Меню

Характеристики регулятора тормозных сил



Устройство автомобилей

Регуляторы тормозных сил

При торможении вертикальные реакции на передних и задних колесах перераспределяются таким образом, что на передних колесах они увеличиваются, а на задних уменьшаются, поскольку автомобиль «клюет» под действием сил инерции.
При одинаковом давлении в тормозных приводах всех колес их тормозные механизмы создают равное тормозящее усилие, и это может привести к блокированию (движению без качения — скольжению) колес задней оси и, как следствие, заносу автомобиля.

Исключить этот негативный фактор можно дифференцированием тормозных усилий между колесами в зависимости от степени их силового контакта с дорогой – чем сильнее колесо прижато к дорожному полотну, тем большее тормозящее усилие к нему следует подводить. Если же колесо практически не имеет контакта с дорогой (не давит на нее), то и тормозить таким колесом не имеет смысла – оно просто перестанет вращаться и будет скользить по поверхности дорожного покрытия (блокируется). На современных автомобилях для дифференцирования тормозного усилия между колесами применяют регуляторы тормозных сил в сочетании с антиблокировочными системами.

Регуляторы тормозных сил ограничивают тормозные силы на задней оси автомобиля в зависимости от давления в тормозном приводе. Пропорционально силе нажатия на тормозную педаль и изменения нагрузки на заднюю ось. Они могут устанавливаться как в гидравлическом, так и в пневматическом тормозном приводе. Конструктивно и по принципу действия такие регуляторы могут существенно отличаться, но назначение у них одинаковое – перераспределить тормозящее усилие между осями в зависимости от степени контакта (прижатия) колес той или иной оси с дорогой.
Наиболее широко применяются регуляторы тормозных сил с пропорциональным клапаном и лучевые регуляторы тормозных сил.

Регулятор тормозных сил с пропорциональным клапаном

Регулятор с пропорциональным клапаном ( рис. 1) применяется в гидроприводе легковых автомобилей с диагональным действием контуров. Через него тормозная жидкость поступает к обоим задним колесным цилиндрам.

Корпус 1 регулятора жестко закреплен на кронштейне, установленном на нижней части кузова автомобиля. На поршень 7 воздействует рычаг 8, связанный с балкой через упругий металлический рычаг или пружину.

В исходном положении тормозной педали камеры Б и Д, связанные с главным тормозным цилиндром, соединяются с камерами В и Г. При нажатии на тормозную педаль с ростом давления тормозной жидкости в камерах В и Г, поршень 7 и толкатель 4 начнут выдвигаться из корпуса, что приведет к посадке клапана 2 в седло 3 и перекрытию магистралей задних колес.

При увеличении нагрузки корпус автомобиля смещается относительно балки моста и усилие рычага 8 на поршень 7 увеличивается, т.е. выдвижение поршня 7 и дальнейшее срабатывание механизма регулятора будет происходить при большем давлении в главном тормозном цилиндре, что повысит эффективность задних тормозных механизмов.

При выходе из строя одной из диагоналей гидропривода регулятор обеспечивает работу исправной магистрали в нормальном режиме.

Более простую конструкцию имеют регуляторы, устанавливаемые в гидропривод с распределением контуров по мостам, так как в них всего одна камера, соединенная с главным тормозным цилиндром, и одна – с колесными цилиндрами.

Лучевой регулятор тормозных сил

В пневматическом тормозном приводе автомобиля КамАЗ-5320 применяется регулятор тормозных сил, позволяющий изменять давление воздуха в тормозных камерах колес задней тележки в зависимости от вертикальной нагрузки на оси в момент торможения. Взаимозависимость давлений воздуха в контурах передних колес и задней тележки, которую обеспечивает действие регулятора, представляет собой наклонную прямую линию (луч), поэтому такие регуляторы еще называют лучевыми. Он устанавливается на поперечину рамы в вертикальном положении и имеет гибкую механическую связь с балками моста ( рис. 2).

Читайте также:  Выносной регулятор баса ария

Лучевой регулятор ( рис. 3, а) имеет корпус, состоящий из двух частей 2 и 9, между которыми зажата мембрана 16. Большой ступенчатый поршень 14 связан с мембраной 16 с помощью кольцевой пружины 5, внутри ступенчатого поршня имеется клапан 13 с пружиной 12, прижимающей его к седлу.
На поршне по периметру выполнены наклонные ребра 7.
В верхнем корпусе 9 вставлена неподвижная вставка с аналогичными наклонными ребрами 6, нижние кромки которых проходят по границе с мембраной. Ребра 7 поршня находятся между ребрами 6 неподвижной вставки. Если поршень 14 находится в верхнем положении, то его ребра не касаются мембраны 16, и она опирается на поршень только в средней части, остальная же часть мембраны прилегает к неподвижным ребрам 6 вставки. Нижняя активная площадь мембраны в этом случае минимальна.

