Устройство легковых автомобилей

Датчики скорости вращения колес. Кольцо для возбуждения импульсов устанавливается на ступице колеса и генерирует импульсы напряжения в датчике скорости вращения колеса, когда оно начинает вращаться. Частота импульсов пропорциональна скорости вращения колеса. Датчик скорости вращения колеса удерживается в его установочном отверстии пружинной муфтой. Во время первой установки на автомобиле он устанавливается напротив кольца импульсов. Зазор в подшипнике колеса и упругие деформации оси автоматически фиксируют правильное положение датчика относительно кольца. В зависимости от диаметра кольца воздушный зазор между ним и датчиком может быть в пределах нескольких миллиметров. Если зазор становится чрезмерным, блок управления отключает управление этого колеса. Электронный блок управления (ЭБУ). Входные каскады блока ЭБУ преобразуют сигналы от датчиков скорости вращения колес в сигналы требуемой формы (в форме меандра). Скорость вращения колес вычисляется микропроцессором на основе частоты сигналов. При известной скорости движения и отдельных скоростей вращения колес может быть подсчитано скольжение каждого колеса. Если колесо имеет тенденцию к блокировке, то такое значение вычисляется на основе показателей ускорения и скольжения колеса. Микропроцессор подпитывает посредством выходных каскадов блока ЭБУ соленоиды клапанов модуляции давления, которые управляют давлением в отдельных тормозных цилиндрах колес. Блок ЭБУ содержит обширную программу определения неисправностей в пределах действия всей системы АБС (датчики скорости вращения колес, блок ЭБУ, клапаны модуляции давления, электрическая проводка). При обнаружении отказа с помощью блока ЭБУ отключается неисправная часть системы и вырабатывается код, связанный с подробной регистрацией неисправности. Этот код может быть затем считан в ремонтной мастерской. Модулятор давления. Одноканальные модуляторы давления выполняются как релейными, так и нерелейными. Релейные клапаны устанавливаются на полуприцепах и прицепах. Стандартная тормозная система для прицепа часто содержит релейные клапаны, которые могут быть заменены релейными клапанами АБС. Во всех других типах транспортных средств, т.е. в автобусах, грузовых автомобилях и седельных автопоездах, а также в прицепах и автомобилях специального назначения используются нерелейные клапаны АБС. Оба типа клапанов управляются клапанами типа 3/2 (трехлинейными двухпозиционными). Следовательно, нерелейные клапаны управляют диафрагменными клапанами типа 2/2, которые имеют достаточно большее поперечное сечение. В релейных клапанах пилотные клапаны оказывают влияние на давление в управляющей камере клапана. С помощью блока ЭБУ передается управляющее воздействие на пилотные клапаны с целью достичь требуемых режимов поддержания или уменьшения давления. При выключенных пилотных клапанах создается режим увеличения давления. Когда осуществляется обычное торможение (без вмешательства АБС, т.е. при отсутствии тенденции блокировки колеса), воздух течет через модуляторы давления свободно в обоих направлениях.
Читать полностью »

К недостаткам регуляторов тормозных сил следует отнести их неспособность реагировать на изменение величины коэффициента сцепления колеса с дорогой. Антиблокировочные системы (АБС) легковых автомобилей представляют собой системы, оснащенные устройствами управления с обратной связью, которые предотвращают блокировку колес во время торможения и сохраняют управляемость и устойчивость по курсу автомобиля. Основными компонентами АБС являются:

• гидромодулятор;
• датчики скорости вращения колес;
• электронный блок управления.

