Введение
Одним из показателей
эффективности автомобиля является средняя
скорость его движения. Скорость автомобиля
ограничивается, в первую очередь, не мощностью
двигателя, а качеством тормозов. Несоответствие
их характеристик скоростному режиму
в значительной мере понижает безопасность
автомобиля. От тормозной системы автомобиля
требуется, прежде всего, точность (легкая
дозируемость усилия), скорость срабатывания
и эффективность торможения.
Эффективность тормозов
определяется по средней длине тормозного
пути или времени движения автомобиля
до полной остановки. Торможение необходимо
не только для быстрой остановки автомобиля
при внезапном появлении препятствия,
но и как средство управления скоростью
его движения. Структура тормозного управления
автомобилем и требования, предъявляемые
к нему, обусловлены ГОСТ 22895-95.
Согласно этому
стандарту, тормозное управление должно
состоять из следующих систем: рабочей,
запасной, стояночной и вспомогательной.
Системы могут иметь общие элементы, но
не менее двух независимых органов управления.
Каждая из этих систем включают в себя
тормозные механизмы, обеспечивающие
создание сопротивления движению автомобиля
и тормозной привод, необходимый для управления
тормозными механизмами.
В настоящее время
на автобусах применяются тормозные системы
с барабанными и дисковыми тормозными
механизмами.
Главное преимущества
барабанных тормозов – механизм закрыт
для попадания влаги и грязи.
Целью данной курсовой работы
является расчет дискового тормозного
механизма автобуса МАЗ-231062 большого класса (расчет тормозной
динамики, проверка тормозных качеств
на соответствие международным нормативным
требованиям, проектный расчет и расчет
тормозного механизма).
Виды тормозных дисков
Тормозные диски должны обладать хорошей теплопроводностью и теплоемкостью, быть жесткими и выдерживать воздействие колодок. Изделия различаются по размеру, что в конечном итоге влияет на размер подходящего колеса. Очевидно, что для каждой машины необходимо подбирать соответствующие ей комплектующие.
В зависимости от особенностей конструкции различаются:
- обычные диски;
- вентилируемые;
- перфорированные;
- с насечками.
Обычные
Цельная, без отверстий, деталь без каких-либо хитростей в конструкции. Используется на старых машинах, для которых свойственная спокойная езда.
Быстро нагреваются и медленно остывают. Не самая эффективная модель, но зато простая и доступная.
Вентилируемые тормозные диски
Трение колодок о диски приводит к нагреву детали. Единственным способом понизить температуру является охлаждение изделия воздухом.
Вентилируемые модели представляют собой «сэндвичи» из 2 обычных роторов с перегородками. Конструкция помогает воздуху циркулировать в созданных просветах и эффективно отводить тепло.
Перфорированные диски
Для тех же целей на поверхности перфорированных дисков выполняются отверстия. Уменьшенная жесткость компенсируется снижением риска получить деформацию при температурных колебаниях.
Диски с насечками
На поверхности диска выполнены косые углубления (насечки). Они помогают отводить горячий воздух от рабочей поверхности, увеличивают площадь диска для более качественного охлаждения и снижают взаимодействие с колодкой, что помогает уменьшить нагрев деталей.
Устройство дисковых тормозов
Дисковые тормоза – устройства, работающие за счет силы трения (фрикционное действие). В современных авто применяются наряду с барабанными.
Механизм состоит из следующих элементов:
- Суппорт. Деталь изогнутой формы, изготовленная из чугуна либо алюминия. Крепится к поворотному кулаку и выполняет несколько функций: удерживает тормозные колодки, является местом размещения тормозного цилиндра.
- Цилиндр. Подвижная часть этой детали – поршень, необходим для механического воздействия на тормозные колодки.
- Колодки. 2 колодки размещаются с внешней и внутренней стороны дисков и представляют собой пластины со специальной прослойкой из материала с большим коэффициентом трения (фрикционный материал). Сдвигаемый поршнем элемент ложится на поверхность тормозного диска, замедляя его движение.
- Скоба. Удерживает колодки в таком положении, чтобы обе прилегали к диску равномерно.
