Большинство современных автомобилей имеют тормоза на всех четырех колесах, управляемые гидравлической системой. Тормоза могут быть дискового или барабанного типа.
Передние тормоза играют большую роль в остановке автомобиля, чем задние, потому что при торможении вес автомобиля переносится на передние колеса.
Поэтому многие автомобили оснащены дисковыми тормозами, которые обычно более эффективны, спереди и барабанными сзади.
Полностью дисковые тормозные системы используются на некоторых дорогих или мощных автомобилях, а полностью барабанные — на некоторых старых или небольших автомобилях.
Гидравлический тормозной контур имеет заполненные жидкостью главный и подчиненные цилиндры, соединенные трубами.
Главный и рабочий цилиндры
Когда вы нажимаете на педаль тормоза, поршень в главном цилиндре нажимает на поршень, выталкивая жидкость по трубе.
Жидкость поступает в рабочие цилиндры на каждом колесе и заполняет их, заставляя поршни выдвигаться, чтобы задействовать тормоза.
Давление жидкости равномерно распределяется по системе.
Общая «толкающая» площадь поверхности всех подчиненных поршней намного больше, чем у поршня в главном цилиндре.
Следовательно, главный поршень должен переместиться на несколько дюймов, чтобы переместить подчиненные поршни на долю дюйма, необходимую для срабатывания тормозов.
Такое расположение позволяет прикладывать к тормозам большое усилие, аналогично тому, как рычаг с длинной ручкой может легко поднять тяжелый предмет на небольшое расстояние.
Большинство современных автомобилей оснащены двойными гидравлическими контурами с двумя главными цилиндрами, соединенными тандемно, на случай, если один из них выйдет из строя.
Иногда одна цепь работает на передние тормоза, а другая на задние; или в каждом контуре работают оба передних тормоза и один из задних тормозов; или одна цепь работает со всеми четырьмя тормозами, а другая — только с передними.
При резком торможении с задних колес может сняться так много веса, что они заблокируются, что может привести к опасному заносу.
По этой причине задние тормоза намеренно сделаны менее мощными, чем передние.
Большинство автомобилей теперь также имеют клапан ограничения давления, чувствительный к нагрузке. Он закрывается, когда резкое торможение повышает гидравлическое давление до уровня, который может привести к блокировке задних тормозов и предотвращает дальнейшее движение жидкости к ним.
Современные автомобили могут даже иметь сложные антиблокировочные системы, которые по-разному определяют, как автомобиль замедляется и блокируются ли какие-либо колеса.
Такие системы включают и отпускают тормоза в быстрой последовательности, чтобы предотвратить их блокировку.
Во многих автомобилях также есть усилитель мощности, чтобы уменьшить усилие, необходимое для включения тормозов.
Обычно источником энергии является разница давлений между частичным вакуумом во впускном коллекторе и наружным воздухом.
Сервоблок, обеспечивающий помощь, имеет трубное соединение с впускным коллектором.
Между педалью тормоза и главным цилиндром установлен сервопривод прямого действия. Педаль тормоза толкает шток, который, в свою очередь, толкает поршень главного цилиндра.
Но педаль тормоза также работает от набора воздушных клапанов, а большая резиновая диафрагма соединена с поршнем главного цилиндра.
Когда тормоза выключены, обе стороны диафрагмы подвергаются воздействию вакуума из коллектора.
Нажатие на педаль тормоза закрывает клапан, соединяющий заднюю сторону диафрагмы с коллектором, и открывает клапан, впускающий воздух снаружи.
Более высокое давление наружного воздуха толкает диафрагму вперед, чтобы толкать поршень главного цилиндра, тем самым усиливая тормозное усилие.
Если затем удерживать педаль и больше не нажимать, воздушный клапан больше не пропускает воздух извне, поэтому давление на тормоза остается прежним.
Когда педаль отпускается, пространство за диафрагмой снова открывается для коллектора, поэтому давление падает, и диафрагма опускается обратно.
Если вакуум выходит из строя из-за остановки двигателя, например, тормоза все еще работают, потому что между педалью и главным цилиндром существует нормальная механическая связь. Но для их срабатывания необходимо приложить гораздо большее усилие к педали тормоза.