При первоначальном торможении давление в приводе возрастает; величина скольжения колес в пятне контакта с дорогой увеличивается и достигается граница устойчивого и нестабильного диапазона качения колес. Начиная с этого момента, любое дальнейшее увеличение давления в приводе или тормозного момента не вызывает какого-либо дальнейшего повышения величины тормозной силы. В устойчивом диапазоне скольжение колеса является скорее деформационным скольжением, оно имеет возрастающую тенденцию в нестабильном диапазоне. Если в движении одного из колес появляются признаки блокировки, то резко возрастает замедление вращения колеса и его скольжение. Если они превышают критические значения, то блок управления посылает сигналы к соленоидному распределительному клапану для прекращения роста или уменьшения давления в тормозном механизме до прекращения опасности блокировки. Затем давление должно быть восстановлено для предотвращения недотормаживания колеса. Во время автоматического управления торможением необходимо постоянно определять диапазоны устойчивого и нестабильного качения колес и модулировать тормозное давление, создавая максимальное тормозное усилие. Антиблокировочные тормозные системы (АБС) грузовых автомобилей. С 1 октября 1991 г. на территории стран — членов Европейского Союза законодательными нормами предписывается установка АБС на новых грузовых автомобилях, предназначенных для перевозок с прицепами, и тягачах седельных автопоездов полной массой более 16 т, а также на прицепах более 10 т и автобусах более 12 т. Предполагается распространить эти нормы на более легкие автомобили (полной массой более 3,5 т). Системы АБС предотвращают блокировку колес при торможении автомобиля. Автомобиль сохраняет устойчивость по курсу и управляемость даже при экстренном торможении на скользком дорожном покрытии. Путь до полной остановки часто становится короче по сравнению с торможением с заблокированными колесами. АБС предотвращает складывание автопоездов. В отличие от легковых, грузовые автомобили имеют пневматические тормозные системы. Тем не менее функциональная схема цепей управления АБС для легковых автомобилей применима также к грузовым автомобилям. Система АБС, используемая в грузовых автомобилях, состоит из датчиков частоты вращения колес, электронного блока управления и модуляторов давления. Все системы АБС должны оснащаться контрольными лампочками для водителя, которые должны загораться, по крайней мере, через две секунды после включения зажигания. Если лампочка загорается во время управления автомобилем, то это указывает на то, что обнаружена неисправность. Это может означать полное отключение АБС. Даже частичное использование системы АБС (либо на тягаче, либо на прицепе) значительно улучшает торможение по сравнению с полным отсутствием АБС. Двухосные системы АБС главным образом предназначены для оборудования двухосных автобусов, грузовых автомобилей и прицепов. Трехосные транспортные средства также могут оснащаться двухосным АБС, если две оси находятся в непосредственной близости и могут управляться фактически при одном и том же давлении, как это делается в одноосных АБС.
Читать полностью »