При опускании поршня 14 его ребра 7 начинают опираться на мембрану 16, и она при этом отходит от неподвижных ребер 6 вставки. Нижняя активная площадь мембраны возрастает. Таким образом, соотношение давлений на мембрану 16 снизу и на ступенчатый поршень 14 сверху равно соотношению их активных площадей.

Активная площадь верхней стороны поршня постоянна, а активная площадь мембраны меняется в зависимости от положения поршня.

В средней части корпуса регулятора находится подвижный толкатель 15, опирающийся на шаровую пяту 18, связанную через систему тяг с балками мостов, поэтому положение толкателя 15 зависит от прогиба рессор подвески задней тележки, т. е. нагрузки.
Снизу толкателя расположен поршень 19, полость под которым соединена трубкой 1 с выводом I подвода воздуха для обеспечения постоянного поджатия шаровой пяты 18 к толкателю 15. Через этот вывод регулятор соединяется с верхней секцией тормозного крана рабочей тормозной системы, через вывод II с тормозными камерами колес задней тележки. Вывод III через клапан 3 соединяет внутреннюю полость регулятора с атмосферой.

При отсутствии торможения ( рис. 3, б) поршень находится в верхнем положении, клапан 13 закрыт и не упирается в седло толкателя. При этом тормозные камеры через вывод II, внутренний канал в толкателе и вывод III соединяются с атмосферой.

При торможении ( рис. 3, в) воздух подается в регулятор через вывод I и поршень 14 перемещается вниз. В определенный момент клапан 13 упрется в седло толкателя 15 и закроет его внутренний канал, следовательно, тормозные камеры разобщатся с окружающей средой (атмосферой). Вслед за этим клапан 13 отойдет от седла в поршне и сжатый воздух через клапан и кольцевую щель между толкателем и поршнем поступает к выводу II и далее к тормозным камерам.

Следящее действие регулятора осуществляется следующим образом. Воздух, подающийся к тормозным камерам, одновременно попадает в полость А и с тем же давлением давит на мембрану 16 снизу. При достижении определенного давления сжатого воздуха поршень 14 с мембраной 16 поднимутся вверх.
Как только клапан 13 сядет в седло поршня, поступление сжатого воздуха из вывода I в вывод II прекратится.

Читайте также:  Регуляторы тормозных усилий шевроле

Работа регулятора при изменении нагрузки на заднюю тележку будет осуществляться следующим образом. При максимальной нагрузке рычажный механизм, воздействуя на шаровую пяту 18, переместит толкатель 15 в верхнее положение. Для открытия клапана 13 необходимо незначительное перемещение поршня 14, при котором его ребра 7 не опустятся ниже ребер 6 неподвижной вставки. Активная площадь мембраны 16 при этом будет незначительной, и подъем поршня 14 вверх будет происходить при большем давлении в полости А снизу мембраны, а значит, сжатый воздух в тормозные камеры задней тележки будет подаваться под большим давлением.

При минимальной осевой нагрузке расстояние между задними мостами и регулятором будет наибольшим ( рис. 3, г). Толкатель 15 при этом опустится в самое нижнее положение, и для открытия клапана 13 с целью подачи сжатого воздуха в вывод II поршень 14 должен максимально опуститься вниз.
В этом случае его ребра 7 опустятся ниже ребер 6 неподвижной вставки, что приведет к максимальному увеличению активной площади мембраны 16. Следовательно, равновесное положение наступит при значительно меньшем давлении в полости А, а значит, и давление сжатого воздуха в тормозных камерах в этом случае будет значительно меньшим.

Таким образом, регулятор в автоматическом режиме осуществляет дифференцирование тормозных сил между колесами переднего моста и задней тележки пропорционально распределению общей нагрузки на автомобиль между его передним мостом и задней тележкой. При этом регулятором учитываются не только статические нагрузки (вес автомобиля), но и инерционные нагрузки, возникающие при изменении скорости движения автомобиля.

Источник

Устройство и принцип работы регулятора тормозных сил

Регулятор тормозных сил, в народе “колдун”, является одним из узлов тормозной системы автомобиля. Его главное предназначение – это противодействие заносу задней оси автомобиля при торможении. В современных автомобилях механический регулятор заменила электронная система EBD. В статье выясним, что такое “колдун”, из каких элементов он состоит и как работает. Рассмотрим, как и для чего проводится регулировка этого устройства, а также узнаем последствия эксплуатации автомобиля без него.

  1. Функции и назначение регулятора тормозных сил
  2. Устройство регулятора
  3. Принцип работы регулятора
  4. Проверка и регулировка “колдуна”
  5. А так ли нужен “колдун”?

