4.4.1. НАЗНАЧЕНИЕ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ. ТИПЫ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ
Назначение тормозной системы — снижение скорости автобуса с интенсивностью, задаваемой водителем, вплоть до полной остановки с максимально возможным замедлением. Торможение автобуса должно происходить без заноса с сохранением возможности управления траекторией движения. Различают следующие виды тормозных систем:
Рабочие тормоза позволяют производить остановку автобуса с любой интенсивностью, задаваемой водителем. Как правило, интенсивность торможения выбирается водителем путем выбора соответствующей степени нажатия на педаль управления тормозами. Торможение осуществляется тормозными механизмами, как правило, встроенными во внутренние полости колес. Такие тормозные механизмы поэтому часто называют колесными тормозами. Процесс торможения в этом случае осуществляется трением во фрикционной паре. В современных автобусах в колесных тормозах применяют два варианта фрикционных пар. В первом случае фрикционная пара представляет собой вращающийся, прикрепленный к колесу барабан цилиндрической формы и невращающиеся, установленные на специальном суппорте, колодки с фрикционными накладками. Эти колодки специальным разжимным механизмом с помощью привода непосредственно усилием водителя или усилием водителя с помощью специального усилителя прижимаются к барабану. Возникающая при этом сила трения создает момент, останавливающий колесо и соответственно автомобиль. Такие тормозные механизмы называются барабанными. Во втором случае к колесу прикреплен вращающийся вместе с колесом диск. На неподвижном относительно колеса суппорте с двух сторон диска установлены сегментного вида колодки с фрикционными накладками. Усилием водителя или усилием водителя с помощью специального усилителя посредством привода колодки прижимаются к диску, возникающая сила трения создает останавливающий момент. Такие тормоза называют дисковыми. Для обеспечения необходимого тормозного пути при сохранении нормативных усилий на педали тормоза (не более 500 Н) современные автобусы всех типов применяют усилители тормозов, при которых водитель только дает сигнал на включение тормозов, а физическую работу создания необходимого тормозного усилия выполняет усилитель. На современных автобусах применяют либо вакуумный усилитель, использующий разность атмосферного давления и разряжения, создаваемого во впускной трубе бензинового двигателя, либо пневматический усилитель, использующий разность давления сжатого до 6,5…8 кг/см2 воздуха и атмосферного давления.
Стояночные тормоза позволяют сохранять автобус неподвижным на стоянке при неработающем двигателе, включая возможность сохранения неподвижного состояния автобуса в снаряженном состоянии на уклонах до 23 %, а при полной нагрузке — до 16 %. Чаще всего в качестве механизмов стояночных тормозов используют механизмы рабочих тормозов задних колес автобуса, однако для стояночных тормозов применяют специальный привод. В отдельных случаях стояночные тормоза используют в качестве аварийных, включающихся при выходе из строя одной из составляющих тормозной системы.
Вспомогательные тормоза обеспечивают предотвращение разгона автобуса на длительных спусках и торможение с очень малой интенсивностью на скользких дорогах. В качестве специальных тормозов используют либо специальные замедлители — электрические или гидравлические, либо в качестве замедлителя используют двигатель внутреннего сгорания при его работе в режиме принудительного холостого хода. Так называют режим работы двигателя, при котором его вал принудительно вращается трансмиссией за счет вращения ведущих колес при движении автомобиля по инерции. При этом сцепление включено, а в систему питания двигателя топливо не подается.
Привод управления тормозами во многом определяется типом и классом автобуса. На особо малых и малых автобусах рабочие тормоза имеют гидравлический привод. При гидравлическом приводе усилие водителя, приложенное к тормозной педали, или усилие водителя, сложенное с воздействием усилителя, превращается в усилие на поршне в главном тормозном цилиндре (или на поршнях в двух главных тормозных цилиндрах при разделенных тормозных контурах). Это усилие создает давление в жидкости, заполняющей главный тормозной цилиндр за его поршнем. Давление передается по гидравлической магистрали к рабочим тормозным цилиндрам, встроенным в рабочие тормозные механизмы. Реализация давления на поршнях рабочих цилиндров создает усилие, прижимающее колодки к вращающемуся диску (в дисковых тормозных механизмах) или прижимающее колодки к вращающемуся барабану (в барабанных тормозных механизмах). При применении гидравлического привода тормозов необходимо обязательное отсутствие в системе воздуха. При наличии воздуха усилие водителя будет затрачено на сжатие воздуха, а не на прижатие колодок к диску или барабану. Поскольку в реальной практике всегда возможно попадание в систему воздуха, в гидравлических тормозных приводах обязательно предусматривается возможность его удаления. Этот процесс обычно называется «прокачкой». В тупиковых звеньях гидравлической системы предусматривается наличие клапанов прокачки. На средних, больших и особо больших автобусах применяют пневматический привод. В этом случае усилие водителя приводит в работу клапанный механизм тормозного крана, а клапанный механизм направляет сжатый воздух к исполнительным камерам тормозных механизмов рабочих тормозов. Сжатый воздух хранится в специальном накопителе — ресивере (воздушном баллоне). В ресивер он поступает от специального узла — компрессора, работающего от коленчатого вала двигателя. При торможении автомобиля необходимо исключить возможность опережающего юза задних колес. Юзом называется процесс продольного движения (скольжения) невращающегося колеса, Опережающий юз задних колес ведет к прогрессирующему заносу всего автомобиля, что отрицательно сказывается на активной безопас-ности. Поэтому в приводе управления тормозами многих автобусов устанавливается регулятор тормозных сил, исключающий возможность опережающего юза задних колес. Известно также, что колесо, заторможенное до юза, не имеет возможности воспринимать боковые нагрузки, поэтому при полном юзе всех колес автобуса он теряет боковую устойчивость. В связи с этим в современных автобусах обязательно применение так называемых антиблокировочных систем (АБС), исключающих возможность блокировки вращения колеса при любых усилиях водителя на тормозной педали.
Исходя из изложенного, очевидно, что тормозная система включает в себя следующие составные элементы:
• тормозная педаль, управляемая водителем;
• рабочий тормозной привод, обеспечивающий передачу усилия водителя к исполнительным устройствам колесных тормозных механизмов; В тормозной привод можно также включить регулятор тормозных сил и систему АБС.
• усилитель тормозного привода, обеспечивающий выполнение команды водителя с использованием внешней относительно водителя энергии;
• привод управления стояночным тормозом;
• рабочие колесные тормозные механизмы;
• стояночные тормозные механизмы;
• замедлитель.