Тормозная камера (рис, 179) является основным исполнительным механизмом пневматических тормозных приводов. Мембрана такой камеры закреплена между крышкой и корпусом с помощью хомута. При подаче воздуха через штуцер мембрана прогибается и передает усилие через шток и движение рычажно-кулачковому устройству, связывающему шток камеры с тормозными колодками. Отверстия в корпусе камеры служат для выпуска и впуска воздуха из нее при перемещении мембраны. Тормозная камера привода тормозных механизмов колес задней тележки имеет пружинный энергоаккумулятор. Сама тормозная камера является составной частью контура привода рабочей тормозной системы задней тележки, а энергоаккумулятор входит в контур привода стояночной и запасной тормозных систем. Работа стояночного и запасного тормозных механизмов происходит при обратном действии, т.е. при подаче в энергоаккумулятор сжатого воздуха осуществляется растормаживание, а при выпуске воздуха — затормаживание колес. В расторможенном состоянии сжатый воздух находится в цилиндре энергоаккумулятора. Полости тормозной камеры над диафрагмой и под ней соединены с окружающей средой. При торможении рабочей тормозной системой сжатый воздух из верхней секции двухсекционного тормозного крана подается в полость камеры над диафрагмой, которая, прогибаясь через шток и вилку, соединенную с мембраной рычагом, приводит в действие тормозной механизм колеса. При растормаживании сжатый воздух через двухсекционный тормозной кран выпускается из полости камеры над мембраной в окружающую среду и под действием возвратной пружины мембрана возвращается в исходное положение. При работе стояночного тормозного механизма сжатый воздух выпускается из полости под поршнем энергоаккумулятора, пружина разжимается и перемещает поршень вниз и, перемещая толкатель, через подпятник, мембрану и шток приводит в действие тормозной механизм. Для растормаживания стояночного тормозного механизма под поршень пружины подается сжатый воздух из системы, поршень поднимается, сжимая пружину, мембрана и шток тормозной камеры под действием своей возвратной пружины поднимается вверх. При этом воздух из полости над поршнем через дренажную трубку и отверстие в корпусе тормозной камеры выходит в окружающую среду. Для механического растормаживания вывинчивают винт рабочей пружины энергоаккумулятора. При этом поршень перемещается вместе с толкателем, пружина сжимается и шток тормозной камеры под действием возвратной пружины мембраны поднимается — тормозной механизм растормаживается. Пневмоцилиндры вспомогательной тормозной системы. На автомобиле устанавливают три цилиндра: два цилиндра — для управления дроссельными заслонками в выпускных трубопроводах двигателя и один цилиндр — для управления рычагом регулятора топливного насоса высокого давления. Устройство и работа всех цилиндров идентичны. Внутри цилиндра имеется поршень со штоком и возвратные пружины. При подаче сжатого воздуха поршень перемещается, выдвигая шток, который приводит в действие исполнительный механизм. Под действием возвратной пружины поршень возвращается в исходное положение. Регулятор тормозных сил (рис. 180) автоматически изменяет давление воздуха в тормозных камерах колес задней тележки (задних колес автомобиля) в зависимости от нагрузки, действующей на нее в момент торможения. Регулятор устанавливают на раме автомобиля. Его рычаг с помощью тяги через упругий элемент и штангу соединен с балками мостов тележки. Внутри регулятора помещен ступенчатый поршень с укрепленной на нем мембраной. Края мембраны зажаты между верхней и нижней половинами корпуса. Внутри поршня выполнено отверстие, в которое проходит верхний конец толкателя, а также имеется клапан, под действием пружины закрывающий отверстие в поршне. В нижней части к толкателю с помощью нижнего поршня поджимается шаровая пята, на которую передается усилие от рычага привода. По соединительной трубке под нижний поршень подается сжатый воздух, обеспечивающий контакт пяты с толкателем. В верхней части корпуса вставлена неподвижная вставка с наклонными ребрами, нижние кромки которых проходят по границе с мембраной. Ступенчатый поршень также имеет наклонные ребра. Ребра поршня находятся между ребрами вставки. Если ступенчатый поршень находится в верхнем положении, то его ребра не касаются мембраны. В этом случае средняя часть мембраны опирается на поршень, а остальная часть прилегает к неподвижным р

Двойной защитный клапан (рис. 177, а) служит для распределения поступающего из компрессора сжатого воздуха по двум контурам и поддержания давления в одном контуре при повреждении другого. Сжатый воздух из компрессора, пройдя регулятор давления и предохранитель от замерзания, поступает в центральную полость и, отжав два плоских клапана, через вывод проходит в контур вспомогательной тормозной системы, и одновременно, через другой вывод, — в контур стояночной и запасной тормозных систем тягача и прицепа. Если в одном из контуров, допустим, соединенным с правым выводом, произошла утечка воздуха, то центральный поршень вместе с правым пластинчатым клапаном под действием давления в левом выводе переместится вправо и прижмется к упорному поршню (клапан при этом остается закрытым). Как только давление в центральной полости будет больше усилия пружины первого упорного поршня, правый пластинчатый клапан отойдет от центрального поршня и избыточный воздух выйдет в негерметичный контур. То же самое произойдет в случае повышенного расхода воздуха в одном из контуров. При повреждении одного из контуров двойной защитный клапан поддерживает в другом контуре давление 0,52-0,54 МПа. Тройной защитный клапан (рис. 177, б) распределяет воздух, поступающий из компрессора, по трем контурам и при повреждении одного из них сохраняет давление в исправных контурах. Сжатый воздух из компрессора поступает в левую и правую полости и при возрастании давления до 0,52 МПа открывает левый и правый клапаны, преодолевая сопротивление своих пружин и прогибая мембраны (левую и правую), поступает через выводы в контуры рабочих тормозных механизмов колес переднего моста и прицепа и колес задней тележки и прицепа. В то же время сжатый воздух открывает левый и правый перепускные клапаны, поступает в центральную полость и при давлении 0,51 МПа, открыв центральный клапан, проходит через вывод в контур системы растормаживания. При разгерметизации одного из контуров давление в связанной с ним полости защитного клапана уменьшится и под действием пружины клапан соответствующего контура закрывается. Если разгерметизируется линия, идущая от компрессора, то все клапаны закроются под действием своих пружин и в контурах сохранится имеющееся в них давление. Одинарный защитный клапан (рис. 178) служит для сохранения давления в ресивере тягача при аварийном падении давления в магистрали прицепа и предохранения прицепа от самозатормаживания при внезапном снижении давления в ресивере тягача. При давлении 0,55 МПа сжатый воздух, поступающий через входной канал, преодолевая сопротивление возвратной пружины поршня, поднимает мембрану и проходит в выходной канал, оттуда через обратный клапан поступает в питающую магистраль прицепа. При падении давления во входном канале ниже 0,545 МПа возвратная пружина поршня возвращает мембрану на место. Обратный клапан не позволяет сжатому воздуху из питающей магистрали попасть в выходной канал под мембрану.
Читать полностью »

