Pe bună dreptate, inginerii numesc sistemul de frânare al unei mașini componenta principală a oricărei vehicul. Sarcina acestui dispozitiv este în timpul conducerii. Având frâna la dispoziție, șoferul poate încetini în timp, sau poate opri complet mașina. Sistemele suplimentare ajută în mod activ atunci când conduceți și când vehiculul este parcat. Dacă studiezi doar componentele mecanice, nu vei vedea nimic complicat. Este alcătuit în principal dintr-un sistem de acţionare şi actuatoare. Acest principiu de proiectare se aplică tuturor frânelor. Dar mașinile moderne au mers mult mai departe. Producătorii au început să folosească sisteme auxiliare, cu ajutorul cărora au putut crește eficiența frânelor.

O varietate de sisteme de frânare moderne.

feluri

Mai întâi trebuie să vă familiarizați cu tipurile de sisteme de frânare care sunt utilizate pe vehicule. Frânele au fost folosite încă de la apariția primelor mașini. Apoi designul a fost extrem de simplu și primitiv. Dar a fost suficient să furnizeze datorită micului viteza maxima. Dar treptat mașinile au devenit mai rapide. Acest lucru a obligat producătorii să dezvolte mecanisme de frânare mai eficiente și mai complexe. Dacă vorbim despre soiuri, clasificarea sistemelor de frânare pentru mașini oferă mai multe soluții diferite în funcție de:

• numiri;
• conduce;
• mecanisme de lucru.

Deoarece la frânare iau parte o serie de elemente și ansambluri, trebuie să înțelegeți cum diferă sistemele unul de celălalt.

Scop

Să începem cu scopurile și tipurile de sisteme de frânare. Autoturismele necesită utilizarea frânei de serviciu și de parcare. Dispozitivele suplimentare includ sisteme de frânare de rezervă și montane. Tip de lucru autoturisme de pasageriîncetinește traficul și îi permite să se oprească complet. O caracteristică specială este că intensitatea reducerii vitezei depinde direct de cât de tare apasă șoferul pedala corespunzătoare. Numele frânei de parcare vorbește de la sine. Cu ajutorul ei, mașina blochează orice posibile mișcări în timp ce stați în parcare. Roțile sunt imobilizate și, prin urmare, orice mișcare arbitrară care poate apărea atunci când vehiculul se află pe o pantă este eliminată.

Frânele de rezervă sau de urgență servesc ca mecanism de rezervă în cazul în care unitatea principală se defectează. Majoritatea autoturismelor nu au o frână de rezervă de urgență, iar în schimb acest rol este transferat sistemului de parcare. Este important să folosiți frâne de munte în proiectarea camioanelor. Un astfel de sistem face posibilă resetarea forțată atunci când un vehicul de marfă se deplasează pe un munte. Aceasta încetinește mașina fără a utiliza frâna de serviciu principală. Aceasta este o soluție utilă deoarece elimină supraîncălzirea și previne posibila defecțiune a sistemului principal.

Unitatea de antrenare

Sistemele de frânare se disting și în funcție de tipul de acționare utilizat pe fiecare dintre ele. Sarcina unității este de a transmite forța mecanismelor de lucru sau de a efectua anumite acțiuni cu componentele sistemului responsabile de frânare. Unitatea poate fi:

• mecanic;
• hidraulic;
• pneumatic;
• combinate.

În sistemele mecanice, impactul asupra unităților de lucru se realizează folosind tije, pârghii și cabluri speciale. La frânele convenționale, această unitate practic nu este utilizată. Dar se dovedește adesea a face parte din frâna de parcare. Acționările hidraulice sunt cele mai comune la crearea mașinilor de pasageri. Baza muncii sale este proprietatea fizică a lichidului, care este incompresibilitatea acestuia. Cu ajutorul ei, forța este transferată destul de ușor către mecanismele de lucru și, prin urmare, șoferul nu trebuie să apese puternic pedala.

Acționarea pneumatică a devenit larg răspândită în proiectarea camioanelor. Fluidul de lucru aici este aer comprimat, a cărei injecție se realizează prin utilizarea unui compresor. Când șoferul apasă pedala, se deschid canale speciale. Prin ele, aerul curge în camere conectate direct la mecanismele de frână de lucru. Acționarea combinată este relevantă pentru echipamente speciale. O caracteristică specială a sistemului este utilizarea simultană a diferitelor unități. Nu este instalat pe autoturisme.

Mecanisme de lucru

Mecanismul de lucru este necesar pentru a influența roțile mașinii, încetinind viteza de rotație a acestora. Prin urmare, acestea sunt componentele principale ale întregului sistem. Ele sunt împărțite în bandă, disc și tambur. Mecanismele cu curele practic nu sunt folosite. Singura excepție este echipamentul special. Concluzia este că un tambur cu bandă este instalat pe ax proiectat să transmită rotația roților. Când șoferul frânează, cureaua se strânge și, din cauza frecării, viteza de rotație a tamburului scade. Mecanismele cu discuri s-au dovedit a fi cele mai comune printre vehiculele de pasageri. Elementul principal este un disc, care este fixat rigid de butucul roții.

Acționarea are legătură directă cu etrierul situat pe discul de frână. Există tampoane de frecare aici. Când pedala este apăsată, pad-ul este apăsat pe disc, iar forța de frecare contribuie la decelerare. Dacă sistemul este bazat pe tambur, atunci locul discului este ocupat de un tambur montat pe butuc. În interiorul tamburului există o pereche de tampoane care sunt în formă de semilună. Sunt montate pe partea staționară a butucului. Când are loc frânarea, acest fir desprinde plăcuțele, după care acestea încep să apese pe tambur, încetinind astfel viteza de rotație a acestuia.

