2.7. Тормозные механизмы



Исполнительными элементами привода называются устройства, преобразующие давление используемого в приводе рабочего тела в приводную силу, предназначенную для приведения в действие тормозных механизмов. Тормозным механизмом называют устройство, служащее для непосредственного создания искусственного сопротивления движению автомобиля. Для всех тормозных систем, исключая вспомогательную, роль тормозного механизма выполняют фрикционные устройства с регулируемым моментом трения, создаваемым между вращающимися и неподвижными частями тормозных механизмов. Фрикционные тормозные механизмы по виду вращающейся детали делятся на барабанные и дисковые; по типу неподвижной детали — на колодочные и ленточные. Наиболее распространены колодочные тормозные механизмы. Барабанные тормозные механизмы. Тормозной механизм рабочей тормозной системы автомобиля представляет собой неподвижный тормозной щит, на котором смонтированы две тормозные колодки, опирающиеся на один общий или два отдельных пальца (оси) и стянуты пружиной. С наружной стороны находится барабан, который крепится к ступице колеса и вращается вместе с ней. К поверхности колодок, обращенной к тормозному барабану, прикреплены фрикционные накладки. При торможении колодки раздвигаются кулаками или поршнями гидроцилиндра до соприкосновения с тормозным барабаном. Трение колодок о барабан вызывает торможение колес. После прекращения воздействия на тормозную педаль колодки возвращаются в исходное положение стяжной пружиной. Различия в устройстве и работе во многом зависят от расположения опор колодок и характера приводных сил. На рис. 154, в приведена схема тормозного механизма, в котором колодки раздвигаются равными приводными силами Р 1 и Р 2 , так как поршни гидроцилиндра имеют одинаковые диаметры. R y1 и R y2 — реакции барабана на колодки. Возникающие силы трения между колодками и барабанами соответственно R xl и R x2 . Момент силы R xl относительно опоры колодки действует в ту же сторону, что и момент силы Р 1, увеличивает прижатие колодки. Такая колодка называется первичной. Момент силы R х2 направлен в обратную сторону относительно силы Р 2 и, следовательно, ослабляет прижатие колодки к барабану — такая колодка называется вторичной. При такой конструкции первичная колодка будет постоянно находиться под действием большей силы трения и быстрее износится, чем вторичная. Поэтому в этом случае для равномерного изнашивания фрикционную накладку на первичной колодке делают больших размеров, чем на вторичной. При размещении опор колодок на противоположных сторонах тормозного щита (рис. 154, г) на обе колодки действуют одинаковые силы Р 1 2 . Момент силы трения R xl и R x2 будет направлен в ту же сторону, что и момент силы Р, и, следовательно, обе колодки работают как первичные. Этот тормозной механизм не создает дополнительных нагрузок на подшипникиколес, так как силы, действующие на тормозной барабан, равны по величине и уравновешены в одинаковой степени. На рис. 154, д дана схема «плавающих» колодок. Нижние концы пружиной прижимаются к трапециевидному упору, закрепленному на тормозном щите. Концы колодок могут перемещаться по боковым граням упора. В этом случае силы трения затягивают колодки в направлении вращения барабана, давая им возможность самоустанавливаться по внутренней поверхности барабана. Тормозной механизм с серводействием представлен на схеме рис. 154, е. При действии разжимающего устройства на верхние концы колодок левая колодка, имеющая более слабые пружины, первой прижимается к барабану и через подвижный нижний упор передает усилие на правую колодку, прижимая ее к барабану, обе колодки действуют как первичные. По схеме, показанной на рис. 154, а, выполнены тормозные механизмы автомобиля МАЗ-5335. Автомобили марок «КамАЗ» и «ЗИЛ» (рис. 155 и 156) имеют тормозные механизмы, конструкция которых соответствует схеме, показанной на рис. 154, б . Тормозные механизмы передних и задних колес указанных автомобилей имеют одинаковую конструкцию и отличаются только размерами деталей. Тормозной механизм автомобиля ГАЗ-53-12 (рис. 155, а)


