Л В. Гуревич  Р.А«Меламуд

ТОРМОЗНОЕ УПРАВЛЕНИЕ
АВТОМОБИЛЯ
39.33—04

Г 93

УДК 629.113-592

Гуревич Л. В., Меламуд Р. А. Тормозное управление
Г 93 автомобиля—М., Транспорт, 1978.— 152 с., ил., табл.

Книга содержит описание структуры, рабочих процессов и типовых
конструкций современного и перспективного тормозного управления авто-
транспортных средств, отечественных и международных требований к ав-
томобильным тормозным системам и их элементам, методов оценки тор-
мозных характеристик автомобилей.

Особое внимание уделено описанию торможения автомобильного ко-
леса и регулирования тормозных сил.

Книга предназначена для инженерно-технических работников авто-
мобильного транспорта, ГАИ и специалистов по автотехнической экспер-
тизе.

31803-017

049(01)-78

39.33-04

6Т2.1

Издательство «Транспорт», 1973.
ПРЕДИСЛОВИЕ

Наше время характеризуется стремительным развитием
научно-технической революции. Этот процесс, имея поистине
глобальные масштабы, сопровождается интенсивным ростом
средств связи и транспорта, как основных способов передачи
информации в обществе.

Среди прочих видов транспортных средств, появившихся на
пороге нашего века, автомобиль занимает особое и, безуслов-
но, ведущее место. Отличаясь высокими скоростями, хорошей
динамикой, комфортабельностью, проходимостью и технологич-
ностью в условиях массового производства, автомобиль за не-
сколько десятилетий стал наиболее распространенным видом
транспорта. Можно лишь согласиться с мнением проф.
В. И. Иванова о том, что «...хотя, говоря о научно-технической
революции, мы мысленно представляем себе космические кораб-
ли, лазеры и электронно-вычислительные комплексы, тем не
менее одно из главных достижений НТР — именно автомобиль
и все, что с ним связано» [20]. Вне всяких сомнений автомо-
биль— типичная машина XX века.

Влияние автомобиля на жизнь нашего общества огромно.
Помимо выполнения своей прямой, транспортной функции, он в
значительной мере определяет структуру промышленности, за-
нимая собой целую отрасль —• автомобилестроение, изменяет
профессиональную ориентацию в обществе, в определенной сте-
пени формирует психологию людей, моды, а иногда и нравы.

Автомобиль доступен, а поэтому он — лучшее средство для
обучения людей владению техникой (процессу, совершенно не-
обходимому в наше время), для привития им технических навы-
ков, для развития у них любви к технике [20].

Однако такое широкое проникновение автомобиля в нашу
жизнь имеет целый ряд теневых сторон. Исключая весьма важ-
ные аспекты энергетического кризиса и воздействия на окру-
жающую среду, следует отметить, пожалуй, важнейшую проб-
лему автомобильного транспорта — обеспечение безопасности
на дорогах, которая в значительной мере зависит от качества
автомобильных тормозных систем.
Высокие скорости и полезные нагрузки на современном
автомобильном транспорте, применение сочлененных автотранс-
портных средств, разнообразие дорожных и климатических
условий эксплуатации предъявляют автомобильным тормозным
системам особые требования в аспекте безопасности движения.
Пытаясь удовлетворить этим требованиям, автомобилестроите-
ли всех стран постоянно совершенствуют тормоза автотранс-
портных средств.

Настоящая книга имеет целью на основе результатов иссле-
дований, проведенных отечественными и зарубежными учены-
ми, дать несколько упрощенное и скорее качественное описа-
ние процесса торможения автомобиля и принципов действия
его тормозного управления.

Некоторые термины и определения, используемые в книге,
не являются общепринятыми. В первую очередь это касается
таких нетрадиционных для отечественного автомобилестроения
узлов, как противоблокировочные системы и регуляторы тор-
мозных сил. Термин же «тормозное управление» — это хорошо
забытое старое. Пришла пора его вспомнить, так как необхо-
димость в термине, охватывающем весь комплекс тормозных
систем современного автомобиля, не вызывает сомнения.

Книга написана по инициативе известного специалиста канд.
техн, наук В. Г. Розанова. Только тяжелая болезнь и прежде-
временная кончина не позволили ему принять участие в ее
создании.

Главы 1, 2, 3, 5 и 7 книги написаны Л. В. Гуревичем, гла-
вы 4 и 6 — Р. А. Меламудом.

Авторы
ГЛАВА I

СТРУКТУРА ТОРМОЗНОГО УПРАВЛЕНИЯ.
ТРЕБОВАНИЯ К ТОРМОЗНЫМ СИСТЕМАМ

1.1. Разновидности торможений автотранспортных средств

Для работы автомобиля характерно достаточно частое из-
менение скорости его движения как по направлению (для чего
служит рулевое управление), так и по величине, что достигает-
ся включением тормозного управления или изменением режи-
ма работы двигателя.

Если схематизировать движение автомобиля, то основными
фазами этого процесса будут разгон, движение с постоянной
скоростью, выбег или движение накатом и торможение. Оче-
видно, фазы разгона и движения с постоянной скоростью тре-
буют подвода энергии к колесам автотранспортного средства1,
ют его двигателя.

Для фаз выбега и торможения характерно поглощение кине-
тической энергии движущегося автомобиля. Во время выбега
эта энергия поглощается за счет сопротивления качению колес,
сопротивления воздуха и т. п. Эти факторы органически прису-
щи автомобилю как машине и поэтому могут быть названы
естественными сопротивлениями движению. Создаваемое ими
замедление невелико.

В связи с этим уже на первых автомобилях стали применять
специальные устройства, призванные создавать искусственное
сопротивление движению, которое можно было бы целенаправ-
ленно изменять. Применение этих устройств и обеспечивает фа-
зу торможения, которая представляет собой создание и измене-
ние искусственного сопротивления движению автотранспортного
средства или отдельных его единиц с целью регулирования ско-
рости или удержания его неподвижным относительно опорной
поверхности.

Поскольку работа автотранспортных средств по сути своей
заключается в движении, то и торможение, связанное с регули-
рованием скорости движения, очевидно, следует называть ра-
бочим. Соответственно, стояночным называют торможение, це-

1 Автотранспортным средством называется транспортное средство, тяго-
вое усилие которого с помощью двигателя создается за счет сцепления его
«олес или колес буксирующего транспортного средства с дорогой, не обору-
дованной специальными направляющими устройствами для колес.
лью которого является удержание автотранспортного средства
неподвижным относительно опорной поверхности.

Следует отметить, что рабочее торможение не обязательно»
связано с уменьшением скорости автомобиля, хотя подобных
торможений подавляющее большинство. Тормоза позволяют,,
например, двигаться с постоянной скоростью на уклоне или да-
же увеличивать скорость с ускорением меньшим, чем то, кото-
рое было бы достигнуто при движении по уклону с выключен-
ными тормозами.

Рабочие торможения можно различать по их интенсивности.
Так, торможение, целью которого является максимально быст-
рая остановка автотранспортного средства, называется экст-
ренным. Экстренное торможение, совершенное по причине ава-
рии или ее угрозы, можно назвать аварийным. Остальные рабо-
чие торможения принято называть служебными. Считается, что
при служебных торможениях на сухом асфальте замедление не
превышает 3 м/с2, а проведенные эксперименты показали, что
для городских условий среднее значение замедления грузового
автомобиля лежит в пределах 0,8—1,7 м/с^И]. Если учесть,
что по многим отечественным и зарубежным данным на сухих
дорогах служебные торможения в зависимости от условий
эксплуатации составляют 95—100% полного числа торможений,,
можно утверждать, что экстренное торможение (при достаточ-
ной квалификации водителя) — явление довольно редкое. К со-
жалению, спефицика тормозного управления как основного
средства, обеспечивающего активную безопасность автомобиля,
такова, что тормоза нельзя подобно некоторым другим агрега-
там проектировать исходя из типичных нагрузочных режимов.
Пусть вероятность экстренного торможения мала, все равно
тормозное управление должно быть готовым в любой момент и
достаточное количество раз обеспечить максимально интенсив-
ное торможение автомобиля.

По своему конечному результату торможения делятся на
полные и частичные.

Полным называется торможение, в результате которого авто-
транспортное средство останавливается. При частичном тормо-
жении автотранспортное средство меняет свою скорость в пре-
делах, отличных от нуля. Число полных торможений обычно
невелико и в городских условиях для грузового автомобиля
оно не превышает 16%, а на междугородной трассе — 2% [14].

Специфической разновидностью рабочих торможений являет-
ся торможение двигателем. Этот процесс относится к торможе-
ниям, так как состоит в искусственном увеличении естественных
сопротивлений движению путем подключения к ним механичес-
ких и насосных потерь в двигателе. Особенно эффективно осу-
ществлять торможение двигателем на уклоне, когда длительная
работа колесных тормозов может вызвать их перегрев. Энерге-
тические возможности торможения двигателем для полностью
6
Энергетический баланс движения заторможенного автомобиля
ЗИЛ-130 по уклону

	се  §	ь движе- клону	в, вклю- 1 транс-	л  «ч « Св[м  я я  ® Я	погло- рабочей >й снсте- 10s кгс-м	, погло- естест- сопро* 1МИ дви- । тормо- двигате- 10® кгс«м	£т, %	Е*. %
Уклов а тательис участка,	Длина у	Скорост, яия по у км/ч	Передач! .ценная в миссии	Запас по* ной вне; 10е кгс •	Энергия, щенная ' тормознс мой Е,	Энергия, щенная < венными тивленн! жению в жением . лем Ел,		
10	1000	40	н*	1023	823	200	80,4	19,6
			III		1035	2745	27,4	72,6
		30	IV		2010	1770	53,1	46,9
			V		2568	1212	68,2	31,8
€	6000	40	III  IV	3780	ПО  1425	3670  2255	3,0  37,7	97,0  62,3
			V		2230	1550	59,0	41,0
		чл	IV		1045	2735	27,6	72,4
			V		1890	1890	50,0	50,0

Н — нейтральное положение.

груженого автомобиля при движении с постоянной скоростью
«о уклону показаны в табл. 1, откуда видно, что с помощью
такого торможения можно поглотить до 97% запаса потен-
циальной энергии автомобиля [16].

1.2. Структура тормозного управления

На самых первых автомобилях была всего одна тормозная
система, пригодная на все случаи жизни. Сейчас на тяжелых
грузовых автомобилях применяются четыре сложных тормоз-
ных системы, отличающиеся своими функциями, но довольно
часто использующие общие элементы.

Тормозной системой автотранспортного средства называется
совокупность устройств, предназначенных для осуществления
торможения. В свою очередь, совокупность тормозных систем
целесообразно назвать тормозным управлением. Полная струк-
турная схема тормозного управления современного автотранс-
портного средства показана на рис. 1. Как видно из схемы, тор-
мозное управление составляют четыре тормозные системы:

рабочая тормозная система, предназначенная для регулиро-
вания скорости автотранспортного средства в любых условиях
движения;
Рис. 1, Структурная схема тормозного управления

запасная тормозная система, которая служит для остановки
автотранспортного средства в случае отказа рабочей тормозной
системы;

стояночная тормозная система, назначение которой — удер-
живать автотранспортное средство неподвижным относительно'
дороги;

вспомогательная тормозная система, предназначенная для
длительного поддержания скорости автотранспортного средства
постоянной или для ее регулирования в пределах, отличных от
нуля.

Для большинства современных автотранспортных средств-
роль вспомогательной тормозной системы с успехом играет дви-
гатель, работающий в тормозном режиме. На большегрузных
автомобилях, автобусах и прицепах для этих же целей приме-
няются специальные тормозные устройства, называемые замед-
лителями.

Любая тормозная система состоит из источника энергии,
тормозного привода и одного или нескольких тормозных меха-
низмов.

Источником энергии называется совокупность устройств,
предназначенных для обеспечения тормозной системы энергией,
необходимой для торможения. Понятие источника энергии в-
достаточной степени условно. Ясно, что компрессор, являющий-
ся источником энергии в пневматических тормозных системах,
на самом деле всего лишь преобразует энергию вращения ко-
ленчатого вала двигателя в энергию сжатого воздуха.

У многих автомобилей в качестве источника энергии тормоз-
ных систем используется мускульная сила водителя. Иногда
применяется несколько источников энергии. Так, иа некоторых,
легких автомобилях источником тормозной энергии служат
8
мускульная сила водителя и двигатель, обеспечивающий разря-
жение в вакуумном усилителе.

Тормозным приводом называется совокупность устройств,
предназначенных для передачи энергии от ее источника к тор-
мозным механизмам и управления этой энергией в процессе ее
передачи с целью осуществления торможения.

Функции тормозного привода чрезвычайно важны и много-
образны. Его устройства подают сигналы начала и конца тор-
можения и создают необходимые приводные усилия (например,
подают сжатый воздух в колесные тормозные аппараты или сое-
диняют их с атмосферой), запасают энергию (ресиверы, гидро-
аккумуляторы), регулируют энергию в зависимости от тех или
иных внешних условий и их изменения (регуляторы тормозных
сил. модуляторы противоблокировочных систем) и т. д.

Одной из важнейших функций современных тормозных при-
водов рабочих тормозных систем следует считать разделение
энергопотока на несколько контуров. Контуром привода назы-
вается независимая его часть, оставщаяся работоспособной при
выходе из строя остальной части привода.

Применение двухконтурных приводов значительно повышает
надежность тормозного управления. Тормозной привод образу-
ют следующие элементы:

орган управления, т. е. совокупность устройств, предназна-
ченных для подачи сигнала, в результате которого энергия от
ее источника передается к тормозным механизмам или проис-
ходит количественное регулирование этой энергии. Это тормоз-
ной кран, главный тормозной цилиндр, ручной кран стояночной
и запасной тормозных систем, контроллер электрозамедлителя
и т. п.;

передаточный механизм, представляющий совокупность
устройств, предназначенных для передачи энергии от ее источ-
ника к тормозным механизмам. В передаточный механизм вхо-
дят трубопроводы, шланги, соединительные головки, разобщи-
тельные краны, клапаны быстрого оттормаживания, ускори-
тельные клапаны и т. п.;

аккумулятор энергии — устройство, предназначенное для
превращения кинетической энергии рабочего тела1 в потен-
циальную с целью обеспечения постоянной возможности осуще-
ствить торможение. Общеизвестными аккумуляторами энергии
являются ресиверы, применяемые в пневматических приводах.
Однако аккумулирование энергии применяется и в других слу-
чаях. Так, на современных большегрузных автомобилях стоя-

1 Рабочим телом называют ту среду, за счет движения которой и про-
исходит передача энергии в тормозном приводе и ее регулирование. В элект-
рическом приводе — это электрический ток, в механическом — твердые тела,
жидкость, сжатый воздух (по традиции механическим приводом называют
только привод, использующий твердые тела, выделяя особо пневматические
и гидравлические приводы).
ночное торможение осуществляется колесными тормозами, на
которые действуют мощные пружины, в нерабочем состоянии
системы сжатые специальным контуром пневмопривода. Эти
пружины являются аккумуляторами энергии. В перспективных
гидродинамических приводах, имеющих в качестве источника
энергии насос, применяются гидроаккумуляторы, где давление
насоса поддерживает сжатой пружину или объем газа. В нуж-
ный момент сжатое тело возвращает накопленную потенциаль-
ную энергию;

исполнительный орган — устройство, предназначенное для
передачи энергии от тормозного привода тормозному механиз-
му. Исполнительными органами пневматических приводов яв-
ляются тормозные камеры или цилиндры, гидравлических —
колесные тормозные цилиндры.

