Тормозная система автомобиля: устройство, назначение и принцип действия тормозов

Как доехать до СТО, если вытекла тормозная жидкость в дороге

Если вы заметили, что тормозная педаль проваливается, это говорит об утечке тормозной жидкости. В таком случае соответствующий индикатор сигнализирует об аварийной ситуации. Если вы увидели такой красный значок на приборной панели, надо срочно принимать меры, иначе поездка может кончиться аварией.

Если в движении у вас загорелся красный значок, связанный с тормозами, следует немедленно остановиться. Загляните в бачок с ТЖ, если увидели, что упал ее уровень ниже минимума, обнаружили подтеки тормозной жидкости, ее обязательно нужно долить. Если вы не возите с собой подходящие растворы, то придется доехать до магазина. Не исключено, что в течение следующего года или дольше сигнальная лампочка вас больше не побеспокоит.

Но если через несколько дней или даже недель индикатор снова начинает сигнализировать о неисправности тормозной системы, а вы опять наблюдаете подтеки тормозной жидкости, то дело уже не ограничится только доливом. Причиной может быть износ колодок цилиндров суппортов, через эти места подтекает тормозная жидкость. Вы можете обнаружить подтеки тормозной жидкости под цилиндром сцепления, значит, это и есть проблемная система, которую надо осматривать и ремонтировать.

Если вы обнаружили, что уровень ТЖ в бачке быстро падает, а потеков тормозной жидкости не видно, значит, поломался гидроусилитель тормозов — в мембране образовался дефект, через который в объемную банку вытекает жидкость. Систему придется ремонтировать в автосервисе. Позвоните мастеру и выясните, какие потребуются запчасти. Затем надо будет сделать заказ на детали и запланировать дату ремонта.

Бывает, что при очередном осмотре обнаруживаются подтеки тормозной жидкости на заднем колесе. Что делать в этом случае?

Подтек с внутренней стороны колеса свидетельствует о том, что порвалась манжета тормозного цилиндра. Также может вылезти из цилиндра суппорт или сильно износиться колодки, и это всё также приводит к интенсивной утечке тормозной жидкости. Если бачок оказался пустым, чтобы доехать до ремонтной мастерской, в него нужно налить хоть какую-то жидкость. Это может быть водка, она предпочтительнее воды зимой, поскольку не замерзнет. Можно налить и масло, оно не закипит под давлением. В крайнем случае можно налить воду. Если нужно срочно ремонтировать машину, то тут уже не до выбора.

К примеру, вы развели мыло в воде и этот состав налили в бачок до верху, но при нажатии на педаль тормоза раствор резко начинает утекать. Несколько нажатий на педаль полностью опустошают бочок, а под машиной будут подтеки тормозной жидкости.

Как быть в этом случае? Тут выход только один — вызывайте эвакуатор. Тормозная система вашего автомобиля не работает совсем, ехать на такой машине нельзя. Подобное транспортное средство не подлежит и буксировке. Но что делать, если вы, например, в глухом лесу или на пустынном шоссе, а до эвакуатора дозвониться не получается?

В таком случае можно действовать следующим образом:

• залить пустой бачок как можно полнее;
• поддомкратить то колесо, на котором неисправен цилиндр и обнаруживаются подтеки тормозной жидкости;
• снять колесо;
• найти кусочек резины от камеры, подойдет и старый протектор (можно поискать вдоль дороги или на свалке). В крайнем случае можно ножиком срезать небольшой кусочек от протектора колеса;
• открутить тормозную трубку;
• на место ее крепления наложить отрезанный кусок резины, перекрывая отверстие;
• трубку установить на место.

Кусочек резины сыграет роль клапана, и жидкость из бака не сможет попасть в поломанный цилиндр, подтеков тормозной жидкости на этом колесе быть не должно. Тормоза на всех остальных колесах будут работать. Таким образом вы сможете доехать до станции техобслуживания.

Еще один метод, как добраться до сервиса без помощи эвакуатора, если вытекла тормозная жидкость:

• Во время движения пользуйтесь ручником, он не зависит от общей системы и тормозит задние колеса.
• Скорость движения должна быть не больше 20 км/час, потому что задние тормоза действуют в 3 раза слабее, чем передние.
• Можно использовать торможение двигателем. Собираясь замедлиться, не выжимайте сцепление и продолжайте движение с включенной передачей.