- Диск тормоза (ротор). Крепится к ступице, образуя жесткое соединение, так что диск вращается вместе с колесом. От материала, из которого изготовлен диск, и его конструкции в большей мере зависит эффективность работы всей системы.
- Защита (кожух). Препятствует загрязнению элементов.
Материалы тормозных дисков
При производстве роторов используются различные материалы, характеристики которых влияют на качество, долговечность и работоспособность изделий.
Чугун – наиболее распространенный и доступный материал. Его свойства обеспечивают высокую износостойкость расходников. Но перепады температур и влага могут привести к его порче, а при продолжительном простое деталь быстро ржавеет
Важно отметить и большой вес тормозного элемента, но в любом случае основная масса реализуемых комплектующих чугунная
https://youtube.com/watch?v=6ZnhyJAeQSY
Детали, сделанные из нержавейки, не подвержены коррозии, выносят резкие изменения температуры, но фрикционные качества несколько снижены.
Карбон легче чугуна, имеет хороший коэффициент трения, увеличенную рабочую площадь, но требует дополнительного ухода (прогрева перед началом работы) и при этом достаточно дорогой.
Керамическими дисками оснащают спорткары, что оправдано, ведь такие расходники долговечны, легки, прочны, устойчивы к износу, не ржавеют и выдерживают высокие температуры. Но слишком дороги для тюнинга обычных автолюбителей.
Ремонт тормозного механизма передних колес Лада Гранта
Передний тормозной механизм дисковый, вентилируемый, с плавающей скобой и одним рабочим цилиндром.
Тормозной диск чугунный, его минимально допустимая толщина при износе составляет 17,8 мм.
Зазор между тормозными колодками и диском поддерживается за счет упругости резинового уплотнительного кольца, установленного в проточке стенки рабочего цилиндра.
Плавающая скоба переднего тормозного механизма включает в себя суппорт и колесный цилиндр, стянутые между собой двумя винтами.
Двумя болтами цилиндр крепится к направляющим пальцам, установленным в отверстиях направляющей колодок.
Тормозные колодки поджаты пружинами к пазам направляющей колодок.
В цилиндре установлен поршень с резиновым уплотнительным кольцом прямоугольного сечения. За счет упругости этого кольца поддерживается постоянный оптимальный зазор между тормозными колодками и диском.
Конструкция рабочей системы тормозов модели Гранта
Тормозная система Гранты представляет собой диагональную, с двумя контурами, имеющую гидравлический привод систему, которая включает в себя рабочий главный цилиндр вместе с вакуумным усилителем, по одному на каждое колесо механизму тормозов, а также регулятора жидкостного давления в обоих механизмах на задней оси.
Каждый контур модели состоит из механизмов тормозов двух колес: одно располагается спереди, второе – сзади. При этом расположены они диагонально. Сделано это для того, чтобы при появлении неисправности в одном из контуров, другой сумел, хоть и не с предельной эффективностью, обеспечить торможение машины.
С помощью регулятора жидкостного давления происходит ограничение попадания жидкости в систему тормозов задней оси в случае недостаточного значения нагрузки этой оси. Таким образом, предотвращается блокировка колес, а автомобиль уберегается от заноса при возникновении необходимости экстренного торможения.
Корпус этой детали имеет небольшое отверстие, которое прикрыто заглушкой из пластмассы. Если из указанного отверстия подтекает «тормозуха», то колея регулятора негерметична.
Для того чтобы облегчить водителю задачу нажатия тормозной педали, привод системы тормозов оснащен специальной деталью под названием вакуумный усилитель. Его работа осуществляется благодаря разрежению, которое образуется внутри впускного трубопровода не заглушенного мотора. По этой причине нельзя глушить двигатель до того момента, пока автомобиль полностью не остановится.
Бачок с жидкостью для качественной работы системы располагается на корпусе главного цилиндра. В крышку бачка вмонтирован датчик, который контролирует уровень жидкости. Когда значение уровня падает до критической отметки, датчик подает сигнал водителю путем включения контрольной лампочки на приборной панели.
Не забывают на отечественном предприятии и об оснащении новых автомобилей современными устройствами. Так, например, большинство комплектаций Лада Гранта выпускаются с системой антиблокировки или ABS в простонародье.