Тормозным механизмом называется устройство, предназна-
ченное для непосредственного создания и изменения искусствен-
ного сопротивления движению автотранспортного средства. Сов-
ременные рабочие, запасные и стояночные тормозные системы
используют в качестве тормозных механизмов фрикционные
устройства, где искусственное сопротивление создается за счет
регулируемого трения, вращающихся (роторных) и невращаю-
щихся( статорных) частей. Роторные части этих тормозных
механизмов постоянно и жестко связаны с колесами авто-
мобиля.

Тормозными механизмами вспомогательных тормозных сис-
тем являются или двигатель автомобиля, или автономный за-
медлитель.

1.3.	Современные требования к тормозному управлению

Основные требования к современному тормозному управле-
нию автомобилей можно сформулировать следующим образом:
тормозное управление должно в любой момент времени
обеспечить максимально возможную в данных условиях эффек-
тивность торможения, т. е. остановить автомобиль с минималь-
ным тормозным путем;

тормозное управление должно работать таким образом,
чтобы при торможении оно не являлось бы причиной потери
автотранспортным средством устойчивости движения;

тормозное управление должно иметь повышенную надеж-
ность. Даже при отказе какого-либо его элемента должно обес-
печиваться торможение автотранспортного средства с достаточ-
ной эффективностью. Конструктивное обеспечение надежности
тормозов строится на допущении того, что в тормозном управ-
лении одновременно не может произойти более одного отказа.

Требования к тормозным системам, согласно отечественному
стандарту [29], приведены в табл. 2.
Классификация автотранспортных средств

X а о  <и	кате-  ИЯ	Тип	Полная масса, т	Примечание
§	По: гор			

М		Автотр анспортн ые средства с двигателем, предназначенные для пе- ревозки пассажиров			В данную категорию входят легковые автомо- били, автобусы и легко- вые автопоезда
	Mt	Автотранспортные сред- ства с двигателем, пред- назначенные для пере- возки	пассажиров и  имеющие не более 8 мест для сидения, кроме мес- та водителя, а также для перевозки мелких грузов при полной мас- се, соответствующей пол- ной массе базовой моде- ли легкового автомобиля			В данную подкатего- рию включаются создан- ные на базе легковых автомобилей модифика- ции: пикапы, универса- лы и т. п.
	м2  м3	Автотранспортные сред- ства с двигателем, пред- назначенные для пере- возки пассажиров и име- ющие более 8 мест для сидения, кроме места водителя  То же	До 5  Свыше	5	
N		Автотранспортные сред- ства с двигателем, пред- назначенные для пере- возки грузов			В данную категорию входят грузовые автомо- били, автомобили-тягачи и грузовые автопоезда
	AG	То же	До 3,5		
	У2		Свыше до 12	3,5	
	N3		Свыше	12	
О		Прицепы и полупри- цепы			
	О,	То же	До 0,75		
	О2	»	Свыше 0,75 до 3,5		
	Оз	»	Свыше 3,5 до 10		
	о4	»	Свыше 10		
1.3.1.	Общие требования к тормозному управлению

Автотранспортные средства в обязательном порядке должны
иметь тормозное управление, состоящее, как минимум, из рабо-
чей, запасной и стояночной тормозных систем. Исключение до-
пускается лишь для прицепов и полуприцепов в отношении за-
пасной тормозной системы. Кроме того, легкие прицепы (под-
категории 01) могут вообще не иметь тормозов. Однако если
такой прицеп работает с легковым автомобилем или же с та-
ким тягачом, у которого полная масса меньше удвоенной пол-
ной массы прицепа, то у него должна быть рабочая тормозная
система.

Вспомогательная тормозная система обязательна для тяже-
лых автомобилей и автобусов. Зарубежная практика подсказы-
вает, что эти устройства целесообразно применять и на тяже-
лых прицепных автотранспортных средствах.

Сложность и дороговизна полностью автономных тормоз-
ных систем заставила допустить применение в них общих эле-
ментов. Чаще всего это тормозные механизмы и источники энер-
гии. Однако в любом случае на автотранспортном средстве
должно быть не менее двух независимых органов управления
разных тормозных систем.

На легких автотранспортных средствах обычно запасная
тормозная система выполняется в виде контуров рабочей сис-
темы и, естественно, имеет общие с ней элементы, включая
орган управления. Стояночный же тормоз имеет свой собствен-
ный орган управления, привод, а иногда и свой тормозной ме-
ханизм (так называемый «центральный» или «трансмиссион-
ный» тормоз). У современных тяжелых автомобилей, наоборот,
объединяются запасная и стояночная тормозные системы. Они
имеют общий орган управления в виде ручного крана.

Тормозные механизмы всех тормозных систем, кроме вспо-
могательной, должны быть фрикционными и иметь роторные
части, постоянно и жестко связанные с колесами автотранспорт-
ного средства при помощи деталей, поломки которых в процес-
се нормальной эксплуатации были бы исключены.

Большое влияние на устойчивость автомобиля оказывает
равномерность действия тормозных механизмов одной оси (бор-
товая равномерность). Устанавливается, что после соответст-
вующей приработки отклонение величин правых и левых тор-
мозных сил не должно быть более 15%. Сравнение при этом
производится с наибольшей из двух бортовых сил.

Элементы тормозного управления следует конструировать,
изготовлять и монтировать таким образом, чтобы они выполня-
ли свои функции вне зависимости от износа, старения, коррозии
и вибрации, возникающих в тех условиях эксплуатации, для
которых этот автомобиль предназначен. Попадание пыли и гря-
зи в элементы тормозного привода должно быть минимальным
12
и не влиять на их работоспособность. Эти элементы должны
быть надежно защищены от недопустимого нагрева. Магистра-
ли привода, кроме того, должны быть проложены гак, чтобы
остаться целыми даже при поломке трансмиссии и рулевого
управления.

Весьма важным является введение в отечественный стандарт
понятия «Элемента гарантированной прочности». Это понятие
охватывает такие элементы тормозного управления, которые
сконструированы, изготовлены, установлены на автомобиль и,
конечно же, эксплуатируются таким образом, что исключается
их выход из строя в результате поломок на протяжении всего
срока службы автотранспортного средства. Легко заметить, что
это требование не относится к отказам в результате естествен-
ных износов.

Любая поломка элементов гарантированной прочности яв-
ляется чрезвычайным происшествием и должна иметь следст-
вием не замену или ремонт этого элемента, а изменение кон-
струкции или технологии изготовления, если в этом заключена
причина отказа. К элементам гарантированной прочности стан-
дарт [29] относит тормозную педаль и ее крепление, тормозной
кран, главный тормозной цилиндр, а также элементы привода
этих аппаратов от педали, воздухораспределитель, колесные
исполнительные органы привода, регулировочные рычаги, раз-
жимные кулаки и другие аналогичные элементы.

1.3.2.	Требования к рабочим тормозным системам

Основное требование, предъявляемое к рабочей тормозной
системе, — обеспечение регулирования скорости автомобиля с
заданной эффективностью и в заданных пределах вне зависи-
мости от величины этой скорости, нагрузки автомобиля, укло-
нов дороги и прочих условий эксплуатации, для которых авто-
мобиль предназначен.

Рабочая тормозная система должна действовать на все ко-
леса автотранспортного средства, ее действие должно быть
плавным, а распределение этого действия по осям автомобиля
— рациональным. Последнее требование может быть изложено
следующим образом [18]. У любого двухосного автотранспорт-
ного средства (за исключением подкатегорий О] и Ог) и при
всех допустимых нагрузках передние колеса должны блокиро-
ваться раньше задних в том случае, если отношение замедле-
ния автомобиля к ускорению свободного падения (9,81 м/с2)
лежит в следующих пределах: для подкатегории	0,15—0,80;

для остальных (кроме городских автобусов) 0,15 — 0,30.

Это означает, что опережающее блокирование передних ко-
лес предписывается легковым автомобилям на всех доро-
13
гах, а прочим указанным автотранспортным средствам — толь-
ко на скользких.

Привод рабочей тормозной системы должен иметь не менее
двух контуров. Каждый контур рабочих тормозов должен при
отказе остальных контуров обеспечивать торможение с эффек-
тивностью, не меньшей 30% нормы, предписанной для всей
рабочей тормозной системы. Эта величина повышается практи-
чески до 50%, если контуры рабочих тормозов играют роль
запасной тормозной системы.

В целях безопасности каждый контур рабочей тормозной
системы, использующей посторонний источник энергии (кроме
вакуумного), должен иметь автономный аккумулятор энергии.
Отказ какого-либо контура не должен мешать источнику снаб-
жать энергией неповрежденные контуры.

Запас энергии в аккумуляторах должен быть таким, чтобы
без его пополнения после восьми максимально интенсивных
торможений девятое можно было бы осуществить с эффектив-
ностью, предписанной для запасных тормозных систем.

1.3.3.	Требования к запасным тормозным системам

Запасная тормозная система должна быть такой, чтобы
предписанная ей эффективность действия обеспечивалась при
любом отказе в тормозном управлении, не связанном, естест-
венно, с чрезвычайным отказом элемента гарантированной проч-
ности. Действие запасной тормозной системы должно быть
плавным.

Запасной тормозной системой может быть как специальная
автономная система, так и контуры рабочих тормозов или стоя-
ночная тормозная система. Водитель должен иметь возмож-
ность управлять запасной системой со своего рабочего места,
контролируя хотя бы одной рукой рулевое управление. Если
у рабочей и запасной тормозных систем разные органы управ-
ления, то их одновременное приведение в действие не должно
ухудшать тормозные свойства автомобиля.

Т.3.4. Требования к стояночным и вспомогательным
тормозным системам

Основным требованием к стояночной тормозной системе
является требование надежности: она должна вне зависимости
от присутствия водителя обеспечивать автотранспортному сред-
ству неподвижность на подъеме и спуске. Специфичность этих
требований очевидна. Стояночная тормозная система не может
обойтись без аккумулятора энергии, причем расхода энергии в
процессе стояночного торможения быть не должно. Воздух и
14
тормозная жидкость для этих целей не годятся, поскольку ве-
роятность утечек и отказов в пневматических, вакуумных и
гидравлических приводах всегда достаточно велика. Поэтому
современные регламенты разрешают использовать воздух или
жидкость для затормаживания стояночного тормоза, т. е. для
приложения нужного усилия.

Однако дальнейшее поддержание этого усилия постоянным
по величине должно осуществляться исключительно за счет
упругой деформации какого-либо твердого тела, например, тро-
сов и тяг.

У тяжелых автомобилей, где усилия водителя недостаточно,
затормаживание стояночного тормоза производится за счет
упругой деформации специальной мощной пружины, т. е. твер-
дым телом, а возврат пружины в исходное положение при рас-
тормаживании осуществляется сжатым воздухом.

Специфика стояночной тормозной системы требует, чтобы ее
орган управления и передаточный механизм привода были не-
зависимы от рабочей тормозной системы.

Часто стояночный тормоз выполняет функции запасной тор-
мозной системы. В этом случае его конструкция должна быть
такой, чтобы можно было бы плавно и быстро останавливать
автомобиль, едущий с большой скоростью. В любом случае
управление стояночной тормозной системой одиночного автомо-
биля или автопоезда должно осуществляться с рабочего места
водителя.

Тормоза-замедлители — самый молодой вид тормозной сис-
темы и их обязательное применение пока ограничено. Поэтому
требования к ним находятся в стадии разработки. Можно отме-
тить лишь то, что водитель должен иметь возможность управ-
лять вспомогательной тормозной системой со своего рабочего
места, контролируя по крайней мере одной рукой рулевое
управление.

1.3.5.	Требования к тормозным системам сочлененных
и прицепных автотранспортных средств

Технические требования к тормозному управлению сочле-
ненных автотранспортных средств, прицепов и полуприцепов
стоят во главе угла при разработке тормозных регламентов.
Практически все последние предложения Транспортного Ко-
митета ЕЭК ООН связаны с тормозным управлением автопоез-
дов: с условиями совместимости тягачей и прицепов в тормоз-
ном аспекте, с требованиями к инерционным тормозным сис-
темам и т. п.

Такое внимание к тормозам автопоездов понятно. Грузовые
автопоезда — производительный, экономичный, а следователь-
но, очень распространенный вид автотранспортного средства.

15
Все чаще и чаще встречаются легковые автопоезда (например,
с прицепами-дачами). С другой стороны, автопоезд сложнее в
управлении, а при торможении представляет собой объект
повышенной опасности как из-за возможного складывания, так
и из-за малой эффективности торможения тягачом всего авто-
поезда, если тормоза прицепа отказали.

Главное требование к тормозному управлению автопоез-
да — срабатывание рабочей системы прицепного автотранс-
портного средства при торможении тягача любой его тормоз-
ной системой. При этом устойчивость движения автопоезда не
должна нарушаться. Цель требования — обеспечить в любых
условиях торможения отсутствие так называемого «набегания»
прицепа на тягач, когда в сцепном устройстве возникают зна-
чительные силы сжатия, которые могут привести к потере авто-
поездом устойчивости. Явление набегания проявляется при
любом торможении одного тягача, поэтому необходимо, чтобы
прицеп тормозился, даже если водитель включил всего лишь
замедлитель.