Если вы обнаружили, что тормозная система вашего автомобиля неисправна, и при этом дорога имеет значительный уклон вниз, то действовать нужно следующим образом:

1. Переключитесь на пониженную передачу, очень плавно отпуская сцепление. Двигатель будет раскручиваться за счет движения колес, а колеса, в свою очередь, не смогут сильно разогнаться.
2. Как только скорость снизилась, опять понижайте передачу.
3. Когда вы движетесь на первой передаче, переходите на заднюю.
4. Как только скорость снизилась до самой минимальной, надо выключить двигатель.

Краткий экскурс в историю

Как только было изобретено колесо, сразу же встал вопрос: как замедлить его вращение и сделать этот процесс максимально плавным. Первые тормозные механизмы выглядели очень примитивно – деревянный брусок, закрепленный на системе рычагов. При контакте с поверхностью колеса создавалось трение, и колесо останавливалось. Сила торможения зависела от физических данных водителя – чем сильнее нажимался рычаг, тем быстрее транспорт останавливался.

На протяжении многих десятилетий механизм дорабатывался: брусок обтягивали кожей, меняли его форму и положение возле колеса. В начале 1900-х годов появилась первая разработка эффективного автомобильного тормоза, правда, очень шумная. Более улучшенный вариант механизма предложил Луи Рено в том же десятилетии.

С развитием автоспорта в тормозную систему вносились значительные коррективы, так как у машин выросла мощность и вместе с тем скорость. Уже в 50-х годах ХХ века появились разработки действительно эффективных механизмов, обеспечивающих быстрое замедление колес спортивного транспорта.

На тот момент в автомобильном мире уже имелось несколько вариантов разных систем: и барабанные, и дисковые, и колодочные, и ленточные, и гидравлические, и фрикционные. Были даже электронные устройства. Конечно, все эти системы в современном исполнении сильно отличаются от их первых аналогов, а некоторые вообще не используются из-за своей непрактичности и низкой надежности.

В наши дни самой надежной системой является дисковая. На современных спортивных автомобилях устанавливаются большие диски, которые работают в паре с широкими тормозными колодками, а суппорты в них имеют от двух до 12 поршней. Кстати о суппорте: он имеет несколько модификаций и разное устройство, но это тема для другого обзора.

Бюджетные автомобили оснащаются комбинированной тормозной системой – спереди на ступицах закреплены диски, а на задних колесах – барабаны. Элитные и спортивные машины на всех колесах имеют дисковые тормоза.

Инструкция

Уровень тормозной жидкости в бачке должен быть достаточным (выше средины или до отметки MAX). При недостаточном количестве жидкости произойдет завоздушивание тормозной системы, что существенно усложнит работу, ведь помимо замены ЗТЦ необходимо будет прокачивать систему. Ниже приведена пошаговая инструкция замены тормозного цилиндра на заднем колесе на примере автомобиля ВАЗ 2101-07.

Замена заднего тормозного цилиндра

Шаг 1. Поднимите заднее колесо домкратом и вывесьте колесо.

Поддомкрачивание заднего колеса

Шаг 2. Подставьте под автомобиль надежную опору. Нельзя проводить ремонтные работы на домкрате, даже если он выглядит прочным и надежным.

Установка надежной опоры под авто

Шаг 3. Снимите машину с ручника.

Снятие с ручного тормоза

Шаг 4. Подложите что-нибудь под передние колеса. Это позволит надежно зафиксировать транспортное средство.

Фиксация колес автомобиля

Шаг 5. Снимите заднее колесо.

Снятие заднего колеса

Шаг 6. Открутите две направляющие колесного диска и снимите тормозной барабан.

Демонтаж тормозного барабана

Шаг 7. Отсоедините тормозную трубку от цилиндра. Сделать это желательно специальным ключом, чтобы не сорвать грани на штуцере.

Инструменты для отсоединения тормозной трубки

Шаг 8. Будьте осторожны при выкручивании штуцера. Он может проворачиваться вместе с трубкой и тогда придется менять еще и трубку.

Выкручивание штуцера

Шаг 9. Снимите колпачок от штуцера прокачки. Он нужен для того, чтобы из тормозной трубки не вытекала жидкость.

Снятие колпачка от штуцера прокачки

Шаг 10. Наденьте резиновый колпачок на тормозную трубку. Он также защитит трубку от налипания на нее грязи.

