Ремонт тормозных механизмов дискового типа

Принцип работы дисковых тормозов

Устройство тормозной системы, неисправности, ремонт

Тормозная система предназначена для управляемого изменения скорости автомобиля, его остановки, а также удержания на месте длительное время за счет использования тормозной силы между колесами и дорогой.

Виды тормозных систем

Рабочая тормозная система обеспечивает управляемое уменьшение скорости и остановку автомобиля.

Запасная тормозная система используется при отказе и неисправности рабочей системы и может быть реализована в виде специальной автономной системы или части рабочей тормозной системы (один из контуров тормозного привода).

Стояночная тормозная система предназначена для удержания автомобиля на месте длительное время.

Устройство тормозной системы

Тормозной механизм предназначен для создания тормозного момента, необходимого для замедления и остановки автомобиля.

На автомобилях устанавливаются фрикционные тормозные механизмы, работа которых основана на использовании сил трения.

Тормозные механизмы рабочей системы устанавливаются непосредственно в колесе.

Тормозной механизм стояночной системы может располагаться за коробкой передач или раздаточной коробкой.

В зависмости от конструкции фрикционной части различают:

барабанные тормозные механизмы;

дисковые тормозные механизмы.

В качестве вращающейся части барабанного механизма используется тормозной барабан, неподвижной части –тормозные колодки или ленты.

Вращающаяся часть дискового механизма представлена тормозным диском, неподвижная – тормозными колодками.

Дисковый тормозной механизм состоит из вращающегося тормозного диска, двух неподвижных колодок, установленных внутри суппорта с обеих сторон.

Тормозной диск при томожении сильно нагреваются. Охлаждение тормозного диска осуществляется потоком воздуха. Для лучшего отвода тепла на поверхности диска выполняются отверстия. Такой диск называется вентилируемым. Для повышения эффективности торможения и обеспечения стойкости к перегреву на спортивных автомобилях применяются керамические тормозные диски.

Тормозные колодки прижимаются к суппорту пружинными элементами. К колодкам прикреплены фрикционные накладки. На современных автомобилях тормозные колодки оснащаютсядатчиком износа.

Тормозной привод обеспечивает управление тормозными механизмами.

Типы тормозных приводов

Механический привод используется в стояночной тормозной системе и представляет собой систему тяг, рычагов и тросов, соединяющую рычаг стояночного тормоза с тормозными механизмами задних колес.

Гидравлический привод является основным типом привода в рабочей тормозной системе.

Конструкция гидравлического привода включает:

главный тормозной цилиндр;

шланги и трубопроводы.

Гидравлический тормозной привод включает в свой состав различные электронные компоненты:

антиблокировочная система тормозов,

усилитель экстренного торможения,

система распределения тормозных усилий,

электронная блокировка дифференциалов,

Пневматический привод используется в тормозной системе грузовых автомобилей.

Комбинированный тормозной привод представляет собой комбинацию нескольких типов привода.

Дисковый тормоз

По конструктивному исполнению дисковых тормозных механизмов их подразделяют на открытые и закрытые, одно- и многодисковые, а в зависимости от конструкции диска различают механизмы со сплошным и вентилируемым, металлическим и биметаллическим дисками.

Самый простой, сплошной диск применяется в тех случаях, когда возможно активное охлаждение дискового тормоза. Вентилируемый диск выполняется в виде крыльчатки-турбины.

По способу крепления скобы различают дисковые тормозные механизмы с фиксированной и плавающей скобой.

Рис. Дисковый тормоз: а — общий вид; б — поперечный разрез; 1 — тормозной диск; 2 — кожух; 3 — тормозные колодки; 4 — суппорт; 5 — трубка; 6 — клапан удаления воздуха; 7 — рабочий тормозной цилиндр; 8 — подвижные поршни; 9 — уплотнительное кольцо; 10 — резиновая манжета; 11 — фрикционные накладки

Дисковый тормоз с фиксированной скобой обеспечивает большое приводное усилие и повышенную жесткость механизма. В дисковом тормозе вращающейся деталью является тормозной диск 7, изготовленный, как правило, из чугуна и жестко прикрепленный к ступице колеса. К диску с двух сторон прижимаются тормозные колодки 3 с фрикционными накладками 11, установленные в защитном суппорте 4, прикрепленном к неподвижной стойке подвески. Внутри суппорта в специальные пазы установлены цилиндры 7 с поршнями, прижимающие тормозные колодки к диску в момент торможения. Под действием сил трения вращение диска прекращается, колеса автомобиля останавливаются. Снаружи тормозной диск закрыт диском колеса, а изнутри — защитным штампованным кожухом 2.

