, подается насосом 9 по трубопроводам кприбору приготовления горючей смеси — карбюратору 14, проходя очистку в фильтре-отстойнике6 и фильтре 10 тонкой очистки топлива. Количество топлива в баке контролируютпо указателю 1, в электрическую цепь которого включен датчик 2. Воздухпоступает в карбюратор через воздушный фильтр13. Приготовленная в карбюраторегорючая смесь подается в цилиндры двигателя по впускному трубопроводу 12, вкотором она расхода подогревается. Отработавшие газыотводятся из цилиндров ватмосферу через систему выпуска, состоящую из выпускного трубопровода 11, трубу7 и глушитель 5 шума выпуска. Конструкция системы выпуска аналогична для всехсистем смесеобразования.
Горючая смесь.
Топливом дляобразования горючей смеси служат бензины марки А-72, А-76, АИ-93, АИ-98.Теоретически подсчитано, что для полного сгорания 1 кг бензина требуется около15 кг воздуха (точнее кислорода, содержащегося в этом количестве воздуха).Состав горючей смеси характеризуют коэффициентом избытка воздуха
а = L/L0,
где La — действительноеколичество воздуха, участвующего в процессе сгорания;
Lo — количествовоздуха, теоретически необходимое для полного сгорания топлива.
Если в составе горючейсмеси масса воздуха соответствует теоретически необходимой для полного сгорания1 кг бензина, т. е. примерно 15 кг, то a=1 и такая смесь называется нормальной.При избытке воздуха (а > 1) смесь называется бедной, а при недостатке (а 1,1 сопровождаетсязначительным падением мощности двигателя и возрастанием удельного расходатоплива.
Горючая смесь, поступаяв цилиндры, смешивается с остаточными отработавшими газами и образуется рабочаясмесь. Добавление к горючей смеси отработавших инертных газов оказываетотрицательное влияние на воспламенение и горение рабочей смеси. Чем большепроцентное содержание остаточных газов в рабочей смеси, тем медленнее онагорит. Если содержание отработавших газов в цилиндрах довести до 50% процентовпо массе, то воспламенение рабочей смеси становится невозможным. Очевидно,когда необходима максимальная мощность, горючая смесь должна иметь мощностнойсостав. Однако большую часть времени автомобильный двигатель работает в режимечастичных нагрузок, когда мощность, развиваемая двигателем, меньшемаксимальной. При таком режиме основное значение имеет минимальный расходтоплива, который достигается при экономичном составе горючей смеси. Так как помере уменьшения мощности содержание в цилиндрах отработавших газов возрастает,то изготовляемая горючая смесь должна немного обогащаться. Изложенныетребования к изменению состава горючей смеси на режимах максимальной мощности,частичных и малых нагрузках по расходу топлива G иллюстрирует график (рис.,кривая l) который называют характеристикой идеального карбюратора.
Простейший карбюратор.
Схема простейшего(элементарного) карбюратора с движением воздуха сверху вниз — падающим потокомпокачана на рисунке. Карбюратор состоит из четырех основных частей:
• поплавковой камеры 7с поплавком 8;
• жиклера 6 сраспылителем 5;
• диффузора 2;
• дроссельной заслонки4.
Топливо поступает впоплавковую камеру из бака через трубопровод 10. В камере находится поплавок,который действует на запорную иглу 9. При достижении топливом предельногоуровня в поплавковой камере поплавок прижимает иглу к седлу, прекращая доступтоплива. При снижении уровня топлива поплавок опускается и открывает доступтоплива в камеру. Чем больше расход топлива, тем ниже его уровень и тем большеепроходное сечение для топлива создается между иглой и седлом. Поплавковаякамераканалом 11 сообщается с трубой 1. Наивысшийуровень топлива в поплавковойкамере на несколько миллиметров (расстояние Ah) ниже кромки выходного отверстияраспылителя, что предотвращает истечение топлива при неработающем двигателе.
В воздушной трубе 1установлен диффузор 2, в самую узкую часть которого выведен конец распылителя5. Диффузор служит для повышения скорости движения воздуха через карбюратор иувеличения разрежения у распылителя. конструкцияавтомобиль карбюратор ведущий мост
За диффузором ввоздушной трубе находится дроссельная заслонка 4, связанная с педалью.Водитель, нажимая на педаль, меняет положение дроссельной заслонки и регулируетколичество горючей смеси, подаваемой в цилиндры. Чем больше открыта дроссельнаязаслонка, тем большее количество горючей смеси поступает в цилиндры и тембольшую мощность может развивать двигатель. Участок трубы 1 от горловиныдиффузора до оси дроссельной заслонки называют смесительной камерой 3.
При работе двигателявоздух движется по трубе 1 сверху вниз. В диффузоре скорость воздуха, аследовательно, и разрежение увеличиваются. Перепад давления воздуха междупоплавковой камерой и диффузором создает условия для вытекания из распылителятоплива, которое подхватывается потоком воздуха и распыливается. В смесительнойкамере значительная часть топлива испаряется, образуя горючую смесь. На количествотоплива, поступающего в распылитель, влияют не только перепад давлений воздуха,но и размеры отверстия в жиклере 6 (калиброванной пробке) и уровень топлива впоплавковой камере.
Одной из основныхтрудностей приготовления горючей смеси является кратковременность этогопроцесса. Скорость движения воздуха и смеси во впускном тракте двигателясоставляет 30 — 100 м/с, а время смесеобразования иногда не превышает 0,02 с.Улучшению испарения топлива и процесса смесеобразования в этих условияхспособствуют применение в качестве топлива легкоиспаряющейся жидкости,увеличение поверхности испарения распыливанием топлива и обдув поверхностикапель топлива, пониженное давление среды, в которую вытекает топливо, подогревтоплива и воздуха, подача из распылителя эмульсии.
По мере открытиядроссельной заслонки увеличивается количество воздуха, проходящего черезкарбюратор, возрастают его скорость и разрежение в диффузоре, что увеличиваетрасход топлива. Однако требуемого соответствия между повышением расходоввоздуха и топлива не происходит, вследствие чего горючая смесь, приготовляемаяпростейшим карбюратором, при увеличении открытия дроссельной заслонкиобогащается (см. рис.). Сопоставление характера изменения составов смесипростейшего (кривая 2) и идеального (кривая 1) карбюраторов позволяет сделатьзаключение о том, что при работе двигателя на различных режимах простейшийкарбюратор приготовляет смесь, состав которой не соответствует требуемому.Кроме того, при небольших нагрузках разрежение в диффузоре простейшего карбюраторанастолько мало, что приготовление горючей смеси становится невозможным.
Для исправленияхарактеристики простейшего карбюратора, служащего основой современныхкарбюраторов, его дополняют рядом устройств, обеспечивающих приготовление наразличных режимах горючей смеси, близкой по составу к требуемой.
