8.1. Теоретический раздел

8.1.1. Общие теоретические сведения

8.1.1.1. Неисправности тормозных систем

Техническому состоянию тормозных систем необходимо уделять постоянное внимание, так как неисправности тормозных систем способны привести к авариям. Неисправности тормозных систем проявляются в снижении эф­фективности торможения, заедании тормозов, неодновременности действия тормозов на колеса [1,5,6].

В тормозных механизмах неисправностями, вызывающими сни­жение эффективности торможения, являются увеличение зазоров между накладками тормозных колодок и барабанами из–за изна­шивания сопрягаемых поверхностей, нарушение их концентрич­ности, а также замасливание накладок. Признаком увеличения зазоров между накладками и барабанами является увеличенный свободный ход педали тормоза.

Заедание тормозов происходит при поломке стяжных пружин тормозных колодок, обрыве заклепок фрикционных накладок и заклинивании их между колодкой и барабаном, малом зазоре меж­ду колодками и барабаном. Эти неисправности вызывают силь­ный нагрев тормозных барабанов.

Неодновременность действия тормозов на колеса проявляет­ся в случаях, когда указанные неисправности возникают у отдель­ных колес. Это приводит к "заносу" автомобиля при торможении.

В гидравлическом приводе тормозов снижение эффективности торможения происходит при негерметичности соединений, попа­дании воздуха в систему, снижении уровня тормозной жидкости в главном тормозном цилиндре. Признаками этих неисправностей являются увеличение свободного хода педали тормоза и сраба­тывание тормозов только после двух и более нажатий на педаль.

Заедание тормозов возможно при засорении компенсацион­ного отверстия в главном тормозном цилиндре.

Неодновременность действия тормозов на колеса вызывается неравномерным износом поршней колесных тормозных цилиндров, засорением трубопроводов, а также утечкой тормозной жидкости из тормозного привода одного из колес.

В пневматическом приводе тормозов снижение эффективно­сти торможения вызывается падением давления воздуха в систе­ме из–за негерметичности соединений, неисправностей компрес­сора и приборов привода, ослабления натяжения ремня привода компрессора. Недопустимо скопление конденсата в воздушных баллонах, так как это может привести к его попаданию в прибо­ры пневматического привода и к отказу их в работе. Повышенное содержание масла в конденсате указывает на неисправности воз­душного компрессора: износ поршневых колец, масляного уплотни­теля коленчатого вала или шатунных подшипников коленчатого вала компрессора.

Заедание тормозов передних колес может произойти из–за не­исправности клапана ограничения давления, а задних – из–за неисправности регулятора тормозных сил.

Неодновременность действия тормозов на колеса может быть вызвана неисправностями тормозных камер.

Неисправностями механического привода стояночного тормоза являются заедание тяг, вытягивание троса, увеличение зазоров между колодками и барабаном. Признаком неисправностей яв­ляется увеличение хода рукоятки привода.

Неисправности пневматического привода стояночного тормо­за вызываются неисправностями тормозного крана с ручным уп­равлением, ускорительного клапана, тормозных камер задних ко­лес.

8.1.1.2. Способы устранения неисправностей тормозных систем.

Сво­бодный ход педали тормоза автомобиля ГАЗ – 5312 регулируют, изменяя длину толкателя 18 (рисунок 8.1). Предварительно разъ­единяют педаль и толкатель, расшплинтовав и вынув палец. Под действием оттяжной пружины педаль займет крайнее верхнее по­ложение. Отвернув контргайку 19 и удерживая толкатель 18 за шестигранную поверхность ключом, ввертывают в него (или вы­вертывают) тягу 20 педали до такого ее положения, чтобы при ка­сании сферическим концом толкателя поршня главного тормоз­ного цилиндра ось тяги 20 педали была смещена назад и не дохо­дила до оси отверстия педали на 1,5...2,5 мм. Не нарушая этого положения, затягивают контргайку 19, совмещают отверстия тя­ги 20 и педали, устанавливают и зашплинтовывают палец, после чего вновь проверяют свободный ход педали тормоза.