Дисковые тормоза устанавливают на некоторых моделях грузовых автомобилей на передних колесах. Для управления такими тормозами применяется в основном гидравлический привод. Тормозная жидкость подается в полость тормозного цилиндра по трубкам от главного тормозного цилиндра. Для соединения тормозных цилиндров, расположенных по обе стороны диска, и выравнивания давления тормозной жидкости служит трубка 5. Тормозные колодки перемещаются в осевом направлении на специальных пальцах, служащих направляющими.

Дисковые тормоза, работающие в масле, широко используются в трансмиссиях современных гусеничных машин.

Неисправности дисковых торомозов

Внешние

• Наличие странных посторонних шумов, когда автомобиль тормозит.
• Присутствие отклонений при прямолинейном движении.
• Необходимость повышенных усилий на педаль.
• Увеличение хода педали.
• Необходимость уменьшения усилий на педаль (причем педаль порою даже проваливается).
• Наличие вибрации.
• Дефекты механического характера.

Внутренние

• Проблемы с тормозным механизмом;
• Дефекты привода;
• Дефекты тормозного усилителя.

Когда говорят о возможных проблемах, случающихся с тормозной механикой, это могут быть изношенные или поврежденные тормозные колодки, а также диски и деформированный суппорт.

Причины поломок

• Несоблюдение эксплуатационных правил при торможении;
• Воздействие внешних факторов;
• Комплектующие плохого качества и так далее.

Для их предотвращения необходима еженедельная проверка тормозной системы. Внутри бачка должна быть тормозная жидкость в определенном количестве, на колесах и комплектующих не должно быть никаких подтеков.

Советы автовладельцу по эксплуатации тормозной системы

• Раз в три года менять жидкость;
• Раз в неделю проверять уровень жидкости;
• Проверять и доливать жидкость для торможения после прокачки;
• Контролировать наличие подтеков внутри системы, ответственной за торможение;
• Измерять размеры дисков и накладок;
• Контролировать герметичность трубопроводов и соединений;
• Регулировать при необходимости показатели хода педали;
• Проверять наличие воздуха внутри системы.

Дисковые тормоза

У дисковых тормозов суппорт может быть неподвижным и подвижным. Подвижный суппорт имеет конструкцию, исключающую неравномерное стирание тормозных колодок.

Дисковые тормоза являются более эффективными, способными работать при высоких температурах. Также используются диски с вентиляцией. Увеличение толщины дает возможность установить несколько ребер жесткости. Они могут обеспечить приток воздуха к металлу. Причем во время вращения колеса центробежная сила всасывает воздух и распределяет его равномерно от центра к краям. Именно за счет этого происходит охлаждение металла.

Дисковый тормозной механизм

Рис. 1 Схема работы дискового тормозного механизма с неподвижным суппортом.

1 — наружный рабочий цилиндр (левого) тормоза; 2 — поршень; 3 — соединительная трубка; 4 — тормозной диск переднего (левого) колеса; 5 — тормозные колодки с фрикционными накладками; 6 — поршень; 7 — внутренний рабочий цилиндр переднего (левого) тормоза.

Дисковый тормозной механизм (рис.1) состоит из:

— одного, двух или четырех тормозных цилиндров,

— двух тормозных колодок,

Конструкция дискового тормозного механизма на рисунке 1 называется тормозным механизмом с неподвижным суппортом, который жестко закреплен на поворотном кулаке переднего колеса автомобиля.

Механизм состоит из тормозного диска, колодок с накладками, неподвижной скобы и двух гидроцилиндров. Чугунный тормозной диск жестко закреплен на ступице и вращается вместе с колесом.

Колодки с накладками и гидроцилиндры размещены в неподвижной скобе суппорта. Причем колодки свободно установлены на двух направляющих пальцах и прижимаются к ним фигурными пружинами. Гидроцилиндры соединены между собой гидравлической трубкой. Через штуцер по гибкому трубопроводу (тормозной шланг) в гидроцилиндры подводится тормозная жид­кость. В гидроцилиндре установлен клапан прокачки (системы крана Маевского) предназначенный для удаления воздуха из цилиндра при заправке системы тормозной жидкостью или ее разгерметизацией при ремонте.

