При превозни средства с хидравлична спирачна система главният и колелният спирачен цилиндър играят ключова роля.Прочетете какво е спирачен цилиндър, какви видове цилиндри има, как са подредени и работят, както и правилния избор, поддръжка и ремонт на тези части в статията.
Спирачен цилиндър - функции, видове, характеристики
Спирачният цилиндър е общото наименование за управлението и задвижващите механизми на спирачните системи на превозни средства с хидравлично задвижване.Има две устройства, които се различават по дизайн и предназначение:
• Главен спирачен цилиндър (GTZ);
• Колесни (работни) спирачни цилиндри.
GTZ е контролният елемент на цялата спирачна система, цилиндрите на колелата са задвижващи механизми, които директно задействат спирачките на колелата.
GTZ решава няколко проблема:
• Преобразуване на механичната сила от спирачния педал в налягане на работната течност, което е достатъчно за задвижване на изпълнителните механизми;
• Осигуряване на постоянно ниво на работния флуид в системата;
• Поддържане на работата на спирачките при загуба на плътност, течове и други ситуации;
• Улесняване на шофирането (с спирачен усилвател).
Подчинените цилиндри имат една ключова функция - задвижването на спирачките на колелата при спиране на автомобила.Освен това тези компоненти осигуряват частично връщане на GTZ в първоначалното му положение, когато автомобилът бъде освободен.
Броят и разположението на цилиндрите зависи от вида на автомобила и броя на осите.Главният спирачен цилиндър е един, но многосекционен.Броят на работните цилиндри може да бъде равен на броя на колелата, два пъти или три пъти повече (при инсталиране на два или три цилиндъра на колелото).
Свързването на спирачките на колелата към GTZ зависи от вида на задвижването на превозното средство.
При автомобили със задно задвижване:
• Първа верига - предни колела;
• Втората верига е задните колела.
Типична схема на спирачната система на автомобил
Възможна е комбинирана връзка: ако има два работни цилиндъра на всяко предно колело, единият от тях е свързан към първата верига, вторият към втората, той работи заедно със задните спирачки.
При автомобили с предно задвижване:
• Първа верига - предни десни и задни леви колела;
• Втора верига - предни леви и задни десни колела.
Могат да се използват и други спирачни конфигурации, но горните схеми са най-често срещаните.
Конструкцията и принципът на работа на главния спирачен цилиндър
Главните спирачни цилиндри са разделени на две групи според броя на веригите (секциите):
• Едноконтурни;
• Двуконтурни.
Едноверижните цилиндри практически не се използват днес, те могат да бъдат намерени на някои стари автомобили.По-голямата част от съвременните автомобили са оборудвани с двуверижен GTZ - всъщност това са два цилиндъра в едно тяло, които работят върху автономни спирачни вериги.Двукръговата спирачна система е по-ефективна, надеждна и по-безопасна.
Също така, главните цилиндри са разделени на две групи според наличието на спирачен усилвател:
• Без усилвател;
• С вакуумен спирачен усилвател.
Съвременните автомобили са оборудвани с GTZ с интегриран вакуумен спирачен усилвател, който улеснява управлението и повишава ефективността на цялата система.
Дизайнът на главния спирачен усилвател е прост.Тя се основава на лято цилиндрично тяло, в което има две бутала, монтирани едно след друго - те образуват работни секции.Предното бутало е свързано чрез прът към спирачния усилвател или директно към педала на спирачката, задното бутало няма твърда връзка с предното, между тях има къс прът и пружина.В горната част на цилиндъра, над всяка секция, има байпасни и компенсационни канали, като от всяка секция излизат една или две тръби за връзка с работните вериги.На цилиндъра е монтиран резервоар за спирачна течност, свързан към секциите с помощта на байпасни и компенсационни канали.
GTZ функционира по следния начин.Когато натиснете педала на спирачката, предното бутало се измества, блокира компенсационния канал, в резултат на което веригата се запечатва и налягането на работната течност се увеличава в нея.Увеличаването на налягането кара задното бутало да се движи, също така затваря компенсационния канал и компресира работната течност.Когато буталата се движат, байпасните канали в цилиндъра винаги остават отворени, така че работната течност свободно запълва кухините, образувани зад буталата.В резултат на това налягането в двете вериги на спирачната система се увеличава, под въздействието на това налягане спирачните цилиндри на колелата се задействат, натискайки накладките - автомобилът се забавя.
