Спирачна система с хидравличен предавателен механизъм и челюстни спирачни механизми

1. Предназначение, изисквания, видове:
1.1. Предназначение на спирачна система с хидравличен предавателен механизъм: Спирачната система служи за забавяне на движението на автомобила, за спирането му на място и за възпрепятстване на самоволното му потегляне. Предавателните механизми служат за предаване на силата на водача от спирачния педал (или ръчка) към колесните спирачни механизми, т.е за управление на спирачните механизми. За автомобили с тегло до 40 kN на спирачните механизми е достатъчна силата на водача и те са с непосредствено управление.
1.2. Видове спирачни системи с хидравличен предавателен механизъм:

•    Работна спирачна система– обикновено се управлява от силата на крака на водача, приложена върху педала. Ефективността на действие на работната спирачна уредба се оценява по спирачния път – разстоянието, което се изминава от автомобила при рязко спиране. Този критерии, заедно с максималното спирачно закъснение и времето за сработване на спирачната уредба, са приети за международни нормативи на спирачните качества.
•    Запасна спирачна система – тя може да има по-малка ефективност от работната. Ако автомобила няма отделена спирачна уредба, нейните функции може да се изпълняват от изправна част на работната спирачна уредба (например единият кръг от двукръгова спирачна уредба) или от спирачна уредба за паркиране.
•    Спирачна система за паркиране (спирачка за паркиране) - обикновено се задейства ръчно. Тя трябва да може да задържа напълно натоварен автомобил за неограничено време на наклон, който за леки автомобили е 25%.
    Освен изброените спирачни уредби за товарни автомобили и автобуси над 12t е задължително да имат и спомагателна спирачна уредба – спирачка забавител. Тя намалява (ограничава) скоростта на движение при продължително спускане.
1.3. Видове колесни спирачни механизми: колесните спирачни механизми се разделят на два вида: барабанни челюстни и дискови. Барабанните челюстни механизми от своя страна се разделят на механизми с едностранно разположение на опорите и механизми с разностранно разположение на опорите.
1.4. Изисквания към спирачната система с хидравличен предавателен механизъм:
•    Едновременно задействане на спирачните механизми
•    Равномерно разпределение на спирачната сила между колелата (за да се избегне занасяне на автомобила при спиране)
•    Възможност за бързо получаване на пълна спирачна сила на всички колела
•    Минимално усилие от страна на водача върху педала при достатъчна спирачна сила на колелата
•    Възможност за регулиране

