Проектиране на спирачни системи (ВАЗ-2121)

Спирачните системи са предназначени да намалят скоростта, да спрат и задържат автомобила на място, когато е паркиран.

Работната спирачна система намалява скоростта на движение и спира автомобила, а ръчната спирачна система поддържа автомобила на място, когато е паркиран.

Автомобилът е оборудван с две спирачни системи: сервизна и паркинг. При повреда на работната система автомобилът се спира от изправната част (спирачна верига на спирачките на предните или задните колела) работна спирачна система. Всяка спирачна система се състои от спирачни механизми (спирачки) и спирачно задвижване.

Работна спирачна система

Работната спирачна система действа върху всички колела на превозното средство и се задейства от педал 7 (Фиг. 45) при натискане с крак. Работната спирачна система включва предни 1 и задни 12 спирачни механизми и хидравлично двуверижно задвижване: основно 4 (предни спирачки) и вторичен 5 (задни спирачки).





Предните спирачни механизми (фиг. 46) са дискови спирачки. Те се намират в предните колела на автомобила. Въртящите се и триещи се части на спирачните механизми са спирачни дискове.



Чугуненият спирачен диск 10 е закрепен с шпилки 8 към главината 9 на предното колело. От предната страна, по посока на движението на автомобила, спирачният диск е покрит с опора 7, която е U-образна скоба с направляващи скоси 13, които са захванати между водача 6 на спирачните накладки и лостовете за натиск 3, които също имат направляващи скоси. Този тип опорна стойка гарантира, че по време на спиране се движи по направляващите скоси на лостове 3 и водач 6. Опората има защитен капак.


Спирачни челюсти 2 с фрикционни накладки са поставени във водач 6, закрепен към кормилния накрайник. Два лоста за натиск 3 на шублера са шарнирно свързани към водача на спирачната челюст с помощта на оси 5. Блокът на спирачния цилиндър 1 е притиснат в спирачния апарат 7. Блокът съдържа три цилиндъра, от които средният и долният са свързани помежду си чрез канал и са свързани към веригата на задвижването на предната спирачка, а горният цилиндър е свързан към веригата на задвижването на задната спирачка. Всеки цилиндър има бутало 12 и гумен уплътнителен пръстен 16 в жлеба на цилиндъра. Този пръстен не само уплътнява буталото в цилиндъра, но също така гарантира, поради своята еластичност, че буталото се отстранява от челюстта след спиране. По този начин гумените уплътнителни пръстени 16 осигуряват автоматично регулиране на пролуката между спирачния диск и спирачните накладки. Буталата на всички цилиндри влизат в контакт с вътрешната спирачна челюст и са покрити отстрани с гумени защитни капачки 15. От вътрешната страна предният спирачен механизъм е покрит със спирачен щит 4.

При спиране, под действието на налягането на течността в хидравличното задвижване, буталата преместват вътрешната спирачна челюст спрямо водача 6 и шублера 7 и го притискат към спирачния диск 10. В същото време, под действието на налягането на течността, цилиндровият блок 1 се движи заедно с шублера 7 по скосовете на водача 6 и лостовете за натиск 3. В този случай шублерът движи външната спирачка челюст спрямо водача 6 и го притиска към спирачния диск. И двете спирачни накладки се притискат към спирачния диск с еднаква сила, тъй като налягането на течността върху буталата и дъното на цилиндровия блок е еднакво.

След като спре спирането, налягането на течността върху буталата и дъното на цилиндровия блок пада рязко. Благодарение на еластичността на гумените пръстени, 16-те бутала се отдалечават от вътрешната спирачна накладка, която от своя страна се отдалечава от спирачния диск поради биенето му. В същото време външната спирачна накладка заедно с шублера 7 също се отдалечава от спирачния диск в резултат на биенето му.

Когато фрикционните накладки на спирачните накладки се износят, разстоянието между накладките и спирачния диск се увеличава. При спиране, под действието на налягането на течността, буталата ще се преместят спрямо уплътнителните пръстени 16 и ще заемат нова позиция в цилиндрите, което ще компенсира износването на фрикционните накладки. След като спре спирането, спирачните накладки ще се отдалечат от спирачния диск със същото количество, определено от деформацията на гумените пръстени 16. По този начин автоматично се поддържа постоянна междина между спирачните накладки и диска. В тази връзка, по време на работа, разстоянието между накладките и предния спирачен диск не изисква регулиране.

