Меню

Комбинированный регулятор тормозных сил



Что за «колдун» и почему его нет на современных автомобилях

Разбираемся в назначении и принципах работы «колдуна», а также открываем секрет его исчезновения с современных машин.

Многие автовладельцы даже не подозревают, что в их автомобиле имеется хитрая и чрезвычайно важная деталь, от которой напрямую зависит безопасность. За неприметность и коварство это устройство в народе прозвали «колдуном». Разбираемся в назначении и принципах работы «колдуна», а также открываем секрет его исчезновения с современных машин.

Где найти «колдуна»

«Колдуном» в народе именуют регулятор тормозных усилий задней оси автомобиля. Это устройство врезано в тормозную систему и располагается под днищем машины, непосредственно на кузове в районе задней оси, поэтому обнаружить его не так-то просто. Компонент имеет множество имён — «регулятор тормозного момента гидравлических систем», «регулятор тормозных сил», «редукционный гидроклапан», — однако сути и принципов его работы это не меняет. Странное имя «колдун» устройство получило за свою скрытность, неприметность и таинственность: далеко не все автолюбители подозревают о его существовании и тем более понимают принципы его работы. А отыскать на своей машине «колдуна» и вовсе смогут единицы.

За что именно «колдун» отвечает

«Колдун» нужен автомобилю для управления давлением на задних тормозах. При торможении передняя и задняя оси машины нагружаются по-разному, а усилие, необходимое для эффективного торможения автомобиля обеими осями требует динамической коррекции. Для этих целей как раз и нужен регулятор тормозных сил. «Колдун» не позволяет задним, разгруженным колёсам блокироваться раньше передних, тем самым нивелируя опасность увода автомобиля в неконтролируемый занос. Особенно важно наличие и исправность «колдуна» для моделей, снабжённых барабанными тормозными механизмами. Рабочий регулятор тормозных сил при всех допустимых вариантах загрузки автомобиля исключает опережающее блокирование задних колёс относительно передних.

Как устроен «колдун» и как он работает

Все механические регуляторы давления в гидроприводе тормозной системы делятся на два типа — управляемые и неуправляемые. Первые умеют самостоятельно изменять величину давления в тормозных механизмах задних колёс в зависимости от интенсивности торможения и нагрузки на ось. Вторые же лишены жёсткой связи с подвеской машины и просто сбрасывают давление в гидросистеме задних тормозов при достижении определённого порога через специальный клапан.

Устройство у этого механизма чрезвычайно простое. «Колдун» представляет собой гидроцилиндр для тормозной жидкости с входными и выходными штуцерами. Поршень со штоком двигается по цилиндру и приоткрывает или закрывает проходной канал, тем самым регулируя доступ тормозной жидкости к рабочим тормозным цилиндрам задней оси.

Активные, или управляемые регуляторы давления при работе учитывают расстояние между задним мостом и днищем благодаря наличию жёсткой связи с ними. При резком торможении автомобиль «клюёт» носом, расстояние между задним мостом и днищем увеличивается, рычаг от моста отпускает поршень, он смещается и перекрывает доступ тормозной жидкости к задним колесам — те продолжают крутиться и не блокируются.

При высокой загрузке автомобиля регулятор тормозных сил может и вовсе не срабатывать — груз не позволяет подняться кузову и механизм не включается. При применении в конструкции задней подвески так называемых проставок «колдун» также может полностью отключиться — увеличившееся расстояние между задним мостом и кузовом он воспринимает как нештатную ситуацию и «распускает» задние тормоза.

Несмотря на всю свою простоту «колдун» — весьма капризная и нежная деталь, требующая ухода и бережного отношения. Регулятор тормозных сил боится грязи и влаги, от которых он корродирует и «закисает», то есть блокируется в каком-либо промежуточном положении. Особенно внимательным к нему стоит быть любителям всевозможного тюнинга — несанкционированное вмешательство в конструкцию шасси почти всегда нарушает работу механизма. Многие автомобилисты не придают этому должного значения и попросту исключают «колдуна» из гидропривода, соединяя трубки тормозной системы напрямую. Однако делать этого категорически нельзя!

Читайте также:  Регуляторы для теплого пола бежевые

Почему «колдун» запрещается демонтировать

Несмотря на относительно низкую надёжность и почти полную неремонтопригодность «колдуна» его демонтаж с автомобиля строго-настрого воспрещается. В случае исключение его из тормозной магистрали торможение автомобиля происходит синхронно всеми четырьмя колёсами, что гарантирует неадекватное поведение транспортного средства на нестабильных покрытиях и при отклонении от прямолинейного движения. Из-за относительно низкой загруженности задней части при торможении сперва будут блокироваться именно задние колёса, что в разы увеличит риски потери контроля над автомобилем даже при минимальном отклонении от прямолинейной траектории движения.

Почему автопроизводители избавились от «колдуна»

Как бы то ни было, большинство современных автолюбителей при всём желании не смогут обнаружить «колдун» на своей машине. Век этого устройства закончился ровно тогда, когда автомобили начали снабжать системой АБС и её более продвинутыми версиями. В отличие от «колдуна» электронные регуляторы тормозных сил учитывают гораздо больше параметров, а именно, имеют обратную связь с каждым конкретным колесом автомобиля. Они не просто уменьшают и увеличивают давление в гидроприводе, но и учитывают коэффициент сцепления шин с дорожным покрытием. Во всех современных автомобилях механический регулятор давно заменила гораздо более продвинутая электронная система EBD.

Источник

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.

Читайте также:  Прошивки для регулятора хода

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).

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.

Читайте также:  Электрические регуляторы давление для насоса

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.

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