Avantaje și dezavantaje

Deoarece nu are rost să vorbim despre transmisii cu curele, merită să discutăm despre punctele forte și punctele slabe ale sistemelor de frână cu disc și tambur. Avantajele soluțiilor de disc includ următoarele:

• nivel ridicat de eficiență;
• greutate redusă;
• dimensiuni compacte;
• temperatura scăzută a fluidului hidraulic în timpul funcționării;
• indicatori de înaltă fiabilitate;
• stabilitate.

În același timp, frânele cu disc nu sunt bine protejate de murdărie, ceea ce poate afecta negativ performanța întregului sistem. În ceea ce privește analogii de tobe, avantajele acestora sunt:

1. Indicatori mari de efort. Acest lucru face posibilă utilizarea eficientă a tamburilor pe mașini și camioane mari, deoarece masa lor este impresionantă și, prin urmare, este mai dificil să opriți astfel de vehicule cu frâne cu disc.
2. Durată lungă de viață. Murdăria nu pătrunde în interiorul unității și, prin urmare, căptușelile se uzează cu mai puțină intensitate.
3. Preț accesibil. Acest lucru se aplică pentru achiziție și service.

Dar nu totul este atât de perfect cu frânele cu tambur. Nu trebuie să uităm de viteza lentă a răspunsului la apăsarea pedalei, precum și de probabilitatea ca plăcuțele de frână să se lipească. Acest lucru se întâmplă dacă mașina este lăsată afară la căldură extremă sau la frig extrem, cu frâna de mână pusă.

Mașinile moderne sunt echipate echipament adițional, care este conceput pentru a îmbunătăți siguranța și a crește eficiența principalelor mecanisme de frânare. Mulți oameni știu ce este un sistem de frânare antiblocare și de ce este necesar. Ei au aflat pentru prima dată despre asta în practică în 1978, când compania Bosch a dezvoltat un nou produs și l-a lansat în producție. Sistemul de frânare ABS este conceput pentru a preveni blocarea roților mașinii atunci când șoferul apasă brusc pedala și frână. Acest lucru permite mașinii să mențină stabilitatea chiar și în timpul unei opriri de urgență. În plus, ABS ajută la menținerea controlabilității vehiculului. Dar tendinte moderne iar vitezele în creștere au forțat producătorii să vină cu noi soluții pentru a asigura o siguranță adecvată. Pe lângă ABS, care a devenit deja o soluție standard pentru toate mașinile, au fost adăugate câteva sisteme noi. Și anume:

• Asistență la frânare;
• Controlul frânelor în viraje;
• Distribuție electronică a forței de frânare.

Toate acestea sunt auxiliare, dar foarte utile sisteme suplimentare frânarea este abreviată ca BA (BAS sau EBS), DBC, CBC și EBD.

B.A.

Pentru a crește eficiența, după introducerea ABS, sistemele de frânare EBS au început să fie utilizate suplimentar. La unele mașini se numește pur și simplu BA sau BAS. Esența nu se schimbă de la nume. Sistemul urmărește să reducă timpul necesar pentru ca sistemul de frânare să răspundă. ABS vă permite să maximizați performanța de frânare atunci când pedala de frână este apăsată complet. Dar nu se activează atunci când pedala este apăsată ușor. Boosterul este activat în anumite situații și asigură frânarea de urgență dacă șoferul apasă puternic pedala, dar nu reușește să aplice suficientă forță. Sistemul măsoară cât de repede și cu ce forță se aplică presiunea. Dacă este necesar, presiunea din interiorul sistemului de frânare crește automat și instantaneu la valorile maxime.

Pentru a implementa o astfel de idee, în amplificatoarele pneumatice a fost instalat un senzor de viteză, care monitorizează mișcarea tijei și un tip de acționare electromagnetică. Când se primește un semnal de la senzor că tija se mișcă foarte repede, adică șoferul apasă brusc pedala, electromagnetul pornește și crește cantitatea de forță care acționează asupra tijei. Acesta este ceea ce face posibilă reducerea timpului de frânare, salvând uneori viața șoferului. Sisteme moderne EBS sunt capabili să rețină caracteristicile frânelor șoferului în modul normal, recunoscând astfel frânarea de urgență. Prezența EBS este posibilă numai dacă mașina este echipată cu ABS, deoarece interacționează strâns între ele.

Pe scurt, EBS servește la aplicarea unei presiuni suplimentare asupra pedalei de frână, activând astfel sistemul ABS. Dar, în același timp, EBS nu este capabil să distribuie forțele pe diferite roți. În prezent, este în curs de dezvoltare activă o versiune îmbunătățită a acestui sistem de frânare, care îi permite să lucreze împreună cu controlul vitezei de croazieră, să recunoască automat obstacolele din față și să contribuie la reducerea distanțelor de frânare. Specialiștii de la Bosch sunt încrezători că noul produs va fi și mai eficient decât sistemul standard de asistență la frânare.