Техническое выполнение этого требования сопряжено со зна-
чительными трудностями. Во-первых, усложняется тормозной
привод автопоезда, так как рабочие тормоза прицепа должны
быть связаны со всеми четырьмя системами тягача. Во-вторых,
частое применение замедлителя приводит к быстрому износу
тормозных механизмов прицепа и, что еще хуже, к их перегре-
ву в конце длительного спуска. И если в этот момент окажется
нужным произвести экстренное торможение, то возможен слу-
чай, когда тормоза прицепа не обеспечат необходимой эффек-
тивности, и набегание все равно произойдет. Лучшим (но очень
дорогим) решением этой проблемы было бы применение на
прицепах собственных замедлителей, объединенных с замедли-
телем тягача единой вспомогательной тормозной системой авто-
поезда. Они позволили бы эффективно и надежно тормозить
его на уклонах, а кроме этого, экономили бы сжатый воздух.

Особое внимание уделяется случаю отказа рабочей тормоз-
ной системы прицепа. Если это произошло, автопоезд должен
быть остановлен тормозами тягача с эффективностью, предпи-
санной для его запасной тормозной системы.

На практике встречаются случаи обрыва сцепного устрой-
ства при движении. Прицеп, оторвавшийся от тягача, чрезвы-
чайно опасен, поэтому предписывается, что в таком случае при-
цепное автотранспортное средство должно быть автоматически
остановлено с эффективностью, положенной для запасной тор-
мозной системы. Это требование не распространяется на легкие
прицепы (полная масса до 0,75 т), если они имеют дополни-
тельные сцепные устройства (цепи, тросы и т. п.), не позво-
ляющие дышлу касаться дороги при разрыве основной сцепки.

Как уже говорилось, легкие прицепы (Oi) могут не иметь
рабочей тормозной системы. У прицепов подкатегории О2 ра-
16
<бочая тормозная система может образовывать с рабочими тор-
мозами тягача следующие виды рабочей тормозной системы
автопоезда:

непрерывную, т. е. тормозную систему, имеющую для всех
единиц автопоезда общий орган управления и общий источник
энергии;

полунепрерывную, в которой имеется общий орган управле-
ния, но на каждой составной единице автопоезда есть свой ис-
точник или аккумулятор энергии (это наиболее распространен-
ный случай);

инерционную, использующую для затормаживания прицепа
энергию его набегания на тягач.

Инерционную тормозную систему разрешается применять
лишь в том случае, если полная масса прицепа не превышает
75% полной массы тягача. Ограничения в использовании инер-
ционной системы, которая представляется на первый взгляд
весьма простой и удобной, вызваны ее следующими недостат-
ками:

система принципиально основана на чрезвычайно нежела-
тельном явлении набегания прицепа на тягач;

•система может сработать при появлении горизонтального
усилия в сцепке, причиной которого явилось не торможение, а,
например, дорожная неровность;

система (без сложных конструктивных изменений) не позво-
ляет автопоезду двигаться задним ходом.

Несмотря на эти недостатки, инерционная тормозная систе-
ма достаточно хороша для легких и особенно легковых авто-
поездов.

Автопоезда с тяжелыми прицепами (Оз и О4) обязательно
должны иметь непрерывную или полунепрерывную тормозные
системы. Прицепные автотранспортные средства, имеющие ра-
бочую тормозную систему, должны иметь и стояночный тормоз
для затормаживания в расцепленном состоянии. Такое затор-
маживание допускается производить человеку, находящемуся
на дороге, причем расположение органа управления должно
обеспечивать этому человеку безопасность.

1.3.6. Требования к системам сигнализации аварийного
состояния и контроля тормозного управления

Одним из способов повышения надежности любого объекта
является внедрение в его структуру систем, своевременно вы-
дающих информацию о его работоспособности. Тормозное
управление современных автомобилей, согласно действующим
международным [18] и отечественным [29, 30] регламентам,
должно иметь системы, обеспечивающие:

2—649	17
сигнализацию аварийного состояния рабочей тормозной
системы, т. е. автоматическое оповещение водителя об ее от-
казе;

контроль рабочей тормозной системы, заключающейся в воз-
можности проверки водителем ее состояния в любой момент
времени.

Системы сигнализации и контроля начинают функциониро-
вать при включении замка зажигания или центрального вклю-
чателя; их не допускается совмещать с системами сигнализа-
ции и контроля других агрегатов (можно использовать лишь
общий источник питания). Для гидравлических приводов раз-
решено иметь общий сигнализирующий элемент (лампочку или
зуммер) для сигнализации и контроля.

Наиболее частым отказом в тормозных системах является
нарушение герметичности приводных магистралей, поэтому
основной задачей системы сигнализации считают подачу сигна-
ла об отказе какого-либо контура тормозного привода. Стан-
дарты предписывают такому сигналу быть световым или звуко-
вым. Световой сигнал (обязательно красного цвета) может
быть постоянным или прерывистым. В последнем случае часто-
та миганий должна лежать в пределах от 1 до 2 Гц. И звуко-
вой, и световой сигналы должны легко различаться водителем
с рабочего места в любых условиях эксплуатации. Это требо-
вание делает звуковой сигнал предпочтительным, потому что в
современных сложных условиях движения поток информации,
который поступает в мозг водителя через его глаза, чрезмерно
велик, и оптический сигнал или может остаться незамеченным,
или же отвлечет внимание водителя от дороги.

Сигнал об отказе должен подаваться водителю не позднее
момента нажатия им на тормозную педаль. Практически это
означает, что между моментом возникновения неисправности и
моментом, когда водитель об этом узнает, может пройти зна-
чительный промежуток времени, во время которого движущий-
ся автомобиль будет представлять собой повышенную опас-
ность. Конечно, подача сигнала в момент возникновения неис-
правности была бы идеальной, однако в подавляющем боль-
шинстве современных тормозных приводов это осуществить не-
просто (как, например, зафиксировать разрыв тормозного
шланга, ведущего к тормозной камере, если давление в соот-
ветствующем трубопроводе при отпущенной педали равно ат-
мосферному?). Есть и другие соображения, говорящие о допус-
тимости подачи сигнала в момент торможения, первого после
возникновения неисправности: во-первых, большинство таких
отказов возникает в процессе торможения, когда нарастающее
давление рабочего тела разрывает какой-либо ослабевший эле-
мент, и сигнал водителю подается фактически в момент отказа;
во-вторых, подавляющее большинство торможений — служеб-
ные и, следовательно, вероятность того, что первое после отка-
18
за торможение потребует максимальной эффективности, мало.
А это .значит, что водитель сможет затормозить автотранспорт-
ное средство сохранившим работоспособность контуром.

Все эти рассуждения относятся к участку тормозного при-

вода от органа управления до исполнительных органов приво-
да. В пневматических тормозных системах имеется еще одна
часть привода — от ресиверов до тормозного крана. У готового
к работе автомобиля этот участок постоянно находится под
давлением, соответствующим запасу сжатого воздуха. Система
сигнализации должна подавать звуковой сигнал при падении
давления в этой части привода ниже £5% номинального значе-
ния (под номинальным значением давления здесь следует по-
нимать его величину, определяемую регулятором давления).

В тормозных системах с гидравлическим тормозным приво-
дом сигнал неисправности обычно подается за счет возникаю-
щей при торможении разности давлений в исправном и неис-

правном контурах.

Один из вариантов соответствующего датчика показан на
рис. 2. Корпус 2 датчика, заглушки 1 и ползун 3 образуют ра-
бочие полости 7, соединенные соответственно с контурами I и
II привода. Отказ одного из контуров (например, II) ведет к
тому, что при торможении сила давления в левой полости 7 пе-
ремещает вправо ползун 3. Последний утапливает фиксирую-
щий шарик 4, опуская при этом шток 6, который и замыкает
контакты пружинного выключателя 5.

Одним из требований стандарта [30] является обязательное
применение системы сигнализации об аварийном падении уров-
ня тормозной жидкости в ее резервуарах, если визуальный
контроль затруднен. В таких резервуарах датчиками уровня
обычно служат поплавки.

В гидравлических приводах, где главный тормозной ци-

линдр в отторможенном
состоянии сообщается с
колесными цилиндрами
(например, при ис-
пользовании дисковых
тормозов), сигнализация
об уровне жидкости мо-
жет срабатывать при раз-
герметизации привода в
любом месте и в момент
возникновения отказа.

Система контроля
пневматического привода
на участке от ресивера до

Рис. 2. Датчик выхода из строя гидравли-
ческого тормозного привода, работающий
по разности давления в контурах привода

тормозного крана осу-
ществляется постоянно с
помощью манометров. На

2*

19
участке от тормозного крана до камер предписывается устанав-
ливать специальные устройства, позволяющие подключать ап-
паратуру для стационарного контроля.

В гидравлических тормозных приводах системы сигнализа-
ции и контроля могут быть совмещены: нажатие на педаль
стоящего автомобиля позволяет с помощью системы сигнализа-
ции проконтролировать, исправен ли тормозной привод.

В последние годы появилась необходимость введения на
автомобилях с гидравлическим приводом системы контроля
износа трущейся пары тормозных механизмов, если последние
не оборудованы автоматическим регулятором зазоров. Такие
системы используют металлический контакт, установленный на
заданной глубине в тормозной накладке. По мере ее износа
контакт приближается к поверхности барабана или диска и, на-
конец, касаясь ее, включает электрическую цепь. Нетрудно за-
метить, что такая система контроля является одновременно и
системой сигнализации.

ГЛАВА 2

ПРОЦЕСС ТОРМОЖЕНИЯ АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

2. 1. Силы, действующие на автомобиль

Автомобиль как любое физическое тело взаимодействует
с окружающей его средой. Это взаимодействие многообразно.
Сюда можно отнести и загрязнение атмосферы выхлопными
газами, и создание системой зажигания радиопомех, и повыше-
ние шумового фона среды.

Движение автомобиля по дороге также представляет собой
процесс взаимодействия его со средой, в качестве которой вы-
ступают такие материальные объекты, как покрытие дороги,
воздух и гравитационное поле Земли. Взаимодействующие ма-
териальные объекты прикладывают друг к другу равные и про-
тивоположно направленные силы, которые ускоряют или замед-
ляют движение объектов. Поэтому для того, чтобы изменить
движение автомобиля (например, затормозить его), необходи-
мо, чтобы со стороны среды на автомобиль начала действовать
соответствующая сила, которую можно было бы к тому же це-
ленаправленно изменять, т. е. регулировать. Использовать для
этой цели гравитационные силы человечество пока не умеет,
сопротивление воздуха эффективно тормозит автомобиль лишь
при скоростях, гораздо больших, нежели максимальные эксплу-
атационные скорости. Поэтому для торможения автомобиля
используются силы, которые возникают в плоскости контакта
20
Рис. 3. Упрощенная схема внешних
сил и моментов, действующих н»
автомобиль при торможении

колеса с дорогой, если враще-
ние колес каким-либо образом
затруднить. Для этого приме-
няются колесные или цент-
ральные тормозные механиз-
мы, двигатель на принудитель-
ном холостом ходу, тормоза-
замедлители.

Таким образом, торможе-
ние современных автомобилей
осуществляется силами, при-
ложенными со стороны дороги
к колесам в плоскости их кон-
такта и действующими йротив
движения автомобиля. Однако
и остальные силы, приложен-
ные к автомобилю извне,
влияют на его движение. Схе-

ма внешних сил, действующих при торможении на автомобиль,
движущийся прямолинейно по горизонтальной дороге, показана
на рис. 3.

Действующие на автомобиль внешние силы и моменты мож-
но разделить на действительно прилагаемые к нему окружаю-
щей средой и условные инерционные силы.

Действительными силами являются:

сила тяжести автомобиля Ga, приложенная гравитационным
полем Земли в центре массы автомобиля С и направленная к
центру массы Земли, т. е. перпендикулярно плоскости горизон-
тальной дороги;

боковая сила Ру, направленная параллельно плоскости до-
роги и перпендикулярно продольной плоскости1 автомобиля.
Точка приложения этой силы будет зависеть от ее природы
(если сила Ру — составляющая веса автомобиля, возникающая,
например, при движении по дороге с поперечным уклоном, то*
точка приложения будет совпадать с центром массы С; если это
действие бокового ветра, Ру будет приложена в так называе-
мом боковом метацентре, и т. д.);

сила сопротивления воздуха Pw, приложенная в центре па-
русности автомобиля Cw (лобовом метацентре) и направлен-
ная параллельно его продольной плоскости и плоскости дороги;

нормальные реакции опорной поверхности Rz, действующие
со стороны дороги на колеса автомобиля. Эти реакции направ-
лены перпендикулярно дороге и приложены в контакте колес с
дорогой. На рис. 3 показаны осевые реакции Rzi и Rzi (индекс 1

1 Продольной плоскостью автомобиля можно назвать плоскость, перпен-
дикулярную плоскости дороги и параллельную оси симметрии автомоби-
ля х — х, показанной на рис. 3.
означает переднюю, а 2 — .заднюю ось), равные сумме нор-
мальных реакций на колеса, данной оси;

продольные реакции опорной поверхности Rx, действующие
со стороны дороги на колеса автомобиля. Эти реакции направ-
лены параллельно продольной плоскости автомобиля, действу-
ют в плоскости дороги и приложены в контакте колес дорогой.
На рис. 3 показаны осевые продольные реакции Rxi и Rx2. Из
рисунка видно, что Rxi=Rxin+Rxia (аналогично для Rxz), где
индексы «п» и «л» обозначают реакции на правом и левом ко-
лесах. Продольные реакции можно считать равнодействующими
тормозных сил Rt и сил сопротивления качению Pj. Сюда же
обычно включают приведенные к колесам силы естественных
сопротивлений в трансмиссии и ходовой части, силы торможе-
ния двигателем и замедлителем. Именно эти реакции дороги и
есть те внешние силы, которые тормозят автомобиль;

боковые реакции опорной поверхности Rv, действующие со
стороны дороги на колеса автомобиля. Эти реакции направле-
ны перпендикулярно продольной плоскости автомобиля, дейст-
вуют в плоскости дороги и приложены в месте контакта колес
с дорогой;

моменты сопротивления воздуха вращению передних и зад-
них колес Mw, направленные против их вращения (на рис. 3
показаны суммарные осевые моменты Afwl и Mw2).

Условные инерционные силы и моменты — суть реакции ав-
томобиля как материального объекта на приложение к нему
действительных сил. По первому закону механики любое тело
стремится сохранить состояние покоя или прямолинейного рав-
номерного движения. Это свойство материальных объектов на-
зывается инерцией. Представим себе автомобиль, равномерно
движущийся по дороге. Если к нему приложить какую-либо си-
лу, препятствующую движению (например, затормозить), то
кузов, находящийся в нем груз, пассажиры в кабине и пр. бу-
дут стремиться двигаться вперед по инерции, и этому движе-
нию будут препятствовать силы трения или другие реакции со
стороны останавливающегося автомобиля. Все это создает
иллюзию силы, толкающей данный объект в направлении дви-
жения.