Для автомобильныхкарбюраторных двигателей характерны следующие режимы работы: пуска двигателя,требующего вследствие плохого испарения топлива очень богатой смеси; холостогохода и малых нагрузок (а = 0,6/0,8); частичных нагрузок (а = 0,9/1,1);максимальных (полных) нагрузок (а = 0,8/0,9); резкого открытия дроссельнойзаслонки, которое не должно сопровождаться основным режимам работы двигателякарбюратор имеет следующие ощутимым обеднением горючей смеси.
Соответственнодозирующие системы и устройства: пусковое устройство, систему холостого хода, главноедозирующее устройство, экономайзер, эконостат (не обязательно) и ускорительныйнасос Схемы и принцип действия дозирующих устройств карбюратора. Главное дозирующееустройство обеспечивает приготовление горючей смеси, близкой по составу кэкономичной во всем диапазоне частичных нагрузок. Оно состоит из простейшегокарбюратора и компенсирующего устройства, назначением которого являетсяобеднение смеси в необходимых пределах по мере роста расхода воздуха.
По способу компенсацииглавные дозирующие устройства могут быть нескольких типов. На большинствесовременных отечественных автомобильных двигателей применены карбюраторы,имеющие главные дозирующие системы с понижением разрежения у топливного жиклера(с пневматическим торможением топлива) Схема главного дозирующего устройствапонижением понижением разрежения у топливного жиклера показана на рисунке. Отпростейшего карбюратора рассматриваемая система отличается наличием колодца 5 ивоздушного жиклера 6, который сообщает колодец с атмосферой.
При работе двигателяпоступающее из поплавковой камеры 4 в колодец топливо через жиклер 3 и воздухчерез жиклер б смешиваются, образуют эмульсию, которая подается распылителем Ли диффузор 1. Чтобы лучше эмульсировалось топливо, в колодце установлена трубка7 (такие карбюраторы называют эмульсионными). Основное влияние па расходтоплива оказывает разрежение, передающееся в полость колодца из диффузора. Чембольше разрежение, тем больше расход топлива через жиклер 3. Воздух,поступающий в колодец Через жиклер 6, изменяет разрежение перед жиклером3. Приэтом интенсивность, истечения топлива снижается (затормаживается) по сравнениюс простейшим карбюратором. Подбором размера воздушного жиклера можно обеспечитьтакую закономерность изменения разрежения у топливного жиклера, котораяпозволяет по мере открытия дроссельной заслонки 2 и увеличения разрежения вдиффузоре обеднять горячую смесь до желаемых пределов.
Экономайзер обогащает приготавливаемуюглавным дозирующим устройством горючую смесь при работе двигателя в режимемаксимальных нагрузок. Привод экономайзера может быть механическим илипневматическим.
Экономайзер смеханическим приводом состоит из клапана 7 (рис.), установленного в поплавковойкамере 3 карбюратора, жиклера 6, через который топливо от клапана можетпоступать в распылитель главной дозирующей системы, и толкателя 4 с подвижнойстойкой 2, соединенной с дроссельной заслонкой 1.
Когда угол поворота осидроссельной заслонки составляет 80 — 85% максимального угла, толкатель 4опускается настолько, что открывает клапан 7. При этом топливо из поплавковойкамеры 3 начинает поступать в распылитель через два жиклера 5 и б экономайзера,в результате чего горючая смесь обогащается. Степень обогащения зависит отразмеров жиклера б, которые выбирают таким образом, чтобы обеспечить получениегорючей смеси мощностного состава. Момент включения экономайзера зависит отдлины толкателя 4. В современных карбюраторах длина толкателя регулируемая.
/>
Момент включенияэкономайзера с пневматическим приводом определяется не только положениемдроссельной заслонки (нагрузкой), но и частотой вращения коленчатого вала двигателя.
Эконостат представляетсобой обогащающее устройство, устраняющее чрезмерное обеднение горючей смеси вограниченном диапазоне нагрузок. Эконостаты выполняют по схемам, аналогичнымсхемам главной дозирующей системы или простейшего карбюратора. В первом случаеэконостаты имеют топливный и воздушный; жиклеры, а во втором — только топливныйжиклер.
Система холостого ходаслужит для приготовления горючей смеси на режиме холостого хода, когда главнаядозирующая система не работает.
Распространенная схема системыхолостого хода показана на рисунке, я. Распылитель системы имеет два отверстия2 и 4, выполненные в трубе карбюратора. Когда дроссельная заслонка 1 прикрыта,отверстие2 находится ниже заслонки, а отверстие 4 — выше ее кромки, в месте,где разрежение мало. Степень закрытия дроссельной заслонки на режиме холостогохода изменяют регулировочным винтом 10. К системе холостого хода относятсятакже каналы 5 и 7, воздушный жиклер 6 и топливный жиклер 8.
При работе двигателя нарежиме холостого хода разрежение, возникающее за дроссельной заслонкой,передается через каналы 5 и 7 к топливному жиклеру 8. Вследствие этого изпоплавковой камеры 11 начинает поступать топливо в каналы 7 и 5 через топливныйжиклер 9 главной дозирующей системы и топливный жиклер 8холостого хода. Вканале 5 топливо смешивается с воздухом, поступающим через воздушный жиклер 6,а в зоне отверстия 4 к образующейся эмульсии добавляется воздух. Черезотверстие 2 в пространство за дроссельной заслонкой поступает эмульсия, котораяподхватывается потоком воздуха, смешивается с ним, в результате чего образуетсягорючая смесь. Количество поступающей эмульсии можно регулировать винтом 3.
При открытиидроссельной заслонки расход воздуха через диффузор увеличивается, а разрежениеза заслонкой уменьшается. Однако обеднения смеси не наступает, так как обаотверстия распылителя системы холостого хода оказываются расположенными задроссельной заслонкой (рис., б) и через отверстие 4 начинает поступать эмульсия.Так обеспечивается плавный переход от режима холостого хода к режимам нагрузки.
Ускорительный насоспредназначен для устранения обеднения смеси и улучшения приемистости двигателяв некоторых условиях движения автомобиля (обгон, подъем), когда режим работыдвигателя резко меняется. При резком открытии дроссельной заслонки на короткиймомент наступает обеднение смеси, так как расход воздуха и подача топливаувеличиваются в неодинаковой мере.
Колодец 3 (рис.)ускорительного насоса находится в поплавковой камере 10 и сообщается с нейчерез обратный шариковый клапан 2. В колодце имеется поршень 4, на штокекоторого установлена пружина 8. Пружина упирается в планку 9, закрепленную наподвижной стойке 1, которая соединяется с дроссельной заслонкой. В распылителе6ускорительного насоса, расположенного над верхней кромкой диффузора, установленжиклер 7 с небольшим выходным отверстием. В канале, по которому подаетсятопливо к распылителю, размещен нагнетательный клапан 5.
