Тормоза так же важны, как и двигатель для любого автомобиля, и они необходимы для обеспечения вашей безопасности во время вождения. Основной принцип тормозов прост: они берут кинетическую энергию движущегося транспортного средства и преобразуют ее в тепловую энергию посредством трения, чтобы заставить автомобиль остановиться. Все тормоза работают по одному и тому же принципу, но разные системы достигают этого трения по-разному.
Существует множество факторов, которые будут определять, какой тип системы будет у вашего автомобиля и какие компоненты он использует, поскольку все системы немного различаются, но вот системы, которые могут быть в вашем автомобиле, как они работают и какие ключевые компоненты они, скорее всего, будут. Понимание тормозной системы автомобиля и тормозных систем транспортных средств может быть жизненно важным, так что читайте дальше!
КОМПОНЕНТЫ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ
Прежде чем перейти к тому, какой тип тормозной системы может использоваться в автомобиле, стоит упомянуть ключевые компоненты, особенно если вы думаете о ремонте или замене деталей тормозной системы. Типы деталей, которые использует ваша тормозная система, часто зависят от марки и модели автомобиля, скорости, которую он может развивать, цены автомобиля и его возраста. Тормозная система будет либо использовать барабан, либо диск и содержать тормозные колодки.
БАРАБАННЫЕ ТОРМОЗА
Барабанные тормоза — древнейший способ остановки автомобиля. Барабан прикреплен к внутренней части колеса, а внутри находятся две термостойкие прокладки. Когда педаль нажата, колодки выталкиваются наружу и сжимают барабан, и барабан останавливает колесо. Трение, возникающее между колодками и барабаном, вызывает переход кинетической энергии в тепловую.
Эти типы тормозов обычно использовались на автомобилях до 1980-х годов. По мере того, как автомобили становились все мощнее, барабанные тормоза уже не могли их остановить. Они сильно нагреваются в интенсивных условиях частого торможения, а если они слишком горячие, то не могут преобразовать энергию движения в тепло и перестают работать. После 1980-х многие автомобили стали использовать дисковые тормоза.
Однако это не означает, что барабанные тормоза вообще не используются. Они по-прежнему адекватны и выполняют свою работу. Они часто используются для тормозов задних колес, так как, когда автомобиль останавливается, большая часть давления приходится на передние тормоза. Поскольку барабанные тормоза дешевле в изготовлении и проще в обслуживании, они часто используются на автомобилях начального уровня или более дешевых моделях.
ДИСКОВЫЕ ТОРМОЗА
Дисковые тормоза — это то, что «заменило» барабанные тормоза как наиболее популярный выбор для большинства автомобилей. Барабанные тормоза отжимаются, и это не создает такого большого давления, как сдавливание колеса. Поэтому специалисты разработали систему, в которой что-то сжимается, а не сжимается. Они также обнаружили, что большая площадь поверхности также означает большее трение и имеет жизненно важное значение для улучшения торможения при высокой интенсивности. Сочетание поиска чего-то, что можно было бы сжать, и желания иметь большую площадь поверхности привело к принятию дисковых тормозов.
Дисковый тормоз — это механизм для замедления или остановки вращения колеса от его движения. Дисковые тормоза обычно изготавливаются из чугуна, но в некоторых случаях они также изготавливаются из углеродных или керамических композитов. Это связано с колесом и/или осью. Чтобы остановить колесо, фрикционный материал в виде тормозных колодок прижимается к обеим сторонам диска. Трение, вызванное дисковым колесом, замедлится или прекратится.
Некоторые диски имеют модификации, чтобы они быстрее остывают и оставались более эффективными. Это часто достигается путем пропускания воздуха, поэтому такие модификации, как отверстие посередине, небольшие зазоры снаружи или ребра, позволят воздуху попасть на диск и в конечном итоге означают более эффективную тормозную систему.
ТОРМОЗНЫЕ КОЛОДКИ
Независимо от того, используется ли в вашем автомобиле диск или барабан, основным компонентом диска или барабана является тормозная колодка ( иногда называемая «колодкой»). Это то, что создает трение. Для тормозных колодок используется множество различных материалов, но некоторые распространенные колодки могут быть органическими (с использованием стекла, кевлара, углерода и т. д.), керамическими, полуметаллическими или полностью металлическими. Все используемые материалы предназначены для поглощения как можно большего количества тепла.
Органические тормозные колодки очень тихие и не изнашивают диск, но их нужно менять чаще, так как они изнашиваются. Керамические колодки также очень тихие, служат долго и обладают отличной тормозной способностью, намного лучше, чем органические колодки. Полуметаллические колодки превосходят по емкости даже керамические колодки, но из-за металлических чешуек в синтетическом материале они сильнее изнашивают диск, так что тормозной диск нужно будет менять чаще. Наконец, есть цельнометаллические тормозные колодки.
Это то, что используют гоночные автомобили. У них невероятная тормозная способность, но они шумные и изнашивают диск, как тающее на солнце мороженое. Ваш автомобиль, скорее всего, оснащен синтетическими или керамическими тормозными колодками, и оба они являются прекрасным выбором для повседневного вождения.
МЕХАНИЧЕСКИЕ ТОРМОЗНЫЕ СИСТЕМЫ
Механические тормоза были первым из типов тормозных систем, установленных на автомобилях, когда они производились серийно в 20 веке. Эти системы включали в себя ряд шкивов, тросов, кулачков и других устройств, чтобы прикладывать трение к тормозному барабану и останавливать автомобиль. Когда педаль была нажата, она натягивала трос, «тормозную магистраль», которая, в свою очередь, заставляла барабан давить на колесо и останавливать машину.