При спиране спирачните накладки действат върху сравнително малка част от повърхността на спирачния диск, оставяйки голяма част от него отворена, която ефективно се издухва от въздуха. В резултат на това спирачният диск се охлажда много бързо, което осигурява висока ефективност на спирачния механизъм дори при често спиране при високи скорости.

Задни спирачки (фиг. 47) барабан, обувка. Те се намират в задните колела на автомобила. Въртящите се части на спирачните механизми са спирачните барабани, триещите се части са спирачните челюсти, които при спиране се самоизравняват спрямо спирачния барабан, което осигурява най-голям спирачен ефект и по-равномерно износване на фрикционните накладки.



Щампованият стоманен спирачен щит 6 е завинтен към фланеца на гредата на задния мост. В долната част на спирачния щит е монтирана опора 12, към която лежат долните краища на спирачните челюсти 4 с фрикционни накладки. Горните краища на накладките влизат в контакт с буталата на спирачния цилиндър на колелото 8. Долният и горният край на спирачните накладки се изтеглят заедно от пружини 1 и 9. Страничното изместване на накладките е ограничено от стълбове 8 с пружини, които притискат накладките към спирачния щит. Този тип закрепване на спирачните челюсти към спирачния щит им позволява свободно да се самоизравняват спрямо спирачния барабан по време на спиране. Ребрата на спирачните накладки опират в ексцентриците 11, които са фиксирани към спирачния щит. Тези ексцентрици се използват за регулиране на разстоянието между накладките и спирачния барабан. Спирачният барабан е завинтен към фланеца на оста.

При спиране, под действието на налягането на течността в спирачното задвижване, буталата на спирачния цилиндър на колелото притискат накладките към спирачния барабан. В същото време опъващата пружина 9 на подложките се разтяга. След като спре спирането, налягането на течността върху буталата рязко пада и под действието на пружина 9 накладките се отдалечават от спирачния барабан, докато спрат в регулиращите ексцентрици 11.

Задните спирачни механизми, като елементи на работната спирачна система, едновременно изпълняват функциите на спирачните механизми на ръчната спирачна система. За тази цел те са оборудвани с допълнителни устройства, които включват: разширителен лост 5, закрепен към оста на задната спирачна челюст, и дистанционна щанга 10, монтирана между разширителния лост и предната спирачна челюст. Когато използвате ръчната спирачна система, долният край на освобождаващия лост 5 се придвижва към предната спирачна челюст под действието на кабела 2. В този случай лостът за разширяване, въртящ се около оста, през дистанционната лента 10 първо притиска предната спирачна челюст към спирачния барабан, а след това задната.

Спирачно задвижване предназначени за управление на спирачни механизми. Работната спирачна система на автомобила е с хидравлично двукръгово задвижване. В хидравличното задвижване на автомобила (виж фиг. 45) включва: педал на спирачката 7, вакуумен усилвател 6, главен спирачен цилиндър 3, спирачни цилиндри на предните 1 и задните 12 спирачни механизми, първични 4 и вторични 5 тръбопроводи, спирачен резервоар 2 и регулатор на налягането 14 на задните спирачки.

Вакуумен усилвател (фиг. 48) намалява силата, приложена върху педала на спирачката при спиране и улеснява работата на водача. Усилващият ефект на вакуумния усилвател се основава на използването на вакуум във всмукателния колектор на работещия двигател.



Гумената диафрагма 23, монтирана между корпус 2 и капак 4, разделя вакуумния усилвател на две кухини: вакуум I и атмосферен II. Вакуумната кухина е свързана с всмукателната тръба на двигателя чрез маркуч, в чийто връх 29 е разположен клапанът 30. Когато двигателят работи и педалът на спирачката е освободен, налягането във вакуумната и атмосферната кухини на усилвателя е еднакво, тъй като вакуумът от всмукателната тръба на двигателя се предава през маркуча и накрайника 29 към кухина I и от нея към кухина II през. канал III, междината между клапан 9, неговото гнездо върху тялото 22 и през канал IV. При спиране тласкачът 14 премества буталото 5 вътре в тялото 2 на усилвателя, а подвижната част на клапана 9 се притиска от пружина 17 към седлото на тялото 22 и разделя вакуумните I и атмосферните II кухини. При по-нататъшно движение на тласкача 14 буталото 5 се отдалечава от клапана 9 и въздухът навлиза в кухина II през получената междина, канал IV и въздушен филтър 15. В този случай в кухина I се поддържа вакуум, а в кухина II се установява атмосферно налягане. Разликата в налягането в кухините на усилвателя създава допълнителна сила, която заедно със силата на водача, натискащ педала на спирачката, движи тялото 22 на клапана с диафрагмата 23. В същото време прътът 3 се движи през буфера 21, който действа върху буталата на главния спирачен цилиндър. Когато педалът на спирачката вече не е натиснат и спре в спирачно положение, корпусът 22 заедно с клапана 9, притиснат към него, под действието на разликата в налягането в кухини I и II, ще се движи, докато клапанът 9 опре в края на спряното бутало 5. В този случай потокът от въздух в кухина II ще спре и корпусът 22 ще заеме определена позиция. Ако педалът на спирачката се освободи в това положение, буталото 5 ще премести клапан 9 от тялото 22, налягането в кухина II ще намалее и под действието на пружина 24 тялото 22 ще се движи, докато влезе в контакт с клапан 9.