Под поршнемускорительного насоса находится топливо, поступающее в насос из поплавковойкамеры через клапан 2. При резком открытии дроссельном заслонки планка 9сжимает пружину 8 и поршень оказывает на топливо давление, под действиемкоторого обратный клапан закрывается и прекращает доступ топлива назад, впоплавковую камеру, а нагнетательный клапан поднимается со своего седла.Топливо впрыскивается в трубу карбюратора, и тем самым предотвращаетсяобеднение горючей смеси. Для лучшей приемистости впрыскивание растягивается на2-3 с, что обеспечивается подбором пружины 8 с соответствующей характеристикой.При плавном открытии дроссельной заслонки горючая смесь не обогащается, так какмедленно опускающийся поршень вытесняет топливо из колодца ускорительногонасоса через обратный клапан назад, в поплавковую камеру.
Пусковое устройствослужит для приготовления горючей смеси при пуске холодного двигателя, когдаусловия образования горючей смеси неблагоприятны. Частота вращения коленчатоговала двигателя при пуске составляет 50—100 об/мин, вследствие чего скорость иразрежение воздуха в диффузоре карбюратора малы — распыливание и обдув топлива,а также его испарение недостаточны. Кроме того, в холодном двигателе частьпаров топлива на пути в цилиндры конденсируется на стенках впускноготрубопровода. Для того чтобы в цилиндры двигателя поступало достаточное длявоспламенения смеси количество испарившегося топлива, необходимо резкообогащать горючую смесь в карбюраторе.
Пусковым устройствомслужит воздушная заслонка, с помощью которой перекрывают при пуске холодногодвигателя воздушную трубу карбюратора перед распылителями и диффузором. Приэтом количество воздуха, проходящего через карбюратор, уменьшается, аразрежение в диффузоре становится настолько значительным, что топливо начинаетвытекать из распылителя главной дозирующей системы, обеспечивая образование горючейсмеси. После первой вспышки воздух поступает через автоматический клапан навоздушной заслонке. По мере прогрева двигателя воздушную заслонку приоткрываютвручную.
Для автоматическогопостепенного открытия воздушной заслонки на некоторых карбюраторах двигателейлегковых автомобилей применяют автоматические устройства, реагирующие как наповышение температуры, так и на рост частоты вращения коленчатого вала.
Конструкции системыпитании.
Топливные баки (одинили несколько) устанавливают на автомобиле, чтобы обеспечить запас топлива,необходимый для определенного пробега автомобиля. Обычно топливный бак состоитиз двух сваренных между собой штампованных корытообразных половин. Внутри бакаимеются перегородки, увеличивающие жесткость бака и уменьшающие плесканиетоплива.
Отверстие в днищетопливного бака предназначено для слива отстоя, оно закрывается пробкой.Топливом бак заполняют через заливную горловину, расположенную в верхней частибака. Горловина герметично закрыта крышкой, в которой смонтированы два клапана:впускной (воздушный) и выпускной. Через впускной клапан в бак подается воздухпо мере расхода топлива, что предотвращает образование в баке чрезмерногоразрежения. Этот клапан открывается при разрежении в баке 1—4 кПа. Приувеличении давления в баке на 10 — 20 кПа (например, вследствие повышениятемпературы окружающего воздуха) открывается выпускной клапан. Такое устройствокрышки уменьшает потери топлива из-за испарения его наиболее летучих (пусковых)фракций.
Уровень топлива в бакеконтролируют по показаниям электрического указателя, смонтированного на щиткеприборов. Датчик указателя установлен в баке. Кроме того, иногда топливные бакиснабжают стержневыми измерителями уровня топлива.
Топливные фильтрыпредназначены для очистки топлива от механических примесей. Для этогоиспользуют фильтр-отстойник, а на многих двигателях, кроме того, фильтр тонкойочистки топлива.
/>
Топливныйфильтр-отстойник состоит:
• 1 — корпус;
• 2 и 5 — трубопроводы;
• 3 — болт;
• 4 — крышка;
• 6 — фильтрующийэлемент;
• 7 — стойка;
• 8 — пружина;
• 9. — пробка сливногоотверстия;
• 10 — пластина;
• 11 — отверстия;
• 12 — выступы.
2.Общая конструкцияведущего моста, назначение основных механизмов
Мосты автомобиля служатдля поддерживания рамы и кузова и передачи от них на колеса вертикальнойнагрузки, а также для передачи от колес на раму (кузов) толкающих, тормозных ибоковых усилий.
В зависимости от типаустанавливаемых колес мосты подразделяются на ведущие, управляемые,комбинированные (ведущие и управляемые одновременно) и поддерживающие.
Ведущий мостпредназначен для передачи на раму (кузов) толкающих усилий от ведущих колес, апри торможении — тормозных усилий.
/>
Ведущие мосты:
• а — разъемный;
• б — неразъемныйштамповано-сварной;
• в — неразъемныйлитой.
Ведущий мостпредставляет собой жесткую пустотелую балку, на концах которой на подшипниках установленыступицы ведущих колес, а внутри размещены главная передача, дифференциал иполуоси. В зависимости от конструкции балки ведущие мосты бывают разъемные инеразъемные (цельные), а по способу изготовления балки—штампованно-сварные илитые.
Картер разъемноговедущего моста (рис., а) обычно отливают из ковкого чугуна, и он состоит издвух соединенных между собой частей 2 и 3, имеющих разъем в продольнойвертикальной плоскости. Обе части картера имеют горловины, в которыхзапрессованы и закреплены стальные Трубчатые кожухи 1 полуосей. К ним привареныопорные площадки 4 рессор и фланцы 5 для крепления опорных дисков колесныхтормозных механизмов. Разъемные ведущие мосты применяются на легковыхавтомобилях, грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности.
Картер неразъемногоштамповано-сварного ведущего моста (рис., б) выполняется в виде цельной балки 9с развитой центральной частью кольцевой формы. Балка имеет трубчатое сечение исостоит из двух штампованных стальных половин, сваренных в продольной плоскости.Средняя часть балки моста предназначена для крепления с одной стороны картераглавной передачи и дифференциала, с другой — для установки крышки. К балкемоста приварены опорные чашки 7 пружин подвески, фланцы 6 для крепления опорныхдисков тормозных механизмов и кронштейны 8, 10 крепления деталей подвески.Неразъемные штамповано-сварные ведущие мосты получили распространение налегковых автомобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности.Эти мосты при необходимой прочности и жесткости по сравнению с литыминеразъемными мостами имеют меньшую массу и меньшую стоимость изготовления.
Неразъемный литойведущий мост (рис., в) изготовляют из ковкого чугуна или стали. Балка 13 мостаимеет прямоугольное сечение. В полуосевые рукава запрессовываются трубы 11 излегированной стали, на концах которых устанавливают ступицы колес. Фланцы 12предназначены для крепления опорных дисков тормозов. Неразъемные литые ведущиемосты получили применение на грузовых автомобилях большой грузоподъемности. Такиемосты обладают высокой жесткостью и прочностью, но имеют большую массу игабариты.
