В автомобілях з гідравлічною гальмівною системою ключову роль відіграють головний і колісні гальмівні циліндри.Про те, що таке гальмівний циліндр, які види циліндрів бувають, як вони влаштовані і працюють, а також про правильний вибір, обслуговування і ремонт цих деталей читайте в статті.
Гальмівний циліндр - функції, види, особливості
Гальмівний циліндр — загальна назва органів керування та приводів гальмівних систем транспортних засобів з гідравлічним приводом.Існує два пристрої, які відрізняються конструкцією і призначенням:
• Головний гальмівний циліндр (ГТЦ);
• Колісні (робочі) гальмівні циліндри.
ГТЦ - це керуючий елемент всієї гальмівної системи, колісні циліндри - це виконавчі механізми, які безпосередньо приводять в дію колісні гальма.
GTZ вирішує кілька завдань:
• Перетворення механічного зусилля від педалі гальма в тиск робочої рідини, достатній для приводу виконавчих механізмів;
• Забезпечення постійного рівня робочої рідини в системі;
• Підтримання працездатності гальм при втраті герметичності, негерметичності та в інших ситуаціях;
• Полегшення водіння (з підсилювачем гальм).
Робочі циліндри виконують одну основну функцію - привід колісних гальм при гальмуванні автомобіля.Також ці компоненти забезпечують часткове повернення ГТЦ у вихідне положення при звільненні автомобіля.
Кількість і розташування циліндрів залежить від типу автомобіля і кількості осей.Головний гальмівний циліндр один, але багатосекційний.Число робочих циліндрів може дорівнювати числу коліс, в два-три рази більше (при установці двох-трьох циліндрів на колесо).
Підключення колісних гальм до ГТЦ залежить від типу приводу автомобіля.
В автомобілях із заднім приводом:
• Перший контур - передні колеса;
• Другий контур - це задні колеса.
Типова схема гальмівної системи автомобіля
Можливе комбіноване підключення: якщо на кожному передньому колесі є два робочих циліндра, один з них підключений до першого контуру, другий до другого, він працює разом із задніми гальмами.
У автомобілях з переднім приводом:
• Перший контур - праве переднє та ліве задні колеса;
• Другий контур - ліве переднє і праве задні колеса.
Можуть використовуватися й інші конфігурації гальмування, але наведені вище схеми є найпоширенішими.
Конструкція та принцип дії головного гальмівного циліндра
За кількістю контурів (секцій) головні гальмівні циліндри діляться на дві групи:
• Одноконтурні;
• Двоконтурні.
Одноконтурні циліндри сьогодні практично не використовуються, їх можна зустріти на деяких старих автомобілях.Переважна більшість сучасних автомобілів оснащені двоконтурними ГТЦ - по суті, це два циліндра в одному кузові, які працюють на автономних гальмівних схемах.Двоконтурна гальмівна система більш ефективна, надійна і безпечна.
Також головні циліндри діляться на дві групи за наявністю підсилювача гальм:
• Без підсилювача;
• З вакуумним підсилювачем гальм.
Сучасні автомобілі оснащуються ГТЦ з вбудованим вакуумним підсилювачем гальм, що полегшує управління і підвищує ефективність всієї системи.
Конструкція головного підсилювача гальм проста.Його основою є литий циліндричний корпус, в якому один за одним встановлені два поршня, які утворюють робочі секції.Передній поршень з'єднаний штоком з підсилювачем гальм або безпосередньо з педаллю гальма, задній поршень не має жорсткого зв'язку з переднім, між ними знаходиться короткий шток і пружина.У верхній частині циліндра, над кожною секцією, розташовані обвідний і компенсаційний канали, а з кожної секції виходить одна або дві труби для підключення до робочих контурів.На циліндрі встановлений бачок гальмівної рідини, з'єднаний з секціями за допомогою перепускних і компенсаційних каналів.
GTZ функціонує наступним чином.При натисканні на педаль гальма передній поршень зміщується, він перекриває компенсаційний канал, в результаті чого контур стає герметичним і в ньому підвищується тиск робочої рідини.Підвищення тиску викликає рух заднього поршня, він також закриває компенсаційний канал і стискає робочу рідину.При русі поршнів перепускні канали в циліндрі завжди залишаються відкритими, тому робоча рідина вільно заповнює порожнини, що утворилися за поршнями.В результаті підвищується тиск в обох контурах гальмівної системи, під впливом цього тиску спрацьовують колісні гальмівні циліндри, штовхаючи колодки - автомобіль сповільнюється.