Некоторые автомобили имеют сервопривод непрямого действия, установленный в гидравлических линиях между главным цилиндром и тормозами. Такой блок можно установить в любом месте моторного отсека вместо того, чтобы располагать его непосредственно перед педалью.
Он также полагается на вакуум в коллекторе для обеспечения наддува. Нажатие на педаль тормоза вызывает повышение гидравлического давления в главном цилиндре, открывается клапан, который приводит в действие вакуумный сервопривод.
Дисковый тормоз имеет диск, который вращается вместе с колесом. Диск оседлан суппортом, в котором есть небольшие гидравлические поршни, работающие под давлением главного цилиндра.
Поршни давят на фрикционные накладки, которые прижимаются к диску с каждой стороны, чтобы замедлить или остановить его. Подушечки имеют такую форму, чтобы покрывать широкий сектор диска.
Пара поршней может быть больше одной, особенно в двухконтурных тормозах.
Поршни перемещаются лишь на крошечное расстояние, чтобы задействовать тормоза, а колодки едва касаются диска при отпускании тормозов. У них нет возвратных пружин.
Резиновые уплотнительные кольца вокруг поршней предназначены для постепенного проскальзывания поршней вперед по мере износа колодок, так что крошечный зазор остается постоянным и тормоза не нуждаются в регулировке.
Многие более поздние автомобили имеют датчики износа, встроенные в колодки. Когда колодки почти изношены, провода обнажаются и замыкаются металлическим диском, в результате чего на приборной панели загорается сигнальная лампа.
Барабанный тормоз имеет полый барабан, который вращается вместе с колесом. Его открытая задняя часть прикрыта неподвижной задней пластиной, на которой установлены две изогнутые колодки с фрикционными накладками.
Колодки выталкиваются наружу под действием гидравлического давления, перемещающего поршни в колесных цилиндрах тормоза, поэтому накладки прижимаются к внутренней части барабана, чтобы замедлить или остановить его.
Каждая тормозная колодка имеет шарнир на одном конце и поршень на другом. Ведущий башмак имеет поршень на передней кромке по отношению к направлению вращения барабана.
Вращение барабана имеет тенденцию плотно прижимать переднюю колодку к ней, когда она соприкасается, улучшая тормозной эффект.
Некоторые барабаны имеют двойные ведущие башмаки, каждый со своим гидравлическим цилиндром; у других есть одна передняя и одна задняя колодка с шарниром спереди.
Эта конструкция позволяет отталкивать две колодки друг от друга с помощью одного цилиндра с поршнем на каждом конце.
Она проще, но менее мощная, чем система с двумя ведущими колодками, и обычно ограничивается задними тормозами.
В обоих случаях возвратные пружины немного оттягивают колодки назад при отпускании тормозов.
Ход обуви максимально сокращается с помощью регулятора. Старые системы имеют ручные регуляторы, которые необходимо время от времени поворачивать по мере износа фрикционных накладок. Более поздние тормоза имеют автоматическую регулировку с помощью храповика.
Барабанные тормоза могут изнашиваться, если их многократно использовать в течение короткого времени - они нагреваются и теряют свою эффективность, пока снова не остынут. Диски с их более открытой конструкцией менее подвержены выцветанию.
Помимо гидравлической тормозной системы, все автомобили имеют механический ручной тормоз, действующий на два колеса — обычно задние.
Ручной тормоз обеспечивает ограниченное торможение в случае полного отказа гидравлической системы, но его основное назначение — стояночный тормоз.
Рычаг ручного тормоза натягивает трос или пару тросов, соединенных с тормозами с помощью набора меньших рычагов, шкивов и направляющих, детали которых сильно различаются от автомобиля к автомобилю.
Трещотка на рычаге ручного тормоза удерживает тормоз включенным после его включения. Нажимная кнопка расцепляет храповик и освобождает рычаг.
На барабанных тормозах система ручного тормоза прижимает тормозные колодки к барабанам.
Как работает ваша тормозная система
Как работает торможение
Как работает передача
Как работает система пуска
Как работает система впрыска топлива