Как заменить задние тормозные колодки на Лада Гранта
Колодки, находящиеся на задней оси, нуждаются в замене в том случае, когда значение толщины одной из них составляет менее полутора миллиметров либо, когда произошло отслоение от колодки накладки.
Замена обеих задних колодок осуществляется с двух сторон одновременно.
Работа по замене включает в себя следующие этапы:
- при помощи нескольких монтажных лопаток сводим на максимальное расстояние колодки;
- далее потребуется использование шлицевой отвертки, которой делаем вывод из отверстия колодки конца стяжной пружины, установленной сверху и спереди;
- можно отсоединить прижимную пружину;
- опускаем колодку и одновременно с этим производим снятие нижней пружины;
- остается снять верхнюю пружину и вместе с ней распорную планку;
- производим отсоединение от второй колодки задней оси прижимной пружины;
- Работа сделана. Осталось снять непосредственно колодку, при этом не забыть вывести крюк распорного рычага с места зацепа его и наконечника троса ручника.
Как и в случае с передними колодками необходимо выполнить идентичные процедуры, позволяющие определить видимые дефекты деталей и в случае необходимости заменить их новыми запчастями. Помним и про подтеки тормозной жидкости.
Не забываем про проверку рабочего состояния тормозной системы, так как этот конструкционный элемент автомобиля является главной составляющей безопасного передвижения по дорогам.
https://youtube.com/watch?v=kPEKb97KkLI
Источник статьи: http://topauto24.ru/remont-i-obsluzhivanie/tormoznaya-sistema/tormoznaya-sistema-avtomobilya-lada-granta
Эксплуатация дисков
Большую роль при износе тормозных дисков влияет стиль и особенности вождения автомобилем
После пройденного километража немало важно и качество дорожного покрытия. Износостойкость тормозов также зависит качества и материала изготовления диска
Необходимая для торможения толщина диска определяется в зависимости от марки и модели автомобиля. Ведь тормоза должны останавливать автомобиль по нормативным значениям, не зависимо от массы и мощности.
Кроме параметров самого диска, существуют несколько факторов указывающих о необходимости замены тормозов или хотя бы их диагностики:
— явные механические недочеты;
— ухудшение тормозных характеристик;
— недостаточный уровень рабочей жидкости.
ПОЛЕЗНО
Заменив изношенные тормозные колодки новыми, не спешите сразу выезжать на оживленные магистрали. Не исключено, что при первом же интенсивном торможении вы будете неприятно поражены низкой эффективностью тормозов, хотя колодки установлены фирменные. Тормозные диски тоже изнашиваются, и новые колодки касаются их только краями, практически не тормозя. Выберите тихую улочку или проезд без автомобилей и несколько раз плавно затормозите, чтобы колодки притерлись и стали прилегать всей поверхностью. Заодно оцените и эффективность тормозов.
Старайтесь не тормозить резко хотя бы первые 100 км. При сильном нагреве неприработавшихся колодок верхний слой их накладок подгорает и тормоза долго не будут максимально эффективными.
1.Обзор аналогов проектируемого автомобиля
Приведем основные
показатели автомобилей-аналогов проектируемого
автомобиля. Все приведенные ниже автомобили
имеют колесную формулу 4х2.
Таблица 1 – Краткая техническая характеристика
аналогов
Автомобиль |
ГолАЗ 5291 «Круиз» |
НЕФАЗ-5299 |
МАЗ-231062 |
Higer KLQ6118GS |
Mercedes Citaro C |
Колесная формула |
4х2 |
4х2 |
4х2 |
4х2 |
4х2 |
Общее количество мест (в т.ч. посадочных) |
47+1 |
26+1 |
51+1 |
31+1 |
28-32 |
Двигатель |
Scania DC921 |
КамАЗ-820.53-260 |
Mercedes-Benz OM 926 LA (E-5) |
Cummins ISDe 210-30, Евро-3 |
Mercedes OM 457 hLA |
Мощность двигателя, кВт (л.с.) |
228 (310) — 2000 мин-1 |
191 (260) / 2200 |
240(326) |
150 кВт (210 л.с.) при 2500 об/мин |
252 / 2200 |
Макс. крутящий момент, Нм |
1550 при 1200 мин-1 |
766 |
1000 |
800 Нм при 1200…1700 об/мин |
1100 / 1000 |
Масса снаряженная/полная, кг |
13560/18000 |
12280/18000 |
18000 |
10890/16500 |
18000 |
Устройство механизма торможения
Тормозная система на современных авто может включать в себя 3 или 4 контура, выполняющих разные задачи. К ним следует отнести:
- Основной.