На самом деле на этот объект действуют силы как раз
противоположного направления, останавливающие его.

Однако при математическом описании движения тел оказа-
лось весьма удобным условно считать инерционные силы и мо-
менты реально существующими. Такой принцип, называемый
принципом д’Аламбера, позволяет рассматривать движущееся
тело находящимся как бы в равновесии, поскольку введение
инерционных сил и моментов позволяет приравнять сумму воз-
действий на тело нулю.
На рис. 3 изображены следующие инерционные силы и мо-
менты, действующие на автомобиль:

инерционная сила автомобиля Pj в поступательном движе-
нии. Она приложена к центру масс автомобиля и направлена
по его движению параллельно плоскости дороги. В противопо-
ложную сторону направлено линейное замедление /а;

инерционные моменты колес Mj, направленные по их враще-
нию противоположно угловым замедлениям колес ei и ег. В мо-
менте АГ# учитывается также и влияние вращающихся масс
трансмиссии и двигателя (на рис. 3 показаны суммарные осе-
вые моменты Мл и Afj2)-

Следует отметить, что изображенная на рис. 3 схема в зна-
чительной мере упрощена. Так, вертикальные реакции Рг про-
ведены через оси колес, в то время как на самом деле они про-
ходят с некоторым смещением вперед относительно геометри-
ческой оси вращения колеса; не показано явление бокового уво-
да от действия силы Ру; не обозначена боковая инерционная
сила, которая должна учитываться при переменной боковой
силе Ру, и т. п. Надо иметь в виду также и то, что в процессе
торможения величины показанных сил и моментов и координа-
ты точек их приложения не остаются постоянными. Например,
центр масс автомобиля за счет податливости подвески переме-
щается вперед и по вертикали, вследствие нормальной и тан-
генциальной эластичности шин изменяется динамический ра-
диус колес гд, величина тормозной силы колеса 7?т меняется с
изменением проскальзывания колеса по дороге и т. д. Кроме
того, нет никакого основания полагать, что распределение сил и
моментов по колесам и осям легкового или грузового автомо-
биля равномерно.

Силы и моменты, действующие на автомобиль при тормо-
жении, определяются или экспериментально, или расчетным
путем.

Экспериментальное определение этих параметров зачас-
тую сопряжено со значительными трудностями. Это касается,
например, реакций в контакте колес с дорогой, высоты центра
тяжести, динамического радиуса колеса и пр.

Расчетный путь основан на использовании обобщенных ре-
зультатов многочисленных и тщательно проведенных испытаний
специальных автомобилей-лабораторий. Методы таких расче-
тов достаточно полно изложены в известных монографиях по
теории автомобиля [5, 19, 21, 35, 36]. Однако следует всегда
иметь в виду, что расчетный способ эффективен лишь при про-
ектировании автомобиля или его тормозного управления. При
оценке поведения конкретного автотранспортного средства в
конкретных условиях эксплуатации (например, при производ-
стве дорожной экспертизы) он может дать значительные по-
грешности.
2.2.	Торможение автомобильного колеса

Колесо, безусловно, важнейший элемент автомобиля. Имен-
но эластичные колеса, катящиеся по дороге, не оборудованной
специальными направляющими, и создающие необходимые для
движения силы, отличают автотранспортное средство от друго-
го транспорта. От конструкции и состояния колес в значитель-
ной степени зависят все эксплуатационные свойства автомоби-
ля: тягово-скоростная и тормозная динамика, проходи-
мость, топливная экономичность, управляемость, комфорта-
бельность.

Определяющее влияние оказывают колеса на такие важные
с точки зрения активной безопасности свойства автомобиля,
как тормозная эффективность, управляемость и устойчивость
движения. Причина заключается в том, что именно колеса вос-
принимают и передают на автомобиль результирующие реак-
ции опорной поверхности, определяющие его положение на
дороге.

Колесо не только важнейший, но, пожалуй, и сложнейший
элемент автомобиля. Достаточно сказать, что мощный аппарат
теоретической механики, созданный Ньютоном, Эйлером и дру-
гими классиками, оказался недостаточным для точного описа-
ния процессов качения, что привело к введению нового поня-
тия — неголономности механических систем.

Вопросам качения колеса посвящали свои труды Г. Герц,
Н. Е. Жуковский, С. А. Чаплыгин. Созданию математической
модели движения колеса, экспериментальному исследованию
•его свойств отдали много сил академики М. В. Келдыш и
Е. А. Чудаков, ведущие специалисты в области теории автомо-
биля А. Б. Гредескул, Ю. А. Ечеистов, В. И. Кнороз, В. А. Пет-
рушов, Б. С. Фалькевич и многие другие ученые. Однако слож-
ность задачи такова, что по общему мнению строгое, всеобъем-
лющее и удовлетворяющее всех исследователей ее решение еще
впереди.

Рассмотрим упрощенную картину торможения автомобиль-
ного колеса.

2.2.1.	Торможение жесткого колеса

Анализ удобнее начать с кинематической схемы торможения
жесткого колеса, катящегося прямолинейно по твердой ровной
дороге (рис. 4). Такое его движение следует назвать абсолют-
ным, так как оно происходит в связанной с дорогой и потому
неподвижной системе координат. Траектории точек колеса в его
абсолютном движении представляют собой циклоиды (напри-
мер, В, В\, В2). У реального колеса ввиду его эластичности и
влияния неровностей дороги эти циклоиды деформированы.
24
Рис. 4. Кинематическая схема торможения жесткого колеса, катящегося по
твердой дороге:

а — без пдоскальзыванг.я; б — с проскальзыванием

Абсолютное движение колеса является суммой двух других его
движений:

относительного, т. е. движения колеса относительно автомо-
биля. Ясно, что это вращение колеса вокруг геометрическо-
го центра О. Траектории относительного движения точек коле-
са — окружности. У реального колеса они также деформи-
рованы;

переносного, т. е. движения самого автомобиля относитель-
но дороги. Другими словами, переносным является движение
той системы координат, в которой рассматривается относитель-
ное движение. Траектории переносного движения точек авто-
мобильного колеса — прямые, параллельные дороге.

Рассмотрим скорости точек колеса в этих видах движения.
В переносном движении они будут равны скорости автомобиля
t’a, «представителем» которого на рис. 4 является точка О. По-
этому эпюра переносных скоростей уп будет прямоугольником
AegC.

В относительном движении колеса скорость V- какой-либо
его точки будет тем больше, чем дальше точка от центра О

vx — и> Г,
где <о — угловая скорость, одинаковая для всех точек жесткого
колеса;

г—расстояние от центра О до этой точки.

Эпюра относительной скорости будет соответствовать фигу-
ре AefC. На рис. 4,а показано колесо, не имеющее никаких
сопротивлений своему качению. Ничто не мешает такому коле-
су пройти за один оборот путь, равный длине своей окруж-
ности, а следовательно, за время оборота т все точки колеса
в переносном движении переместятся на расстояние 2лгСт,
где гст— статический радиус колеса. Отсюда ип = -----------—

т

С другой стороны, относительная скорость точек периферии ко-

леса (например, точки С) будет равна = <>/•„ =——21 .

Отсюда |Птс| = |Ппс|• Теперь ясно, что эпюра абсолютных ско-
ростей точек колеса v, являющаяся суммой эпюр относитель-
ной и переносных скоростей, будет соответствовать фигуре AdC,
я абсолютные скорости характерных точек будут равны:

у точки А — VA = vnA + А = va + va = 2ua;

у точки О — v0 = t>n0 + vx 0 = t>a + 0 = va,

у точки С — vc = vnC + vxC~ va + (—va) = 0.

Таким образом, у колеса, не имеющего сопротивления вра-
щению, точка С покоится относительно дороги, и колесо катит-
ся по дороге без проскальзывания.

Представим теперь, что на колесо оказано некоторое воз-
действие, затрудняющее его относительное движение (напри-
мер, приложен тормозной момент). Естественно, относительная
скорость колеса уменьшается:	. Однако можно пред-

положить, что это воздействие за интересующее нас время
не приведет к заметному падению скорости автомобиля, по-
скольку инерция последнего много больше инерции колеса, а
значит | с | < I vu с |  Соответствующая этому случаю карти-
на показана на рис. 4,6. Здесь скорость переносного движе-
ния и'п описывается эпюрой A'h'g'C', скорость относительного
движения vx — эпюрой A'e'f'C', а их сумма — эпюра абсолютно-
го движения колеса по дороге принимает вид трапеции
A'd'k'C'. Точка С получает некоторую абсолютную скорость va,
а это значит, что колесо скользит вдоль дороги. Такое продоль-
ное скольжение колеса со скоростью Ьа, направленной противо-
положно относительной скорости v-.c , называется юзом ко-
леса [12].

Продольное скольжение колеса принято оценивать коэффи-
циентом скольжения колеса s:

Формулу (2.1) иногда представляют в эквивалентном виде:

°г.С ~V-.C Va- Vx
s =----------—---------•

vnC	va В * *

В знаменатель формулы (2.1) входит важнейшая кинема-

тическая характеристика колеса — радиус качения гк, упрощен-

£6
но определяемой как отношение поступательной скорости коле-
са к его угловой скорости. Под поступательной скоростью ко-
леса понимается скорость его центра. Для центра колеса абсо-
лютная скорость равна переносной: и = ип=Уа. Угловая ско-
рость колеса ш характеризует его относительное движение.

Таким образом, радиус качения, называемый также кинема-
тическим, характеризует соотношение между переносным и от-
носительным движениями колеса:

У жесткого колеса существует постоянный радиус, который
можно назвать статическим гСт- Умножим на эту величину чис-
литель и знаменатель выражения (2.2), после чего, имея в ви-
ду, что о, с = over, а переносная скорость у всех точек колеса
одинакова, получим:

vnC

гк = —гст-	(2.3)

v-.c

Если колесо катится без скольжения и |у1С| = | цпс|, то всегда
Гк = Гст (рис. 4,а). Но как только относительная скорость па-
дает (а это, как уже говорилось, ведет к скольжению колеса),
v„c

коэффициент ----- становится больше единицы, и радиус каче-

°т с

ния — больше реального радиуса колеса гст. Соотношение (2.3)
может быть получено из подобия треугольников f'C'O' и С\О'1Г
(рис. 4,6). И тогда становится ясно, что радиус качения
гк = О'С\, т. е. расстоянию от центра колеса О' до точки Ci,
где эпюра абсолютной скорости пересекает вертикальную ось.
А это значит, что радиус качения колеса есть радиус такого ги-
потетического колеса, которое катилось бы в данный момент
времени по дороге с той же поступательной скоростью и с той
же угловой скоростью, что и наше реальное колесо, но без вся-
кого скольжения. Интересно, что при блокировании колеса,
когда оно скользит по дороге, не вращаясь, радиус качения
стремится к бесконечности. Таким образом, можно констатиро-
вать, что при торможении колеса радиус качения может изме-
няться в интервале гСт^гк<Ух>.

Вернемся к коэффициенту скольжения (2.1). Скорость V,
скольжения точки С' — абсолютная скорость и, следовательно,
представляет собой алгебраическую сумму скоростей уПс и щс-
Для случая торможения у$ = упс —t^c, причем v-.c = «гСт, а
t>nc = (£>гк. Последнее будет ясно, если обратиться к упомянуто-
му уже гипотетическому нескользящему колесу. Теперь

(2.4)
Подставив сюда предельные значения интервала гк, получим,
что при торможении колеса коэффициент его скольжения мо-
жет изменяться в интервале	Нижний предел соответ-

ствует моменту начала торможения, верхний — заблокирован-
ному колесу.

Таким образом, краткий кинематический анализ позволяет
сделать следующий вывод: если жесткому колесу, катящемуся
по жесткой дороге, создать сопротивление в его относительном
движении, это колесо будет стремиться скользить относительно
дороги.

2.2.2.	Торможение эластичного колеса

Рассмотрим процесс торможения реального эластичного ко-
леса, катящегося по жесткой дороге. Эго наиболее типичный
случай для автомобилей общего назначения. Реальное автомо-
бильное колесо отличается от своего жесткого аналога тем, что
под действием внешних сил оно деформируется, причем свойст-
ва колеса оказываются зависимыми от его деформации.

Автомобильное колесо в процессе своей работы взаимодей-
ствует с автомобилем и дорогой (влиянием окружающего воз-
духа можно пренебречь). Эти взаимодействия проявляются в
виде приложенных к колесу сил и моментов, схема которых по-
казана на рис. 5. Со стороны автомобиля на колесо действует
сила Р, которую удобно разложить на составляющие, направ-
ленные по осям колеса. Такими составляющими для тормозя-
щегося колеса будут:

Рх — продольная сила колеса. Этой силой выражается воз-
действие на колесо соответствующей доли массы авто-
мобиля, стремящейся по инерции продолжить равно-
мерное прямолинейное движение;

Ру — боковая сила колеса, возникающая, например, от цент-
робежного эффекта при движении автомобиля на по-
вороте;

Рг — нормальная нагрузка колеса, являющаяся соответст-
вующей долей веса автомобиля;

Л4Т— тормозной момент, создаваемый тормозным механиз-
мом, связанным с колесом.

Со стороны дороги на колесо действует реакция R, соответ-
ствующими составляющими которой будут:

Rx — продольная реакция дороги, являющаяся тормозной
силой колеса;

Ry — боковая реакция дороги, препятствующая боковому
скольжению колеса;

Rz — нормальная реакция дороги.

Схема, показанная на рис. 5, соответствует вертикально
расположенному колесу, движущемуся по ровной дороге прямо-
2«
линейно без скольжения и бокового увода. Заштрихованная зо-
на контакта колеса с дорогой показана симметричной, а реак-
ции дороги приложены в одной точке. Понятно, что в действи-
тельности колесо может располагаться под углом к дороге и
перемещаться под углом к плоскости своего вращения; качение
колеса может сопровождаться его скольжением по дороге в
продольном и в поперечном направлениях; зона контакта коле-
са с дорогой несимметрична, реакции дороги приложены в раз-
ных точках контакта и смещены относительно его продольной
и поперечной осей (на рис. 5 показан лишь продольный снос
нормальной реакции Ь). Все это приводит к значительному
усложнению картины. Тем не менее даже на основе такого не-
строгого рассмотрения можно представить себе следующую
картину торможения колеса. В начальный момент времени ко-
лесо катится по дороге, причем относительная скорость точки
контакта равна и противоположна скорости автомобиля (пере-
носной скорости колеса); скольжение колеса по дороге отсут-
ствует. К колосу прикладывают тормозной момент, в результа-
те чего относительная скорость точки контакта становится
меньше скорости автомобиля и появляется скольжение колеса
по дороге. Колесо нагружено нормальными силами Рг и Rz, а
значит его скольжение по дороге сопровождается действием си-
лы трения Rx, направленной противоположно скорости сколь-
жения, т. е. против скорости автомобиля. Перенося эту силу
в центр колеса (рис. 6), мы получаем силу R'x, приложенную к
автомобилю со стороны колеса и направленную против дви-
жения автомобиля. Эта сила и тормозит приходящуюся на коле-
со часть массы автомобиля. Пара сил Rx и R''x заставляет ко-
лесо вращаться.