Можно регулировать свободный ход педали тормоза, не разъ­единяя педаль и толкатель. В этом случае, вращая ключом тол­катель 18, устанавливают зазор между поршнем 16 и толкателем 18 в пределах 1,5...2,5 мм. Зазор определяют косвенно по свобод­ному ходу педали. Этому зазору соответствует свободный ход пе­дали тормоза 8...14 мм. При навертывании толкателя 18 на тягу 20 свободный ход увеличивается, а при свертывании – уменьшается. После регулировки контргайку 19 затягивают.

Рисунок 8.1 – Главный тормозной цилиндр автомобиля ГАЗ – 5312:

А – отверстие в поршне; Б – перепускное отверстие; В – компенсационное отверстие; 1 – замочное кольцо; 2 – упорная шайба; 3 – пружинная манжета поршня; 4 – пластин­чатый клапан; 5 –внутренняя манжета поршня; 6 – пружина нагнетательного клапана; 7 – манжета обратного клапана; 8 – обратный клапан; 9 – нагнетательный клапан; 10 – пробка наливного отверстия; 11 – отражатель; 12– крышка; 13 – корпус; 14 – штуцер; 15 и 22 – возвратные пружины; 16 – поршень; 17 – защитный резиновый кол­пак; 18 – толкатель; 19 – контргайка; 20 – тяга; 21 – педаль; 23 – колпачок

Свободный ход педали тормоза автомобиля ЗИЛ–431410 ре­гулируют, изменяя длину тяги 1 (рисунок 8.2). Для этого ослаб­ляют контргайку 2, извлекают палец 4 и отсоединяют вилку 3 от промежуточного рычага. Навертывая вилку 3 на тягу 1 или свер­тывая с нее и каждый раз соединяя ее с тягой 1, добиваются сво­бодного хода конца педали тормоза 10...25 мм.

Перед регулированием проверяют люфт в подшипниках сту­пиц колес и при необходимости регулируют подшипники.

Для частичного регулирования зазоров между накладками тормозных колодок и барабанами автомобиля ГАЗ 3307 колесо поворачивают так, чтобы окно тормозного барабана оказалось на расстоянии 30...40 мм от верхнего конца передней тормозной ко­лодки. Щупом замеряют зазор между накладкой и тормозным барабаном, который должен быть в пределах 0,1...0.4 мм (рисунок 8.3).

В противном случае, вращая колесо вперед, одновременно пово­рачивают ключом за шестигранную головку эксцентрика 5 по ча­совой стрелке до начала торможения колеса. Затем эксцентрик отвертывают до начала свободного вращения колеса. При регу­лировании передних и задних колодок передних колес и передних колодок задних колес колеса вращают вперед, а при регулирова­нии задних колодок задних колес – назад.

Рисунок 8.3 – Проверка и регулирование зазора между накладками тормозных колодок и тормозным барабаном:

а – проверка зазора; б – регулирование зазора;1 – тормозной барабан; 2 – фрикционная накладка; 3 – тормозная колодка; 4 – опорные пальцы колодок; 5 – регулировочный эксцентрик колодки

Частичное регулирование зазоров между накладками тормоз­ных колодок и барабанами автомобилей ЗИЛ выполняют пово­ротом оси червяка 14 регулировочного рычага 13 (рисунок 8.4). Сначала червяк поворачивают ключом по часовой стрелке до за­тормаживания колеса, а затем – в обратную сторону на 4...5 щелчков до свободного вращения колеса.

Для полного регулирования зазоров между накладками тор­мозных колодок и барабанами автомобиля ГАЗ 3307 ослабляют контргайки опорных пальцев 4 (рисунок 8.3), нажимают на пе­даль тормоза с постоянным усилием 0,12...0,16 кН и поворачивают ключами опорные пальцы навстречу друг другу до соприкоснове­ния концов фрикционных накладок со стороны пальцев с бараба­ном. При этом метки, нанесенные на торцах пальцев, должны быть повернуты друг к другу. Удерживая ключом опорные пальцы в этом положении, затягивают контргайки пальцев. Затем повора­чивают регулировочные эксцентрики 5 по часовой стрелке до упо­ра колодок в барабан. Отпустив педаль тормоза, вращают эксцент­рики в обратном направлении до начала свободного вращения колеса.