DBC

Autorii acestui sistem de frânare sunt ingineri de la compania germană BMW. În unele privințe, soluția amintește de BA discutată mai devreme. Însă sistemul german ajută la accelerarea și creșterea în continuare a presiunii în dispozitivul de acționare a frânei mașinii în timpul unei opriri de urgență. Chiar dacă șoferul aplică o forță mică, distanța de frânare este redusă la minimum. Sistemul automat citește informații despre rata de creștere a presiunii și forța aplicată de șofer. Acesta este modul în care computerul determină dacă situația este periculoasă. Dacă da, presiunea crește imediat la maxim, ceea ce permite mașinii să frâneze mai repede.

În plus, unitatea de control citește date despre viteza de deplasare și gradul de uzură a frânei. DBC se bazează pe principiul amplificării hidraulice, spre deosebire de concurenții săi, care folosesc principiul vidului. Practica arată că sistemul hidraulic contribuie la o mai bună și mai precisă distribuție a forței de frânare în timpul opririlor de urgență și de urgență ale vehiculelor. Electronica DBC este conectată direct la sistemul de stabilizare și ABS.

CBC

Acest sistem a fost dezvoltat și de specialiștii bavarezi de la BMW încă din 1997. Când mașina începe să încetinească, roțile din spate ale mașinii sunt descărcate. Dacă această frânare are loc într-un viraj, puntea spate poate derapa pe măsură ce sarcina din față crește. CBC este strâns legat de ABS. Al lor colaborare vă permite să preveniți o posibilă derive a punții din spate atunci când șoferul începe să frâneze la intrarea în viraj. Sistemul distribuie optim forțele de frânare. Ca urmare, derapajul nu are loc, chiar dacă șoferul apasă pedala de frână strâns și puternic. Semnalele provenite de la senzorii ABS sunt transmise la CBC. Se determină și viteza cu care se rotesc roțile. Aceste date vă permit să reglați creșterea forței de frânare pentru fiecare cilindru. Acest lucru se întâmplă în așa fel încât creșterea să se producă mai intens pe roata din față exterioară, când este privită relativ la viraj. Acest principiu de funcționare ajută la prevenirea derapajului. La mașini, sistemul funcționează constant, dar acesta rămâne invizibil pentru șoferi. Deși beneficiile unei astfel de soluții sunt enorme.

EBD

Se vorbește mult despre sistemul de distribuție a forței de frânare EBD, dar nu toată lumea înțelege exact ce este. EBD înseamnă Distribuția electronică a forței de frânare. Din aceasta devine aproximativ clar ce funcții și sarcini îndeplinește sistemul. La mașini, această soluție este utilizată pentru a redistribui forțele de la frânele dintre roțile din spate și cele din față. În plus, sistemul de distribuție a forței de frânare, sau pur și simplu EBD, ajută la redirecționarea automată inteligentă între partea stângă și dreapta a vehiculului, în funcție de condițiile actuale de condus. EBD face parte din sistemul tradițional ABS, echipat cu control electronic.

Când mașina se mișcă în linie dreaptă și începe să frâneze, sarcina este redistribuită. Și anume, roțile din față sunt încărcate, iar roțile din spate, dimpotrivă, sunt descărcate. Dacă frânele din spate au aceeași forță ca cea din față, probabilitatea de blocare a roților din spate va crește semnificativ. Folosind senzori speciali de viteza, unitatea electronica de control ABS determina cuplul necesar si regleaza forta. În multe privințe, distribuția corectă depinde de masa mărfii transportate și de modul în care este localizată.

EBD se dovedește util și la frânare la intrarea în viraje. Apoi sarcina pe roțile exterioare crește în raport cu virajul și roțile interioare sunt descărcate. Acest lucru asigură protecție împotriva posibilelor blocări. EBD este ghidat de semnalele de la senzorii instalați pe roți, precum și de la senzorii de decelerare sau accelerație. Acest lucru permite sistemului să determine ce condiții trebuie create pentru o frânare sigură. Prin combinarea diferitelor supape, presiunea fluidului de lucru este redistribuită. Ca urmare, fiecare roată are un indicator de presiune diferit.

Mecanismele moderne de frânare și-au păstrat principiul de funcționare original. Dar noile evoluții au reușit să le sporească semnificativ eficiența. Acum mașina nu poate doar să frâneze. Ea face acest lucru cu atenție, evitând blocarea roților, derapajul și alte probleme care pot apărea dacă trebuie să încetiniți de urgență. Mulți oameni subestimează importanța sistemelor moderne de frânare. Deși în multe privințe vă ajută să vă simțiți încrezători pe drumuri, luați pe rând la viteze solide și opriți-vă în timp util în fața unui obstacol care sare înainte. Prezența tuturor sistemelor de asistență la frânare devine treptat condiție prealabilăîn producția și vânzarea de mașini noi. Și aceasta este o decizie absolut corectă care vizează creșterea siguranței rutiere și reducerea numărului de Situații de urgență sau accidente rutiere.

Prima parte este despre ce sunt etrierele de frână, cum diferă și cum funcționează, vom vorbi despre cilindrul și plăcuțele roții de frână, vom face un mic joc de ghicire automată și vom privi o mulțime de fotografii. Să începem cu discul de frână.

Disc de frana

Disc de frână cu rotor plutitor Ferrari 430

Discul de frână, din fontă, este montat rigid pe butucul roții, adică se rotește cu viteza roții. Discurile de frână sunt cele care ne apar în fața când roata este scoasă.