Рис. 5. Схема внешних сил и мо-
ментов, действующих на автомо-
бильное колесо при торможении

Рис. 6. Схема действия на колесо
продольной реакции дороги
Рис. 7. Схема радиальной деформа-
ции неподвижного колеса

Под действием внешних
воздействий автомобильное ко-
лесо за счет эластичности
шинной резины и упругости
сжатого в камере воздуха де-
формируется. Эта деформация
складывается из ряда связан-
ных и взаимовлияющих дефор-
маций шины, происходящих по
разным направлениям. Рас-
смотрим эти деформации, ис-
пользуя некоторые материалы
книги В. И. Кнороза «Работа
автомобильной шины» и стан-
дарта [12].

Радиальная деформация,
измеряемая вдоль радиуса ко-

леса, является следствием на-
гружения колеса нормальными силами Pz и Rz. Схема радиаль-
ной деформации неподвижного колеса показана на рис. 7. Срав-
нивая деформированное нормальной нагрузкой колесо (жирная
линия) с ненагруженным «штрих-пунктирным» колесом, можно
увидеть, что в большей своей части колесо под действием сил
Рг и Rz деформируется мало. Однако в зоне сектора KOL, на-
зываемого рабочим сектором шины (соответствующий угол
а^ 120—140°), деформации растут, достигая максимума в

центре контакта.

Важнейшим следствием радиальной деформации шины
является ее нормальная деформация, измерителем которой слу-
жит нормальный прогиб шины hz — смещение центра колеса
относительно дороги под действием нормальной нагрузки, изме-
ренное по нормали к опорной поверхности. Для вертикально
расположенного колеса hz = rc — гСт, где rQ — свободный радиус
колеса (т. е. радиус ненагруженного колеса), а гст — статичес-
кий радиус колеса, нагруженного нормальными силами. У эла-
стичного колеса гс>гс7, в то время как у рассмотренного выше
жесткого колеса гс = гСт-

Нормальная деформация шины — одно из самых замеча-
тельных свойств автомобильного колеса. Способность дефор-

мироваться в направлении, перпендикулярном дороге, позво-
ляет шине смягчать удары о дорожные неровности, а, следова-
тельно значительно улучшать условия работы агрегатов авто-
мобиля.

Окружная деформация измеряется по длине окружности ко-
леса. Она возникает одновременно с нормальной деформацией
и так же, как последняя, является следствием радиальной де-
формации шины. Проявляется окружная деформация в виде
сжатия элементов протектора и всего профиля шины. На рис. 7
показано, что длина контакта а'б' меньше хорды аб. Это зна-
чит, что при воздействии на колесо нормальной нагрузки длина
окружности шины уменьшается. Окружная деформация увели-
чивается по направлению к центру контакта шины с дорогой и
может достигать 5—7%. В верхней части шины она ничтожно
мала.

Причину окружной деформации шины раскрывает рис. 8.
Представим себе, что вывешенное колесо, опускаясь, входит в
контакт с дорогой ДД. Первыми ее касаются элементы протек-
тора 1—1, затем 2—2 и т. д. Так формируется плоский контакт.
Но ведь перед нагружением эта часть колеса была криволи-
нейна. Следовательно, при образовании контакта колеса с до-
рогой в процессе нагружения этого колеса силами Pz и Rz ниж-
няя часть шины распрямляется. При этом все ее элементы, ле-
жащие выше некоторой нейтральной линии ОО, будут растя-
гиваться, а ниже — сжиматься. Эпюра соответствующих напря-
жений сжатия и растяжения о на рисунке условно показана ли-
нейной. Теперь ясно, что на каждый элемент протектора со сто-
роны остальной массы колеса действуют элементарная нор-
мальная сила dPzi и элементарная касательная сила dPXi,
направленная к центру контакта. Со стороны дороги на этот эле-
мент действуют равные им и противоположно направленные
элементарная нормальная реакция dRz и элементарная сила
трения dRz. Силы dPz и dRz уменьшает высоту элемента за
счет некоторого его разбухания. Просуммировав этот эффект
по всей высоте профиля шины, мы получим ее нормальную де-
формацию. Пара сил dPx и dRx изгибают элемент, создавая
окружную деформацию шины. Рассматривая действие анало-
гичных пар по высоте профиля, можно образовать для каждо-
го сечения линии 1—1, 2—2 и т. д. Они наглядно иллюстри-
руют окружную деформацию: ведь у ненагруженного вывешен-
ного колеса эти линии были бы радиальными прямыми. На
границах контакта силы трения малы, так как малы нормаль-
ные силы dRz. А это значит, что вдоль границы контакта появ-
ляется зона, где dPx>dRx. В этой зоне элементы протектора
будут проскальзывать по направлению к центру контакта, пока
не займут положения, в ко-
тором сила dPz будет доста-
точно велика, чтобы выпол-
нялось равенство dPx = dRx.
Практика показывает, что
такая зона скольжения всег-
да появляется в процессе
нагружения колеса нор-
мальной нагрузкой. Но ведь
качение колеса по дороге
есть постоянное нагружение
нормальной нагрузкой все

Рис. 8. Схема окружной деформации
неподвижного колеса
скользит по дороге, ото
жесткого колеса имеют

новых и новых участков шины, входящих в контакт. Отсюда
можно сделать важный вывод: у движущегося эластичного ко-
леса элементы протектора, находящиеся в контакте с дорогой
и лежащие близко от границы контакта, всегда проскальзы-
вают по дороге.

У неподвижного колеса окружная деформация симметрична
относительно вертикальной оси z—z. Приложение к колесу мо-
мента или продольной силы нарушает эту симметрию, изменяя
окружную деформацию в касательном направлении. Та-
кое изменение окружной деформации называют тангенциаль-
ной деформацией шины. Тангенциальная деформация, возни-
кающая от действия продольной силы, приводит к тому, что вер-
тикальная ось колеса смещается относительно центра контак-
та А (рис. 9) в направлении действия этой силы на величи-
ну С. Действие на колесо момента, например, тормозного при-
водит к угловому смещению обода колеса относительно непод-
вижного контакта на угол р. Характер тангенциальной дефор-
мации показывают радиальные линии, нанесенные на профиль
шины. Поскольку к закручиванию шины ведет и действие про-
дольной силы, тангенциальную деформацию оценивают углом
закрутки шины. Тангенциальная деформация шины оказывает
огромное влияние на кинематику движения автомобильного ко-
леса, особенно в ведущем и тормозном режимах.

Выше было показано, что если к жесткому колесу движу-
щегося автомобиля приложить тормозной момент, то наступает
несоответствие между относительной и переносной скоростями
точки контакта С (см. рис. 4), в результате чего эта точка
зходит потому, что все точки
и ту же угловую скорость со.
Реальное же эластичное коле-
со можно представить как на-
бор концентрических колец, из
которых внешнее касается до-
роги, а внутреннее — жесткого
диска (рис. 10). На рисунке
для упрощения показано коле-
со, не имеющее нормальной
деформации. Кольца могут
упруго смещаться друг относи-
тельно друга в окружном на-
правлении. Сумма этих сме-
щений, взятая по высоте про-
филя шины, будет равна ее
тангенциальной деформации.
С другой стороны, смеще-
ние одного кольца относи-
тельно другого означает, что
кольца вращаются с различны-

одну
ми угловыми скоростями (соответствующие эпюры показаны на
рис. 10,а). Это создает заметную разницу в величинах относи-
тельной скорости наружного кольца и диска, за счет которой
точка С может иметь |итс = |^пс|, т. е. va = 0, но принадлежи
эта точка диску, было бы vxc|< |vnC| и

Поскольку связь между кольцами упругая, их взаимные
смещения достигают максимума в середине рабочего сектора
шины, затем уменьшаются и вне сектора становятся равными
нулю. Это значит, что вне рабочего сектора угловая скорость
всей массы колеса одинакова. Соответствующая эпюра абсо-
лютной скорости показана на рис. 10,6. В процессе качения за-
торможенного колеса все новые и новые участки шины прохо-
дят рабочий сектор и деформируются в тангенциальном направ-
лении, постоянно сохраняя несоответствие в угловых скоростях
периферии колеса и его диска.

Несмотря на отсутствие скольжения в контакте, сила тре-
ния там существует, так как упругие силы стремятся восстано-
вить форму шины и тем сильнее, чем больше деформация. От-
сюда можно сделать вывод, что эластичное колесо в противо-
положность колесу жесткому может тормозить автомобиль, не
скользя по дороге.

В эту картину надо внести два уточнения:

во-первых, реальное эластичное колесо контактирует с до-
рогой не в точке, а на определенной площади, где всегда есть
зона проскальзывания. Поэтому утверждение, что эластичное
3—649	33
колесо может тормозить автомобиль, не скользя по дороге,
означает лишь то, что в контакте наряду со скользящими по
дороге точками колеса есть хотя бы одна точка, имеющая
абсолютную скорость, равную нулю. Во-вторых, практика пока-
зывает, что с ростом тормозного момента и ухудшением сцеп-
ления колеса с дорогой зона проскальзывания в контакте рас-
тет и, наконец, уже весь контакт может начать скользить по
дороге. Эпюра абсолютной скорости, соответствующая этому
случаю, показана на рис. 10,в штрих-пунктирной линией.

Интересно, что для всех трех случаев, показанных на
рис. 10,в (движение жесткого колеса со скольжением, движе-
ние эластичного колеса со скольжением, движение эластичного
колеса без скольжения), радиус качения гк будет одинаков, так
как стоящая в знаменателе формулы (2.2) угловая скорость со
относится по определению [12] к жесткой части колеса.

Из формулы (2.1) вычислим для всех трех случаев коэффи-
циент скольжения s. Зная абсолютные скорости, из эпюр полу-
чим 5эн^хЭ8/хж и Sgn = 0, (индексы относятся: эн—к эластично-
му нескользящему колесу, as — к эластичному скользящему,
ж — жесткому колесу). Однако на практике абсолютные ско-
рости точек колеса определить затруднительно. Для этого тре-
буется сложная аппаратура, связанная одновременно с колесом
и с дорогой. Поэтому скорость скольжения vs вычисляют алгеб-
раическим сложением переносной скорости, которую опреде-
ляют пятым колесом, и относительной скорости колеса, реги-
стрируемой колесными датчиками, роторы которых связаны с
жесткой частью колеса, а статоры с невращающимися элемен-
тами моста автомобиля. Преобразуем в соответствии с этим
выражение (2.1):

Vs °nC~vx С ш гк — ш Гд
s =----=-----------=------------ •

® Гк	Гк	ш Гк

откуда

s = 1 -	•	(2.5)

Гк

Здесь Гд — динамический радиус колеса (расстояние от
центра колеса до опорной плоскости при его движении).

Формула (2.5) на первый взгляд парадоксальна. Ведь вы-
численные с ее помощью коэффициенты скольжения для всех
трех случаев равны вопреки здравому смыслу. На самом деле
это просто дефект такого косвенного метода определения абсо-
лютной скорости колеса: его тангенциальная эластичность не
позволяет достоверно определить, скользят ли по дороге все
точки контакта или колесо находится в состоянии «упругого»
проскальзывания, когда в данное мгновение наряду со сколь*
34
зящими точками в контакте имеются точки, неподвижные отно-
сительно дороги.

Боковая деформация шины происходит под действием боко-
вой силы Ру и боковой реакции Ry. Приложение боковой силы
имеет своим следствием, во-первых, изменение формы профиля
шины, во-вторых, изгиб ее протектора, в-третьих, некоторое пе-
рекатывание шины в поперечном направлении, в результате че-
го шина устанавливается в положение, показанное на рис. Н.п.
Теперь боковую деформацию шины можно показать как откло-
нение средней линии протектора abcdef от центральной плос-
кости вращения колеса abef (заштрихованная зона). Макси-
мальная величина этого отклонения называется боковым упру-
гим смещением колеса /гу.

Значительно искажая профиль шины, боковая деформация
изменяет тангенциальную и нормальную деформации. Установ-
лено, что боковая деформация уменьшает динамический радиус
колеса [22].

Важнейшим следствием боковой эластичности автомоби льного
колеса является его боковой увод, т. е. перемещение в попереч-
ной плоскости центра колеса, которое катится без бокового
скольжения. Увод колеса в значительной мере определяет
управляемость автомобиля и уже только поэтому счи'ается
одной из важнейших характеристик шины.

Рассмотрим процесс деформации шины движущегося колеса
и возникновения бокового увода на примере движения элемен-
та средней линии протектора (рис. 11,6). Вне рабочего сектора
деформации нет, и элемент находится на линии ab, совпадаю-
щей с центральной плоскостью вращения колеса. Затем под
действием боковой силы начинается деформация элемент- про-
тектора, он входит в контакт уже деформированным, прич- м на
участке контакта до точки с отмечается незначительное про-
скальзывание. На участке cd
элемент неподвижен относи-
тельно дороги. На этом отрез-
ке происходит накапливание
боковой деформации, а следо-
вательно, ч увеличение эле-
ментарной боковой силы, тей-
ствующей си стороны элемента
на дорогу. Наконец, в точке d
эта сила становится больше
противодействующей силы тре-
ния, и элемент начинает сколь-
зить в сторону действия силы
Ру. Боковая деформация умень-
шается, и в точке е элемент
опять занимает положение в
центральной плоскости враще-

3*	3S

Рис. 11. Схема боковой деформации
колеса:
а — неподвижного; б — мтяжегоеа
кия колеса. Таким образом, несмотря на то, что колесо продол-
жает вращаться в плоскости abef, его переносное движение по
причине нарастания боковой деформации на участке cd проис-
ходит под углом б к плоскости вращения. Угол б называется
углом бокового увода.