Двухсекционный тормозной кран (рис. 166) служит для управления механизмами рабочей тормозной системы автомобиля и комбинированным приводом тормозных механизмов прицепа. При торможении усилие от тормозной педали передается через упругий элемент крана на ступенчатый поршень, который, перемещаясь вниз, закрывает выпускное отверстие клапана, отсекая вывод контура тормозных механизмов от окружающей среды. При движении верхнего поршня вниз сжатый воздух поступает в контур рабочих тормозных механизмов колес задней тележки. Действие сжатого воздуха и пружины ступенчатого верхнего поршня снизу уравновешивает силу, приложенную к тормозной педали.
Читать полностью »

В пневматических приводах рабочим телом является воздух, сжатие которого производится компрессором. Компрессор (рис. 163) — двухцилиндровый поршневого типа установлен на переднем торце задней крышки блока картера, имеет шестеренчатый привод. Воздух в компрессор через пластинчатые впускные клапаны поступает из воздухоочистителя, а сжатый воздух вытесняется в пневмосистему через пластинчатые нагнетательные клапаны, расположенные в головке цилиндров компрессора. Регулятор давления сжатого воздуха (рис. 164), поступающего от компрессора. При возрастании давления до 0,75 МПа регулятор сообщает пневмоцилиндры с окружающей средой и подача воздуха прекращается, а при падении давления до 0,65 МПа сжатый воздух вновь поступает в пневмосистему. При давлении в системе менее 0,7 МПа воздух из компрессора поступает в регулятор, проходя через фильтр в кольцевой канал и через обратный клапан в пневмосистему. Часть воздуха одновременно поступает в подпоршневую полость следящего поршня. В случае повышения давления в пневмосистеме, а следовательно, и в полости под следящим поршнем до 0,75 МПа следящий поршень поднимается, преодолевая сопротивление своей пружины. Выпускной клапан закрывается, впускной клапан открывается, и воздух из полости под следящим поршнем поступает в полость над разгрузочным поршнем. При этом разгрузочный поршень перемещается вниз, разгрузочный клапан открывается, и сжатый воздух через вывод выходит в окружающую среду. В случае выхода из строя регулятора давление на выводе от компрессора возрастает, и разгрузочный клапан срабатывает как предохранительный, открываясь при давлении 1 МПа, преодолевая при этом суммарное сопротивление своей пружины и пружины разгрузочного поршня. Предохранитель от замерзания испарительного типа (рис. 165) служит для зашиты трубопроводов и приборов пневмопривода от замерзания конденсата. В стакан заливается 200—1000 см 3 этилового спирта. С помощью штока с рукояткой предохранитель может быть подключен к пневмосистеме при температуре ниже 5°С или отключен при температуре выше 5°С. Во включенном состоянии рукоятка со штоком находится в верхнем положении, при котором уплотнительное устройство выведено из нижнего гнезда, пружина фитиля растягивает его, и часть его выходит в воздушный канал. Проходящий воздух насыщается парами этилового спирта и образует конденсат с низкой температурой замерзания. При опускании штока фитиль утапливается, а уплотнитель садится в гнездо и разобщает резервуар предохранителя с воздушным каналом. Жиклер выравнивает давление в магистрали и корпусе. Ресиверы, хранящие запас сжатого воздуха, изготовляются сваркой из листа. Их объем обычно 20—100 л. На автомобиле установлено шесть ресиверов емкостью 20 и 40 л, в которых содержится 180 м 3 сжатого воздуха.
Читать полностью »