выполнен по схеме, показанной на рис. 154, в, у автомобилей «Волга» по такой схеме выполнены лишь задние тормозные механизмы. По схеме, приведенной на рис. 154, е, выполнен стояночной тормозной механизм автомобиля ГАЗ-53-12. В тормозном механизме автомобилей марки «КамАЗ» тормозные колодки опираются на эксцентрики осей, закрепленных на тормозном идите (суппорте). На тормозные колодки установлены фрикционные накладки. При торможении колодки раздвигаются кулаком и прижимаются к внутренней поверхности барабана. Ролики, установленные между разжимным кулаком и колодками, улучшают эффективность торможения. Пружины возвращают при растормаживании колодки в первоначальное положение. На конце вала разжимного кулака на шлицах установлен регулировочный рычаг червячного типа, соединенный со штоком тормозной камеры и предназначенный для поворота разжимного кулака и уменьшения зазора между колодками и тормозным барабаном. В корпусе регулировочного рычага установлен червяк с запрессованной в него осью, имеющий квадратный хвостовик для осуществления поворота при регулировании и лунки для фиксирующего шарика с пружиной. При вращении оси червяк поворачивает червячное колесо и через шлицевое соединение ось поворотного кулака. В процессе торможения регулировочный рычаг поворачивается штоком тормозной камеры. В тормозном механизме задних колес автомобиля ГАЗ-53-12 тормозной щит прикреплен к фланцу кожуха полуоси ведущего моста, а тормозной щит переднего тормозного механизма — к фланцу поворотного кулака переднего моста. Тормозные колодки свободно посажены на опорных пальцах (осях). На наружных концах пальцев поставлены метки для регулирования и сделаны головки под ключ. В верхней части колодки опираются на регулировочные эксцентрики, под которые поставлены фиксирующие пружины. Зазор между колодками и барабаном регулируют с помощью эксцентриков. К трущимся поверхностям колодок прикреплены имеющие различный угол охвата накладки. Верхние концы колодок упираются в поршни колесных цилиндров, которые защищены от нагрева экраном. От бокового смещения колодки удерживаются скобами с пластинчатыми пружинами. Тормозной барабан прикреплен к ступице колеса. Дисковые тормозные механизмы. В настоящее время на передних колесах легковых автомобилей устанавливают дисковые тормозные механизмы. По сравнению с барабанными они обладают более высокой эффективностью. Поскольку на передние колеса автомобиля при торможении приходится более значительная часть тормозных сил, оснащение передних колес дисковыми тормозными механизмами улучшает эксплуатационные свойства автомобиля. Тормозные механизмы с вращающимся диском отличаются способом установки невращающейся детали. Различают механизм с неподвижной скобой и механизм с плавающей скобой. Конструкция дискового механизма с неподвижной скобой (рис. 157, а и б) состоит из тормозного диска, закрепленного на ступице колеса, который с двух сторон охвачен скобой, имеющего внутри гидроцилиндры, поршни которых прижимают к диску с двух сторон тормозные колодки, в результате чего происходит торможение. Подвижная (плавающая) скоба (рис. 157, д) может перемещаться перпендикулярно плоскости тормозного диска. При неподвижной скобе под действием поршней колодки одновременно с двух сторон прижимаются к диску, в этом случае получается более жесткая, но чувствительная к перегреву конструкция. При подвижной плавающей скобе поршень, расположенный с одной стороны скобы, прижимаясь к вращающему диску, заставляет перемешать скобу, тем самым прижимая к диску вторую неподвижную колодку, расположенную с другой стороны. В этом случае торможение происходит более равномерно. Дисковый тормозной механизм передних колес автомобиля ГАЗ-3102 состоит из тормозного диска, закрепленного на ступице колеса, и скобы, прикрепленной к поворотному кулаку. Скоба состоит из внутреннего и наружного корпуса, которые неподвижно соединены между собой. Каждый корпус имеет по два цилиндра, выполненных как одно целое с корпусом. Большие цилиндры (0 42,28 мм) внутреннего и наружного корпусов соединены между собой каналами (малый контур). Такими же каналами (большой контур) соединены и малые цилиндры (0 33,96 мм). Дисковый тормозной механизм передних колес с подвижной (плавающей) скобой автомобиля АЗЛК-2141 (рис. 157, д) имеет скобу, состоящую из чугунного суппорта, рамы и алюминиевого корпуса цилиндров, в которых перемещаются