- Дублирующий.
- Стояночный (ручной, горный).
- Вспомогательный.
Рабочая система
Главную роль среди перечисленных систем играет основная (рабочая). Она используется непосредственно во время езды и предназначена для замедления ТС вплоть (при необходимости) до полной остановки. Существует два типа рабочих систем:
- Дисковая.
- Барабанная.
Специальные колодки в механизмах первого типа при нажатии педали сжимают диск с двух сторон, не давая ему вращаться и останавливая колесо. В системах второго типа колодки устанавливаются внутри колесного барабана. При надавливании на педаль они распирают его, препятствуя вращению колеса.
Дублирующий тормоз
Дублирующий механизм выполняет страховочную роль, вступая в работу при отказе основного. На одних моделях она полностью дублирует задние, а также передние тормоза, на других ее действие распределяется только на одну из частей (чаще всего на задние цилиндры). Иногда эта функция возлагается на ручной тормоз.
Стояночный механизм
Стояночный (горный, ручной) тормоз предназначен для обеспечения устойчивости машины на месте стоянки. Отпуская тормозную педаль, водитель отключает основную систему. Если площадка, выбранная для остановки, имеет даже незначительный уклон, авто может запросто покатиться, и не остановится, пока не упрется во что-либо на пути. «Чем-либо» может оказаться другой автомобиль, стенка здания или дерево, и тогда повреждения практически гарантированы. Дополнительной функцией ручника является удерживание машины на склоне, если она заглохла во время подъема. В этом случае для того, чтобы тронуться с места, водитель плавно отпускает сцепление, одновременно нажимая акселератор и опуская рычаг горного тормоза. При синхронном выполнении этих действий автомобиль назад не покатится.
Привод ручного тормоза ВАЗ 2106: 1 — чехол; 2 — передний трос; 3 — рычаг; 4 — кнопка; 5 — пружина тяги; 6 — тяга защелки; 7 — втулка; 8 — ролик; 9 — направляющая заднего троса; 10 — распорная втулка; 11 — оттяжная пружина; 12 — задний трос; 13 — кронштейн заднего троса
Вспомогательная система
Вспомогательные тормозные механизмы устанавливаются на крупногабаритные и тяжеловесные машины, используемые для перевозки различных грузов на дальние расстояния. Они позволяют частично разгрузить основную систему, когда автомобиль в течение достаточно длительного времени затормаживается на дорогах, проходящих по холмам или расположенным в горах.
Обслуживание тормозных дисков и колодок
Износ и замена дисков
Износ тормозных дисков напрямую связан со стилем вождения автомобилиста. Степень износа определяется не только километражем, но и ездой по плохим дорогам. Также на степень износа тормозных дисков влияет их качество.
Минимально допустимая толщина тормозного диска зависит от марки и модели транспортного средства.
Основными факторами, указывающими на то, что передние или задние тормозные диски необходимо менять, являются:
- биение дисков при торможении;
- механические повреждения;
- увеличение тормозного пути;
- снижение уровня рабочей жидкости.
Износ и замена колодок
Износ тормозных колодок, прежде всего, зависит от качества фрикционного материала. Немаловажную роль играет и стиль вождения. Чем интенсивнее будет торможение, тем сильнее износ.
Передние колодки изнашиваются быстрее задних за счет того, что при торможении они испытывают основную нагрузку. При замене колодок лучше менять их одновременно на обоих колесах, будь-то задние или передние.
Неравномерно могут изнашиваться и колодки, установленные на одну ось. Это зависит от исправности рабочих цилиндров. Если последние неисправны, то они сдавливают колодки неравномерно. Разница в толщине накладок в 1,5-2 мм может говорить о неравномерном износе колодок.
Существует несколько способов, позволяющих понять, нужно ли менять тормозные колодки:
- Визуальный, основанный на проверке толщины фрикционной накладки. На износ указывает толщина накладки в 2-3 мм.