Функции и назначение регулятора тормозных сил

Механизм распределения тормозной силы по контурам

“Колдун” применяется для автоматического изменения давления тормозной жидкости в задних тормозных цилиндрах автомобиля в зависимости от нагрузки, действующей на автомобиль в момент торможения. Регулятор давления задних тормозов используется как в гидравлических, так и в пневматических тормозных приводах. Основной целью изменения давления является предотвращение блокировки колес и, как следствие, юза и заноса задней оси.

В некоторых автомобилях для сохранения их управляемости и устойчивости дополнительно к заднему приводу устанавливают регулятор и в приводе передних колес.

Также регулятор используется в целях повышения эффективности торможения порожней машины. Сила сцепления с дорожной поверхностью автомобиля с грузом и без груза будет разной, поэтому необходимо регулировать тормозные силы колес разных осей. В случае с груженой и порожней легковой машиной применяются статические регуляторы. А в грузовых автомобилях используется автоматический регулятор тормозных сил.

Читайте также:  Ультрафиолетовая лампа с регулятором

В спортивных автомобилях используется еще одна разновидность “колдуна” – винтовой регулятор. Он устанавливается в салоне машины и регулирует баланс тормозов непосредственно во время самой гонки. Настройка зависит от погодных условий, состояния дорожного покрытия, состояния шин и т.д.

Устройство регулятора

Внутреннее устройство механизма ругулировки задних тормозов

Следует сказать, что “колдун” не устанавливается на автомобили, оснащенные системой ABS. Он предшествует этой системе и также позволяет в некоторой степени предотвратить блокировку задних колес при торможении.

Что касается расположения регулятора, то в легковых автомобилях он находится в задней части кузова, в левой или правой стороне днища. Устройство соединено с балкой заднего моста при помощи тяги и торсионного рычага. Последний воздействует на поршень регулятора. Вход регулятора соединен с главным тормозным цилиндром, а выход – с задними рабочими.

Конструктивно в легковых автомобилях “колдун” состоит из следующих элементов:

  • корпус;
  • поршни;
  • клапаны.

Корпус разделен на две полости. Первая соединена с ГТЦ, вторая – с задними тормозами. При экстренном торможении и наклоне передней части автомобиля посредством поршней и клапанов перекрывается доступ тормозной жидкости к задним рабочим тормозным цилиндрам.

Таким образом регулятор автоматически контролирует и распределяет тормозное усилие на колесах заднего моста. Это зависит от изменения осевой нагрузки. Также автоматический “колдун” способствует ускорению разблокировки колес.

Принцип работы регулятора

В результате резкого нажатия водителя на педаль тормоза, автомобиль “клюет” и задняя часть кузова приподнимается . При этом передняя часть, наоборот, опускается. Именно в этот момент начинается работа регулятора тормозного усилия.

Если задние колеса начнут торможение одновременно с передними появляется высокая вероятность заноса автомобиля. Если же колеса задней оси будут снижать скорость позже передней, то риск заноса будет минимальным.

Таким образом, когда происходит торможение автомобиля, растет расстояние между днищем и задней балкой. За счет рычага отпускается поршень регулятора, который перекрывает магистраль с жидкостью, идущую к задним колесам. В результате колеса не блокируются, а продолжают вращаться.

Проверка и регулировка “колдуна”

Если торможение автомобиля недостаточно эффективное, машину уводит в сторону, происходят частые срывы в занос – то это говорит о необходимости проверки и регулировки “колдуна”. Для проверки необходимо загнать автомобиль на эстакаду или смотровую яму. В таком случае дефекты можно обнаружить визуально. Зачастую обнаруживаются дефекты, при которых отремонтировать регулятор не представляется возможным. Приходится его менять.

Что касается регулировки, то лучше ее проводить, также установив автомобиль на эстакаду. Настройка регулятора зависит от положения кузова. А проводить ее необходимо как в процессе каждого ТО, так и при замене деталей подвески. Регулировка нужна и после ремонтных работ на задней балке или при ее замене.

Регулировку “колдуна” также обязательно проводить в том случае, если при резком торможении блокировка задних колес происходит раньше блокировки передних колес. Это может привести к заносу автомобиля.

А так ли нужен “колдун”?

Если демонтировать регулятор из тормозной системы, может возникнуть достаточно неприятная ситуация:

  1. Синхронное торможение всеми четырьмя колесами.
  2. Последовательная блокировка колес: сначала задних, затем передних.
  3. Занос автомобиля.
  4. Риск дорожно-транспортного происшествия.

Выводы очевидны: регулятор тормозных усилий не рекомендуется исключать из тормозной системы.

Источник