2. Устройство:
2.1. Устройство на спирачна система с хидравличен предавателен механизъм: Спирачната система с хидравличен предавателен механизъм се състои от главен спирачен цилиндър, колесни спирачни цилиндри, свързващи тръбопроводи и спирачен педал, вакуумен усилвател, ръчна спирачка и регулатор на налягането. Цялата система е запълнена със спирачна течност.
2.2. Устройство на главен спирачен цилиндър: Главния спирачен цилиндър за двукръгови спирачни системи на автомобил се състои от две камери, две бутала, цилиндрични пръстени, възвратни пружини и ограничителни винтове.
2.3. Устройство на хидровакуумен усилвател: Той се състои от вакуумна камера, хидравличен цилиндър, мащабен следящ механизъм с пряко действие, клапан и диафрагма (мембрана), атмосферен клапан и плунжер.
2.4. Устройство на колесен спирачен цилиндър: Състои се от два тласкача, поставени в бутала. Тялото на цилиндъра е закрито от двете страни с два гумени маншона Има и обезвъздушителен винт.
2.5. Устройство на челюстен спирачен механизъм: Състои се от две челюсти, закрепени шарнирно на диск, които се поддържат в неработно положение от пружини. Външно челюстите са облицовани с фрикционни накладки, изработени от материал с високи триещи качества. Дискът, върху който са закрепени челюстите, е захванат неподвижно за кожуха на задния мост. Барабанът, затварящ механизма, е свързан с главината на колелото и се върти заедно с него.
3. Действие:
3.1. Действие на спирачна система с хидравличен предавателен механизъм: Действието на системата се основава на законите на хидростатиката, т.е. при натиск върху течността налягането се предава във всички посоки еднакво. При натискане на педала, водача премества чрез прът буталото на главния спирачен цилиндър, с което се създава налягане на спирачната течност (5 - 8 МРа). Поради несвиваемостта на течността това налягане се предава по тръбопроводите към колесните спирачни цилиндри. Буталата им се преместват и избутват спирачните челюсти в страни, с което ги притискат към барабана. Между челюстите и барабана се получава триене, под действието на което колелото намалява скоростта си.
3.2. Действие на главен спирачен цилиндър: Спирачната течност постъпва в отделните камери на цилиндъра през отделни за всяка камера отвори, които са свързани с отделни резервоарчета. При натискане на спирачния педал той избутва буталото на предния кръг и го премества наляво, опира го в уплътнителния пръстен, при което затваря пръстеновидния канал и изолира камерата от резервоара със спирачна течност. При по-нататъшно преместване на буталото наляво в камерата се създава налягане, необходимо за спиране. В резултат на това налягане почти едновременно с буталото на предния кръг започва да се движи наляво и буталото на задният кръг. То по същия начин изолира камерата за задния кръг от резервоарчето, с което се повишава и налягането в нея. Налягането от двете камери се предава към тръбопроводите. При изправност на двата кръга, налягането в тях трябва да е еднакво.

3.3. Действие на хидровакуумен усилвател – При освободен спирачен педал, мембрана 2 на вакуумната камера 1, пръта 3 и буталото 9 се намират в крайно ляво положение под действие на пружината 4. Тласкачът 11 на сегментния клапан 10 го държи отворен. Мембраната 7 на следящия механизъм и плунжерът 8 се намират в долно положение, вакуумния клапан 6 е отворен, а клапанът 5 към атмосферата е затворен. В камерите А, Б, В и Г разреждането е еднакво. При натискане на спирачния педал течността от главния спирачен цилиндър преминава през отворения сачмен клапан към работните колесни цилиндри. При повишаване на налягането плунжерът 8 и мембрана 7 на следящия механизъм се преместват нагоре, вакуумният клапан се затваря и камерите В и Г се отделят една от друга. По-нататъшното преместване на плунжера 8 предпазва отваряне на атмосферния клапан 5 и навлизане на въздуха в камерите Г и А. Под действието на разликата между наляганията в камерите А и Б, мембраната 2 на въздушната камера се премества на дясно, а заедно с нея тласкача 11 и буталото 9. Тъй като в първия момент тласкача остава на място и клапанът се затваря, по-нататъшното преместване на буталото 9 предизвиква увеличаване на налягането в тръбопровода към работните спирачни цилиндри, т. е. усилва силата приложена от шофьора върху спирачния педал.

3.4. Действие на колесни челюстни спирачни механизми –
•    Спирачен механизъм с едностранно разположение на опорите на челюстите и еднакви действащи сили – Еднаквите задвижващи сили F възникват в резултат на еднаквите повърхнини на буталата на работния спирачен цилиндър, който разтваря челюстите и ги притиска към барабана. Разликата между двата спирачни момента се дължи на това, че моментът от силата на триене μy1, действащ върху челюст 1 съвпада по посока с момента, създават от задвижващата сила F и го увеличава като се стреми да притисне челюстта по-силно към въртящия се барабан. Моментът, създаван от силата на триене μy2, действа върху челюст 2, в посока обратна на посоката на момента, създаван от задвижващата сила F, в резултат на което силата на триене μy2 намалява притискането на челюстта към барабана. Челюст 1 се нарича първична (заклинвана), а челюст 2 – вторична (отблъсквана). При въртене на барабана в обратна посока функциите на челюстите се обръщат. Спирачния механизъм работи с еднаква ефективност на преден и на заден ход.
•    Спирачен механизъм с разностранни опори на челюстите и еднакви задвижващи сили (фиг.2б) – В този случай еднаквостта на задвижващите сили се постига като двете челюсти се задвижват от отделни работни цилиндри с еднакви диаметри. При движение напред всяка челюст работи като първична (заклинвана), в резултат на което ефективността на механизма при еднакви размери на основните детайли е по-висока отколкото на механизма с едностранно разположение на опорите. При движение на заден ход двете челюсти работят като вторични (отблъсквани), в резултат на което ефективността на механизма съществено намалява.
                                           