Disc frana fata Ford Focus ST

Discul de frână preia aproape toate energie termală eliberat în timpul frânării. Prin urmare, principalele sale caracteristici sunt capacitatea termică și conductibilitatea termică. Acesta din urmă, la rândul său, este necesar și pentru a transfera rapid căldura mediu inconjurator- încălzește aerul. Discul trebuie să aibă o rigiditate suficientă pentru a rezista la presiunea plăcuțelor și trebuie să reziste la schimbări frecvente și severe de temperatură. La vehiculele civile, discurile sunt din fontă, care are un coeficient de frecare foarte scăzut, ceea ce mărește rezistența la uzură. S-ar părea că coeficientul de frecare în frâne ar trebui să fie mare, dar că totul se reduce până la urmă la coeficientul de frecare dintre anvelope și asfalt. Și numai acolo unde anvelopele o permit, are sens să folosești roți din ceramică și carbon. Dar astfel de discuri se vor uza considerabil mai repede.
Prin proiectare, există discuri solide și discuri ventilate (duble). Cele solide sunt un disc plat, solid - acestea sunt de obicei instalate pe roțile din spate ale mașinilor bugetare.

Disc de frână spate dintr-o bucată

Discurile ventilate sunt în esență două discuri solide conectate prin partiții. Discurile ventilate se racesc mult mai bine datorita aerului care circula intre discuri. Pe jantele scumpe, deflectoarele sunt special concepute pentru a îmbunătăți circulația aerului.

Disc frana fata ventilat BMW

Pentru a ușura greutatea, partea butuc a discului (clopot) este realizată din aliaje mai ușoare (aluminiu), iar rotorul însuși (suprafața de lucru) este înșurubat. În plus, fixarea poate să nu fie rigidă și să permită o anumită deplasare axială a părții de lucru a discului - discuri cu rotor plutitor.

Disc de frână din compozit Mitsubishi Evolution X

Discurile cu crestături ajută la îndepărtarea gazelor fierbinți de pe suprafețele de frecare ale plăcuței și discului și, pe de o parte, măresc suprafața discului (pentru o răcire mai bună) și, pe de altă parte, reduc aria de contact între plăcuță și disc și, în consecință, se eliberează mai puțină căldură în perechea de frecare.

Disc ventilat cu crestături. Secțiunea arată structura jumperilor care leagă cele două părți ale discului

Discurile perforate au găuri traversante și oarbe și contribuie la o mai bună răcire a discului. De asemenea, pe de o parte, reduc rigiditatea întregii structuri, iar pe de altă parte, ajută discul să suporte mai ușor deformațiile asociate cu încălzirea și răcirea constantă și rapidă.

Disc de frână pentru ceas de perete Aston Martin perforat

Compararea diferitelor tipuri de discuri

Discul de frână, sau mai degrabă dimensiunea acestuia, afectează direct dimensiunea minimă a jantelor și indirect profilul anvelopei. Cu cât este necesar discul de frână mai mare, cu atât roata va fi mai mare, deoarece discul și etrierul în sine trebuie să se potrivească în janta roții și să aibă totuși un spațiu pentru accesul aerului pentru răcire și să nu supraîncălzească roțile în sine.

Subler

Etrier de frână Brembo „Extrema” pentru Ferrari LaFerrari

Sarcina etrierului este să apese plăcuțele pe discul de frână pe ambele părți. Pe roțile din față, etrierul este atașat la articulația de direcție și este staționar față de discul de frână care se rotește. Placutele sunt presate pe disc de un cilindru de lucru (de la unu la sase la opt), actionat de presiunea ridicata a lichidului de frana. Cilindrii de lucru pot fi amplasați pe o parte a cilindrului sau pe ambele.

Etrier flotant BMW cu un singur piston

La mașinile convenționale, etrierul conține un cilindru de lucru, situat în interior. Pentru mașinile de curse, etrierele cu mai mulți cilindri de lucru (multi-piston) funcționează bine, dar în curse rareori există frânare până la oprirea completă, de obicei acolo unde trebuie să reduceți rapid și eficient viteza (bine, de exemplu, la 90 km /h și trec printr-o viraj bruscă). Mai mulți cilindri de lucru apasă placa pe disc mai uniform, iar căldura este distribuită mai uniform. Dar astfel de modele au mai puțină forță aerodinamică datorită dimensiunii mici a pistoanelor și cilindrilor înșiși. Un cilindru mare de lucru dezvoltă mai multă forță decât, de exemplu, două sau trei cilindri mici.

Etrier plutitor cu un singur piston cu plăcuțe de frână

Două modele sunt comune - cu un etrier plutitor și unul fix. În vehiculele civile, primul este folosit. Este format din două părți - etrierul în sine și ghidajul plăcuței.

Placute in ghidaj (fara etrier)

Etrierul plutitor este fixat numai de-a lungul axei de rotație a discului de frână (roată) și se poate deplasa liber perpendicular pe acesta de-a lungul ghidajelor (pini) fixate în ghidajul plăcuței. Acest lucru vă permite să plasați unul sau mai mulți cilindri de frână pe o singură parte a etrierului, dar, în același timp, aveți o presiune uniformă de la plăcuțe la disc pe ambele părți. Pistonul cilindrului de lucru apasă pe placă, apăsând-o pe discul de frână, în timp ce împinge etrierul departe de piston, ceea ce duce la apăsarea plăcuței pe partea opusă a discului.
Ansamblu etrier plutitor cu două pistoane cu ghidaje și plăcuțe

Etrierele fixe sunt fixate rigid față de disc și au de la doi până la opt cilindri de lucru amplasați pe laturi diferite față de disc. Etrierele în sine sunt despicate sau turnate într-o singură bucată.