Угол бокового увода увеличивается с ростом боковой силы.
При этом все большее число элементов контакта скользит вбок
и, наконец, весь контакт колеса с дорогой срывается в боковое
скольжение. Можно констатировать, что как упругое проскаль-
зывание предваряет при росте тормозного момента юз колеса,
так боковой увод при росте боковой силы неизбежно переходит
в боковое скольжение.

Благодаря эластичности автомобильного колеса его контакт
с дорогой происходит по определенной площади. Каждый эле-
мент шины, находящийся в площади контакта, несет нормаль-
ную и касательную нагрузку (рис. 8). Элементарная нормаль-
ная реакция dRz, отнесенная к единице площади, называется
удельной нагрузкой q. Элементарные продольная и боковая на-
грузки аналогично определяют касательные напряжения тж и tv,
причем суммарное касательное напряжение:

У неподвижного колеса удельные нагрузки распределены по
контакту симметрично. Равнодействующая элементарных нор-
мальных сил, которой является реакция будет приложена в
центре контакта.

При качении шина испытывает заметную деформацию, т. е.
по мере прохождения каждым ее элементом рабочего сектора
происходит сначала искажение, а затем восстановление формы
этого элемента. При искажении энергия тратится, во-первых,
на упругую деформацию элемента и таким образом накапли-
вается, во-вторых, на внутреннее трение в материале шины и на
внешнее трение в контакте (эта часть энергии переходит в теп-
ло и рассеивается). При восстановлении формы элемента часть
накопленной энергии опять тратится на трение, а остальная
часть переходит в кинетическую энергию элемента шины, т. е.
расходуется на качение. В результате энергия, затраченная на
деформацию, получается больше, чем возвращенная шиной.
Соответственно удельные нагрузки в передней зоне контакта
выше, чем в задней. У тормозящего колеса это явление выра-
жено еще ярче, чем у ведомого. За счет такого перераспреде-
ления удельных нагрузок равнодействующая реакция дороги
приложена на расстоянии b от центра контакта (рис. 5) и
создает момент сопротивления качению колеса1.

1 Данное описание такого сложного явлении, как естественные сопротив-
ления движению эластичного колеса, весьма упрощено. Подробно с этим
вопросом можно ознакомиться в книге [33].
Рис. 12. Распределение продольных
касательных напряжений тх по дли-
не контакта заторможенного коле-
са (шина 260—20):

1 — ведомое колесо; 2 —тормозной момент
МБ кгс-м; 3 — тормозной момент 215кгс-м;

4 —предел по сцеплению

Рис. 13. Скольжение (заштрихованная
зона) в контакте тормозящегося ко-
леса с дорогой:

а — ведомое колесо; б — тормозная сала
20 кгс; а —тормозная сила 80 кгс; а —
тормозная сила 100 кгс

Тангенциальные напряжения у неподвижного колеса также
симметричны. А так как элементарные касательные реакции
направлены к центру контакта, их равнодействующие Rx и Rv
равны нулю. При качении ведомого колеса симметрия практи-
чески сохраняется. Приложение к колесу тормозного момента
резко меняет картину [23]. Возникающая в контакте шины с до-
рогой тормозная сила является равнодействующей элементар-
ных продольных сил, эпюра распределения которых по длине
контакта показана на рис. 12.

Чем выше тормозной момент, тем меньше сжатие протекто-
ра в передней части контакта и больше в задней (при очень
больших моментах шина может входить в контакт растянутой).
При определенном значении момента эпюра продольных каса-
тельных напряжений выходит за кривую 4, соответствующую
пределу по сцеплению, и в зоне / начинается скольжение шины
по дороге. По мере роста тормозного момента число скользящих
элементов растет, распространяясь из задней части контакта
вперед, пока весь контакт не начнет скользить по дороге
(рис. 13).

2.2.3.	Сцепление колеса с дорогой

На рис. 8 было показано, что нормальные силы прижимают
элементы колеса к дороге, а касательные стремятся их сдви-
нуть. Ясно, что касательная реакция dRx — это сила трения,
возникающая между элементом шины и дорогой.
Просуммировав элементарные касательные реакции, мы по-
лучим продольную реакцию Rx, которая тормозит автомобиль,
и боковую реакцию Ry, которая препятствует смещению колеса
с заданной траектории движения. Можно констатировать, что
такие важнейшие свойства автомобиля, как тормозная эффек-
тивность и устойчивость движения практически целиком зави-
сят от трения в контакте колес с дорогой.

В большинстве случаев трение в контакте колеса с дорогой
является внешним, т. е. составляющее самую суть трения по-
стоянное возникновение и разрушение фрикционных связей
контртел происходит в тонких поверхностных слоях. Но иногда,
особенно при экстренных торможениях на сухих гладких покры-
тиях, когда за счет трения в контакте поглощается огромная
энергия, а следовательно, повышается температура контакта,
протекторная резина начинает прихватываться к покрытию до-
роги и внешнее трение сменяется внутренним трением между
слоями резины. Силы молекулярного сцепления между частица-
ми резины оказываются меньше сил в контакте, и на дороге
остаются черные юзовые следы.

Выше было показано, что у движущегося эластичного коле-
са в контакте всегда есть элементы, скользящие по дороге, ко-
торых тем больше, чем выше удельная нагруженность контак-
та. При значительных тангенциальных силах по дороге сколь-
зят все элементы контакта.

Таким образом, взаимодействие между колесом и дорогой
состоит из трения покоя одних и трения скольжения других
элементов, причем соотношение этих составляющих может из-
меняться в широких пределах. Все это дало специалистам
право, по-прежнему оперируя понятием трение применительно
к элементам контакта, при рассмотрении всего контакта ввести
понятие сцепление колеса с дорогой. Это понятие можно опре-
делить как свойство нагруженного нормальной силой колеса
передавать на дорогу касательную нагрузку. Количественно это
свойство оценивается коэффициентом сцепления одной из
важнейших характеристик в теории автомобиля.

Коэффициентом сцепления называется отношение результи-
рующей реакции дороги	= ]/”№г + №ук соответствующему зна-

чению нормальной реакции R? [13]. Иногда рассматривают раз-
р

дельно коэффициент продольного сцепления <pv=—и коэффи-

Rz

р

циен т поперечного сцепления ?у  Легко показать, что

Рассмотрим коэффициент продольного сцепления <ря, харак-
теризующий тормозные свойства колеса. Следствием реакции
Rx является тангенциальная деформация шины и скольжение
ее элементов по дороге. Количественно это действие одени-
38
вается коэффициентом сколь-
жения s. На рис. 14 показан
график взаимосвязи коэффи-
циентов фх и s.

Кривая на этом рисунке
имеет два похожих участка.
Первый относится к ведущему
режиму качения колеса. Здесь
колесо пробуксовывает, его от-
носительная скорость |и | >
> | оп | и s < 0. Когда буксует
колесо неподвижного автомо-

уЛведомый режим м g_



Ведущий ртам [Тормознойрежим ный режим

"У

0 Str-1,О']
\Неустойчи-\
\!}ая зона, |

Устойчивая
зона

биля, величина коэффициептарис. 14. Типичная зависимость коэф-
S стремится К минус бесконеч-фициента продольного сцепления q>,
ности	от коэффициента скольжения s





Второй участок отображает
режимы движения, когда колесо уже не является движителем
автомобиля. В ведомом и тормозном режимах о-<оп, a 0<s< 1.

Рассмотрим зависимость <px = <p(s) на интересующем нас
тормозном участке. При тормозном моменте, равном нулю, ко-
лесо работает в ведомом режиме и передает на дорогу незна-
чительную тангенциальную силу (приблизительно 0,015—0,020
Р2). Тангенциальная деформация шины также мала, а значит
малы и текущие значения <рх и s (точка а).

По мере роста тормозного момента возрастает продольная
реакция,вызывая увеличение деформации шины и числа сколь-
зящих ее элементов, что, как было показано выше, ведет к уве-
личению упрогого проскальзывания. Коэффициенты <рх и s рас-
тут пропорционально друг другу. Так продолжается до тех пор,
пока взаимодействие между шиной и дорогой определяется в
основном трением покоя. Дальнейшее увеличение тормозного
момента приводит к прогрессивному нарастанию числа сколь-
зящих элементов. Где-то в начале этого этапа продольная ре-
акция достигает предела (точка с), соответствующего макси-
мальному значению коэффициента сцепления <рх max. Торможе-
ние с таким тормозным моментом наиболее эффективно. Зона
кривой между точками о и с, где росту тормозного момента со-
ответствует рост продольной реакции, считается устойчивой.

Если момент увеличить еще больше, начинают скользить все
точки контакта, что имеет следствием уменьшение продольной
реакции и коэффициента сцепления фх, поскольку определяю-
щим становится тренне скольжения, меньшее, чем трение по-
коя. Уменьшение продольной реакции А?х при росте тормозного
момента, в свою очередь, приводит к падению эффективности
торможения и к быстрой остановке колеса в относительном дви-
жении, т. е. к блокированию колеса (точка б). Зона кривой
между точками с и б считается неустойчивой.
Таблица 3

Дорожное покрытие и его состояние	Максимальный коэффициент сцепления шин		
	высокого давления	НИЗКОГО давления	ВЫСОКОЙ проходимости
Асфальтобетонное или бетонное сухое	0,50—0,70	0.70-1,00	0,70-1,00
То же, мокрое	0,35-0,45	0,45 - 0,55	0,50—0,60
То же, покрытое грязью	0,25—0,45	0,25—0,40	0,25—0,45
Булыжное сухое	0,40—0,50	0,50-0,55	0,60—0,70
Щебеночное сухое	0,50-0,60	0,60-0,70	0,60-0,70
То же, мокрое	0,30—0,40	0,40—0,50	0,40—0,55
Грунтовое сухое	0,40-0,50	0,50—0,60	0,50-0,60
То же, увлажненное	0,20-0,40	0,30-0,45	0,35-0,50
Лед при температуре ниже 0°С	0,08—0,15	0,10—0,20	0,05-0,10

Наиболее сильно на коэффициент сцепления влияет тип и,
главное, состояние дорожного покрытия. Средние данные, при-
веденные в табл. 3, говорят о том, что максимальный коэффи-
циент сцепления при переходе с сухого бетонного участка до-
роги на обледенелый изменяет свою величину в 10 раз [23].

При торможении на сухих твердых дорогах коэффициент
сцепления, как правило, уменьшается с увеличением начальной
скорости торможения (кривые 1 и 2 на рис. 15). Это объясни-

Рис. 15. Зависимость коэффи-
циента продольного сцепле-
ния фх от коэффициента сколь-
жения s при торможении на
сухом асфальтобетоне при на-
чальной скорости торможения:
f — 10 км/ч; 3—60 км/ч; -3—220 км/ч

ется тем, что с увеличением ско-
рости уменьшается время пре-
бывания элемента шины в кон-
такте с дорогой. Поскольку ве-
личина деформации резины силь-
но зависит от времени приложе-
ния нагрузки, протектор не успе-
вает обволакивать неровности
дороги и коэффициент трения
покоящихся элементов шины па-
дает.

При торможении с очень вы-
соких скоростей (свыше 100 км/ч)
на кривой фх=ф(») в неустойчи-
вой зоне может появиться мини-
мум (кривая 3). Причины неко-
торого увеличения коэффициента
сцепления заблокированного ко-
леса по сравнению с еще катя-
щимся заключена в интенсивном
нарастании температуры в контакте, что ведет к прихватыва-
нию резины к дороге.

На мокрых дорогах коэффициент сцепления, как правило,
ниже, чем на сухих, и зависит от загрязненности покрытия,
толщины водяной пленки, рисунка протектора и скорости авто-
мобиля. Специфика движения по мокрой дороге заключается в
том, что между шиной и дорогой может иметь место прослойка
воды, играющая роль своеобразной смазки, резко уменьшаю-
щей силы трення. При качении колеса входящие в контакт
элементы шины разрушают водяную пленку, отводят воду по
канавкам протектора за периметр контакта. Сцепление при
этом лишь незначительно отличается от сцепления на сухой до-
роге. Однако чем больше грязи на дороге, тем выше вязкость
грязе-водяной суспензии и тем труднее удалить ее из контакта.

Огромную роль в разрушении пленки и удалении влаги из
контакта играют рисунок протектора и степень его изношен-
ности. Отсутствие или недостаточное сечение поперечных кана-
вок рисунка, а также уменьшающий это сечение износ протек-
тора, препятствуют быстрому отводу воды из контакта. В Со-
ветском Союзе износ протектора регламентирован: эксплуа-
тация автотранспортных средств с износом до глубины рисунка
протектора, меньшей 1 мм (у грузовых автомобилей — мень-
шей 0,5), запрещена. Влияние величины износа шин легковых
автомобилей на коэффициент их сцепления с. мокрой асфаль-
тобетонной дорогой при толщине водяной пленки 1 мм пока-
зано на рис. 16. Рост толщины водяного слоя уменьшает коэф-
фициент сцепления (рис. 17).

Рис. 16. Влияние изношен-
ности протектора шипы лег-
кового автомобиля на зависи-
мость Фх = ф($) при торможе-
нии на мокрой дороге:

> — новый протектор; 2 — протек-
тор, изношенный наполовину; 3 —
«лысый» протектор;

/ — начальная скорость торможе-
шя 32 км/ч; II — 64 км/ч; III —•
96 км/ч

Рис. 17. Влияние толщины во-
дяной пленки на зависимость
Фх^ф(з) при торможении ши-
ны легкового автомобиля на
мокром асфальтобетоне. На-
чальная скорость торможения:
/ — 32 км/ч; II — 64 км/ч; III —
96 км/ч. Толщина водяной пленки:
I — 0,4 мм; 2— 1.0 мм: 3 — 1,9 мм
Результаты экспериментов [39], показанные на рис. 16 и 17,
свидетельствуют о том, что на мокрой дороге скорость автомо-
биля влияет на коэффициент сцепления гораздо больше, чем
на сухой, так как за короткое время пребывания в контакте
элементы протектора не успевают разрушить пленку и удалить
воду за пределы контакта. При достаточной толщине пленки и
определенной (критической) скорости движения набегающие
на дорогу элементы протектора ударно воздействуют на слой
воды, и в зоне контакта создается водяной клин. Шина как бы
всплывает над дорогой. Это явление, получившее название
аквапланирование, чрезвычайно опасно, так как сухое пли по-
лужидкостное трение в контакте шипы с дорогой при аквапла-
нировании заменяется жидкостным — трением слоев водяной
пленки. Такое трение практически не способно удержать коле-
со на заданной траектории. Критическая скорость акваплани-

рования повышается с увеличением длины контакта, нормаль-
ных нагрузок, давления в шине. Увеличение ширины контакта
способствует возникновению аквапланирования.