С этими тормозными системами было много проблем. Во-первых, они требовали огромного объема технического обслуживания, поскольку тормозные магистрали и все другие движущиеся части должны были содержаться в идеальном состоянии, чтобы тормоза работали. Когда на тормозные тросы оказывалось слишком большое давление или сила, необходимая для остановки автомобиля, была слишком велика, они также могли легко порваться, что было бы очень опасно. Системы также нуждались в обслуживании из-за того, насколько точными они должны были быть; если рычаг был выключен или натяжение проводов было не совсем правильным, разные колеса получали разное тормозное давление, что затрудняло управление автомобилем.
Из-за всех этих проблем к концу 1950-х годов механические тормоза редко можно было увидеть на автомобилях, и их заменили гидравлическими тормозами.
Сказав это, у большинства автомобилей все еще есть форма механических тормозов: ручной тормоз. Помимо основных гидравлических тормозов, автомобили часто имеют механический ручной тормоз, в котором используется рычаг и рычаг в тормозном барабане, чтобы помочь остановить автомобиль. Они управляются тросом от рычага ручного тормоза внутри автомобиля. Трещотка на рычаге ручного тормоза удерживает тормоз включенным после его включения. Нажимная кнопка расцепляет храповик и освобождает рычаг. У всех автомобилей есть система ручного тормоза (иногда она может быть электрической, а не механической), которая воздействует на два колеса — обычно на задние. Эта механическая система предназначена только для защиты автомобиля при парковке, а не для его остановки, поэтому механическая система подходит.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ТОРМОЗНЫЕ СИСТЕМЫ
Наиболее распространенной тормозной системой для современных автомобилей является гидравлическая тормозная система, и ваш автомобиль почти наверняка имеет гидравлические тормоза. Автомобили обычно имеют это в течение всех четырех недель, а гидравлические системы могут использовать либо тормозной диск, либо тормозной барабан.
В отличие от старых механических тормозных систем, гидравлические системы используют жидкость для оказания давления на тормоза. Гидравлическая жидкость хранится в тормозных магистралях и используется для передачи давления или силы от педали тормоза или рычага тормоза, чтобы заставить автомобиль остановиться. Тормозная жидкость, или гидравлическая жидкость, представляет собой несжимаемое вещество, способное работать при высоких температурах и высоком давлении.
В этом типе тормозной системы механическая сила исходит от водителя, нажимающего на педаль тормоза. Затем эта сила толкает тормозную жидкость по магистралям и, поскольку она несжимаема, к тормозной системе. В устройстве, известном как главный цилиндр, эта сила затем преобразуется в гидравлическое давление, которое направляется на тормозные суппорты или барабанные колодки (в зависимости от типа системы).
Каждый тормозной суппорт имеет ряд поршней, содержащихся внутри него (до 6), и гидравлическое давление заставляет суппорт прижиматься к диску или барабану. Тормозные колодки, прикрепленные к тормозному суппорту, создают трение, когда они трутся о тормозной диск или барабан, и именно это в конечном итоге приводит к остановке автомобиля.
Гидравлические тормозные системы также имеют определенные положительные стороны.
Во-первых, усилие, создаваемое гидравлической тормозной системой, выше по сравнению со старыми механическими тормозными системами, которые раньше использовались в автомобилях. Они довольно примитивны и полагаются на рычаги, рычаги или кулачки, которые не передают столько силы, как гидравлические тормозные системы. Механические системы также могут со временем терять свою эффективность по мере выхода из строя рабочих частей.
Вероятность разрыва гидравлических тормозных магистралей очень мала, и они требуют минимального обслуживания, опять же, в отличие от механических тормозов. Они также невероятно быстры и реагируют на педаль, и для давления на барабаны или диски требуется очень небольшое усилие на тормоза.
Поскольку гидравлическая система имеет гораздо меньше движущихся частей, чем механическая система, износ этих частей и любое связанное с ним или возникающее в результате техническое обслуживание также снижается. Это делает систему дешевле и надежнее механической. Поскольку механические системы также могут сильно различаться по своей конструкции и конструкции от автомобиля к автомобилю, это часто усложняло ремонт. Гидравлические системы имеют относительно простую конструкцию и легко монтируются, что упрощает обслуживание.
СЕРВОТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА
Сервотормозная система, которую часто также называют тормозами с усилителем, тормозом или вакуумным усилителем , предназначена для обеспечения дополнительной мощности для уменьшения усилия, необходимого для включения тормоза, и будет работать в сочетании с гидравлическими тормозами.
Усилитель тормозов работает, создавая частичный вакуум, который затем увеличивает усилие, прикладываемое к главному цилиндру. В усилителе тормозов педаль тормоза сначала нажимает на прикрепленный стержень, который затем позволяет воздуху поступать в усилитель при закрытии вакуума. Затем увеличивается давление на шток, который соединяется со штоком внутри главного цилиндра.
Усилитель тормозов стал более распространенным в автомобилях, поскольку дисковые тормоза заменили барабанные тормоза в качестве стандартной установки в транспортных средствах. Дисковые тормоза требуют, чтобы у автомобилей были тормоза с усилителем, чтобы снять большую часть силы, которую водитель должен приложить, чтобы остановить автомобиль.
Внутри системы усилителя тормозов вакуум увеличивает усилие, прилагаемое водителем к педали тормоза. Внешний вид усилителя тормозов представляет собой канистру, которая содержит диафрагму, клапан и обычно изготавливается из металла. К усилителю тормозов также прикреплен обратный клапан, который ограничивает направление воздуха только наружу, чтобы исключить риск потери тормозной функции во время движения автомобиля.
Если вакуум выходит из строя из-за остановки двигателя, например, тормоза продолжают работать, потому что между педалью и главным цилиндром существует нормальная механическая связь . Но для их срабатывания необходимо приложить гораздо большее усилие к педали тормоза.