Неразъемные ведущиемосты более удобны в обслуживании, чем разъемные мосты, так как для доступа кглавной передаче и дифференциалу не требуется снимать мост с автомобиля.
Управляемый мостпредставляет собой балку с установленными по обоим концам поворотными цапфами.Балка 4 (рис.) кованая, стальная, имеет обычно двутавровое сечение. Средняячасть балки выгнута вниз, что позволяет более низко расположить двигатель.Шкворень 16 закреплен неподвижно в бобышке балки клиновым болтом 3. Поворотнаяцапфа 9 установлена на шкворне на бронзовых втулках 1 и 8, запрессованных вотверстия ее проушин. Поворотные рычаги 18 вставлены в конические отверстияпроушин цапфы и закреплены гайками. Между балкой моста и поворотной цапфойустановлен опорный подшипник. Он состоит из двух шайб 6 и 7, нижняя из которыхнеподвижно сидит в расточке и одевается вместе с цапфой. Осевой зазор междуповоротной цапфой и балкой регулируют прокладками 2. К поворотной цапфе болтамиприкреплен опорный диск колесного тормозного механизма. На цапфе на двухконических роликовых подшипниках установлена ступица 10 переднего колеса. Подшипникиступицы закреплены гайкой 11, которая фиксируется замочным кольцом, шайбой иконтргайкой. Гайкой 11 также регулируется затяжка подшипников во времяэксплуатации.
Комбинированный моствыполняет функции ведущего и управляемого мостов. К полу осевому кожухукомбинированного моста прикрепляют шаровую опору, на которой имеются шкворневыепальцы. На последних устанавливают поворотные кулаки (цапфы). Внутри шаровыхопор и поворотных кулаков находится карданный шарнир (равных угловыхскоростей), через который осуществляется привод на ведущие и управляемые колеса(см. рис.).
/>
Передний мост грузовогоавтомобиля ЗИЛ-130:
• 1 и 8 — втулкишкворня;
• 2 — регулировочныепрокладки;
• 3 — клиновой болт;
• 4 — балка моста;
• 5 — поперечнаярулевая тяга;
• 6 и 7 — шайбы опорногоподшипника;
• 9 — поворотная цапфа;
• 10 — ступица колеса;
• 11 — регулировочнаягайка;
• 12 — контргайка;
• 13 — замочная шайба;
• 14 — сальник;
• 15 — тормознойбарабан;
• 16 — шкворень;
• 17 — продольнаярулевая тяга;
• 18 — поворотныйрычаг.
Поддерживающий мостпредназначен только для передачи вертикальной нагрузки от рамы к колесамавтомобиля. Он представляет собой прямую балку, по концам которой наподшипниках смонтированы поддерживающие колеса. Поддерживающие мосты применяютна прицепах и полуприцепах, а также на легковых автомобилях с приводом напередние колеса.
3.Назначениеконструкции балки и ступицы колёс ведущего моста
Балка ведущего мостаможет быть разъемной и состоять из двух соединенных болтами частей (легковыеавтомобили и грузовые автомобили малой и средней грузоподъемности) илинеразъемной, выполненной в виде цельной балки с центральной частью кольцевойформы (легковые автомобили и грузовые автомобили средней и большойгрузоподъемности).
На рис. 140представлена балка заднего моста автомобиля ГАЗ-53А. К картеру 7 привареныцапфы 5, имеющие обработанные шейки 1 и 2 под подшипники ступиц колес. Сзади ккартеру приварена крышка 13. Выемки 11 обеспечивают монтажные зазоры приустановке редуктора. На цапфы 5 напрессованы и приварены стальные фланцы 4, ккоторым прикреплены тормозные щиты. запрессованная втулка 3 сальника служитупором для внутреннего кольца подшипника ступицы колеса. Подшипники ступицустанавливают на шлифованные шейки 1 и 2 цапфы и крепят гайками и контргайками,навертываемыми на концы цапф. Скоба 8 и кронштейн 9, приваренные к заднейстенке корпуса, служат для крепления тормозных трубок. Заливное отверстие длямасла находится на картере главной передачи.
Типы главных передач.назначение главной передачи — увеличение крутящего момента и передача его наполуоси, расположенные под углом 900 к продольной оси автомобиля. Ееконструкция должна быть компактной, а работа плавной и бесшумной. Деталиглавной передачи испытывают большие нагрузки, поэтому необходима высокая точностьпри регулировке ее подшипников и зацепления зубчатых колес. Главные передачимогут быть зубчатые и червячные. Главная передача, в которой одна пара зубчатыхколес, называется одинарной, две пары — двойной.
/>
Рис. 141 – одинарнаяглавная передача.
Одинарную главнуюпередачу (рис. 141, а и 6), состоящую из пары находящихся в постоянномзацеплении конических зубчатых колес, применяют преимущественно на легковыхавтомобилях и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности. Ведущаяшестерня в ней соединена с карданной передачей, а ведомое колесо — с коробкойдифференциала и через дифференциал — с полуосями. Одинарная главная передачаможет быть с обычными коническими (рис. 141, а) и гипоидными (рис. 141,6)зубчатыми колесами. Гипоидная передача работает более надежно, плавно ибесшумно, чем передача с обычными коническими зубчатыми колесами со спиральнымизубьями.
/>
Рис.140 — Балка заднего ведущего моста:
1и 2 — шейки под подшипники ступиц; 3 — втулка сальника; 4 — фланец; 5 — цапфа;6 — рессорная подушка'; 7 — картер; 8 — скоба; 9 — кронштейн тройника; 10 — отверстие для сапуна; 11 — выемки; 12 — отверстие для слива масла; 13 — крышкакартера.
Одинарныепередачи с коническими зубчатыми колесами со спиральными зубьями применяют наавтомобилях семейств ЗАЗ и УАЗ, а гипоидные одинарные передачи — на автомобиляхГАЗ-53А, ГАЗ-53-12, ГАЗ-3102 «Волга», семейства ВАЗ «Жигули». Гипоиднаяпередача позволяет ниже опустить пол кузова легкового автомобиля, так как осьее ведущего зубчатого колеса можно расположить ниже 'оси ведомого зубчатогоколеса (оси заднего моста). Вследствие этого опускается центр тяжестиавтомобиля и улучшается его устойчивость.
Двойныепередачи устанавливают на автомобилях большой грузоподъемности и на некоторыхавтомобилях средней грузоподъемности, когда общее передаточное числотрансмиссии должно быть значительным, так как переедаются большие крутящиемоменты. В двойной главной передаче (рис. 141,6) крутящий момент увеличиваетсяпоследовательно двумя парами зубчатых колес, из которых одно — коническое, адругое – цилиндрическое. Общее передаточное число двойной передачи равнопроизведению передаточных чисел составляющих пар.