При торможении на сухом льду коэффициент сцепления
значительно ниже, чем на других сухих покрытиях. Это объяс-

няется более гладкой поверхностью льда и плавлением микро-

неровностей при выделении текла в контакте шины с дорогой.
Результаты соответствующих испытаний показаны на рис. 18.
Влияние скорости на зависимость фж =<p('sj на льду меньше,

чем на других покрытиях, и приводит к обратному эффекту,

что, по мнению В. И. Кнороза, объясняется меньшим временем
на подтаивание льда при высоких скоростях. Характерно, что

кривые срх = ф($) для льда не имеют максимума, разделяющего
устойчивую и неустойчивую зоны. Это говорит о том, что на не-

тающем льду торможение

Рис. 18. Зависимость <рх = ф(з)
при торможении на гладком
льду, имеющем температуру
—4°С, при начальной скорости
торможения:

1 — 48 км/ч; 2 — 32 км/ч; 3—16 км/ч

с заблокированными колесами может
быть столь же эффективным, как и
при еще катящихся колесах. По-
хожие зависимости были полу-
чены на гравийных покрытиях и
на рыхлом снеге, хотя здесь меха-
низм роста коэффициента сцепле-
ния при высоких значениях сколь-
жения иной: скользящее колесо об-
разует перед собой вал гравия или
снега, интенсивно тормозящий дви-
жение.

Все, что было сказано о коэф-
фициенте продольного сцепления

Фх, можно с достаточной степенью
точности сказать и о коэффициенте
поперечного сцепления фу. Измене-
ние боковой реакции /?у имеет след-
ствием изменение деформации ши-
ны и ее скольжение, но в попе-
речном направлении.

Принято зависимость между
боковой силой и соответствую-
щим перемещением выражать в
виде функции <ри = ф(б). Испы-
тания показали, что линейная
зависимость боковой реакции /?у
от угла бокового увода сохра-
няется до углов порядка 3—5°
(рис. 19), затем начинается про-
скальзывание в контакте и ли-
нейность нарушается [25].

Приложение к колесу тормоз-
ного момента резко уменьшает
возможности бокового сцепле-

Рис. 19. Зависимость боковой
реакции Rv от угла бокового
увода 6 при различных нор-
мальных нагрузках

ния. Это легко объяснить, вспомнив, что = у alx +<f>y .На рис. 20
показан так называемый эллипс сцепления — фигура, описан-

ная концом радиуса — вектора, модуль которого равен макси-
мальному коэффициенту сцепления <р. Из рисунка видно, что
если на колесо действует боковая реакция дороги, соответст-
вующая показанному значению коэффициента сцепления <]»у, то
реализуемый при торможении коэффициент продольного сцеп-
ления никак не может быть больше величины . Увеличение
тормозного момента приведет к блокированию колеса.

Огромное влияние скольжения колеса на устойчивость его
движения наглядно иллюстрируется рис. 21. Из него видно, что
в неустойчивой зоне не только уменьшается коэффициент срх,

Рис. 21. Зависимость коэффициен-
тов продольного и поперечного
сцепления <р.с и ср,, от коэффи-
циента скольжения з для различ-
ных углов бокового увода

Рис. 20. Соотношение максималь-
ных величин коэффициентов про-
дольного и поперечного сцепления
шины с дорогой
что имеет следствием ухудшение тормозной эффективности, но
и резко падает коэффициент поперечного сцепления <р^. При
заблокированном колесе он принимает значения, близкие нулю
и достаточно минимальной силы, чтобы началось боковое сколь-
жение колеса.

2.2.4.	Динамика торможения колеса

Обратимся к рис. 5 и напишем сумму моментов, действую-
щих на тормозящее колесо в плоскости его вращения. Момен-
тами, создаваемыми естественными сопротивлениями движе-
нию, можно пренебречь.

/Ит — М^-М) =0,

(2.6

где АД ~ В.хгЛ — момент, создаваемый продольной реакцией
дороги; Mj = <7ку~—инерционный момент; Л момент

d «>
инерции колеса;-----угловое замедление колеса.

а т

С учетом того, что Rx = фхЯг, выражение (2.6) можно пере-
писать в виде

d со

Л/т — Rz — Лс = 0.
d т

(2.7)

Допустим теперь, что гд, Д и R? постоянные величины (та-
кое допущение, относящееся к R?, корректно только для малых
промежутков времени). Тогда, разделив (2.7) на произведение
Rz Гд, получим

1 М	J« d У A

•----ЛД — «г — "г----	= 0.

Rz г д	Rz d т

Компоненты Мт, <fx, являются функциями времени. Поэтому

Таблица 4

Темп нараста- ния давления в тормозном приводе, кгс/сма • с	Максимальное значение коэффи- циента продоль- ного сцепления	^ремя блокирования колеса, с, при началь- ной скорости тормо- жения, км/ч		
		16,0	48,3	96,5
	0.1	0,045	0,065	0,100
350	0,3	0,055	0,081	0,110
	0,5	0,060	0,085	0,115
	0,8	0,060	0,090	0,120

окончательно
моментов (2.6)
представить в виде

сумму
можно

(-) - <fx (') — е (т) = 0. (2.8)

Функция ц(т) пропор-

циональна
моменту,
фициенту
сцепления,

тормозному
фх(т) — коэф-
продбльного
с(г) — замед-

лению колеса. Связь вы-
шеупонянутых функций с
с функцией s = s(t) показана на
рис. 22, построенном по данным
Я. Н. Нефедьева. В устойчивой зо-
не рост тормозного момента сопро-
вождается практически таким же
ростом коэффициента продольного
сцепления. Угловое замедление ко-
леса в этой зоне, пропорциональное

разности между кривыми и и <рх,

мало. Дальнейший рост тормозного Рис. 22. Динамические харак-
момента приводит к тому, что воз- теристики торможения колеса
можности сцепления колеса с дорогой исчерпываются, коэффи-

циент продольного сцепления фх уменьшается, а замедление
колеса быстро растет. При s = 1 колесо блокируется.

Время блокирования колеса чрезвычайно мало. Оно тем
меньше, чем меньше момент инерции колеса, коэффициент сцеп-
ления, начальная скорость торможения и чем больше и интен-
сивнее нарастает тормозной момент. В табл. 4 приведены зна-

чения времени, прошедшего с момента вхождения колеса лег-
кового автомобиля в неустойчивую зону до момента блокиро-
вания [40].

ГЛАВА 3

РЕГУЛИРОВАНИЕ ТОРМОЗНЫХ СИЛ

3.1.	Устойчивость автомобиля при торможении

Обеспечение устойчивости тормозящего автотранспортного
средства в любых условиях движения является основной зада-
чей совершенствования тормозных систем. По данным англий-
ских исследователей [43], число дорожно-транспортных проис-
шествий, причиной которых явилась потеря устойчивости при
торможении, составляет до 50% от общего их числа.

Под устойчивостью автомобиля понимается его свойство сох-
ранять в заданных пределах направление скорости движения
и ориентацию своих продольной и вертикальной осей [32]. Раз-
личают траекторную и курсовую устойчивость автомобиля. Не
вдаваясь в подробности, мы будем понимать под траекторной
устойчивостью свойство автомобиля с достаточной точностью
следовать по заданной криволинейной траектории (поворачи-
вать), под курсовой — следовать по прямой (не изменять на-
правление движения).
Устойчивость автомобиля определяется боковыми реакция-
ми, которые дорога прикладывает к его колесам. Если боковые
силы, возникающие, например, от центробежного эффекта при
повороте, от поперечного уклона дороги, ветра и т. п., меньше
предельной величины боковой реакции, колесо будет двигаться
по заданной траектории, незначительно отклоняясь от нее толь-
ко за счет бокового увода. Если же этот предел превышен, на-
чинается боковое скольжение, и колесо теряет устойчивость.
Таким образом, колесо будет устойчиво;, если

= V Rx + «у 'ртах R;-	(3.1)

Ясно, что чем больше Rx, т. е. чем сильнее тормозится ко-
лесо, тем хуже его устойчивость, а следовательно, хуже устой-
чивость самого автомобиля.

Мощность современных тормозов такова, что даже на са-
мой хорошей дороге водитель может заблокировать колеса
автомобиля. При этом возможны следующие случаи:

потеря траекторной устойчивости в случае блокирования
передних колес. Эти колеса теряют возможность передавать на
автомобиль боковые реакции и, следовательно, он не может
поворачивать и движется только прямо, несмотря на поворот
рулевого колеса водителем. При блокировании колес передней
оси может возникнуть ее занос со скоростью у3 (рис. 23,6).

В результате мост начинает двигаться вокруг центра О со
скоростью vp = ]/~ + V3 . Составляющая Pv возникающей при
этом центробежной силы Рц гасит занос. Практически траек-
торная устойчивость восстанавливается при растормаживании
автомобиля [21];

потеря курсовой устойчивости в случае блокирования зад-
них колес. Невозможность реализовать достаточные боковые
реакции приводит к заносу задней оси (рис. -23,а). Этот вид
заноса, как видно из рисунка, усугубляется действием силы Ру
и прогрессивно нарастает.

Существует мнение, что опытный водитель, оттормаживая и
поправляя траекторию рулем, может погасить занос задней оси.
Опыты показывают, что это справедливо только для начальной
стадии заноса.

Если автомобиль успел отклониться от прямолинейного
направления на угол около 20° (типичное значение для легко-
вых автомобилей), занос уже не может быть прекращен да-
же полным растормаживанием и энергичным маневром с по-
мощью рулевого управления.

Особым случаем является блокирование и передних, и зад-
них колес. Испытания, проведенные на легковых автомобилях
[43], показали, что при одновременном блокировании или опе-
режающем блокировании передних колес автомобиль, как пра-
вило, не терял курсовую устойчивость. Если же задние колеса
46
Рис. 23. Схема заноса мостов автомобиля:
а — занос заднего моста; б — завес переднего моста

блокировались раньше передних на 0,5 с и более, то происхо-
дил занос автомобиля. При блокировании одного заднего ко-
леса заноса не наступало до блокирования другого.

Выявим из выражения (3.1) коэффициент сцепления

]/\2г+*у

?max	п

(3.2)

Анализ формулы (3.2) позволяет наметить пути повышения
устойчивости автомобиля при торможении.

Для того чтобы неравенство (3.2) соблюдалось в любых
условиях эксплуатации, надо соответствующим образом регу-
лировать величины его компонентов. Рассмотрим возможности
такого регулирования.

Максимальная величина коэффициента сцепления «ртах
является функцией многих переменных. Определяющее влияние
на величину (ртах оказывают тип и состояние дорожного покры-
тия. Трудно себе представить способ регулирования этого фак-
тора. Правда, определенным шагом в этом направлении можно
считать применение шипов противоскольжения, сезонных шин
или шин из специальной гидрофильной резины. Однако все эти
решения дороги и эффективны только в постоянных погодных
условиях. Кроме того, шипы изнашивают покрытие дороги, уни-
чтожают разметку, образуют колеи.

В конце 60-х годов у отечественных и зарубежных изобре-
тателей стал популярным другой способ влияния на сцепление
колеса с дорогой — автоматическое выбрасывание под колеса
специальных ковриков, обладающих высокими фрикционными
свойствами. Главный и далеко не единственный порок этого
способа заключается в том, что скольжение колеса, которое,
как будет показано ниже, можно регулировать, подменяется
здесь скольжением по дороге коврика, что регулированию не
поддается.

В качестве курьеза следует упомянуть и о предло-
жениях выстреливать в полотно дороги мощный штырь, тросом
или цепью связанный с автомобилем.

Нормальная реакция дороги Rz зависит от массы автомоби-
ля, положения его центра масс, конструкции подвески, харак-
тера дорожных неровностей и т. п. Если не рассматривать дина-
мику взаимодействия колеса с неровностями, приводящего к
ощутимым колебаниям Rz, около величины, соответствующей
нормальной нагрузке колеса Pz, можно считать, что реакция Rz
целиком определяется соответствующей долей массы автомо-
биля.

Нормальная нагрузка колеса Pz является величиной пере-
менной. Кроме массы автомобиля и положения центра масс, на
нее влияет и режим движения. Так, при разгоне задние коле-
са дополнительно нагружаются, а передние — разгружаются,
при торможении — наоборот. На повороте к тому же происхо-
дит бортовое перераспределение массы. Свои коррективы вно-
сит и уклон дороги. Ясно, что величины такого перераспреде-
ления массы, а значит, и величины нормальных нагрузок колес
зависят от ускорения автомобиля. Единственный практически
достижимый способ регулирования нормальных нагрузок — ре-
гулирование ускорения автомобиля.

Боковая реакция Ry достигает предельных по сцеплению
значений обычно при движении на поворотах, когда боковая
сила выражается следующим образом:

Р у = т .	(3.3)

Р

где т — соответствующая доля массы автомобиля; v —про-
дольная скорость автомобиля; р — радиус поворота.

Формула показывает, что регулировать боковую силу мож-
но, изменяя поступательную скорость автомобиля и радиус
поворота. Поскольку для повышения устойчивости боковую
силу надо уменьшать, становится ясно, что радиус поворота в
этом случае должен быть увеличен, а скорость снижена. К со-
жалению, увеличение радиуса очень часто невозможно, так как
автомобиль должен находиться на повороте в заданном кори-
доре, а уменьшить скорость при торможении на повороте зна-
чит еще сильнее затормозить, т. е. увеличить в формуле (3.2)
компонент Rx для того, чтобы уменьшить компонент Ру. Ничего,
кроме потери устойчивости это, как правило, не дает.
Продольная реакция дороги Rx (тормозная сила) может
быть определена из выражения (2.6):

d <о

Л4Т- -
а т

Rx =-------------

(3.4)

Параметры /к и Гд регулированию не поддаются. Угловое за-
медление колеса —— при прочих равных условиях зависит от
d т

приложенного к колесу тормозного момента. Поэтому парамет-
ром, с помощью которого можно регулировать тормозную силу,
является тормозной момент Л4Т.

Таким образом, единственно целесообразным способом
обеспечения неравенства (3.2), выражающего собой требование
одновременного обеспечения достаточной тормозной эффектив-
ности и хорошей устойчивости движения, является регулиро-
вание тормозного момента с помощью изменения давления в
тормозном приводе.