parkers | 24.08.2009

2.6. Пневматический привод



Основным недостатком гидравлических приводов является ограниченность приводных сил, действующих на колодки тормозных механизмов. В приводах, не имеющих усилителя, величина приводных сил лимитируется физическими возможностями человека. Гидравлические приводы, снабженные усилителями, позволяют получить несколько большие тормозные моменты, но их возможности ограничены. В усилителях, использующих разницу атмосферного и пониженного давления, из-за относительно небольшой величины этой разницы приходится увеличивать диаметр силовой диафрагмы, что влечет за собой увеличение размеров усилителя. Пространство, которое может быть отведено для усилителя, ограничено. Поэтому на автомобилях полной массой более 9 т применяют пневматический привод, который может создавать практически неограниченное приводное усилие со стороны тормозных механизмов (в автомобилестроении пневматический привод применяется с 1948 г.). Основными элементами пневматического привода (рис. 153) является компрессор, ресиверы (воздушные баллоны), хранящие запас сжатого воздуха, кран, магистрали и исполнительные элементы, воздействующие на разжимные устройства тормозных механизмов. При торможении автомобиля кран соединяет ресиверы с магистралями, устанавливая в них давление воздуха, пропорциональное силе, приложенной водителем к тормозной педали. При снятии усилия с тормозной педали кран отсоединяет магистрали от ресиверов и соединяет их с окружающей средой. Подобно гидравлическому, пневматический привод разделяется на контуры, причем отдельные контуры имеют свои ресиверы и управляются отдельной секцией крана. Особенно часто пневматический привод используется на автопоездах. Исполнительные механизмы привода тормозной системы прицепа (полуприцепа) питаются от установленных на них отдельных ресиверов и дополнительного крана, который называется воздухораспределителем. Соединение тормозных систем тягача и прицепа может быть однопроводным или двухпроводным. При однопроводном приводе прицеп соединен с тягачом с помощью одной магистрали, через которую осуществляется как наполнение ресиверов прицепа сжатым воздухом, так и передача на прицеп команд на торможение с заданной водителем интенсивностью. Преимуществом однопроводного привода тормозной системы прицепа является простота, а также то, что при отрыве автопоезда он автоматически, без применения дополнительных устройств, затормаживает прицеп вследствие того, что давление в разорвавшейся соединительной магистрали падает до нуля. В двухпроводном приводе посредством одной магистрали, связывающей тягач с прицепом (питающей), постоянно пополняется запас сжатого воздуха в ресиверах прицепа, а другая (управляющая), давление в которой изменяется прямо пропорционально давлению в тормозных магистралях тягача, управляет воздухораспределителем прицепа. Обеспечивая высокое усилие, пневматический привод имеет массу, гораздо большую массы эквивалентного по эффективности гидравлического привода, заметно выше его стоимость (автомобиль марки «КамАЗ» 25 аппаратов на тягаче, длина трубопроводов 70 м, в шести ресиверах 180 м 3 сжатого воздуха). Время срабатывания такого привода весьма вели ко—у одиночных автомобилей составляет 0,4—0,7 с, а у автопоездов может достигать 1,5 с, время растормаживания — 1,2 с.


parkers | 24.08.2009

2.5. Гидравлические приводы тормозных механизмов

Гидравлические приводы тормозных механизмов автомобилей (начало применения 1910—1915 гг.) гидростатические, в них передача энергии осуществляется жидкостью под давлением. Принцип действия гидростатического привода основан на свойстве не сжимаемости жидкости, находящейся в покое, способности передавать создаваемое в любой точке давление одинаково всем точкам замкнутого объема жидкости. Гидравлический привод (рис 149) применяется в качестве привода рабочей тормозной системы легковых автомобилей и грузовых автомобилей малой и средней грузоподъемности. Преимущества гидравлического привода:

  • одновременность торможения всех колес (в принципе) и желаемое распределение тормозных сил;
  • высокий КПД — 0,9 и выше при нормальной температуре окружающей среды;
  • малое время срабатывания (экстренное торможение — 0,1 с);
  • простота конструкции и удобство компоновки.

Недостатки гидравлического привода:

  • невозможность получения большого передаточного числа;
  • выход из строя при местном повреждении;
  • невозможность продолжительного торможения (большое давление, нагрев тормозных накладок приблизительно до 500 °С);
  • снижение КПД при низких температурах (увеличивается вязкость тормозной жидкости).