По време на аварийно спиране, когато върху педала на спирачката се приложи голяма сила, разстоянието между бутало 5 и клапан 9 се поддържа и въздухът продължава да тече в кухина II на усилвателя. След спиране, когато педалът на спирачката се освободи, тласкачът 14 с буталото 5 ще се върне в първоначалното си положение под действието на възвратната пружина 24. В този случай буталото 5 притиска клапана 9 от корпуса 22, част от въздуха от кухина II ще влезе в кухина I и налягането в кухините на бустера ще се изравни. В този случай тялото 22 с диафрагмата 23 и пръта 3 под действието на пружината 24 ще се премести към капака 4 на усилвателя и ще заеме първоначалното си положение.

Главен спирачен цилиндър (фиг. 49) е двукамерен и управлява едновременно предната и задната спирачна верига. Прикрепен е към спирачния усилвател.



В тялото на цилиндър 3 има бутала 5 и 7, които активират различни спирачни вериги и леко се различават един от друг по своя дизайн. Буталото 7 се поддържа от пръта на усилвателя на спирачката. Буталата образуват две камери I и II в цилиндъра, които са свързани през отвори 2 чрез тръбопроводи към спирачните цилиндри на колелата на задните и предните спирачни механизми. Чрез отвори 4 главният спирачен цилиндър е свързан с тръбопроводи към спирачния резервоар. При отпускане на спирачния педал възвратната пружина 13 премества буталото 5 в крайно дясно (първоначално) положение. В този случай буталото се опира в ограничителя 12, а буталото 7 под действието на пружината 10 се опира в ограничителя 9. Камерите I и II са разделени една от друга с маншета 11, поставен върху буталото 5.

Гумените уплътнителни пръстени 16 и дистанционните пръстени 18 се вкарват в пръстеновидните жлебове на буталата. В първоначалното положение пружината 15 притиска уплътнителния пръстен към дистанционния пръстен, в резултат на което се образуват пролуки 17 между уплътнителния пръстен, дистанционния пръстен и буталото. Чрез тези пролуки и отвори 19 камерите I и II комуникират със спирачния резервоар, в резултат на което спирачната течност в задвижващите вериги на предната и задната спирачка не изпитва излишно налягане.

При спиране буталото 7 се движи, пръстеновидната междина 17 се елиминира и фланецът на буталото се притиска към уплътнителния пръстен 16. След това течността от главния спирачен цилиндър се изтласква в спирачните цилиндри на колелата и налягането на течността, необходимо за спиране, се създава в задвижващата верига на предната спирачка. Едновременно с бутало 7, бутало 5 се движи, увеличавайки налягането на течността в задвижващата верига на задната спирачка. Налягането на флуида, което възниква в камера II, се предава през бутало 5 към флуида в камера I. Следователно, ако задвижващите вериги на предната и задната спирачка са в добро състояние, налягането на флуида в двете вериги е еднакво.

Ако задвижващата верига на предната спирачка е повредена и от нея изтича течност по време на спиране, бутало 7 се опира в бутало 5. В резултат на това в камера I ще се създаде налягане на течността, което ще активира задните спирачни механизми. При изтичане на течност от задвижващата верига на задната спирачка по време на спиране, бутало 5 се опира в щепсел 1 на спирачния цилиндър, в резултат на което се създава налягане на течността в камера II, което задейства предните спирачни механизми.

Спирачен цилиндър на задните колела е монтиран на спирачния щит на задния спирачен механизъм. Тялото на цилиндъра съдържа две бутала, между които е монтирана разширителна пружина с опорни чаши. Буталата се притискат с ограничители, в жлебовете на които се вписват горните краища на спирачните накладки. В цилиндъра буталата са уплътнени с маншети. Цилиндърът е защитен от замърсяване с гумени капаци. В тялото на цилиндъра има два отвора. В долния отвор се завинтва тръбен фитинг, доставящ спирачна течност към цилиндъра, а в горния отвор се завинтва байпасен клапан, предназначен да отстранява въздуха от спирачното задвижване.