Когато кракът на педала се отстрани, буталата се стремят да се върнат в първоначалното си положение (това се осигурява от пружините), а възвратните пружини на накладките, които компресират работните цилиндри, също допринасят за това.Въпреки това, работната течност, влизаща в кухините зад буталата в GTZ през байпасните канали, не позволява на буталата незабавно да се върнат в първоначалното си положение - благодарение на това освобождаването на спирачките е плавно и системата работи по-надеждно.При връщане в изходна позиция буталата отварят компенсационния канал, в резултат на което налягането в работните вериги се сравнява с атмосферното налягане.При отпускане на спирачния педал работната течност от резервоара свободно навлиза във веригите, което компенсира намаляването на количеството течност поради течове или по други причини.
Конструкцията на главния спирачен цилиндър осигурява работоспособността на системата в случай на изтичане на работна течност в една от веригите.Ако възникне теч в първичната верига, тогава буталото на вторичната верига се задвижва директно от буталото на първичната верига - за това е предвиден специален прът.Ако възникне теч във втората верига, тогава, когато натиснете педала на спирачката, това бутало лежи в края на цилиндъра и осигурява повишаване на налягането на течността в първичната верига.И в двата случая ходът на педала се увеличава и спирачната ефективност леко намалява, така че неизправността трябва да се отстрани възможно най-скоро.
Вакуумният спирачен усилвател също има прост дизайн.Базира се на херметизирано цилиндрично тяло, разделено с мембрана на две камери - задна вакуумна и предна атмосферна.Вакуумната камера е свързана с всмукателния колектор на двигателя, така че в нея се създава понижено налягане.Атмосферната камера е свързана чрез канал с вакуума, а също и с атмосферата.Камерите са разделени от клапан, монтиран на диафрагмата, през целия усилвател минава пръчка, която от една страна е свързана към спирачния педал, а от друга лежи върху главния спирачен цилиндър.
Принципът на работа на усилвателя е следният.Когато педалът не е натиснат, двете камери комуникират през клапана, в тях се наблюдава ниско налягане, целият възел не работи.Когато се приложи сила върху педала, вентилът разединява камерите и в същото време свързва предната камера с атмосферата - в резултат на това налягането в нея се увеличава.Поради разликата в налягането в камерите, диафрагмата се стреми да се придвижи към вакуумната камера - това създава допълнителна сила върху стеблото.По този начин вакуумният усилвател улеснява управлението на спирачките, като намалява съпротивлението на педала, когато го натискате.
Устройство и принцип на действие на спирачните цилиндри на колелата
Спирачните подчинени цилиндри са разделени на два вида:
• За спирачки на барабанни колела;
• За дискови спирачки на колелата.
Подчинените цилиндри в барабанните спирачки са независими части, които се монтират между накладките и осигуряват тяхното удължаване по време на спиране.Работните цилиндри на дисковите спирачки са интегрирани в спирачните апарати, те осигуряват натиск на накладките към диска по време на спиране.Структурно тези части имат значителни разлики.
Спирачният цилиндър на колелото на барабанните спирачки в най-простия случай е тръба (лято тяло) с бутала, поставени от краищата, между които има кухина за работната течност.От външната страна буталата имат упорни повърхности за връзка с накладките, за предпазване от замърсяване буталата са затворени с еластични капачки.Също така отвън има фитинг за свързване към спирачната система.
Спирачният цилиндър на дисковите спирачки е цилиндрична кухина в шублера, в която е вкарано бутало през О-пръстена.На обратната страна на буталото има канал с фитинг за свързване към веригата на спирачната система.Шублерът може да има от един до три цилиндъра с различни диаметри.
Спирачните цилиндри на колелата работят просто.При спиране налягането във веригата се увеличава, работната течност навлиза в кухината на цилиндъра и избутва буталото.Буталата на цилиндъра на барабанната спирачка се избутват в противоположни посоки, като всяко от тях задвижва собствената си накладка.Буталата на шублера излизат от кухините си и притискат (директно или индиректно, чрез специален механизъм) накладката към барабана.Когато спирането спре, налягането във веригата намалява и в даден момент силата на възвратните пружини става достатъчна, за да върне буталата в първоначалното им положение - автомобилът се освобождава.
Избор, смяна и поддръжка на спирачни цилиндри
При избора на въпросните части е необходимо стриктно да се придържате към препоръките на производителя на автомобила.При инсталиране на цилиндри от различен модел или тип, спирачките могат да се повредят, което е неприемливо.
По време на работа главният и подчинените цилиндри не се нуждаят от специална поддръжка и служат без проблеми в продължение на много години.Ако функционирането на спирачките или на цялата система се влоши, е необходимо да се диагностицират цилиндрите и в случай на неизправност просто да се сменят.Също така периодично трябва да проверявате нивото на спирачната течност в резервоара и, ако е необходимо, да го допълвате.
Време на публикуване: 21 август 2023 г