Простейший гидравлический привод состоит из педали, главного тормозного цилиндра, трубопроводов, колесных рабочих цилиндров, регулятора давления. Главный тормозной цилиндр. Конструкции главных тормозных цилиндров могут быть различны, но принципы, положенные в их основу, общие. Так, во всех приводах тормозная магистраль в расторможенном состоянии (при отпущенной педали) сообщается с резервуаром. Это необходимо для компенсации:

  • утечек жидкости;
  • теплового расширения жидкости;
  • увеличения объема системы после регулирования зазоров между колодками и барабаном (диском) при износе тормозных накладок.

Главный цилиндр тормозной системы (рис. 150) обеспечивает разделение контуров. Два резервуара (или один с разделительной перегородкой) сообщаются с полостью главного цилиндра тормозной системы через два отверстия. Поршни имеют кольцевые уплотнительные манжеты, прижимаемые пружинами. Наружная поверхность поршней имеет проточку для размещения уплотнительных колец, имеющих длину, которая меньше длины проточки. Помимо проточки поршни имеют кольцевые полости и плоские углообразные пазы, которые соединяются с резервуаром при любом положении поршней. Это препятствует попаданию воздуха в гидравлическую магистраль. Наиболее опасным, с точки зрения попадания воздуха в главный тормозной цилиндр, является режим растормаживания, который, как правило, производится быстро, броском педали. Жидкость, вследствие ее вязкости, возвращается в главный цилиндр относительно медленно, и поршни под действием пружин, стремясь оторваться от столба жидкости, создают в магистрали разряжение. Предотвратить при этом попадание воздуха в магистраль одними уплотнениями сложно, поэтому с тыльной стороны поршней или в их самих располагают полости, заполненные жидкостью, и при любом положении поршней сообщаются с резервуаром с помощью отверстий. В корпусе ввернуты упорные болты, определяющие крайнее правое положение поршней и колец, соответствующее расторможенному состоянию системы. Конфигурация поршней такова, что в указанном крайнем положении кольца, упираясь в болты, отрывают манжеты от поршней, сообщая резервуары с магистралями. В начале торможения поршни, перемещаясь (один — под воздействием штока педали, другой — под давлением жидкости), надвигаются на манжеты, после чего жидкость начинает вытесняться в магистрали. В случае потери герметичности одного контура, питаемого, например, через левое отверстие, левый поршень, вытеснив жидкость через обрыв магистрали, упирается удлинителем в дно цилиндра, образовав для правой рабочей полости фиктивное дно. Если же разгерметизация произойдет в контуре, подпитываемом из правой полости, то правый поршень, вытеснив жидкость, упрется удлинителем в левый поршень, передавая на него усилие со стороны штока. В современных конструкциях главных цилиндров тормозных систем в резервуар помещают поплавок с электроконтактами для сигнализации о недопустимо низком уровне жидкости. При заправке привода тормозной жидкостью, иногда и при эксплуатации автомобиля, из тормозной системы необходимо удалять воздух. Для этого в самых высоких местах рабочих цилиндров, а если треб

parkers | 21.08.2009

2 .4. Механический привод тормозных механизмов

Механический привод тормозных механизмов был первым приводом автомобиля. Он прост по конструкции, не нуждается в преобразователе энергии, так как педаль или рычаг управления являются его частью К недостаткам механического привода следует отнести:

  • трудность одновременного торможения всех колес и необходимого распределения тормозного усилия;
  • частые регулировки;
  • низкий КПД (0,4—0,6).

Из-за указанных недостатков в настоящее время механический привод применяется ограниченно и в основном в стояночных тормозных системах благодаря неоспоримому своему преимуществу, заключающемуся в способности сохранять заданное усилие практически неограниченно долго, в отличие от гидравлических и особенно пневматических приводов, в которых давление рабочего тела постепенно снижается вследствие его утечек. Механический привод представляет собой систему рычагов, тяг, валиков, тросов, через которые усилие от педали или рычага управления передается к тормозным механизмам.