Многоконтурные тормозные приводы обеспечивают современные требования безопасности движения автомобиля. Многоконтурный тормозной привод с независимой работой каждого контура применяется на автомобилях марок «КамАЗ», «ЗИЛ», «МАЗ» и различных автобусах. В тормозных системах этих автомобилей много общего, как в назначениях отдельных контуров, так и в используемых приборах. Тормозная система автомобиля КамАЗ-5320 (рис. 162) включает в себя:

• рабочую тормозную систему;
• стояночную тормозную систему;
• запасную тормозную систему;
• вспомогательную тормозную систему;
• систему аварийного растормаживания;
• выводы для питания сжатым воздухом прицепов и полуприцепов.

В тормозной системе имеется пять независимых контуров:

• контур привода рабочей тормозной системы передних колес;
• контур привода рабочей тормозной системы колес задней тележки;
• контур привода стояночной и запасной тормозных систем;
• контур привода вспомогательной тормозной системы и других потребителей сжатого воздуха;
• контур аварийного растормаживания тормозного механизма стояночной тормозной системы.

Независимость действия каждого контура обеспечивается специальными двух- и трехсекционными клапанами. Выдерживается и пропорциональность между интенсивностью торможения и величиной усилия, прикладываемого к тормозной педали. Световая и звуковая сигнализации предупреждают водителя о выходе из строя приборов (контуров) тормозной системы и понижения давления сжатого воздуха ниже 65 % от номинального (0,7—0,75 МПа). Каждая тормозная система состоит из тормозного привода и тормозных механизмов. Пневматический тормозной привод состоит из общего участка питания контуров сжатым воздухом и пяти независимых контуров. Общий участок питания контуров состоит из компрессора, регулятора давления, предохранителя от замерзания конденсата и конденсационного ресивера. Воздух по воздухопроводу подходит к двух- и трехсекционным защитным клапанам, а затем расходится по пяти независимым контурам. Первый контур. Привод тормозных механизмов колес переднего моста включает в себя часть тройного защитного клапана, ресивер объемом 20 л с краном слива конденсата, часть двухстрелочного манометра, нижнюю секцию двухсекционного тормозного крана, клапан ограничения давления, клапан контрольного вывода, тормозные камеры передних колес, трубопроводы от нижней секции двухсекционного тормозного крана к нижней секции клапана управления тормозными механизмами прицепа с двухпроводным приводом и от него к клапану управления тормозными механизмами прицепа с однопроводным приводом, к разобщительным кранам и соединительным головкам. Второй контур. Привод тормозных механизмов колес задней тележки и прицепа включает в себя часть тройного защитного клапана, два ресивера общим объемом 40 л, часть двухстрелочного манометра, верхнюю секцию двухсекционного тормозного крана, автоматический регулятор тормозных сил, четыре тормозных камеры колес задней тележки, клапан контрольного вывода, верхнюю секцию клапана управления тормозными механизмами прицепа с двухпроводным приводом, те же узлы привода прицепа, что были перечислены в первом контуре, воздухопроводы и шланги между всеми перечисленными элементами. Третий контур. Привод тормозных механизмов стояночной и запасной тормозных систем тягача и прицепа, а также питания комбинированного привода тормозных механизмов прицепа включая часть двойного защитного клапана, два ресивера общим объемом 40 л, клапан контрольного вывода, кран управления стояночной и запасной тормозными системами, ускорительный клапан, часть двухмагистрального перепускного клапана, четыре пружинных энергоаккумулятора, трубопроводы и шланги между вышеназванными узлами; трубопровод от крана стояночной и запасной тормозных систем к средней секции клапана управления тормозными механизмами прицепа с двухпроводным приводом, ресивер к одинарному защитному клапану управления тормозными механизмами с однопроводным приводом и разобщительным клапаном, соединительные головки (головка типа А однопроводного привода тормозных механизмов прицепа, головка типа «Палм» двухпроводного привода). Четвертый контур. Привод вспомогательной тормозной системы и питания потребителей сжатого воздуха включает в себя конденсационный ресивер, часть двойного защитного клапана, два цилиндра привода заслонок вспомогательной тормозной