Автоматическая регулировка зазора между колодками и диском осуществляется с помощью резиновых уплотнительных колец. При нажатии водителем на педаль тормоза, избыточное давление тормозной жидкости из главного тормозного цилиндра, через рабочий контур (тормозной трубопроводы), подается в рабочие тормозные цилиндры, и тормозное усилие прикладывается к их поршням, а через них к тормозным колодкам, в результате тормозные колодки прижимаются к диску. При торможении уплотнительные кольца деформируются в направлении движения поршня.

После прекращения торможения поршни отводятся в исходное положение за счет падения давления тормозной жидкости, легкого биения тормозного диска и упругости резиновых колец, в свою очередь тормоз­ные колодки отходят от диска и между ними устанавливается требуемый зазор. По мере износа фрикционных накладок зазор между ними и диском регу­лируются автоматически, так как резиновые уплотнительные кольца отво­дят поршни от колодок на одно и то же расстояние, определяемое упругой деформацией резиновых колец.

Сила трения между накладками тормозных колодок и диском находится в зависимости от мускульной силы, с которой нога водителя давит на педаль тормоза тем самым, осуществляя торможение вращения колеса автомобиля.

Для достижения более высокого тормозного усилиямогут быть установлены четыре рабочих цилиндра.

В суппорте дискового тормозного механизма может применяться только один рабочий цилиндр, в этом случае используется так называемый подвижный или «плавающий» суппорт (рис.2).

Рис.2 Дисковый тормозной механизм с подвижным «плавающим» суппортом.Положение суппорта: а — с изношенными колодками; б — после установки новых колодок.

При торможении под действием давления жидкости поршень прижи­мает внутреннюю тормозную колодку к диску. Плавающая скоба перемещается по направляющим пальцам, и суппорт прижимает наружную тормозную колодку к диску. Так как давление жидкости одинаково, то обе тормозных ко­лодки прижимаются к диску с одинаковыми усилиями. После прекращения торможения упругое резиновое кольцо отводит поршень от внутренней тор­мозной колодки. Гидроцилиндр вместе с суппортом (плавающая скоба) пере­мещаются по направляющим пальцам и освобождают наружную колодку.

Автоматическое регулирование зазора в тормозе осуществляется с помощью резинового упругого кольца.

Выбор дисковых тормозов для полуприцепа

Плюсы:

• Удобство и быстрота при проведении технического обслуживания.
• Стабильность характеристик приводит к улучшению торможения.
• Минимальный зазор между колодкой и диском позволяет максимально быстро приводить тормозную систему в действие.
• Более эффективны, так как поверхность диска и колодок плоские, коэффициент трения больше чем у барабанных тормозов.
• В отличие от барабанного механизма, где усилие ограничено прочностью барабана, дисковые тормоза практически не ограничены по тормозному усилию на колодках.

Минусы:

• Дисковые тормоза более открыты для воздействия пыли и грязи с полотна автодороги. Под воздействием высокой температуры грязь может кристаллизироваться и мешать свободному перемещению суппорта и колодок, в результате чего возникает эффект «подтормаживания», который может привести к перегреву тормозного механизма. Трескаются тормозные диски, сокращается срок службы ступичного механизма, в самом худшем случае может заклинить подшипник, что приведёт к катастрофическим последствиям.
• Требуют постоянного визуального контроля со стороны водителя.
• При продолжительном простое полуприцепа тормозные колодки могут «прикипеть» к тормозному диску.

Источник

IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2017

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ ДИСКОВЫХ ТОРМОЗОВ АВТОМОБИЛЯ

В современном легковом автомобиле используется сразу несколько тормозных систем служащих для замедления движущегося автомобиля с желаемой интенсивностью вплоть до его остановки, а так же для удержания его на стоянке.

По мере эксплуатации фрикционные накладки колодок стираются, возможно замасливание накладок колодок, а так же износ барабанов и тормозных дисков, износ тормозных шлангов, неправильная работа суппорта. При этом тормозной путь увеличивается, чтобы этого не произошло нужно своевременно выполнять ТО и ремонт.

При техническом обслуживании тормозной системы автомобиля выполняются работы, пред­усматриваемые видами ТО. При ежедневном обслуживании проверяют действие тормозов в начале движения автомобиля, герметичность соединений в трубопро­водах и узлах гидропривода и пневмопривода. Утечку жидкости конт­ролируют по уровню жидкости в бачках и наличию подтеков в местах соединений. Утечку воздуха определяют по снижению давления на манометре на неработающем двигателе на слух и др.