Защита тормозной трубки резиновым колпачком

Шаг 11. Открутите два болта крепления тормозного цилиндра к опорному щиту.

Выкручивание болтов крепления тормозного цилиндра

Шаг 12. Извлеките тормозной цилиндр с машины.

Снятие заднего тормозного цилиндра

Шаг 13. Заложите немного специальной смазки под пыльники новых цилиндров. Она нужна для защиты детали от коррозии.

Нанесение смазки под пыльники цилиндров

Шаг 14. Так выглядит старый и новый тормозной цилиндр. При визуальном сравнении деталей можно выявить признаки износа.

Визуальный осмотр тормозного цилиндра

Шаг 15. Установите новый ЗТЦ на место. Поскольку его поршни разведены, то с установкой проблем не должно возникать.

Установка нового ЗТЦ

Шаг 16. Затяните болты крепления цилиндра к опорному щиту.

Крепление цилиндра к опорному щиту

Шаг 17. Извлеките из цилиндра резиновую заглушку. Снимать заглушку желательно в самый последний момент, чтобы избежать попадания грязи в деталь.

Извлечение заглушки с цилиндра

Шаг 18. Присоедините к цилиндру тормозную трубку.

Подключение тормозной трубки к цилиндру

Шаг 19. Тщательно очистьте от грязи и коррозии полуось и барабан.

Очистка барабана от грязи и коррозии

Шаг 20. Нанесите на места прилегания деталей какую-нибудь высокотемпературную смазку. В любой книге по ремонту автомобилей ВАЗ об этом написано, но, к сожалению, сейчас люди читать не любят.

Нанесение высокотемпературной смазки

Шаг 21. Установите на место барабан и закрутите две направляющие колесного диска.

Установка тормозного барабана

Шаг 22. Поставьте обратно снятое колесо и, убрав из-под машины опору, спустите ее с домкрата. Не забудьте забрать то, что вы подкладывали под передние колеса. На этом замену заднего тормозного цилиндра можно считать оконченной.

Установка колеса на автомобиль

Химический состав тормозной жидкости, как подобрать тормозную жидкость по химическому составу?

Гликоли. Большинство тормозных жидкостей основано на различных соединениях гликолей (двухатомных спиртов). Хотя эти соединения используются для получения тормозных жидкостей, удовлетворяющих требования стандарта DOT 3. их превышенные гигроскопические свойств являются причиной относительно встрой абсорбции влаги, сопровождающейся снижением температуры кипения тормозной жидкости. При условии, если свободные гидроксилы частично связаны сложными эфирами с борной кислотой. >разуется высококачественная тормозная жидкость DOT 4 (или «DOT 4+», Super DOT 4»), которая, при взаимодействии с влагой, полностью ее нейтрализует. Поскольку снижение темпе­ратуры кипения тормозной жидкости DOT 4 за время ее эксплуатации происходит значительно медленнее по сравнению с жидкостью DOT 3, срок службы увеличивается.

Жидкости на основе минеральных масел (ISO 7308). Преимуществом тормозных жидкостей созданных на основе минеральных масел. является отсутствие у них гигроскопичности, поэтому температура кипения (при отсутствии абсорбции влаги не снижается. Минеральные и синтетические масла для тормозных жидкостей отбираются с особой тщательностью. Для обеспечения как можно меньшей зависимости вязкости от температуры в тормозную жидкость добавляются спе­циальные присадки.

Нефтяная промышленность, помимо топлив, также поставляет для тормоз­ных жидкостей различные присадки, улучшающие их свойства. Следует от­метить, что не рекомендуется в тормоз­ные системы, в которых в качестве тормозной жидкости применяются гликоли добавлять тормозные жидкости, соз­данные на основе минеральных масел (или наоборот), чтобы не допустить на­бухания эластомеров.

Силиконовые жидкости (SAE J 1705). Поскольку силиконовые жидкости, так­же как и минеральные масла, не абсор­бируют влагу, они в ряде случаев ус­пешно применяются в качестве тормоз­ной жидкости. Недостатками сили­коновых жидкостей являются сущест­венно более высокая сжимаемость и худшие смазывающие свойства, что ог­раничивает их применение в качестве рабочей жидкости во многих гидравли­ческих системах,

Можно ли отремонтировать задний тормозной цилиндр

Это действительно возможно, только необходимо иметь навыки в разборке детали и знать особенности конструкции. Чтобы правильно разобрать изделие, повторите следующие действия:

1. Извлеките защитные колпачки.
2. Достаньте из корпуса поршни и элементы, регулирующие зазор на основе автоматики, этот механизм появляется между барабаном и колодками тормозов.
3. После поворота поршня и его фиксации уже можно выкрутить упорный винт.
4. Выдвиньте уплотняющее кольцо и чашку для опоры с пружиной.
5. Отсоедините друг от друга упорное кольцо и винт.