- Механический, при котором колодки оснащаются специальными металлическими пластинками. Последние по мере истирания накладок начинают соприкасаться с тормозными дисками, из-за чего скрипят дисковые тормоза. Причиной скрипа тормозов является истирание накладки до 2-2,5 мм.
- Электронный, при котором используются колодки с датчиком износа. Как только фрикционная накладка сотрется до датчика, его сердечник соприкоснется с тормозным диском, электрическая цепь замкнется и загорится индикатор на приборной панели.
Обслуживание тормозных дисков и колодок
Тормозные диски, как и колодки, изнашиваются по следующим причинам:
- Особенности вождения.
- Качество дорог.
- Интенсивность и время эксплуатации.
- Изначальное невысокое качество изделий.
О необходимости заменить диск свидетельствует повреждение детали, увеличение тормозного пути, снижение уровня тормозной жидкости, биение диска при торможении.
Истирание колодок можно заметить при осмотре тормозных узлов (толщина 2-3 мм), при наличии скрипа и в случае оповещения на приборной панели, если изделие оснащено датчиками.
Как правило, передние колодки при более высокой нагрузке изнашиваются сильнее задних. Замену деталей следует производить одновременно на колесных парах.
Как правильно подобрать тормозной диск
Выбор такого элемента тормозной системы, как диски, должен зависеть не только от желания приобрести дорогую и качественную вещь, но и в большей степени от марки, состояния автомобиля, манеры езды и особенностей дорожного покрытия. Не всегда характеристики товара от популярного бренда совпадают с потребностями транспортного средства. Лучше всего подбирать комплектующее по техническим параметрам, руководствуясь консультацией продавца-специалиста либо механика с опытом.
Как не купить подделку
Советы, помогающие отличить подделку от оригинального товара, как правило, сводятся к следующему:
- Упаковка. Оригинальные запчасти всегда продаются в фирменной упаковке. Цвет, принт, оттиски, наименование компании, логотипы – все выглядит качественно и красиво. Коробка ровная, товар уложен плотно, без зазоров.
- Код. Доказательством того, что коробку не вскрывали, служит целостность торцевой наклейки, на которой находится логотип фирмы, QR-код или буквенно-цифровой код, помогающий определить подлинность товара на официальном сайте производителя.
- Голограмма. Также содержит уникальный код, повтор которого на другой упаковке говорит о фальшивке.
- Товар. Осмотр продукта тоже может дать нужную информацию. Диск должен быть новым, без трещин и царапин. Маркировка на детали должна совпадать с данными на упаковке.
- Продавец. Покупать оригинальные запчасти лучше всего у официальных представителей производителя в вашем городе.
При всем разнообразии моделей комплектующих, устройство дискового тормоза остается стандартным
Следует помнить о важности этого узла и следить за его техническим состоянием
Виды дисковых тормозных механизмов
Дисковые тормоза делятся на две большие группы по типу применяемого суппорта (скобы):
- механизмы с фиксированной скобой;
- механизмы с плавающей скобой.
В первом варианте скоба имеет возможность перемещаться по направляющим и имеет один поршень. Во втором случае скоба фиксирована и содержит два поршня, установленные по разные стороны от тормозного диска. Тормозные механизмы с фиксированной скобой способны создавать большее усилие прижатия колодки к диску и, соответственно, большую тормозную силу. Однако и стоимость их выше, чем у тормозов с плавающей скобой. Поэтому данные тормозные механизмы применяются, в основном, на мощных автомобилях, (с использованием нескольких пар поршней).
Как продлить срок службы
Аккуратная эксплуатация. Специалисты не рекомендуют резкую остановку на длительное время после некоторого количества резких торможений. Поскольку лучше всего диски охлаждаются на ходу, деталь не успеет отдать тепло равномерно и без последствий. Экстремальные тепловые воздействия могут послужить причиной деформации элемента.
К снижению прочности диска приводит и удерживание горячих элементов в сжатом состоянии и после остановки. В месте контакта прекращается теплоотдача, из-за чего страдает материал детали.
Использование последних разработок в производстве фрикционных материалов для колодок. Современные модели в несколько раз снижают процент износа трущихся деталей, а торможение эффективно в любых условиях.