Vedere tăiată a etrierului monolitic fix cu patru pistoane

Etrierul este atașat de articulația de direcție fie direct, fie prin suporturi speciale.

Montarea etrierului Honda Civic (fix compozit cu patru pistoane)

Etrierul are două orificii - pentru alimentarea cu lichid de frână și pentru sângerare (de obicei situată deasupra, astfel încât aerul să poată ieși mai ușor).

Etrier spate flotant cu un singur piston pentru KIA Sorento. Săgețile marchează orificiul de admisie și racordul de aerisire (sub capacul de cauciuc)

Etrierele fixe pot fi compozite (etrierul are o secțiune longitudinală și este format din două jumătăți de oglindă) și monolitice. Primele sunt mai ușor de fabricat. În general, au aproximativ aceeași rezistență, iar șuruburile din oțel care leagă cele două părți ale etrierului din aluminiu adaugă rigiditate celor din compozit. (Mai mult, modulul de elasticitate al oțelului crește odată cu creșterea temperaturii, în timp ce pentru aluminiu scade, dar pentru etrierele monolitice scumpe se folosesc aliaje speciale de aluminiu care nu sunt atât de sensibile la acest lucru).

Etrier fix monolit

Cele două jumătăți ale etrierelor fixe sunt conectate printr-o țeavă pentru a alimenta cealaltă jumătate cu lichid de frână. De obicei este amplasat in exterior, dar poate trece si printr-un canal din interiorul etrierului.

Etrier fix din compozit cu șase pistoane. Tub inferior pentru conectarea celor două jumătăți

Pe diferite mașini, locația etrierelor de frână în raport cu discul este aparent complet aleatorie. Există tot felul de configurații (cea mai comună este că etrierul din față este deplasat înapoi, etrierul din spate este deplasat înainte, adică etrierele „se uită” unul la altul). În general, etrierul de frână trebuie menținut curat de praf, murdărie și apă care zboară de pe șosea, dar acest lucru are ca rezultat un centru de greutate mai ridicat (în special la mașinile de curse cu etriere uriașe și grele). Locația etrierului din față este dictată de locația tirantului și a geometriei suspensiei. Amplasarea etrierelor poate influența ușor distribuția longitudinală a greutății a mașinii și lungimea liniei de frână, ceea ce afectează viteza cu care funcționează frânele. De asemenea, trebuie luată în considerare ușurința întreținerii. Acolo unde este important, trebuie luată în considerare direcția fluxului de aer pentru a răci frânele - dacă să răcești mai întâi etrierul sau discul.

Cilindru auxiliar de frână

Secțiunea cilindrului de lucru cu piston Chevrolet Corvette ZR1

Cilindrul slave este un piston care se mișcă într-un orificiu găurit în etrier. Pistonul apasă direct pe plăcuța de frână sub presiunea lichidului de frână. Pentru etanșare, un inel de cauciuc este introdus într-o locașă din peretele pistonului (etrier). Pistonul în sine este gol, de obicei sub formă de sticlă, și este adesea acoperit cu crom pentru a proteja împotriva coroziunii. Pentru a proteja împotriva pătrunderii prafului și murdăriei în cilindrul de lucru, se folosește un portbagaj, care este fixat cu o parte pe piston și cealaltă pe etrier. Cizma este confectionata din cauciuc rezistent la caldura.

Piston cilindru de lucru

La etrierele multipiston (6 și mai sus), este obișnuit să se utilizeze cilindri de lucru de diferite diametre, care cresc spre spatele plăcuței/etrierului. Adică, spatele padului este apăsat mai tare. Acest lucru permite o uzură mai uniformă a plăcuțelor, ajutând la distribuirea mai eficientă a căldurii. În plus, la frânare, plăcuța se uzează, formând praf care se acumulează spre spatele plăcuței.

Piston cilindru de lucru. Acest design al pistonului permite transferul mai puțin de căldură la lichidul de frână.

Plăcuțe de frână

Un tampon este o placă de metal cu un strat de frecare aplicat pe ea, care trebuie să fie rezistentă temperaturi mari. Coeficientul de frecare al stratului de frecare pentru plăcuțele convenționale (civile) nu depășește 0,4. Trebuie avut în vedere faptul că un coeficient ridicat de frecare în perechea plăcuță-disc duce la scârțâit la frânare din cauza vibrațiilor rezultate. Pentru izolarea termică a plăcuței de frână de pistonul cilindrului de lucru și, cel mai important, de lichidul de frână, se folosesc compuși de cauciuc sau cupru, aplicați între plăcuță și piston. Acest lucru ajută, de asemenea, la reducerea vibrațiilor și a scârțâitului.

Datorită durității (și fragilității) mari a stratului de frecare, se folosesc crestături pe plăcuțe. Aceasta este de obicei o tăietură verticală (una sau mai multe, în funcție de zona plăcuței) în centru, care previne crăparea plăcuței (datorită expansiunii și contracției termice constante) și, de asemenea, ajută la curățarea suprafețelor de frecare de rugină. discul de frana, praf, murdarie si favorizeaza eliminarea gazelor fierbinti.

Pentru a oferi avertizare în timp util cu privire la uzura plăcuțelor, pe ele este instalat un indicator de uzură mecanic. Este o placă metalică subțire care, atunci când plăcuța se uzează, începe să atingă discul și să scoată un scârțâit la frânare.