Рисунок 8.4 – Передняя тормозная камера:

1 – штуцер; 2 – крышка; 3 – мембрана; 4 – диск опорный; 5 – пружина возвратная; 6 – хомут; 7 –шток; 8 – корпус; 9 – кольцо; 10–контргайка; 11 – вилка; 12 – палец; 13 – регулировочный рычаг; 14 – червяк; 15 – вал разжимного кулака; 16 – червячная шестерня; 17 – фиксатор червяка; 18 – болт

Полное регулирование зазоров между накладками тормозных колодок и барабанами автомобилей ЗИЛ выполняют в следующем порядке. Ослабляют гайки крепления осей тормозных коло­док и сближают эксцентрики, повернув оси метками, нанесенны­ми на их наружных торцах друг к другу. Затем ослабляют болты крепления кронштейнов тормозных камер передних и задних колес, а на задних еще и болты крепления опоры разжимного кулака.

В тормозную камеру регулируемого колеса подают сжатый воздух под давлением 0.10...0.15 МПа, нажимая на педаль тормо­за, или от гаражной установки. Поворачивая эксцентрики, доби­ваются прилегания накладок к барабану. Щуп толщиной 0,1 мм, введенный через окна в тормозном барабане на расстоянии 20...30 мм от наружных концов накладок, не должен проходить вдоль всей ширины накладки. Не прекращая подачи сжатого воздуха в тор­мозную камеру или не отпуская регулировочный рычаг и удержи­вая оси колодок от проворачивания, затягивают гайки осей, бол­ты крепления кронштейнов тормозных камер и опор разжимных кулаков. После этого прекращают подачу сжатого воздуха или отпускают регулировочный рычаг и присоединяют шток тормоз­ной камеры.

Ось червяка регулировочного рычага поворачивают так, что­бы ход штока тормозных камер задних колес был 20...30 мм, а перед­них 15...25 мм. При нажатии на тормоз штоки тормозных камер должны перемещаться быстро. Барабаны должны вращаться сво­бодно и равномерно, не касаясь колодок.

Правильность регулировки зазоров проверяют при помощи специального диагностического оборудования (раздел 8.2.1) или пробегом. Ес­ли обод барабана нагревается так, что к нему невозможно при­коснуться рукой, необходимо зазор несколько увеличить.

Удаление воздуха из гидравлического привода тормозов («прокачку» тормозов) выполняют вдвоем в такой последовательности: гидровакуумный усилитель, заднее правое колесо, переднее пра­вое колесо, переднее левое колесо, заднее левое колесо. Операцию выполняют при неработающем двигателе. Сняв коврик и открыв крышку люка в полу кабины, очищают главный тормозной цилиндр от грязи и отвертывают пробку наливного отверстия. Если уро­вень жидкости в главном тормозном цилиндре ниже кромки на­ливного отверстия более чем на 15...20 мм, доводят его до нор­мального и в течение всей операции не допускают понижения его ниже половины резервуара, доливая при необходимости тормоз­ную жидкость.

С перепускного клапана прокачиваемого колесного цилиндра снимают защитный резиновый колпачок и надевают вместо него один конец резинового шланга длиной 350...450 мм, другой конец которого опускают в прозрачный сосуд вместимостью не менее 0,5 л, заполненный до половины тормозной жидкостью. Если ре­зиновый шланг снабжен штуцером, его следует ввернуть вместо болта–пробки перепускного клапана (рисунок 8.4). Отвернув на 1/2...3/4 оборота перепускной клапан, резко нажимают на педаль тормоза и плавно ее отпускают до тех пор, пока не прекратится выделение пузырьков из шланга, опущенного в сосуд. После этого перепускной клапан завертывают до отказа и, сняв шланг, на­девают на него резиновый колпачок или ввертывают болт–пробку.