Регулатор на налягането (фиг. 50) създава налягане на течности в устройството на задните спирачни механизми в зависимост от положението на тялото на автомобила е относително задния мост. Регулатор е включен в контура на задвижване на задните спирачки и действа като клапан, който автоматично се прекъсва подаването на течност със задните спирачни механизми. В резултат на това се елиминира мини (sw) на задните колела и се повишава сигурността на движение на превозното средство.



Корпусът 1 на регулатора на налягането е здраво закрепен към тялото на автомобила. Тялото на регулатора съдържа бутало 5, чийто прът лежи върху торсионната греда 11 на задвижването, свързано към задния мост на автомобила. В корпуса има втулка 7, между която и цилиндричната глава на буталото се образува пръстеновидна междина. Гуменото уплътнение 6 на главата на буталото се притиска към втулката 7. Пружината 4, поставена върху буталния прът, лежи с единия си край върху пластина 5, а с другия върху уплътнителен гумен пръстен 2. В тялото на регулатора има две кухини. Кухина II е свързана с тръбопровод към главния спирачен цилиндър, а кухина I е свързана към спирачните цилиндри на колелата на задните спирачни механизми.

Регулаторът на налягането не работи, ако автомобилът не спира. В този случай буталото 8 под действието на усукване 11 и пружина 4 се опира в щепсел 10 на регулатора. Кухини I и II комуникират една с друга чрез пролуки между буталото, втулката 7 и уплътнението 6.

Силата, действаща върху буталния прът от торсионната греда 11, зависи от относителното положение на тялото на автомобила и задния мост. Тя се увеличава, когато тялото се приближава към оста и намалява, когато се отдалечава от задната ос.

При спиране течността от главния спирачен цилиндър се влива в спирачните цилиндри на колелата на предните и задните спирачки. Освен това той влиза в задните спирачни цилиндри през регулатора на налягането. В тялото на регулатора спирачната течност преминава през кухина II, пролуките между буталото, уплътнението 6, втулката 7 и през кухината I. В началото на спирането, когато налягането върху течността е малко, течността преминава свободно през регулатора, активирайки задните спирачни механизми. Когато налягането на течността се увеличи, когато се задействат спирачките, задната част на каросерията на автомобила се повдига и силата, действаща върху буталния прът от торсионната греда 11, намалява поради разликата в налягането върху буталото отгоре и отдолу, тя пада, докато спре в уплътнението 6. В този случай кухините I и II ще бъдат отделени една от друга и потокът от спирачна течност към задните спирачки ще спре. Освен това всяко положение на каросерията на автомобила спрямо задната ос ще съответства на определено максимално налягане на течността в задните спирачни механизми.

Следователно всяка стойност на натоварването на задните колела на автомобила по време на спиране съответства на определен спирачен момент. Това е необходимо, за да се намали вероятността от плъзгане на задните колела при спиране на автомобила.

В края на спирането, когато задната част на каросерията на автомобила се спусне, силата, действаща върху буталния прът от торсионната греда 11, ще се увеличи. Буталото на регулатора на налягането ще заеме първоначалната си позиция и през получените пролуки кухините I и II ще се свържат една с друга, а цилиндрите на задните спирачни колела ще се свържат с главния спирачен цилиндър.

Ръчна спирачна система

Спирачната система за паркиране действа върху задните колела на автомобила и се задвижва от лост с ръката на водача.

Спирачната система за паркиране включва задните спирачни механизми и механичното задвижване.

Механичното задвижване (фиг. 51) включва: ръчен лост 3, преден кабел 2, водач 9, заден кабел 14, разширителни лостове 13 и дистанционни пръти 12.



Лост 3 е шарнирно закрепен към скоба 7, която е монтирана на пода на каросерията на превозното средство. Когато лостът се премести нагоре, силата от него се предава през лоста 8, предния кабел 2, водача 9 и задния кабел 14 към разширителните лостове 13 и дистанционните пръти 12 и от тях към спирачните челюсти на задните спирачни механизми. Лостът 3 се фиксира в дадено положение чрез резе, което е постоянно притиснато към зъбчатия сектор от пружина 5 през прът 6. Резето се освобождава чрез натискане на бутон 4. Пружината 11 осигурява връщането на предните и задните кабели в първоначалното им положение, когато лостът 3 на ръчната спирачна система е освободен.