Indicatorul de uzură este clar vizibil pe plăcuțele superioare

În concluzie, să ne uităm la câteva fotografii și să încercăm să stabilim ce este.

Frane fata Ford Focus 2012

Aceasta este o fotografie a frânelor unuia dintre angajații Kadabra. Îi place să joace dame pe șoseaua de centură a Moscovei și are frâne foarte cool. Încercați să ghiciți mașina și proprietarul.

În partea a doua vom vorbi despre linia de frână, lichid de frână, vom înțelege principiul de funcționare al cilindrului principal de frână, al regulatorului și al servofrânelor. În a treia parte, vom analiza designul tamburelor de frână, frâna de parcare, diferențele dintre etrierele din spate și vom încerca să „deschidem” unitatea ABS.

Sistemul de frânare al mașinii (ing. - sistem de frânare) se referă la sistemele de siguranță activă și este conceput pentru a modifica viteza mașinii până la oprirea completă, inclusiv oprirea de urgență, precum și pentru a menține mașina pe loc pentru o perioadă de timp. perioadă lungă de timp. Pentru a implementa funcțiile enumerate, utilizați următoarele tipuri sisteme de frânare: frânare de serviciu (sau principală), de rezervă, de parcare, frânare auxiliară și antiblocare (controlul stabilității). Totalitatea tuturor sistemelor de frânare ale unei mașini se numește control al frânelor.

Sistem de frânare (principal) de lucru

Scopul principal al sistemului de frânare de serviciu este de a regla viteza vehiculului până când acesta se oprește complet.

Sistemul principal de frânare constă dintr-un mecanism de frânare și mecanisme de frânare. În autoturismele, se folosește în mod predominant o acționare hidraulică.

Schema sistemului de frânare a mașinii

Acționarea hidraulică constă din:

• (in absenta ABS);
• (în prezența);
• cilindri de frână de lucru;
• circuite de lucru.

Cilindrul principal de frână transformă forța aplicată de șofer pedalei de frână în presiunea fluidului de lucru din sistem și o distribuie între circuitele de operare.

Pentru a crește forța de creare a presiunii în sistemul de frânare, acționarea hidraulică este echipată cu un amplificator de vid.

Regulatorul de presiune este proiectat pentru a reduce presiunea din frânarea roților din spate, ceea ce contribuie la o frânare mai eficientă.

Tipuri de circuite ale sistemului de frânare

Circuitele sistemului de frânare, care sunt un sistem de conducte închise, conectează cilindrul principal de frână și frânele roților.

Circuitele se pot duplica între ele sau își pot îndeplini doar funcțiile. Cel mai popular este circuitul de antrenare a frânei cu dublu circuit, în care o pereche de circuite funcționează în diagonală.

Sistem de frânare de rezervă

Sistemul de frânare de rezervă este utilizat pentru frânarea de urgență sau de urgență în caz de defecțiune sau defecțiune a celui principal. Îndeplinește aceleași funcții ca și sistemul de frână de serviciu și poate funcționa și ca parte a acestuia sistem de lucru, și ca un nod independent.

Sistem de frana de parcare

Principalele funcții și scopuri sunt:

• menținerea vehiculului pe loc pentru o perioadă lungă de timp;
• excluderea mișcării spontane a mașinii pe o pantă;
• frânare de urgență și de urgență în caz de defecțiune a sistemului de frânare de serviciu.

Structura sistemului de frânare al mașinii

Sistem de franare

Baza sistemului de frânare sunt mecanismele de frânare și acționările acestora.

Mecanismul de frânare este utilizat pentru a crea cuplul de frânare necesar frânării și opririi vehiculului. Mecanismul este instalat pe butucul roții, iar principiul său de funcționare se bazează pe utilizarea forței de frecare. Frânele pot fi pe disc sau cu tambur.

Din punct de vedere structural, mecanismul de frână este format din părți statice și rotative. Partea statică a mecanismului tamburului este tamburul de frână, iar partea rotativă este plăcuțele de frână cu garnituri. Într-un mecanism cu disc, partea rotativă este reprezentată de un disc de frână, iar partea staționară este un etrier cu plăcuțe de frână.

Acționarea controlează mecanismele de frânare.

Acționarea hidraulică nu este singura folosită în sistemul de frânare. Astfel, sistemul de frână de mână folosește o acționare mecanică, care este o combinație de tije, pârghii și cabluri. Dispozitivul conectează frânele roților din spate la maneta frânei de parcare. Există, de asemenea, o frână de parcare electromecanică, care utilizează o acționare electrică.

Un sistem de frânare hidraulic poate include o varietate de sisteme electronice: frânare antiblocare, control al stabilității, asistență la frânare de urgență, .

Există și alte tipuri de acționare a frânei: pneumatică, electrică și combinată. Acesta din urmă poate fi prezentat ca pneumohidraulic sau hidropneumatic.

Principiul de funcționare al sistemului de frânare

Sistemul de frânare funcționează după cum urmează:

1. Când șoferul apasă pedala de frână, o forță este transmisă amplificatorului de vid.
2. Acesta este apoi mărit în amplificatorul de vid și transferat la cilindrul principal de frână.
3. Pistonul GTZ forțează fluidul de lucru către cilindrii roții prin conducte, din cauza cărora presiunea din acționarea frânei crește, iar pistoanele cilindrilor de lucru mută plăcuțele de frână pe discuri.
4. Apăsarea în continuare a pedalei crește și mai mult presiunea fluidului, datorită faptului că mecanismele de frânare sunt activate, ducând la o încetinire a rotației roților. Presiunea fluidului de lucru se poate apropia de 10-15 MPa. Cu cât este mai mare, cu atât este mai eficientă frânarea.
5. Coborârea pedalei de frână face ca aceasta să revină în poziția inițială sub acțiunea arcului de revenire. Pistonul GTZ revine, de asemenea, în poziția neutră. Lichidul de lucru se deplasează și către cilindrul principal de frână. Tampoanele eliberează discurile sau tobe. Presiunea din sistem scade.