Проверяют уровень жидкости в главном тормозном цилиндре, при понижении доводят его до нормального. Собранную тормоз­ную жидкость можно использовать повторно для заполнения тор­мозной системы, но не ранее чем через сутки, после выхода воз­духа.

Загрязненные и замасленные накладки тормозных колодок и барабаны промывают керосином. Накладки можно очищать, вываривая их в течение 20...30 мин в ванне с содовым раствором. После очистки накладки зачищают металлической щеткой. Изно­шенные накладки тормозных колодок заменяют.

Негерметичность в соединениях тормозных систем устраняют подтягиванием крепежных деталей. Изношенные поршни цилинд­ров, порванные шланги и диафрагмы, разбухшие и изношенные манжеты заменяют.

В тормозных камерах пневматического привода тормозов утеч­ку воздуха в зоне хомута или отверстия в корпусе камеры устра­няют подтягиванием болтов хомута или соединения шланга. Ес­ли это не приводит к положительным результатам, заменяют мем­брану камеры. Срок службы мембраны тормозной камеры перед­него колеса 3 года, а заднего 2 года. По истечении этого срока они подлежат замене. При невозможности устранить негерметичность тормозные камеры заменяют.

Разбирать, осматривать, чистить и смазывать тормозные ка­меры с пружинным энергоаккумулятором должен только квали­фицированный специалист, оснащенный специальным приспособ­лением, так как в цилиндре сжата сильная пружина, которая при неправильной и неосторожной разборке может нанести травму.

Негерметичные клапаны компрессора притирают к седлам до получения непрерывного кольцевого контакта.

Если давление воздуха в пневмосистеме выходит за пределы 0.65...0.80 МПа, его устанавлива­ют с помощью регулировочного винта регулятора давления. Для очистки фильтра регулятора дав­ления от грязи его вынимают, от­вернув нижнюю крышку регуля­тора. Фильтр промывают в бен­зине, а внутренние полости регу­лятора и крышки очищают.

После полного слива конден­сата из воздушных баллонов ре­комендуется заполнить пневма­тическую систему воздухом и толь­ко после этого остановить двига­тель. В случае попадания кон­денсата из воздушных баллонов в приборы и пневмопроводы и замерзания его в зимнее время для отогревания приборов, пневмо­проводов и воздушных баллонов применяют горячую воду, но не открытый огонь.

Натяжение ремня привода компрессора регулируют, смещая ободья шкива относительно ступицы (рисунок 8.6).

Для регулирования стояночного тормоза вывешивают одно из задних колес, рычаг коробки передач устанавливают в нейт­ральное положение, а рычаг тормоза – в крайнее переднее поло­жение. Регулировочный винт 1 (рисунок 8.7) завертывают до та­кой степени, чтобы тормозной барабан 8 нельзя было провернуть усилием руки. Отпустив затем винт 1 до свободного вращения ба­рабана, проверяют ход рычага 3 тормоза, необходимый для пол­ного торможения. Если стопорная защелка перемещается на 4...6 зубьев сектора, регулирование выполнено удовлетворительно. В про­тивном случае снова заворачивают регулировочный винт 1 до за­тормаживания барабана. Затем, отвернув контргайку 10, завер­тывают регулировочную гайку 11 до тех пор, пока приводной ры­чаг 2 не упрется в разжимный стержень 5. Отвернув регулировоч­ную гайку на 2...7 оборотов, отпускают регулировочный винт 1 до свободного вращения тормозного барабана. Проверив качество регулирования, затягивают контргайку 10.

Техническое обслуживание тормозных систем. При ЕО перед выездом на линию проверяют действие тормозов при движении автомобиля, стояночной тормозной системы и герметичность сое­динений привода тормозов. После окончания работы сливают конденсант из воздушных баллонов и проверяют уровень спирта во влагоотделителе (в холодное время года).