Теперь внимательно осмотрите детали:

1. Все поверхности должны быть гладкими, недопустимы царапины и шероховатости, это провоцирует утечку тормозного состава.
2. Если дефекты имеются на зеркальной основе, воспользуйтесь шлифовкой или притиркой – последний метод щадящий. Внутренний диаметр цилиндра должен сохранить свою размерность.
3. Замените уплотнители и защитные колпачки.

Пошаговая видеоинструкция по замене тормозного цилиндра, расположенного сзади, представлена ниже:

Разные тормоза для различных видов транспорта

В автомобилях, грузовиках, самолетах и поездах тормоза в целом работают в принципе одинаково. Также в мире существует множество других видов транспорта, которые также имеют похожий принцип торможения. Тормоза даже есть в ветровых турбинах. Вот краткое сравнение некоторых распространенных тормозных систем.

Велосипед

Если вы катаетесь на велосипеде вы знаете, что, разогнавшись, вам нечего бояться, так как когда вы захотите остановиться, вы воспользуетесь тормозом, предусмотренном в любом велотранспорте. Обычно для этого вы зажимаете тормозной рычаг на руле и велосипед начинает снижать скорость за счет того, что металлический трос, идущий от тормозного рычага, тянет небольшие суппорты, расположенные на колесе, заставляя толстые резиновые блоки прижиматься к колесу. В этот момент создается трение между тормозными резиновыми блоками и металлическим ободом колеса. В результате трения создается тепло и уменьшается кинетическая энергия вашего велосипеда. В итоге вы безопасно останавливаетесь. 

Паровоз

Тормоза на паровозе работают, так же как и в автомобиле. На фотографии вы можете видеть тормоз. Он зажимает ведущие колеса локомотива, чтобы замедлить их. Но как же поезд останавливается, если на колесах нет шин? Ведь для остановки необходимо трение, в том числе и дорожной поверхностью?

Все просто. Так как локомотив имеет огромную массу, а его колеса не имеют резины трение создается именно из-за огромного веса, который давит на колеса, прижатые к металлическим рельсам. В результате трения металлических колес с металлическими рельсами также образуется большое количество тепла, которое и снижает кинетическую энергию двоящегося локомотива.

Мотоцикл

Мотоциклы обычно имеют дисковые тормоза, которые содержат тормозные диски, суппорт и тормозные колодки. Тормозной диск, как правило, имеет отверстия (или пазы). Принцип работы тормозов в мотоцикле прост: тормозная колодка, зажимается с помощью тросика, который, как и в велосипеде, может идти на рулевое колесо или на ножную педаль. Как только мотоциклист зажимает педаль тормоза или тормозной рычаг тросик прижимает колодки к тормозному диску. Отверстия в тормозном диске помогают рассеивать выделяемое тепло при трении. 

Самолет

Самолеты имеют тормоза внутри своих колес. Это помогает остановить самолет на взлетно-посадочной полосе. Также в авиатехнике могут использоваться воздушные тормоза, которые увеличивают сопротивление воздуха, что в итоге и замедляет самолет во время полета.  В том числе самолет может тормозить и за счет обратной тяги двигателей, если пилот включит реверс.

Ветровая турбина

Как мы уже сказали ветровые турбины также имеют тормозную систему. Она необходима, чтобы предотвращать слишком быстрое вращение роторов (пропеллеров). У большинства ветровых турбин есть анемометр, который измеряет скорость ветра. Если скорость ветра поднимается выше безопасного уровня, автоматически активируется тормоз, который и приводит к замедлению вращения пропеллеров, либо к их полной остановке. 

К сожалению, высокие скорости ветра означают, что можно было бы получить больше энергии. Но безопасность всегда главнее.

Схема дисковых тормозов

Дисковый тормозной механизм состоит из тормозного диска, который закреплен на колесе и вращается вместе с ним, двух неподвижных колодок, которые установлены внутри суппорта по обе стороны от тормозного диска.