4. Назначениеконструкции и принцип действия тормозной системы
Если отключитьдвигатель от ведущих колес, то автомобиль будет продолжать движение по инерции(накатом). Под действием сил сопротивления движению скорость автомобиляснижается и, наконец, он останавливается. Однако торможение при этомпроисходит на большом участке пути. Более эффективным является торможение поддействием специально создаваемой внешней силы, называемой тормозной. Тормознаясила возникает между колесом и дорогой в результате того, что тормозноймеханизм препятствует его вращению. Направление тормозной силы противоположнонаправлению движения автомобиля. Тормозная сила тем больше, чемсильнее тормозной механизм препятствует вращению колеса. Ее максимальноезначение зависит от сцепления колеса с дорогой и вертикальной реакции Rz,действующей от дороги на колесо:
Ртmах = фpR
(где ф —коэффициент сцепления колеса с дорогой).
/>
Чембольше коэффициент сцепления ф, тем больше может быть тормозная сила.Так, на асфальтовой сухой дороге (ф = 0,8) торможение более эффективно, чем натой же дороге во время дождя (ф = 0,5). Лучшее сцепление колеса с дорогойпроисходит при его качении. Когда колесо блокируется и скользит по дороге,коэффициент сцепления уменьшается на 20 — 30%. Этим объясняется то, что приторможении колесо надо удерживать на грани блокировки, не допуская юза. Дляполучения максимального значения Ртmах следует делать все колеса тормозящимися,т. е. использовать вертикальные реакции, действующие на все колеса автомобиля.Вертикальные реакции на передних и задних колесах автомобиля меняютсявследствие изменения нагрузки, особенно у грузовых автомобилей, автопоездов иавтобусов. Кроме того, при торможении по мере увеличения замедлениявертикальные реакции на передних колесах возрастают, а на задних колесахуменьшаются. Для повышения эффективности торможения тормозные силы должныменяться в соответствии с изменением вертикальных реакций на передних и заднихколесах. Тормозные системы служат для замедления движущегося автомобиля сжелаемой интенсивностью вплоть до остановки, а также для удержания его настоянке. Каждый автомобиль должен быть оборудован рабочей, запасной истояночной тормозными системами. Рабочая тормознаясистема обеспечивает снижение скорости и остановкуавтомобиля, запасная тормозная система — остановку автомобиля вслучае выхода из строя рабочей тормозной системы, а стояночная тормозная —удержание остановленного автомобиля на месте без ограничения времени.Совокупность тормозных систем называют тормозным управлением.
/>
Схема рабочей тормознойсистемы автомобиля ГАЗ-55А:
· 1 — впускнойтрубопровод двигателя;
· 2 — обратный клапан;
· 3 — педаль;
· 4 — главный тормознойцилиндр;
· 5 —поршень;
· 6 — возвратнаяпружина;
· 7 — пружинаперепускного клапана;
· 8 — обратный клапан;
· 9 — перепускнойклапан;
· 10 — гидровакуумныйусилитель;
· 11 — воздушныйфильтр;
· 12 и 14 — колесныецилиндры;
· 13 — тормоз переднегоколеса;
· 15 — тормоз заднегоколеса.
Рабочая тормознаясистема обычно приводится в действие усилием ногиводителя, приложенным к педали. Эффективность действия рабочей тормознойсистемы оценивают по тормозному пути — расстоянию, проходимому автомобилем нагоризонтальной сухой дороге с твердым покрытием при торможении от начальнойскорости 40 км/ч до полной остановки. Этот критерий в соответствии с ГОСТомнаряду с максимальным замедлением принят в нашей стране в качестве нормативногоизмерителя тормозных качеств транспортных средств (табл. 2). Запаснаятормозная система может быть менее эффективной, чем рабочая тормознаясистема. При отсутствии на автомобиле автономной запасной тормозной системы еефункции может выполнять исправная часть рабочей тормозной системы (например,контур тормозного привода передних или задних колесных тормозов) или стояночнаятормозная система. Стояночная тормозная система приводится вдействие от рычага (рукоятки) рукой водителя. Она должна удерживать полностьюгруженый автомобиль на уклоне не менее 25 %.Вспомогательная тормознаясистема обязательна для автотранспортных средств полной массой свыше12 т, а также автомобилей и автобусов, предназначенных для эксплуатации вгорных районах. Вспомогательная тормозная система — тормоз-замедлитель,ограничивающий скорость движения автомобиля на длительных спусках,
выполняется независимойот других тормозных систем. Каждая тормозная система состоитиз тормозных механизмов (тормозов) и тормозного привода. Тормозныемеханизмы препятствуют вращению колес, вследствие чего между колесами и дорогойвозникает тормозная сила. Тормозные механизмы могут быть установленынепосредственно у колес (колесные тормоза) или на вращающихся деталяхтрансмиссии (трансмиссионные, центральные тормоза). С помощью приводаосуществляют управление тормозными механизмами. В некоторых тормозных системахустановлены усилители, облегчающие управление, а также другие устройства,повышающие эффективность тормозных систем и устойчивость при торможении. Принципиальная схемарабочей тормозной системы приведена на рисунке. Тормознаясистема включает тормозные механизмы передних 13 и задних 15 колес,гидравлический тормозной привод, приводимый в действие педалью 3, и вакуумныйусилитель 10, включенный в тормозной привод.
Барабанные тормоза состоятиз трущихся вращающихся и неподвижных деталей, а также разжимного ирегулировочного устройств. Трущиеся детали создают тормозной момент,разжимное устройство обеспечивает соприкосновение трущихся деталей приторможении, а регулировочное устройство позволяет поддерживать необходимыйзазор, между этими деталями в отторможенном состоянии.
Тормоз переднего колесаавтомобиля УАЗ-452:
/>
· 1 и 13 — колесныецилиндры;
· 2 — опорный диск;
· 3 —перепускнойклапан;
· 4 — штуцер;
· 5 и 14 — опорныепальцы;
· 6 и 10 — колодки;
· 7 — регулировочныйэксцентрик;
· 8 — поршень;
· 9 и 12 — стяжныепружины;
· 11 — фрикционнаянакладка колодки.