2 .4. Механический привод тормозных механизмов Рис. 148. Стояночная тормозная система автомобилей ГАЗ-24-10 и ГАЗ-3102 «Волга»: 1 — рукоятка; 2 — рычаг управления; 3 и 8 — кронштейны; 4 — рычаг привода; 5 — направляющая троса; 6 — стяжная пружина; 7 — регулировочный эксцентрик; 9 — трос; 10 — уравнитель; 11 — тяга уравнителя; 12 — тяга рычага; 13 — выключатель контрольной лампы


Механический привод стояночной тормозной системы легковых автомобилей (рис. 148) состоит из рычага с кнопкой, зубчатого сектора с собачкой, уравнительного рычага, тяг (троса), рычага привода колодок задних колес.

parkers | 16.08.2009

2.3. Приводы тормозных механизмов

Для обеспечения возможности торможения в случае отказа какого-либо элемента рабочей тормозной системы привод тормозного механизма разделяют на независимые контуры, каждый из которых в случае отказа другого автоматически выполняет функцию запасной тормозной системы. Схемы образования независимых контуров могут быть различны, и эффективность торможения каждого из оставшихся контуров различна.

  • Один контур обслуживает тормозные механизмы передних колес, а другой — задних (простейший случай).
  • Один контур обслуживает тормозные механизмы переднего левого и заднего правого колес, а другой — переднего правого и заднего левого колес (диагональные контуры).
  • Один контур обслуживает тормозные механизмы всех передних и задних колес (большой контур), другой — тормозные механизмы передних колес (малый контур).
  • Один контур обслуживает тормозные механизмы передних колес и правое заднее, а другой — передние колеса и левое заднее (L -образный контур).
  • Один контур обслуживает тормозные механизмы передних и задних колес, другой — также обслуживает тормозные механизмы передних и задних колес.

Наилучшими свойствами обладает последняя схема — схема разделения на контуры, предусматривающая полное сохранение тормозных качеств в случае отказа одного из контуров рабочей тормозной системы. Такая схема сложна и применяется в основном на дорогих легковых автомобилях.

parkers | 15.08.2009

2.2. Структура тормозных систем

Согласно Правилам № 13 ЕЕК ООН «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения тормозных свойств транспортных средств» и выполнению тормозной системой указанных выше требований, автомобиль должен иметь несколько тормозных систем (тормозной системой автомобиля называется совокупность устройств, предназначенных для осуществления того или иного вида торможения), а именно:

  • рабочую тормозную систему;
  • стояночную тормозную систему;
  • запасную тормозную систему;
  • вспомогательную тормозную систему.

Рабочая тормозная система позволяет водителю снижать скорость движения автомобиля и останавливать его при обычном режиме эксплуатации. Запасная тормозная система позволяет водителю уменьшать скорость движения автомобиля и останавливать его при неисправности рабочей тормозной системы. С целью упрощения конструкции отдельная (автономная) запасная система практически не применяется. Обычно ее роль выполняют оставшиеся исправные части (контуры привода) рабочей тормозной системы или специальным образом спроектированная стояночная тормозная система. Часто на больших автомобилях для повышения надежности используют одновременно оба указанных технических решения. Стояночная тормозная система позволяет удерживать автомобиль в неподвижном состоянии на наклонной поверхности и при отсутствии водителя. Вспомогательная тормозная система предназначена для длительного поддержания постоянной скорости, в основном на затяжных спусках. Используемые в остальных тормозных системах фрикционные тормозные механизмы при длительной работе перегреваются и резко снижают эффективность торможения. Поэтому на некоторых типах автомобилей (автобусы, грузовые автомобили большой грузоподъемности) для поддержания безопасной скорости на длительных спусках применяют вспомогательные механизмы, так называемые тормоза-замедлители. Автоматическая тормозная система — оборудование, автоматически затормаживающее прицеп при его случайном отделении от тягача. Антиблокировочная система (АБС) — часть рабочей тормозной системы, которая предотвращает блокировку одного или нескольких колес при торможении автомобиля. Управление силами торможения на колесах осуществляется на основе данных датчиков, контролирующих скорость вращения каждого колеса. Каждая тормозная система включает в себя следующие механизмы:

  • тормозной привод;
  • тормозные механизмы;
  • усилитель тормозного привода (для гидравлического привода).