Суппорт крепится на кронштейне. На суппорте, в его пазах также крепятся рабочие цилиндры, которые во время торможения прижимают тормозные колодки к диску.

Тормозные колодки после отпускания педали тормоза возвращаются в исходное положение пружинными элементами.

Тормозной диск в процессе торможения, под воздействием сил трения сильно нагревается. Охлаждение тормозных дисков происходит за счет конвективного омовения потоком воздуха. Для улучшения отвода накапливаемого диском тепла в нем делаются специальные отверстия и в этом случае диск является вентилируемым. Для еще большего повышения эффективности процесса торможения и нивелирования последствий перегрева диска на спортивных и скоростных автомобилях устанавливают тормозные диски, изготовленные с применением специальных керамических материалов.

Тормозной привод служит для обеспечения управления всеми составляющими тормозного механизма. В современных тормозных системах применяются такие типы тормозных приводов: механический, пневматический, гидравлический, электрический и комбинированный.

Механический привод применяется в стояночной тормозной системе (ручник). Механический привод — это система тяг, тросов и рычагов, которые служат для соединения рычага стояночного тормоза с тормозным механизмом задних колес автомобиля.

Существует также система механического привода стояночного тормоза, приводимая в действие с помощью ножной педали.

Гидравлический привод является наиболее распространенным типом привода в рабочей системе тормозов. Конструкция гидравлического привода включает: педаль тормоза, главный тормозной цилиндр, вакуумный усилитель тормозов, рабочие цилиндры, шланги и трубопроводы.

Принцип работы гидравлического привода тормозов описан чуть выше.

Для обеспечения надежности тормозной системы работа гидравлического привода организуется по двум (как правило) независимым контурам. При поломке одного контура, его функции берет на себя другой контур. Рабочие контуры могут дублировать функции друг-друга либо выполнять часть какую-то часть функций второго контура. Возможно также и выполнение каждым контуром строго своих функций. Наиболее распространенной является диагональная схема работы контуров.

Пневматический привод используется преимущественно в тормозной системе грузовых автомобилей.

Комбинированный тормозной привод, как следует из названия, представляет собой сочетание (комбинацию) двух видов привода (электропневматический, например).

Далее скажем пару слов о дополнительных системах, которые делают автомобиль более безопасным…

Анти-блокировочная система ABS, предназначается для предотвращения блокирования колес автомобиля во время очень сильного нажатия на педаль тормоза, что позволяет избежать движения юзом, и сохранить контроль над автомобилем. В состав системы ABS (Antilock Brake System) входят три элемента – это датчик измерения скорости, который устанавливается на каждом колесе, модулятор давления тормозной жидкости и блок управления системой ABS.

Система TCS создана на основе системы ABS и предназначена для предотвращения пробуксовывания колес во время слишком резкого старта или на скользкой дороге. Система (Traction Control System) существует и под названиями: ASR, ASC, ETS. Она отличается от системы ABS только наличием модифицированного блока управления.

ESP. Еще одной полезной системой, которая может устанавливаться на автомобиле, является система электронной стабилизации колес ESP. Эта система работает в повороте, причем его угол и скорость не имеют значения, при возникновении заноса задней оси автомобиля, ESP (Electronic Stability Program) обеспечивает подтормаживание переднего наружного колеса. В такой ситуации образуется стабилизирующий момент, возникающий между колесами автомобиля, который возвращает движущийся автомобиль на безопасную траекторию.

Как работают тормоза

Тормоза в большинстве современных автомобилей являются либо барабанными, либо дисковыми. Дисковые тормоза используют тормозной диск, прикрепленный к ступице колеса, суппорты, тормозные колодки и гидравлические системы, которые позволяют замедлить и остановить автомобиль.

Когда вы нажимаете на педаль тормоза, гидравлическая система усиливает давление вашей ноги на педаль, заставляя тормозные колодки прижиматься к диску, что замедляет машину и приводит к ее остановке.

Барабанный механизм работает по тому же принципу. Когда вы нажимаете на педаль тормоза, гидравлическая система прижимает тормозные колодки к барабану, который, в свою очередь, крепится к ступице колеса. Это обеспечивает необходимое торможение.

Современные тормозные системы чрезвычайно надежны, но они состоят из множества деталей, и некоторые из них требуют регулярного технического обслуживания и замены.