4. Диагностика, техническо обслужване и ремонт –
4.1. Диагностика на спирачна система с хидравличен предавателен механизъм – диагностичните признаци и регулировки са:
4.1.1. Увеличен свободен ход на педала:
•    Изтичане на спирачна течност или ниско ниво.
•    Пропускане на въздух в системата.
•    Повредени гумени уплътнения на главния спирачен цилиндър.
•    Увеличена странична хлабина на спирачен диск, поради износване или лоша регулировка на лагерите на колелата.
•    Еластичните тръбопроводи са силно разширени.
4.1.2. “Мек” спирачен педал:
•    Проникване на въздух в системата.
•    Нарушена регулировка между спирачните накладки и барабана.
•    Замърсен вентилационен отвор в капачката на резервоарчето.
•    Деформиране на спирачните накладки.
4.1.3. “Твърд” спирачен педал:
•    Нарушена регулировка на спирачния педал.
•    Замърсяване или запушване на тръбопровод.
•    Неизправност в главния спирачен цилиндър или в колесните спирачни цилиндри.
•    Повреда на спирачните накладки.
4.1.4. Неравномерно действие на спирачките (небалансирано спиране):
•    Различно налягане на въздуха в гумите.
•    Повреда на накладките или челюстите.
•    Повреда в колесните спирачни цилиндри.
•    Нарушено монтажно приложение на лагерите на колата.
•    Повреда или износване на работните повърхности на барабана.
4.1.5. Блокиране на спирачния педал:
•    Издути гумени уплътнения.
•    Запушен отвор в резервоара, поради което в главния спирачен цилиндър се образува вакуум и през уплътняващия пръстен прониква въздух.
•    Нарушена херметичност на тръбопроводите или съединенията.
4.1.6. “Блокиране” на спирачките след отпускане на спирачния педал:
•    Издути или размекнати гумени пръстени в следствие на замърсяване на спирачната течност с керосин или бензин.
•    Износени бутала на плаващите скоби, в следствие на което накладките непрекъснато се трият с спирачните дискове.
4.1.7. При спиране автомобилът се унася в страни:
•    Изтичане на течност от някой колесен спирачен цилиндър.
•    Смачкан или запушен метален тръбопровод;
•    Повредени уплътнители, които намаляват триенето, в следствие овлажняване на накладките.
4.1.8. Шум при работа на спирачките:
•    Износване на фрикционните накладки.
•    Деформиране на дисковете и барабаните.
•    Неправилно подбрани накладки.
•    При неравномерно износване и биене.
4.2. Техническо обслужване на спирачна система с хидравличен предавателен механизъм – то обхваща следните проверки:
•    Проверка закрепването на главния спирачен цилиндър – прави му се външен оглед и скрепителните елементи се притягат.
•    Проверка закрепването колесните спирачни цилиндри (извършва се при ТО-2).
•    Проверка за херметичност и отсъствие на повреди на тръбопроводите, връзките, спирачните цилиндри и местата на присъединяването им – тръбопроводите се прочистват от замърсявания. Гумените тръбопроводи не бива да имат пукнатини, а металните – подбитости и следи от корозия. Гумените тръбопроводи се проверяват като се прегъват в различни посоки. При силно натискане на спирачния педал, те не трябва да се издуват.
•    Проверка на спирачните дискове и челюсти – работните повърхнини на спирачния диск се проверяват на набраздяване и на язви от ръжда. Обикновено диска се износва незначително. Дебелината му се проверява на няколко места (3 – 5). Проверка за странично биене на диска се прави с индикаторен часовник, който се плъзга по цялата работна повърхнина на диска.