Important! Lichidul de lucru din sistem trebuie schimbat periodic. Cât lichid de frână va fi nevoie pentru fiecare schimbare? Nu mai mult de un litru și jumătate.

Defecțiuni de bază ale sistemului de frânare

Tabelul de mai jos arată cele mai frecvente defecțiuni ale sistemului de frânare al mașinii și cum să le remediezi.

Simptome	Cauza probabila	Soluții
Aud un șuierat sau un zgomot la frânare	Uzura plăcuțelor de frână, lor de calitate inferioară sau căsătorie; deformarea discului de frână sau contactul cu un obiect străin	Înlocuirea sau curățarea plăcuțelor și discurilor
Cursă crescută a pedalei	Scurgeri de lichid de lucru din cilindrii roții; aer care intră în sistemul de frânare; uzura sau deteriorarea furtunurilor de cauciuc și a garniturilor din GTZ	Înlocuirea pieselor defecte; sangerarea sistemului de franare
Forță crescută la pedală la frânare	Defecțiune a amplificatorului de vid; deteriorarea furtunului	Înlocuirea amplificatorului sau a furtunului
Frânarea tuturor roților	Blocarea pistonului în GTZ; lipsa jocului liber al pedalei	Înlocuirea GTZ; stabilirea jocului liber corect

Concluzie

Sistemul de frânare este baza pentru deplasarea în siguranță a vehiculului. Prin urmare, trebuie să i se acorde întotdeauna o atenție deosebită. Dacă sistemul de frână de serviciu funcționează defectuos, funcționarea vehiculului este complet interzisă.

Astăzi, designul sistemelor de frânare ale majorității autoturismelor este aproximativ același. Sistemul de frânare al mașinii este format din trei tipuri:

Principal(funcționează) - servește la încetinirea vehiculului și la oprirea acestuia.

Auxiliar(de urgență) - un sistem de frânare de rezervă necesar pentru a opri mașina dacă sistemul principal de frânare se defectează.

Parcare- un sistem de frânare care fixează mașina în timpul parcării și o ține pe pante, dar poate face și parte din sistemul de urgență.

Elemente ale sistemului de frânare al mașinii

Dacă vorbim despre componente, sistemul de frânare poate fi împărțit în trei grupe de elemente:

• acționare cu frână(pedala de frână; servofrână cu vid; cilindru principal; cilindri de frână pentru roată; regulator de presiune, furtunuri și conducte);

• mecanisme de frânare(tambur sau disc de frână, precum și plăcuțe de frână);

• componente electronice auxiliare(ABS, EBD etc.).

Procesul de funcționare a sistemului de frânare

Procesul de funcționare a sistemului de frânare în majoritatea autoturismelor are loc după cum urmează: șoferul apasă pedala de frână, care, la rândul său, transmite forța cilindrului principal prin servofrâna cu vid.

Apoi, cilindrul principal creează presiunea lichidului de frână, pompând-o de-a lungul unui circuit către cilindrii de frână (în mașinile moderne, aproape întotdeauna se folosește un sistem de două circuite independente: dacă unul eșuează, al doilea va permite mașinii să se oprească).

Apoi, cilindrii roților activează mecanismele de frână: în fiecare dintre ele, în interiorul etrierului (dacă vorbim de frâne cu disc), pe ambele părți sunt instalate plăcuțe de frână care, apăsând pe discurile de frână care se rotesc, încetinesc rotația.

Pentru a îmbunătăți securitatea Pe lângă schema descrisă mai sus, producătorii de automobile au început să instaleze sisteme electronice auxiliare care pot crește eficiența și siguranța frânării. Cele mai populare dintre ele sunt sistemul de frânare antiblocare (ABS) și distribuția electronică a forței de frânare (EBD). Dacă ABS împiedică blocarea roților în timpul frânării de urgență, atunci EBD acționează preventiv: electronica de control utilizează senzori ABS, analizează rotația fiecărei roți (precum și unghiul de virare al roților din față) în timpul frânării și dozează individual. forta de franare Pe el.

Toate acestea permit mașinii să mențină stabilitatea direcțională și, de asemenea, reduc probabilitatea ca aceasta să derape sau să deragă la frânare într-un viraj sau pe suprafețe mixte.

Diagnosticare și defecțiuni ale sistemului de frânare

Complexitatea tot mai mare a designului sistemelor de frânare a condus atât la o listă mai extinsă de posibile defecțiuni, cât și la diagnosticări mai complexe. În ciuda acestui fapt, multe probleme pot fi diagnosticate singur, permițându-vă să remediați problemele într-un stadiu incipient. În continuare vă prezentăm semne de defecțiuni și cele mai multe motive comune apariția lor.

1) Eficiență redusă a sistemului în ansamblu:

Uzura severă a discurilor de frână și/sau a plăcuțelor de frână (lipsa întreținerii la timp).