На рисункепоказан барабанный тормоз с равными приводными силами иодносторонним расположением опор колодок. Опорный диск 3 закреплен накартере моста. В нижней части опорного диска установлены два пальца 13,на которых закреплены эксцентричные шайбы 12. Положение пальцевфиксируют гайками 14. На эксцентричные шайбы надеты нижниеконцы колодок 1 и 5. Стяжная пружина 4 прижимает каждуюколодку к ее регулировочному эксцентрику 11. Регулировочныеэксцентрики закреплены на опорном диске болтами 9, удерживаемыми отпроизвольного проворачивания предварительно сжатыми пружинами 10.Пружина фиксирует регулировочный эксцентрик в любом положении при повороте егоза головку болтов. Таким образом, каждая колодка центрируется относительно тормозногобарабана регулировочными эксцентриками и эксцентричными шайбами пальцев.Верхние концы колодок соприкасаются с поршнями цилиндра 2. От боковыхсмещений колодки удерживаются направляющими скобами 7 с пластинчатымипружинами. Длина фрикционных накладок, прикрепленных к передним и заднимколодкам, неодинакова. Передняя накладка 8 длиннее задней 6. Сделано этодля обеспечения одинакового износа накладок, так как передняя колодка работаетбольшее время как первичная и создает больший тормозной момент, чем задняя.Барабан тормоза прикреплен к ступице колеса. Для удобства доступа к колодкамбарабан сделан съемным.Тормоз автомобиля УАЗ-452 выполнен по схеме,показанной на рисунке, б. Он имеет две одинаковые тормозные колодки 6и 10 (рис.), каждая из которых установлена на соответствующем опорномпальце 5 и 14. Колодки стягиваются пружинами 9 и 12,прижимающими их к регулировочным эксцентрикам 7. Концы колодоксоприкасаются споршнями 8 колесных цилиндров. Колесные цилиндры 1и 13 параллельно соединены между собой трубопроводом. Конструкциясервотормоза приведена на рисунке. Опорный диск тормоза укреплен накоробке передач; на нём установлены колодки 2 и 4, разжимной 3и регулировочный 6 механизмы. Верхние концы колодок прижаты стяжными пружинами 7и 5 к толкателям 7 разжимного механизма, а нижние — к опорам 12регулировочного механизма. Усилие стяжных пружин 1 колодки 2 меньше, чемусилие пружин 5 колодки 4. Сухарь 11регулировочного механизма может перемещаться вместе с опорами 12колодок на 3 мм относительно винта 15. В расторможенном положениисухарь прижат к корпусу 14сильными пружинами 5 и указанный зазорустанавливается со стороны колодки 2.При нажатии на рычаг 16 усилиеот него через тягу 18 передается на рычаг 20.Положение рычага 16 в заторможенном состоянии фиксируется защелкойна зубчатом секторе 17. Короткое плечо рычага 20 давит при этом наразжимном стержень 9, который, вдвигаясь и корпус 8,разводит шариками 10 толкатели 7 обеих колодок. Первой к барабануприжимается колодка 2, имеющая более слабые стяжные пружины. Еслиторможение происходит при движении автомобиля вперед, то колодка 2захватывается барабаном и ее нижний конец перемещает колодку 4 до еесоприкосновения с барабаном (перемещение колодки, которое не превышает 3 мм,происходит против хода часовой стрелки). Обе колодки работают как первичные,причем приводной силой для колодки 4 является сила трения, передаваемая отколодки 2. Так как тормозной момент трансмиссионного стояночного тормозаувеличивается главной передачей заднего моста, то его размеры меньше, чемразмеры колесных тормозов автомобиля.
Тормоз с равнымиперемещениями колодок изображен на рисунке. Выполненные из чугуна колодки 1опираются на оси 10 с эксцентричными шейками. Оси установлены и зафиксированыгайками в кронштейнах, приклепанных к опорному диску. При монтаже тормоза осьповорачивают и тем самым смещают конец колодки относительно барабана. Стяжнойпружиной 2 колодки прижимаются к разжимному кулаку 6. К ободьям колодокприклепаны по две фрикционные накладки 8. Тормозной барабан 9 отлит из чугуна иприклепан к ступице колеса шпильками. Разжимной кулак изготовлен как одно целоес валом и установлен в кронштейне 7. На шлицах конца вала закреплен рычаг 5. Врычаге размещена червячная передача, служащая для регулирования зазора втормозном механизме.
В расторможенномсостоянии между колодками и барабаном имеется зазор. При торможении давлениевоздуха воспринимается мембраной тормозной камеры 3, установленной накронштейне 4, и ее шток поворачивает за рычаг 5 вал с разжимным кулаком 6.Колодки прижимаются к барабану, создавая торможение колеса. Профиль разжимногокулака выполнен так, что концы колодок перемещаются на одинаковые расстояния.Этим достигается уравновешенность тормозного механизма, одинаковые тормозноймомент и износ его колодок.
На автомобилях КАЗ-4540применены тормозные механизмы с клиновым разжимным устройством и автоматическойрегулировкой зазора (рис.). На опорном диске заднего моста закреплен суппорт 6,в цилиндрические отверстия которого вставлены два толкателя 4 и 5. Внутрикаждого толкателя размещены регулировочные втулки 10 и 16. На наружнойповерхности каждой регулировочной втулки нанесена спиральная нарезка стреугольным профилем зубьев, а на внутренней поверхности нарезана резьба, вкоторую ввернут регулировочный винт. При первоначальной регулировке тормозныхмеханизмов поворотом регулировочных винтов 3 и 8 устанавливают зазор междутормозным барабаном и колодками, величина которого затем поддерживаетсяавтоматически. К регулировочным втулкам прижаты храповики 2 и 7, которые имеютзубья, находящиеся в зацеплении с наружными зубьями регулировочных втулок.
Разжимное устройствосостоит из клина 14, двух роликов 11 и 15, оси которых размещены в сепараторе,упорной шайбы 12 и грязезащитного колпака 13. При торможении на клин передаетсясила от тормозной камеры, вследствие чего он перемещается в осевом направлениии через ролики раздвигает толкатели 4 и 5. Перемещающиеся при этомрегулировочные втулки 10 и 16, винты 3 и 8 прижимают колодки 7 и 9 к барабану,а храповики 2 и 7 перескакивают через зубья регулировочных втулок. Когдапроисходит растормаживание и толкатели со связанными с ними деталями двигаютсяв обратном направлении, регулировочные втулки поворачиваются под действиемусилия, возникающего в зацеплении между зубьями храповиков и втулок, врезультате чего винты 3 и 8 вывертываются. Между колодками и барабаномустанавливаются необходимые зазоры. При увеличении зазора между колодками ибарабаном зубья храповика попадают в зацепление с другой парой зубьеврегулировочной втулки, что автоматически восстанавливает зазор в тормозноммеханизме.
Стояночная тормознаясистема автомобиля ГАЗ-53А:
Тормозные барабаныколесных и трансмиссионных тормозов обычно отливаютиз серого чугуна. У некоторых тормозов диск барабана отштампован из листовойстали и соединен с чугунным барабаном при отливке в неразъемную конструкцию.Тормозные барабаны автомобилей семейства ВАЗ выполняют из алюминиевого сплава сзалитым внутрь чугунным кольцом. На барабанах иногда делают ребра,увеличивающие жесткость конструкции и улучшающие отвод теплоты. Колодкибарабанных тормозов для жесткости в сечении имеют тавровую форму. Иногдаколодка опирается свободно нижним концом на площадку и не фиксируется. Такаяколодка самоустанавливается относительно барабана при торможении. Фрикционныенакладки изготовляют из материалов, обладающих большим коэффициентом трения (до0,4), большой теплостойкостью и хорошей сопротивляемостью изнашиванию. Накладкиформуют в горячем состоянии в основном из волокнистого асбеста в смеси сорганическими связывающими веществами (смолами, каучуком, маслами).