При знятті ніжки педалі поршні прагнуть повернутися у вихідне положення (це забезпечують пружини), цьому також сприяють поворотні пружини колодок, які стискають робочі циліндри.Однак робоча рідина, що потрапляє в порожнини за поршнями в ГТЦ через перепускні канали, не дозволяє поршням миттєво повернутися у вихідне положення - завдяки цьому відпускання гальм відбувається плавно, а система працює більш надійно.При поверненні в початкове положення поршні відкривають компенсаційний канал, в результаті чого тиск в робочих контурах порівнюється з атмосферним.При відпущеній педалі гальма робоча рідина з бачка вільно надходить в контури, що компенсує зменшення кількості рідини через течі або з інших причин.
Конструкція головного гальмівного циліндра забезпечує працездатність системи при витоку робочої рідини в одному з контурів.Якщо витік відбувається в першому контурі, то поршень вторинного контуру приводиться в рух безпосередньо від поршня першого контуру - для цього передбачений спеціальний шток.Якщо витік відбувається в другому контурі, то при натисканні на педаль гальма цей поршень впирається в торець циліндра і забезпечує підвищення тиску рідини в первинному контурі.В обох випадках хід педалі збільшується, а ефективність гальмування трохи знижується, тому несправність необхідно усунути якомога швидше.
Вакуумний підсилювач гальм також має просту конструкцію.Його основу становить герметичний циліндричний корпус, розділений мембраною на дві камери - задню вакуумну і передню атмосферну.Вакуумна камера з'єднана з впускним колектором двигуна, тому в ній створюється знижений тиск.Атмосферна камера з'єднана каналом з вакуумом, а також з атмосферою.Камери розділені клапаном, встановленим на діафрагмі, через весь підсилювач проходить шток, який з одного боку з'єднаний з педаллю гальма, а з іншого впирається в головний гальмівний циліндр.
Принцип роботи підсилювача полягає в наступному.Коли педаль не натиснута, обидві камери сполучаються через клапан, в них спостерігається низький тиск, весь вузол непрацездатний.При зусиллі до педалі клапан роз'єднує камери і одночасно з'єднує передню камеру з атмосферою - в результаті тиск в ній підвищується.Через різницю тиску в камерах діафрагма прагне рухатися в бік вакуумної камери - це створює додаткове зусилля на шток.Таким чином, вакуумний підсилювач полегшує керування гальмами, зменшуючи опір педалі при її натисканні.
Конструкція та принцип дії колісних гальмівних циліндрів
Робочі гальмівні циліндри діляться на два види:
• Для барабанних колісних гальм;
• Для дискових колісних гальм.
Робочі циліндри в барабанних гальмах є самостійними деталями, які встановлюються між колодками і забезпечують їх висування при гальмуванні.Робочі циліндри дискових гальм інтегровані в гальмівні супорти, вони забезпечують тиск колодок на диск під час гальмування.Конструктивно ці частини мають істотні відмінності.
Колісний гальмівний циліндр барабанних гальм в найпростішому випадку являє собою трубку (литий корпус) з вставленими з торців поршнями, між якими є порожнина для робочої рідини.Зовні поршні мають упорні поверхні для з'єднання з колодками, для захисту від забруднень поршні закриваються еластичними ковпачками.Також зовні є штуцер для підключення до гальмівної системи.
Гальмівний циліндр дискових гальм являє собою циліндричну порожнину в супорті, в яку через ущільнювальне кільце вставляється поршень.На зворотному боці поршня є канал зі штуцером для підключення до контуру гальмівної системи.Штангенциркуль може мати від одного до трьох циліндрів різного діаметру.
Колісні гальмівні циліндри працюють просто.При гальмуванні тиск в контурі підвищується, робоча рідина надходить в порожнину циліндра і штовхає поршень.Поршні барабанного гальмівного циліндра штовхаються в протилежні сторони, кожен з них приводить в рух свою колодку.Поршні супорта виходять зі своїх порожнин і притискають (прямо або опосередковано, через спеціальний механізм) колодку до барабана.Коли гальмування припиняється, тиск у контурі знижується і в якийсь момент зусилля поворотних пружин стає достатнім для повернення поршнів у вихідне положення – автомобіль звільняється.
Вибір, заміна та обслуговування гальмівних циліндрів
При виборі запчастин, про які йде мова, необхідно суворо дотримуватися рекомендацій виробника автомобіля.При установці циліндрів іншої моделі або типу можуть зіпсуватися гальма, що неприпустимо.
В процесі експлуатації головний і робочий циліндри не потребують спеціального обслуговування і без проблем служать багато років.При погіршенні роботи гальм або всієї системи необхідно провести діагностику циліндрів і в разі їх несправності просто замінити їх.Також періодично потрібно перевіряти рівень гальмівної рідини в бачку і при необхідності поповнювати його.
Час публікації: 21 серпня 2023 р