Proprietăți reduse de frecare ale plăcuțelor de frână (supraîncălzirea mecanismelor de frână, utilizarea pieselor de schimb de calitate scăzută etc.).

Roată sau cilindri principali de frână uzați.

Defecțiune a servofrânelor cu vid.

Presiunea în anvelope nu este specificată de producătorul vehiculului.

Instalarea roților a căror dimensiune nu este furnizată de producătorul vehiculului.

2) Pedală de frână lăsată (sau pedală de frână prea moale):

- „Aerisirea” circuitelor sistemului de frânare.

Scurgeri de lichid de frână și, ca urmare, probleme grave cu mașina, inclusiv defecțiune completă a frânei. Poate fi cauzată de defecțiunea unuia dintre circuitele de frânare.

Fierberea lichidului de frână (lichid de proastă calitate sau nerespectarea momentului de înlocuire a acestuia).

Defecțiune a cilindrului principal de frână.

Funcționare defectuoasă a cilindrilor de frână (roți) de lucru.

3) Pedala de frână este prea strânsă:

Amplificatorul de vid este rupt sau furtunurile sale sunt deteriorate.

Uzura elementelor cilindrului de frana.

4) Mașina trage în lateral la frânare:

Uzura neuniformă a plăcuțelor de frână și/sau a discurilor de frână (instalarea necorespunzătoare a elementelor; etrier deteriorat; cilindru de frână spart; suprafața discului de frână deteriorată).

Defecțiune sau uzură crescută a unuia sau mai multor cilindri ai roții de frână (lichid de frână de proastă calitate, componente de calitate scăzută sau pur și simplu uzură naturală a pieselor).

Defecțiunea unuia dintre circuitele de frână (deteriorarea etanșeității conductelor și furtunurilor de frână).

Uzura neuniformă a anvelopelor. Cel mai adesea, acest lucru este cauzat de o încălcareunghiurile de instalare ale roților (alinierea roților) mașinii.

Presiune neuniformă în roțile din față și/sau din spate.

5) Vibrații la frânare:

Deteriorări ale discurilor de frână. Adesea cauzată de supraîncălzire, de exemplu în timpul frânării de urgență la viteză mare.

Deteriorări ale jantei sau anvelopei.

Echilibrare incorectă a roților.

6) Zgomot străin la frânare (poate fi exprimat ca măcinat sau scârțâit al mecanismelor de frânare):

Uzura plăcuțelor înainte de activarea plăcuțelor indicatoare speciale. Indică necesitatea înlocuirii plăcuțelor.

Uzura completă a garniturilor de frecare ale plăcuțelor de frână. Poate fi însoțită de vibrații ale volanului și ale pedalei de frână.

Supraîncălzirea plăcuțelor de frână sau murdăria și nisipul care intră în ele.

Folosind plăcuțe de frână de calitate scăzută sau contrafăcută.

Etrierul este aliniat greșit sau știfturile nu sunt suficient de lubrifiate. Este necesar să instalați plăci anti-scârțâit sau să curățați și să ungeți etrierele de frână.

7) Lampa „ABS” este aprinsă:

Senzori ABS defecte sau înfundați.

Defecțiune a unității ABS (modulator).

Contact întrerupt sau slab în conexiunea cablului.

Siguranța ABS s-a ars.

8) Lampa „Frână” este aprinsă:

Frâna de mână este aplicată.

Nivel scăzut al lichidului de frână.

Defecțiune a senzorului de nivel al lichidului de frână.

Contact slab sau conexiuni întrerupte ale manetei frânei de mână.

Plăcuțele de frână sunt uzate.

Sistemul ABS este defect (vezi punctul 7).

Frecvența înlocuirii plăcuțelor și discurilor de frână

În toate cazurile de mai sus, este necesar, dar cel mai bine, pentru a preveni uzura critică a pieselor. De exemplu, diferența de grosime a unui disc de frână nou și uzat nu trebuie să depășească 2-3 mm, iar grosimea reziduală a materialului plăcuței ar trebui să fie de cel puțin 2 mm.

Nu este recomandat să vă ghidați după kilometrajul mașinii atunci când înlocuiți elementele de frână: în condiții de condus în oraș, de exemplu, plăcuțele din față se pot uza după 10 mii km, în timp ce în călătoriile la țară pot rezista la 50-60 mii km ( plăcuțele din spate, de regulă, se uzează în medie de 2-3 ori mai încet decât cele din față).

Puteți evalua starea elementelor de frână fără a scoate roțile din mașină: nu ar trebui să existe caneluri adânci pe disc, iar partea metalică a plăcuței nu trebuie să se afle aproape de discul de frână.

Prevenirea sistemului de frânare:

• Contactați centrele de service specializate.

• Schimbați lichidul de frână în timp util: producătorii recomandă efectuarea acestei proceduri la fiecare 30-40 de mii de kilometri sau la fiecare doi ani.

• Discurile și plăcuțele noi trebuie rulate: în primii kilometri după înlocuirea pieselor de schimb, evitați frânările intense și prelungite.

• Nu ignora mesajele de pe computerul de bord al mașinii tale: mașinile moderne te pot avertiza că este necesară o vizită de service.

• Utilizați componente de înaltă calitate care îndeplinesc cerințele producătorului vehiculului.

• La înlocuirea plăcuțelor, se recomandă să folosiți lubrifiant pentru etrier și să le curățați de murdărie.

• Monitorizați starea roților mașinii dvs. și nu utilizați anvelope și roți ai căror parametri diferă de cei recomandați de producătorul auto.