Привод тормозного механизма. Функциями привода тормозного механизма являются передача энергии от источника к исполнительным элементам, ее дозирование для обеспечения торможения с необходимой интенсивностью и правильное распределение энергии между тормозными механизмами разных колес. Приводы тормозных механизмов различают по виду используемой в них энергии. Они бывают механическими, гидравлическими, пневматическими, гидропневматическими, а также электропневматическими. Исполнительными элементами привода называют устройства, преобразующие давление используемого в приводе рабочего тела в приводную силу, предназначенную для приведения в действие тормозных механизмов. Тормозным механизмом называется устройство, служащее для непосредственного искусственного сопротивления движению автомобиля. Для всех тормозных систем, исключая вспомогательную, роль тормозного механизма выполняют фрикционные устройства с регулируемым моментом трения, создаваемым между вращающимися и неподвижными частями тормозных механизмов.

parkers | 14.08.2009

2.1. Назначение и требования к тормозным системам

Тормозная система предназначена для снижения скорости движения и полной остановки (экстренной) автомобиля, а также для удержания на месте неподвижно стоящего автомобиля. Процесс торможения движущегося автомобиля заключается в создании искусственного сопротивления этому движению. Обычно уменьшение скорости автомобиля вплоть до полной его остановки осуществляется путем создания тормозных сия в контакте колес с дорогой, направленных в сторону, противоположную движению. Тормозные силы необходимы и для удерживания автомобиля на месте. Тормозная сила создается путем торможения колеса специальным, обычно фрикционным, устройством — тормозным механизмом. Наиболее высокая эффективность торможения требуется в экстренных случаях. Именно на это должна быть рассчитана тормозная система, хотя они составляют не более 1—3 % от общего числа использования тормозной системы. Требования, предъявляемые к тормозной системе:

  • Высокая эффективность — оценивается расстоянием, пройденным автомобилем за время торможения (тормозным путем), и обеспечивается небольшим временем срабатывания тормозной системы, достаточной величиной тормозных моментов и правильным распределением тормозных сил между передними и задними колесами.
  • Обеспечение устойчивости автомобиля при торможении — достигается, в частности, путем синхронности срабатывания тормозных механизмов и равенства тормозных сил по бортам автомобиля.
  • Высокая стабильность тормозных моментов, обеспечивающая выполнение предыдущих требований.
  • Обеспечение пропорциональности между управляющим усилием водителя и тормозным эффектом на всех режимах торможения и расторма-живания.
  • Удобство управления — по действующим нормам расчетное замедление автомобиля должно обеспечиваться при усилии водителя на педаль тормозной системы, не превышающем 500 Н для легковых и 700 Н для грузовых автомобилей.
  • Повышенная надежность; так как тормозная система играет определяющую роль в обеспечении активной безопасности автомобиля, должно быть гарантировано сохранение работоспособности ряда его элементов в течение всего срока службы автомобиля, независимо от условий его эксплуатации.