/>
· 1 и J — стяжныепружины соответственно первичной и вторичной колодок;
· 2 и 4 —соответственно первичная и вторичная тормозные колодки;
· 3 — разжимноймеханизм;
· 6 — регулировочныймеханизм;
· 7 —толкатель;
· 8 — корпус разжимногомеханизма;
· 9 — разжимнойстержень;
· 10 — шарик;
· 11 — сухарь;
· 12 — опора;
· 13 — пластинчатаяпружина;
· 14 — корпусрегулировочного механизма;
· 15 — регулировочныйвинт;
· 16 и 20 — рычаги;
· 17 — зубчатый сектор;
· 18 — тяга;
· 19 — вилка;
· 21 — барабан.
Дисковые тормоза получаютвсе большее распространение в рабочих тормозных системах. Чугунный диск 1(рис.) точно установлен на ступице 2. С задней по ходу автомобилястороны диск охватывается чугунным суп портом 9, укрепленным накронштейне поворотной цапфы 16. В пазах суппорта установлены отлитыеиз алюминиевого сплава цилиндры 5 и 13. В обработанных с высокойточностью отверстиях обоих цилиндров размещены поршни 4 и 14. Тыльныечасти цилиндров зазор между диском и колодками. Цилиндры закрыты резиновымипылезащитными чехлами 3 и 15. С внутренней стороны тормоз закрыткожухом 17.Гидравлический тормоз-замедлитель автомобиляБелАЗ-540 объединен с гидромеханической коробкой передач (см. рисунок). Корпус 6тормоза крепится на картере коробки передач. В корпусе на конце ведущего вала 3коробки передач установлен ротор 7 с двусторонними криволинейнымилопатками. Такие же лопатки выполнены внутри корпуса и его крышки. Дляприведения в действие тормоза в его корпус подается насосом масло, котороесоздает сопротивление вращению ротора, что обеспечивает получение тормозногомомента. Тормозной момент, передаваемый к ведущим колесам, зависит отвключенной передачи в коробке: чем ниже передача, тем больше тормозной момент итем интенсивнее торможение автомобиля. Нагреваемое в корпусетормоза-замедлителя масло подается для охлаждения в радиатор. Для выключениятормоза масло удаляют из его корпуса. Тормоз-замедлитель включают на длительныхспусках, чем обеспечивают невысокую постоянную скорость движения автомобиля, неприменяя для этой цели рабочей тормозной системы. Тормоз-замедлитель не можетснизить скорость, автомобиля до нуля. Тормоза-замедлители выполняют такжемеханическими и электрическими. Следует иметь в виду, что в качестветормоза-замедлителя на каждом автомобиле можно использовать двигатель,работающий на режиме холостого хода. Тормозной момент, создаваемый в этомслучае двигателем, увеличивается при включении низших передач в коробке. Дляповышения эффективности использования поршневых двигателей в качестветормозов-замедлителей их оборудуют устройствами, выключающими подачу топлива, изаслонками в выпускных трубопроводах КамАЗ-5320 и др., создающимипротиводавление на выпуске и этим увеличивающими тормозной момент.
Регулирование тормозных механизмов колес.Тормозные механизмы регулируют для поддержаниянеобходимого зазора между барабаном и колодками. В эксплуатации этот зазоризменяется в основном вследствие изнашивания фрикционных накладок. Привозрастании зазора увеличивается время срабатывания тормозных систем иснижается их эффективность.
Регулировка тормозов колес можетбыть частичная и полная. Частичную регулировку проводят только длявосстановления зазоров между колодками и барабаном. Полную регулировку выполняютдля обеспечения полного прилегания фрикционных накладок к барабану приторможении, что достигается при концентричности их поверхностей. Такуюрегулировку осуществляют, например, после разборки тормозов. Обе регулировкипроводят на холодных механизмах после проверки правильности установки подшипников ступиц колес. При частичнойрегулировке у тормозов с регулировочными эксцентриками (см. рис.) вывешивают колесо иповоротом эксцентрика поочередно прижимают каждую колодку к вращаемому от рукибарабану до момента затормаживания колес. После этого отпускают колодку, покаколесо не растормозится и не начнет вращаться свободно. У тормозов (см. рис.)зазор восстанавливают с помощью червячной нары рыча га, ориентируясь по ходуштока тормозной камеры. При частичной регулировке запрещается восстанавливатьзазоры в тормозах изменением положения эксцентричных осей опор.
При полной регулировке тормозовповорачивают эксцентричные оси опор колодок до тех пор, пока не будетдостигнуто наибольшее сближение меток на торцах осей (см. рис.). Затем нажимаютна педаль, приводя тормоза в действие, и поворачивают каждую ось колодки домомента соприкосновения ее с барабаном. Фиксируют оси колодок в такомположении. Затягивают регулировочные эксцентрики. После этого отпускают педальи поворачивают регулировочные эксцентрики в обратном направлении, обеспечиваясвободное вращение колес.
Клиновое разжимное устройство тормоза автомобиляКАЗ-4540 «Колхида»: Тормоз переднего колеса автомобиля BAЗ-2101 «Жигули»:
/>
Для упрощениятехнического обслуживания в некоторых тормозных механизмах применяется автоматическаярегулировка зазора между накладкой колодки и вращающейся деталью (ВАЗ-2103«Жигули», ЗАЗ-968 «Запорожец» и др.).
Регулировка стояночнойтормозной системы.
Стояночный тормозрегулируют для установления минимальных зазоров между колодками и барабаном, атакже определенного перемещения рычага управления.
Для регулированиявывешивают одно из ведущих колес автомобиля и ставят рычаг 16 (см. рис.) вкрайнее переднее положение. Заворачивают регулировочный винт 15 так, чтобытормозной барабан 21 не поворачивался от усилия руки. Затем отвертываютрегулировочный винт до свободного вращения барабана. Производят торможениерычагом, при этом он не должен перемещаться более чем на половину сектора. Прибольшем перемещении рычага изменяют длину тяги 18 вилкой 19.
Схемы и принципдействия. Наиболее распространенными тормознымимеханизмами являются фрикционные, принцип действия которых основан натрении вращающихся деталей о невращающиеся. По форме вращающихся деталейтормозные механизмы делятся на барабанные и дисковые. Невращающимисядеталями барабанных тормозов могут быть колодки или ленты, дисковых тормозов —только колодки.