•    Проверка и смяна на фрикционните накладки – при по-новите модели, когато се износят накладките на предните колела, на арматурното табло светва предупредителен сигнал. Състоянието на накладките се проверява на всеки 10000 км. Ориентировъчно износването на 1 мм съответства на 1000 км пробег. Това е при неблагоприятни условия. Измерената дебелина на накладката не трябва да е под 1-2 мм.
•    Регулиране на хлабината между челюстите и барабана – прави се на всеки 1000 – 5000 км. При дисковите спирачни механизми регулирането е автоматично. Регулирането за челюстните спирачни механизми се налага, когато свободният ход на педала се увеличи.
•    Проверка на вакуумния усилвател – недостатъчното усилване най-често се дължи на нехерметичност. При изправен усилвател спирачният педал трябва да хлътне допълнително под действието на създаденото във всмукателния тръбопровод разреждане.
•    Регулиране свободния ход на спирачния педал – извършва се при ТО-1. хлабината се регулира с регулируемия включвател за стоп-светлините. Той се регулира чрез въртене, като предварително се изтеглят кабелните накрайници.
•    Проверка и смяна на спирачната течност – тя трябва да се сменя на всеки две години, по възможност пролетта. След смяна на спирачната течност се проверява свободния ход на педала, който не трябва да е повече от една трета от целия му ход.
•    Обезвъздушаване на хидравличния привод – спирачната система трябва да се обезвъздушава след всеки ремонт или при “омекване” на спирачния педал, т.е. винаги, когато влезе въздух в системата. След обезвъздушаване на системата при натискане на педала след къс работен ход трябва да се усети твърдо противодейтвие.
•    Проверка и регулиране на ръчната спирачка – въжето на ръчната спирачка трябва да се подменя, ако е клеясало или блокирало. Ако автомобила се задържа при преместване на лоста с 4 – 5 зъба, то регулировката е извършена.
4.3. Ремонт на спирачна система с хидравличен предавателен механизъм ¬– основните дефекти на главния спирачен цилиндър и на колесните спирачни цилиндри са: пукнатини и откъртвания по фланците, износване на работните повърхнини, износване или повреждане на резбовите отвори. Пукнатините и откъртванията по фланците се отстраняват чрез електродъгово или газово заваряване, след което шевовете се зачистват. Износените работни повърхнини се ремонтират чрез хонинговане на ремонтни размери или чрез поставяне на допълнителни детайли с последваща механична обработка на номинални размери. Отворите с износени или повредени резби се възстановяват чрез наваряване и нарязване на резби с номинални размери.
    След сглобяването главният спирачен цилиндър се изпитва на стенд за херметичност. Изпитването се извършва със спирачна течност под определено налягане в течение на 1,5 – 3 минути. При изпитването не трябва да има изтичане на спирачна течност, спадане на налягането или преместване на буталото.
    При наличие на пукнатини и откъртвания спирачните барабани се бракуват. Износените работни повърхнини се престъргват на ремонтен размер. За да се осигури концентричност на работните повърхнини, спирачните барабани и главините не се обезличават, а се обработват заедно. За установъчни бази се приемат конусните повърхнини на външните лагерни пръстени, набити в главините.
    Износените фрикционни накладки се заменят с нови, които се залепват или занитват към спирачните челюсти. След това спирачните челюсти се комплектуват по двойки и се престъргват или шлифоват на ремонтен или номинален размер.
    Спирачните дискове се заменят с нови ако имат откъртвания или голямо огъване. Пукнатините се ремонтират чрез ръчно електродъгово заваряване, след което се зачистват на шлифовъчна машина. Износените спирачни дискове могат да се възстановяват чрез електродъгово наваряване.

• Предишна
• Следваща