parkers | 07.08.2009

1.8. Насосы гидроусилителей

Насос гидроусилителя (рис. 147) должен быть высокопроизводительным, чтобы уже при невысокой частоте вращения коленчатого вала двигателя обеспечивать повороты рулевого колеса с требуемой быстротой. Насос имеет клиноременный привод от шкива коленчатого вала. Шкив насоса закреплен на наружном конце вала, установленного на игольчатом и шариковом подшипниках. На валу насоса на шлицах посажен ротор, в пазы которого свободно вставлены лопасти. К корпусу насоса шпильками и болтами вместе с распределительным диском и крышкой прикреплен статор. При вращении ротора лопасти, перемешаясь в его пазах, постоянно плотно прижимаются к криволинейной поверхности статора под действием центробежных сил и давления жидкости. Жидкость из корпуса попадает в пространство между лопастями и вытесняется ими в полость нагнетания. За один оборот ротора дважды происходит забор и нагнетание жидкости. Из полости нагнетания через отверстия распределительного диска, калиброванное отверстие и канал в крышке насоса жидкость поступает в нагнетательный шланг (трубопровод) гидроусилителя. На верхней части корпуса насоса укреплен бачок для жидкости (масло), закрытый крышкой, в которой установлен сапун, поддерживающий давление внешней среды внутри бачка. Масло, заливаемое в бачок, проходит через сетчатый фильтр. В магистрали слива масла имеется также сетчатый фильтр и перепускной клапан, который срабатывает в случае засорения фильтра. В крышке насоса установлен перепускной клапан, имеющий отверстия для соединения с полостью нагнетания насоса. При повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя разность давлений на торцах перепускного клапана возрастает, так как с увеличением подачи масла в систему гидроусилителя повышается разность давлений в полости нагнетания насоса и в магистрали нагнетания. При чрезмерном увеличении подачи масла в систему гидроусилителя перепускной клапан перемещается вправо, сжимая пружину, и сообщает полость нагнетания с бачком. Для уменьшения уровня шума при работе насоса и снижения износа его деталей при большой частоте вращения коленчатого вала двигателя масло, проходя перепускной клапан, принудительно направляется обратно в полость корпуса насоса и в канал всасывания. Для этого имеется коллектор, внутренний канал которого соединен с полостью бачка. Внутри перепускного канала есть седло с установленным в нем предохранительным клапаном, который открывается при достижении давления масла 6,5—7 МПа и перепускает его из нагнетательного канала в бачок. На грузовых автомобилях особо большой грузоподъемности, движение которых без усилителя рулевого привода невозможно, обычно применяют дополнительный, аварийный привод насоса от электродвигателя. Он автоматически включается при аварийной остановке двигателя автомобиля. Техническое состояние механизма рулевого управления оказывает существенное влияние на безопасность движения автомобиля, поэтому правильной эксплуатацией механизма рулевого управления и своевременному регулированию необходимо уделять самое серьезное внимание. Не допускается, к примеру, эксплуатация автомобиля, если свободный ход рулевого колеса превышает 25° В этом случае эксплуатация автомобиля затруднена и износ деталей механизма рулевого управления значителен. Для повышения надежности и упрощения обслуживания элементов механизма рулевого управления конструкция привода предусматривает частичное или даже полное отсутствие регулировок шарнирных узлов рулевого привода. Детали механизма рулевого управления изготовляются с большой точностью и подвергаются термообработке.

parkers | 01.08.2009

1.7. Усилители рулевого привода



Если на управляемые колеса приходится большая нагрузка (грузовые автомобили большой и средней грузоподъемности и автобусы), то управление автомобилем затрудняется необходимостью приложения к рулевому колесу значительного усилия. В тех случаях, когда работа водителя не может быть облегчена увеличением передаточного числа механизма рулевого управления, конструкция предусматривает применение усилителей. Усилители увеличивают маневренность автомобиля, повышают безопасность движения, так как позволяют сохранить управляемость автомобилем даже в случае разрыва шины на одном из передних колес, уменьшают усилие, затрачиваемое водителем при повороте управляемых колес, и смягчают толчки, передающиеся на рулевое колесо при движении автомобиля по неровной дороге. При применении усилителя несколько ухудшается стабилизация управляемых колес и больше изнашивается шина (из-за высокой его чувствительности). Усилители бывают электрические, пневматические и гидравлические. Электрические усилители показывают хорошие результаты, но в настоящее время только выходят из стадии лабораторных исследований и разработок, а пневматические оказались неприемлемыми ввиду большой упругой податливости рабочего тела — воздуха, приводившей к запаздыванию срабатывания усилителя и возникновению в рулевом управлении недопустимых колебательных процессов. Поэтому в настоящее время широко применяют гидравлические усилители. Гидравлический усилитель может быть встроенным в механизм рулевого управления и отдельным. В общем случае гидравлический усилитель состоит из источника энергии (гидронасоса), распределителя, исполнительного устройства (силового цилиндра). Требования, предъявляемые к усилителю рулевого привода:

  • должны обеспечивать следящее действие как по силе, так и по перемещению рулевого колеса (сила перемещения рулевого колеса должна быть пропорциональна силе сопротивления повороту и углу поворота управляемых колес);
  • в случае выхода из строя усилителя — управление автомобилем не должно нарушаться;
  • минимальное время срабатывания;
  • минимальное препятствие стабилизации управляемых колес;
  • усилитель не должен включаться от толчков дороги.

По месту установки элементов усилителя различают четыре типа усилителей рулевого привода. Первый тип — элементы расположены близко к рулевому колесу — высокая чувствительность, минимальная длина трубопроводов, компактность (автомобили марок «ЗИЛ», «КамАЗ»).

1.7. Усилители рулевого привода


Второй тип — силовой цилиндр и распределитель далеко от механизма рулевого управления, который установлен автономно — чувствительность ухудшается, большая длина трубопроводов (автомобили марок «МАЗ», «КрАЗ»).