При ТО–1 проверяют состояние и герметичность всех соеди­нений и приборов тормозной системы, устраняют обнаруженные неисправности. Проверяют и при необходимости регулируют сво­бодный ход педали тормоза. Проверяют исправность привода и действие стояночной тормозной системы, устраняют обнаружен­ные неисправности и при необходимости регулируют систему.

Рисунок 8.7 – Стояночный тормоз автомобиля ГАЗ 3307:

1 – регулировочный мат с конусом; 2 – приводной рычаг, 3 – рычаг торном; 4 – опор­ный даек; 5 – разжимной стержень; 6 – тормозные колодки; 7 – толкатель; 8 – тормозной барабан; 9 –стяжные пружины; 10 – контргайка; 11 – регулировочная гайка; 12 – регулировочное устройство; 13 – опорные стержни; 14 – корпус

В ги­дравлическом приводе тормозов проверяют уровень тормозной жидкости в главном тормозном цилиндре и доводят его до нор­мального. В пневматическом приводе тормозов проверяют шплин­товку пальцев тормозных камер, устраняют обнаруженные неисправ­ности, проверяют ход штоков тормозных камер и при необходи­мости регулируют его. Выполнив все работы, проверяют эффек­тивность действия тормозных механизмов передних и задних ко­лес при движении автомобиля.

При ТО–2 дополнительно к работам ТО–1 снимают все колеса с тормозными барабанами и ступицами, барабан стояночной тор­мозной системы, полуоси заднего моста. Проверяют состояние тор­мозных барабанов, колодок, накладок, оттяжных пружин тормоз­ных колодок подшипников ступиц. Промывают и зачищают тор­мозные барабаны накладки тормозных колодок. В гидравлическом приводе тормозов проверяют действие гидровакуумного усили­теля тормозов. При необходимости его и главный тормозной ци­линдр закрепляют. Проверяют состояние и герметичность колес­ных тормозных цилиндров, при необходимости их закрепляют. В пневматическом приводе тормозов проверяют и подтягивают крепление тормозных камер, компрессора и их кронштейнов.

При сезонном обслуживании при подготовке к зимнему периоду эксплуатации заливают спирт во влагоотделитель, а при подготовке к летнему периоду сливают спирт и выключают влагоотде­литель.

8.2. Описание лабораторной установки

Стенд (рисунок 8.8) предназначен для проверки тормозных систем разных типов легковых автомобилей и смонтированных на их шасси модификаций автомобилей малой грузоподъемности, путем измерения сил торможения колес при контролируемой силе нажима на педаль тормоза. На стенде можно измерять одновременно силы торможения на обоих колесах одного из мостов автомобиля.

Произведенные на стенде измерения дают возможность определить:

а) зависимость сил торможения от нажима на педаль;

б) постоянство силы торможения на отдельном колесе в зависимости от угла его поворота (оценка овальности тормозного барабана).

На основании результатов измерений можно подсчитать:

а) среднее замедление движения автомобиля при торможении;

б) действительный путь торможения (путь, пройденный автомобилем от начала действия тормозов до полной остановки автомобиля).

Стенд состоит из четырех основных узлов:

1. левого приводного агрегата с рамой;

2. правого приводного агрегата с рамой;

3. колонки с пультом управления и измерительными приборами;

4. динамометра для измерения силы нажима на педаль.

Правый и левый приводные агрегаты, смонтированные на собственных рамах, одинаковы по конструкции и взаимно симметричны относительно оси стенда (рисунок 8.9) на раме, сваренной из швеллеров. Крепятся электродвигатель и ведущий ролик.

Рисунок 8.8 – Стенд для проверки тормозов модели К208:

1 – роликовый блок; 2 – панель управления; 3 – стойка блока управления; 4 и 7 – сигнальные лампы; 5 – пульт управления; 6 – стрелочные указатели; 8 – переключатель

Редуктор соединяется с ведущим роликом эластичной муфтой с резиновыми вкладышами, а его привод от электродвигателя осуществляется двумя клиновыми ремнями.