При первом техническим обслуживании кроме работ при ЕТО про­веряют: состояние и герметичность трубопроводов тормозной систе­мы, эффективность действия тормозов, свободный и рабочий ход пе­дали тормоза и рычага стояночного тормоза, уровень тормозной жид­кости в главном тормозном цилиндре и при необходимости долива­ют, состояние тормозного крана, состояние механических сочленений педали, рычагов и других деталей привода.

При втором техническом обслуживании проводят работы в объеме ЕТО и ТО-1 и дополнительно проверяют состояние тормозных меха­низмов колес при их полной разборке, заменяют изношенные детали (колодки, тормозные барабаны), собирают и регулируют тормозные механизмы. Прикачивают гидропривод тормозов, проверяют работу I компрессора, регулируют натяжение приводного ремня и привод сто­яночного тормоза.

Сезонное обслуживание совмещают с работами при втором техни­ческом обслуживании и дополнительно производят работы в зависи­мости от сезона.

Рассмотрим дисковые тормозные системы и их ремонт.

Дисковые тормозные системы бывают двух конструкций: оппозитные (моноблочные) и с компенсирующей скобой.

В оппозитных системах поршни располагаются напротив друг друга. В системах с компенсирующей скобой поршни расположены с одной стороны суппорта и крепятся на поворотный кулак при помощи отдельной скобы (компенсирующей). Такие суппорты иногда называют плавающими. Суппорт подвижен в направлении оси тормозного диска и плавает на направляющих пальцах. Подобные системы получили наиболее широкое распространение и устанавливаются на автомобилях бюджетного и среднего уровней.

Причины распространенных неисправностей дисковых тормозов.

Если тормозные накладки изнашиваются неравномерно или слишком быстро, накладки заклинивает, при выключении тормозного механизма контакт накладок и диска сохраняется, значит:

— Используются неподходящие или некачественные накладки;

— Между накладками и диском попала грязь;

— На тормозных цилиндрах и поршнях появилась коррозия;

— Требуется регулировка дисковых тормозов;

— Плохо затянуты важные болтовые крепления;

— Недостаточный зазор между накладками и диском.

Если при работе тормозного механизма появился визг, значит:

— Установлены нерегламентированные тормозные колодки;

— Диски изношены, имеется сильное боковое биение;

— В цилиндры попала грязь или вода.

Если в бачке постоянно падает уровень рабочей жидкости, появились следы утечки жидкости, значит:

— Сильно изношены или повреждены колодки дисковых тормозов;

— Подводящие трубопроводы главного цилиндра негерметичны.

— Если педальный узел как бы «проваливается» при нажатии, значит:

— Изношено или порвано уплотнительное кольцо поршня;

— Тормозная система потеряла герметичность;

— В системе есть воздух, и требуется прокачка тормозов.

Если при торможении машину начало ощутимо «уводить» в одну сторону, значит:

— Загрязнены детали тормозного механизма (накладки, цилиндры);

— Отдельные тормозные цилиндры подверглись коррозии;

— Сильно или неравномерно изношен один из тормозных дисков.

— Если тормозная педаль начала ощутимо вибрировать, значит:

— Диски изношены, имеется сильное боковое биение;

— Толщина используемых дисков не соответствует норме;

— В подшипниках колес имеется большой люфт.

Также рассмотрим ремонт дисковых тормозов.

Любой ремонт механизмов системы начинается с диагностики тормозов, которая позволяет выявить даже скрытые поломки.

После этого тормозной механизм снимается с машины и разбирается, все узлы подвергаются тщательному осмотру. Если накладки, колодки, суппорты, диски, цилиндры, элементы стояночного тормоза и другие детали имеют следы износа, они подлежат восстановлению или полной замене. Если есть следы утечки рабочей жидкости, а шланги, трубки, расширительный бачок имеют трещины, потертости, разрывы, вследствие чего нарушается герметичность системы, они меняются, выполняется полная или частичная прокачка системы. Если вакуумный усилитель сломан или поврежден, его можно отремонтировать или поменять.

После этого все детали тщательно очищаются от загрязнений, механизм собирается, выполняется установка дисковых тормозов.

Наконец, проверяется работоспособность отремонтированной тормозной системы в дорожных условиях.

Рассмотрим технологический процесс замены дисковых тормозных механизмов «БМВ 3-ЕЙ СЕРИИ»

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА ЗАМЕНЫ ДИСКОВЫХ ТОРМОЗНЫХ МЕХАНИЗМОВ «БМВ 3-ЕЙ СЕРИИ»

Источник