1.7. Усилители рулевого привода Третий тип — автономное расположение всех элементов — чувствительность хуже, большая длина трубопроводов, но удобна в обслуживании (автомобиль ГАЗ-60-11).

1.7. Усилители рулевого привода

parkers | 01.08.2009

1.6. Рулевой привод



Рулевой привод включает в себя систему тяг, шарниров и рычагов, осуществляющих с механизмом рулевого управления поворот управляемых колес. Рулевой привод имеет рулевую трапецию, которая позволяет поворачивать управляемые колеса на разные углы, чем достигается их качение без бокового проскальзывания. Рулевая трапеция может быть задней или передней, т.е. с поперечной рулевой тягой, расположенной сзади переднего моста или перед ним. Различают цельную (единую) трапецию, применяемую при зависимой подвеске колес и расчлененную, используемую при независимой подвеске. Рулевой привод грузовых автомобилей с зависимой подвеской включает в себя: сошку, продольную тягу, два левых поворотных рычага, поперечную тягу, правый поворотный рычаг, рулевую трапецию (шарнирный четырехугольник, образованный средней частью балки передней оси, поперечной тягой и левым и правым поворотными рычагами). При движении автомобиля по неровной дороге на детали рулевого привода (сошку, продольную и поперечную рулевые тяги, рулевые рычаги) действуют большие нагрузки. Поэтому в рулевой привод вводят пружины для смягчения толчков и для автоматического устранения зазоров, возникающих при изнашивании деталей. Поперечная рулевая тяга на одном конце имеет левую резьбу и правую на другом для навинчивания наконечников крепления шаровых шарниров. Вследствие этого можно изменять расстояние между шарнирами при регулировании схождения управляемых колес. При независимой подвеске управляемых колес легковых автомобилей рулевой привод (рис. 142) включает в себя (с червячным механизмом рулевого управления): сошку; маятниковый рычаг; составную поперечную тягу, состоящую из средней тяги, шарнирно соединенной по концам с сошкой и маятниковым рычагом и две боковые тяги; левый и правый поворотные рычаги.

1.6. Рулевой привод Рис 142. Рулевые тяги автомобиля ГАЗ-24 «Волга»: 1 — шплинт; 2 — резьбовая пробка; 3 — пружина; 4 — опорная пята; 5 — корпус шарнира; 6 и 10 — резиновые уплотнители; 7 — распорная втулка наконечника; 8 — гайка; 9 — распорная втулка тяги; 11 — шаровой палец; 12 — корпус шарнира; 13 — полиэтиленовый сухарь; 14 — маятниковый рычаг; 15 — втулка из порошкового материала; 16 — резиновая втулка рычага; 17 — поперечная тяга; 18 — боковая тяга; 19 — сошка; 20 — болт; 21 — стяжной хомут; 22 — регулировочная трубка; 23 — наконечник тяги; 24 — рычаг поворотного кулака


Независимая подвеска легковых автомобилей с реечным механизмом рулевого управления состоит из составной поперечной тяги, средней частью которой является зубчатая рейка механизма рулевого управления, к ней шарнирно крепятся (по концам или в одном месте) боковые тяги. Боковые тяги, в свою очередь, крепятся шарнирно к поворотным рычагам (левому и правому). Трапеция состоит из средней части передней оси, составной поперечной тяги и поворотных (левого и правого) рычагов. Шарниры рулевых приводов. Основные требования, предъявляемые к шарнирам рулевого привода (рис. 143), заключаются в беззазорности и износостойкости. Поэтому все шарниры поджаты скользящей поверхностью путем деформации упругого элемента. В шарнирном соединении шарового пальца с продольной рулевой тягой один из сухарей (вкладыш) представляет собой жесткую опору, а другой опирается на пружину. Внешний сухарьприжат к шаровому шарниру резьбовой пробкой. Во всех соединениях сухари постоянно прижимаются к головке шарового пальца под действием пружин. Шарниры тяг с полусферическими пальцами саморегулирующиеся разборные. Использование высококачественных конструкционных материалов для сухарей, современных смазочных материалов и надежных уплотнений позволяет в настоящее время применять шарниры, не требующие замены смазочного материала в течение всего их срока службы.

parkers | 31.07.2009

-1-   -2-   -3-