Корпус шарнира подвешен шарнирно на двух подшипниках качения. Реактивный рычаг, выполненный как единое целое с крышкой корпуса редуктора, соединен шарнирно со штоком реактивного гидроцилиндра прикрепленного к поперечине рамы. Упор ограничивает угловое перемещение корпуса редуктора до незначительных колебаний параллельно ведущему ролику, но на 15 мм выше него, устанавливается ведомый ролик. Ролики вращаются в подшипниках качения и соединены собой цепной передачей с передаточным числом 1:1.

Для лучшего сцепления роликов с испытываемым колесом, на их поверхностях нарезаны продольные канавки. Электродвигатель, редуктор, муфта, ведущий и ведомый ролики и реактивный гидроцилиндр являются основными элементами привода стенда. Между ведущим и ведомым роликом расположен контрольный ролик. Этот ролик укреплен шарнирно на балансирах и прижимается пружинами к шине испытываемого колеса, на конце контрольного ролика находится магнитоуправляемый контакт связанный с системой сигнализации.

Рисунок 8.9 – Схема роликового блока тормозного стенда модели К208:

1 и 8 – ролики; 2 – цепь; 3 – натяжное устройство; 4 – датчик давления; 5 – рычаг; 6 – электродвигатель; 7 – муфта в сборе с редуктором

Каждый приводной агрегат прикрыт щитом из рифленой листовой стали. Во время эксплуатации стенда снаружи находятся только рабочие поверхности роликов. Щиты агрегатов предотвращают также увод колес автомобиля с роликов.

8.2.1. Работа стенда

8.2.1.1. Подготовка стенда к работе. Пуск стенда.

Подключить выносной пульт 5 дистанционного управления и вставить штепсель в штепсельную розетку (рисунок 8.8). Включить питание главным выключателем 8, при этом загорятся лампы световых указателей 4 и 7. Установив выключатель автоматического управления 8 в положение автоматического или ручного управления. Включить левый и правый приводной агрегат, нажимая поочередно на кнопки на колонке или же соответствующие кнопки выносного пульта управления. Как только колеса автомобиля начнут двигаться, погаснут лампочки сигнализации проскальзывания (блокировки) колес 4 и 7. После этого можно приступать к проверке тормозов.

8.2.1.2. Измерение сил торможения

Перед началом измерения следует проверить сопротивление вращению отдельных колес. Если обнаружено повышенное сопротивление, следует устранить его причины. После этого можно приступить к измерению силы торможения колес. Для этого следует плавно нажимать на педаль тормоза, наблюдая при этом по указателями 6 (рисунок 8.8) за равномерностью нагнетания силы торможения и записывая отсчеты указателей в нескольких точках. Измерение следует вести до начала проскальзывания одного из колес или его блокировки, о чем сигнализирует при ручном управлении соответственно мигание или постоянное свечение лампочки желтого света 4 или 7 (рисунок 8.8). При включенном автоматическом управлении (положение "1" выключателя 8) проскальзывание или блокировка вызывают автоматическое отключение данного приводного агрегата. Для повторного включения привода следует нажать кнопку колонки управления или соответствующую кнопку на пульте дистанционного управления.

Для определения среднего арифметического значения сил, измерение следует повторить троекратно.

Действие главной тормозной системы можно считать правильным, если при испытаниях удалось добиться блокировки колес или обоих колес испытываемого моста, а в полном диапазоне измерений разница величин сил торможения того же моста не превышала 20% большей силы. Отношение величины сил торможения колес переднего моста должно быть в пределах от 1:1 до 1:1,5.

Измерение сил торможения вспомогательного тормоза производится когда колеса заднего моста находятся на тормозных барабанах. Для это следует постепенно затягивать рычаг тормоза до отказа, наблюдая по указателям за равномерностью нарастания сил торможения. Измерение производится троекратно.

Полная затяжка ручного тормоза должна вызывать сбрасывание автомобиля с роликов стенда.

Действие вспомогательного тормоза можно считать правильным, если нарастание силы торможения было равномерным, а максимальная затяжка вызвала сбрасывание автомобиля с роликов стенда.