Основные схемыколодочных тормозов барабанного чипа:
/>
Колодочные барабанныетормоза различают в зависимости от расположения опорколодок и характера приводных сил. Тормоз с равными приводными силами иодносторонним расположением опор изображен на рисунке, (а). Равные приводныесилы Рх и Р2 возникают в результате того, что площади поршней цилиндраодинаковы. Чтобы оценить работу тормоза, на схеме показаны также реакциибарабана на колодки, представленные в виде сосредоточенных сил Ni и N2, силытрения Т1 и Т2, а также реакции в опорах, разложенные на вертикальные Y игоризонтальные U составляющие. Если рассмотреть сумму моментов сил, действующихна каждую из колодок, то окажется, что тормозной момент, создаваемый колодкой 7,больше тормозного момента колодки 2. Объясняется это тем, что моментсилы трения, действующей на колодку 7, совпадает по направлению с моментомприводной силы, вследствие чего колодка захватывается вращающимся барабаном.Момент силы трения, действующей на колодку 2, противоположен по направлениюмоменту приводной силы, и поэтому сила трения препятствует прижатию колодки кбарабану. Колодка 7 называется первичной (самоприжимной), а колодка 2вторичной (самоотжимной).При вращении колеса в противоположную сторону функции колодок изменяются:колодка 2 — первичная, а колодка 1 — вторичная.
Схемы ленточногобарабанного и дискового тормозов:
/>
Тормозные механизмыоценивают по их эффективности, уравновешенности и стабильности. Чем большемаксимальный момент, создаваемый тормозным механизмом, тем он эффективнее.Уравновешенными считают такие тормозные механизмы, в которых силы трения несоздают нагрузки на опоры вращающихся деталей. Стабильностью называют свойствотормоза сохранять эффективность действия при изменении коэффициента трения,который уменьшается при
нагреве трущихсяповерхностей, попадании на них влаги и т. п. Чем меньше изменяется тормозноймомент, т. е. чем меньше чувствительность к изменению коэффициента трения, темстабильнее тормозной механизм. Тормозной механизм(рис., а) работаетс одинаковой эффективностью при переднем и заднем ходе. Тормоз не уравновешен,так как N1 и N2, а также Т1 и Т2 не равны. Стабильность тормоза недостаточная.
Тормоз переднего колесаавтомобиля ГАЗ-53А:
/>
Рассмотренный типтормоза применяется в рабочих тормозных системах грузовых автомобилей, имеющихполную массу не свыше 7,5 т (ГАЗ-53А), и легковых автомобилей (задние тормозаавтомобилей ГАЗ-3102 «Волга», ЗА 3-968 «Запорожец» и др.).В тормозном механизмерис., (б) каждая из колодок приводится в действие своим гидроцилиндром.Одинаковые размеры цилиндров обеспечивают равенство приводных сил. При переднемходе каждая колодка работает как первичная, вследствие чего эффективностьдействия тормоза при одинаковых размерах его основных деталей выше, чем утормоза предыдущего типа. При заднем ходе обе колодки работают как вторичные,эффективность тормоза существенно снижается. Тормоз уравновешен при вращении барабанав обоих направлениях. Стабильность тормоза при переднем ходе недостаточная.Тормозной механизм более чувствителен к уменьшению коэффициента трения, чемтормоз предыдущего типа. Тормоза с равными приводными силами и с разнесеннымиопорами часто устанавливают на передних колесах автомобилей, а на их заднихколесах — тормоза с равными приводными силами и односторонними опорами колодок.Такое сочетание позволяет получить большую тормозную силу на передних колесах,чем на задних, соответственно нормальным реакциям на эти колеса (автомобилиГАЗ-66, ГАЗ-24 «Волга», ЗАЗ-968 «Запорожец»).
На некоторыхавтомобилях применяются тормоза, приводимые в работу двумя клиновыми разжимнымимеханизмами. В них приводные силы, действующие на каждую из колодок, передаютсяот одного из клиньев, а опорой колодок служат неподвижные упоры. При переднем изаднем ходе обе колодки работают как первичные, гак же как у тормоза,выполненного по схеме рис., (б), при переднем ходе.
На схеме рис., (в)показан тормоз с дополнительной приводной силой, созадаваемой трением колодок,и одной общей для обеих колодок опорой (сервотормоз). Соединенные шарниром 6передняя 7 и задняя 5 колодки прижимаются стяжными пружинами к неподвижномуопорному пальцу 3. Тормоз приводится в действие гидроцилиндром 4.При торможении поршни гидроцилиндра 4 перемещают колодки и между верхнимиконцами колодок и опорой появляется зазор.
Колодки прижимают см квращающемуся барабану, захватываются им и поворачиваются до упора верхнегоконца задней колодки в палец 3. После этого колодка работает как первичная, аее опорой служит нижний конец задней колодки. Вследствие трения от колодки 7на колодку 5 передается сила R. Задняя колодка 5, опираясь на палец3, также работает как первичная, а момент силы R, совпадающий по направлению смоментом приводной силы Р2, значительно увеличивает прижатие колодки 5 кбарабану. Таким образом, в рассмотренном тормозе обе колодки работают какпервичные, а приводная сила, действующая на заднюю колодку, создается такжесилой трения, передающейся от передней колодки. Тормоза такого типаназываются тормозами с самоусилением или серводействием. Тормоз ссерводействием значительно эффективнее в работе, чем каждый из рассмотренныхвыше типов тормозов. Эффективность его действия при заднем ходе такая же, какпри переднем, но роли колодок меняются. Существенными недостатками этоготормоза являются его большая неуравновешенность, резкость действия и низкаястабильность. На рисунке, (г) показана схема тормозного механизма, приводимогов работу разжимным кулаком 8 при его повороте. Кулак выполнен так, что обеколодки перемещаются вокруг односторонних опор одинаково. Приводные силы втаком тормозе не равны: Р2> Р1. Одинаковое перемещение колодок создаетодинаковые реакции N1 и N2, а также силы T1 и Т2, т. е. обеспечиваетуравновешенность тормозного механизма. Эффективность тормоза одинакова припереднем и заднем ходе. Она несколько меньшая, чем у тормоза, выполненного посхеме рисунке, а. Стабильность такого тормозного механизма высокая. Подобныетормоза применяются на автомобилях с полной массой свыше 8 т (ЗИЛ-130,КамАЗ-5320, МАЗ-5335 и др.).Ленточные барабанные тормоза состоятиз вращающегося барабана 1 (рис., а) иневращающейся ленты 2. Вовремя торможения лента прижимается кбарабану, создавая тормозной момент.При этом на опоры барабана действуют большие радиальные нагрузки и необеспечивается плавное торможение. Вследствие незначительной жесткости лентызазор между ней и барабаном должен быть больше, чем соответствующие зазоры вколодочных тормозных механизмах. Устройства для регулирования зазоров вленточных тормозах сложны и ненадежны в работе. Из-за указанных недостатковленточные тормоза редко применяют на современных автомобилях. Дисковыйтормоз состоит из вращающегося диска (рис., б) и двух не вращающихсяколодок 4 и 5, установленных с обеих сторон диска. При торможении колодкиприжимаются к диску, создавая тормозной момент. Эффективность дисковых тормозовниже, чем барабанных (при одинаковых радиусах приложения приводных сил), астабильность высокая. Силы трения нагружают опоры диска, т. е. тормозноймеханизм неуравновешен.