Рассмотрим возможные пути осуществления такого регули-
рования. Для упрощения вопроса ограничимся прямолинейным
движением автомобиля. Надо сказать, что фактически прямо-
линейная траектория представляет собой последоватепьную
совокупность сопряженных криволинейных участков, кроме того,
на колесо постоянно действуют боковые силы, вызванные не-
ровностями дорожного покрытия, воздушными потоками, бие-
нием колес и т. п. [32]. При торможении за счет неравномер-
ности действия тормозных механизмов на автомобиль начинает
действовать поворачивающий момент, который в пределах за-
паса по сцеплению компенсируется действием боковых реакций
дороги. Таким образом, даже при внешне прямолинейном дви-
жении автомобиля торможение может привести к потере устой-
чивости.

Первый и самый простой путь регулирования заключается
в изменении водителем усилия на тормозной педали исходя из
субъективной оценки сцепления колес с дорогой. Опытные во-
дители при торможении на скользких дорогах иногда добива-
ются успеха, применяя импульсное торможение, т. е. быстро
блокируя и разблокируя колеса (лучше всего тормозить на
грани блокирования, но практически это невозможно). Способ
этот ненадежен, так как слишком многое зависит от квалифи-
кации и внимания водителя, быстроты изменения внешних
условий и т. д.

Следует отметить, что некоторые возможности облегчить
задачу водителя могут быть реализованы при конструировании
транспортного средства.

Вернемся к рис. 3 и представим себе, что максимальные
значения коэффициента сцепления (ртах для всех колес авто-
I—644	-И
мобиля равны, а правые и левые колеса каждого моста тормо-
зятся совершенно одинаково. Это позволяет рассматривать
плоскую задачу, где воздействия на колеса можно заменить
воздействиями на мост.

При торможении действие инерционной силы Р$, вызывает
появление момента, увеличивающего нормальную реакцию на
передний мост и уменьшающего на задний. Если пренебречь
динамикой процесса, податливостью подвески и т. п., то вели-
чины реакций определятся следующим образом:

(jq /	/а \

Rgl =	+	(3.5)

г, ___ Фа /	, Ja \

Rzz--------la — h„-------- •

L \	8 g J

(3.6)

о	Фа Фа

Здесь компоненты Ь и -у- а суть статические осевые мас-
сы, действующие на мосты без торможения; слагаемое
, одинаковое в обеих формулах, есть та доля массы
L g

которая перераспределяется между мостами при данном замедле-
нии /а. Взятые в отношении к массе автомобиля эти реакции в
виде наклонных линий изображены на рис. 24 в функции пара-
метра у =	, который обычно называется относительным

---- Полная масса

—снаряженное
состояние

Рис. 24. Расчетное распределение
тормозных сил и нормальных на-
грузок по осям грузового автомо-
биля:

/ — тормозная сила на заднем мосту;
1 — тормозная сила на переднем мос-
ту; 3 — масса, приходящаяся на зад-
ний мост; 4 — масса, приходящаяся на
передний мост

замедлением или коэффициентом
эффективности торможения. На-
несем на этот график линии, со-
ответствующие отношениям осе-
вых тормозных сил Rx к суммар-
ной тормозной силе. Если при-
нять вполне корректное в данном
случае допущение о постоянстве
распределения тормозной силы
между передними и задними тор-
мозами, то эти линии будут па-
раллельными оси абсцисс.

Учитывая сделанное допуще-
ние о равенстве коэффициентов
сцепления для всех колес авто-
мобиля, легко доказать, что (ржтах
равен предельному на данной до-
роге относительному замедлению
у. Представим, что полностью
груженый автомобиль тормозит
на дороге, где <рЖщах—0,2. Из
рис. 24 видно, что в этом случае
/^>2	'к 2 /

для заднего моста -— > —- (где
va	-гтг
Pi — суммарная тормозная сила, вызывающая замедление), а
для переднего моста	. Следовательно, если води-

Ga Рт

тель разовьет достаточный тормозной момент, первыми забло-
кируются передние колеса. При этом возможен случай, когда
задние колеса вообще не заблокируются. При срхтах=№0,28
колеса обоих мостов заблокируются одновременно. При ср,, max =
=у>0,28 первыми будут блокироваться задние колеса. По-
скольку последний случай представляется более опасным, мож-
но, изменяя соотношение тормозных сил, уменьшить соответст-
вующую зону. Так, распределение, показанное на рис 24
штрих-пунктирными линиями, позволяет получить опережаю-
щее блокирование передних колес при фхтах^70,57.

Автостроители широко применяют этот путь повышения
устойчивости и эффективности торможения. Задние колеса гру-
зовых автомобилей обычно несут большую нормальную нагруз-
ку и поэтому их тормозные механизмы делают мощнее. Напри-
мер, применяя тормозные камеры с большей эффективной пло-
щадью диафрагмы. Наоборот, у легковых автомобилей стати-
ческие осевые массы примерно одинаковы, а это значит, что
даже при самом малоэффективном торможении передняя нор-
мальная нагрузка гарантированно становится больше задней.
Передние тормоза легковых автомобилей, как правило, мощнее
задних (обычно это достигается выбором схемы тормозного ме-
ханизма).

Недостатки этого способа очевидны: он эффективен только
при том коэффициенте сцепления, той полезной нагрузке и тех
координатах центра масс, на которые рассчитывали конструк-
торы.

На рис. 24 пунктиром показаны отношения —у- для
того же автомобиля в снаряженном состоянии. Видно, что в
этом случае во всем диапазоне коэффициента сцепления зад-
ние колеса будут блокироваться первыми.

Таким образом, можно констатировать, что выбор нужной
величины тормозных сил путем регулирования давления в при-
воде водителем малоэффективен из-за изменения нормальных
осевых нагрузок. Очевидно, что этот недостаток можно преодо-
леть, меняя в соответствии с изменением условий торможения
(в том числе и нормальных осевых нагрузок) распределение
тормозных сил.

Этот способ оказался исключительно перспективным. Он
позволил реализовать второй путь повышения устойчивости
автомобиля при торможении — автоматическое регулирование
тормозных сил автомобиля. Средствами такого регулирова-
ния являются специальные приборы тормозного привода —
регуляторы тормозных сил и сложные противоблокировочные
системы.
3.2.	Регуляторы тормозных сил

Рассмотрим, как же должны изменяться тормозные силы
автомобиля, чтобы при любой эффективности торможения, из-
меряемой относительным замедлением у, для любого моста вы-
7?	7?

поднялось условие	Другими словами, чтобы при одн-

Л Ga

наковом коэффициенте сцепления колеса обоих мостов блокиро-

вались одновременно.
Перепишем заданное условие:	Отношение = q

Rz Ga	Ga

можно назвать удельный тормозной силой автомобиля, а отно-

шения = <?! и = — удельными тормозными силами
Rzl	Rz2

соответствующих мостов. Наше условие требует, чтобы выпол-

нялось равенство <71 = <72 = <7-

Определим осевую тормозную силу: Rx = qRz. Легко пока-
зать, что при постоянном коэффициенте сцепления срх max:

?1 — ?2 — Ч — 7 — <?х max •

Отсюда с учетом формул (3.5) и (3.6) получим

Rxi = 7	- (6 + hg 7);	(3.7)

Ga

Rx2 = 7 — (« — hg 7)-	(3.8)

Если тормозные силы будут изменяться в зависимости от
относительного замедления по закону, описанному выражения-
ми (3.7) и (3.8), наше условие будет выполнено.

Задавая параметру у ряд значений, можно получить кри-
вую, связывающую переднюю и заднюю осевые тормозные
силы, удовлетворяющие заданному условию. Такая зависи-
мость, называемая идеальной характеристикой тормозных сил,
на примере типичного грузового автомобиля показана на
рис. 25 (кривая 2). Прямая 1 изображает реальную характе-
ристику, заложенную в конструкции автомобиля.

Каждая точка идеальной характеристики соответствует опре-
деленному относительному замедлению у. Например, в точке А
полностью груженый автомобиль может быть заторможен на
дороге, обеспечивающей (рж max = 0,4 с максимально возможным
относительным замедлением у = 0,4 только при Rxi = 1680 кгс
и Rx2 = 2520 кгс. Причем колеса обоих мостов будут находить-
ся на грани блокирования или же заблокируются одновремен-
но. Теоретически такое же замедление на этой дороге можно
получить и при других сочетаниях тормозных сил. Геометри-
ческое место точек равных замедлений представляет собой се-
52
мейство показанных
на рис. 25 диагональ-
ных прямых. Так, точ-
ка А' показывает, что
у = 0,4 будет получено
при У?х1 = 1400 кгс и
Дх2 = 2800 кгс, а точка
А"— что это же усло-
вие будет соблюдать-
ся при У?х1 = 2400 кгс и
7?ж2=1800 кгс (суммар-
ная тормозная сила,
обеспечивающая за-
данное замедление ав-
томобиля, во всех трех
случаях равна 4200
кгс). Однако в точке

-----Полная масса

----Снаряженное состояние

Рис. 25. Реальная и идеальная характе-
ристики тормозных сил грузового автомо-
биля

А' передние колеса бу-
дут недоторможены по
сравнению с тем, что

позволяет нормальная

осевая нагрузка, на величину А/ =280 кгс, а задние — перетор-
можены на Аг'=280 кгс. В ситуации, соответствующей точке
А", задние колеса будут недоторможены, а передние перетор-
можены: AI"=A2//=720 кгс. Но излишек тормозной силы А/и Аг'
не может быть реализован, так как на дороге с грХтах = 0,4 пе-
редние колеса заблокируются при 7?xi = 1680 кгс, а задние — при
/?х2 = 2520 кгс. В результате соотношение, соответствующее точ-
ке А', приведет к блокированию задних колес и реализации
суммарной тормозной силы, равной всего лишь 3920 кгс (отно-
сительное замедление 0,37), а соотношение А" —к блокирова-
нию передних колес и реализации /5т = 3480 кгс (у = 0,33). В
обоих случаях будет проигрыш в эффективности торможения
и опасность потери устойчивости автомобиля.

В действительности изменение тормозных сил происходит в
соответствии с реальной характеристикой — прямой 7. Ясно,
что на дорогах с «рхтах^О.ЗЗ (точка В) такая конструкция ра-
бочей тормозной системы приведет к опережающему блокиро-
ванию передних колес, а при (ржтах>0,33 к опережающему бло-

кированию задних.

Для того чтобы предотвратить уменьшение эффективности
торможения вследствие недоиспользования сцепной массы и
обеспечить одновременное блокирование передних и задних
колес, необходимо реальную характеристику тормозных сил
максимально приблизить к идеальной. Данная задача с опре-
деленной точностью решается регуляторами тормозных сил.
Эти приборы устанавливаются обычно в заднем контуре тор-
мозного привода и при нарастании давления до заданной вели-
чины изменяют коэффициент передачи1 заднего контура при-
вода, в результате чего реальная характеристика меняет на-
клон (отрезок ВС ломаной 3). Новая характеристика позволяет
в диапазоне реальных значений коэффициента фатах сохранить
опережающее блокирование передних колес.

К сожалению, реальная характеристика 3 будет удовлетво-
рительной только при данном весовом состоянии автомобиля.
На рис. 25 показано, что идеальная характеристика автомобиля
в снаряженном состоянии значительно отличается от кривой 2
для полной нагрузки. Соответственно отличается и семейство
линий равных замедлений. Для того чтобы удовлетворить но-
вым условиям, необходимо по-другому изменить реальную ха-
рактеристику, например, сместив место ее излома в точку В'.
Иногда такого результата добиваются изменением наклона от-
резка В'С'.

Рассмотрим принцип действия типичных регуляторов тор-
мозных сил. При их конструировании обычно полагают, что
осевая тормозная сила пропорциональна давлению р в соот-
ветствующем контуре привода. Это значит, что рабочую харак-
теристику регулятора можно строить в координатах рь р2- Для
типичных тормозных приводов, не имеющих регулятора,
р2 = kp{, где обычно k = 1.

Рабочая характеристика регулятора характеризуется двумя
параметрами (рис. 26,а):

точкой срабатывания регулятора а0 с координатами рю и
р2о, обозначающей место на характеристике, до которого
Pi=P2=P, т. е. регулятор не исправляет характеристику при-
вода;

1 Коэффициентом передачи называется отношение изменения величины
какого-либо параметра на выходе устройства или системы к изменению его
входной величины.
коэффициентом передачи регулятора k0, являющимся тан-
генсом угла наклона рабочей характеристики регулятора при
Р>Рю = Р20- В этой зоне р2 =Рго + k0(pi — pi0).

Существующие регуляторы по виду их рабочей характерис-
тики можно разделить на два типа:

ограничители давления, которые в диапазоне давлений
р>Ро просто ограничивают давление в заднем контуре привода
величиной рго- Для них k0 = 0. Регуляторы этого типа распро-
странены мало, так как их реальная характеристика чрезмерно
отличается от идеальной;

компенсаторы давления, которые после точки ц0 изменяют
наклон характеристики

Компенсаторы давления можно разделить на четыре группы
(соответствующие рабочие характеристики показаны на
рис. 26). Компенсаторы с характеристиками, показанными на
рис. 26, а, б, применяются в основном на автомобилях с гидро-
приводом, а на позициях в, г, и д того же рисунка —в пневма-

тических тормозных приводах.

Рассмотрим работу типичных компенсаторов давления.

На автомобилях ВАЗ применяется регулятор тормозных
сил, являющийся компенсатором давления, соответствующим
рис. 26,6. Его конструкция показана на рис. 27.

В корпусе 1 расположен клапан 6, который в расторможен-
ном состоянии пружиной 7, действующей через обойму 9, при-
жат к торцу пробки 12. Торцы пробки и клапана выполнены
таким образом, что между деталями образуется полость 2, свя-
занная через канал И с колесными цилиндрами задних тормоз-
ных механизмов. В торец пробки упирается разрезное коль-

цо 3, определяющее положение упругого
седла 10 клапана. Полость 4 под седлом
клапана связана с главным тормозным
цилиндром через канал 8. Хвостовик
клапана опирается на конец торсиона 5,
угол закрутки которого, и сила Р, при-
ложенная к клапану, зависят от прогиба
задней подвески. При увеличении проги-
ба, т. е. повышении нормальной нагрузки
на ось, сила Р возрастает.

При торможении жидкость от главно-
го тормозного цилиндра через канал 8,
полость 4 и зазоры между обоймой 9,
седлом 10, кольцом 5, клапаном 6 попада-
ет в полость 2 и далее в колесные ци-
линдры.

Силы торсиона 5, пружины 7 и давле-
ния, действующего на нижний кольцевой
торец головки клапана, стремятся при-
жать клапан к пробке 12. Давление, при-

Рис. 27. Компенсатор
давления автомобилей
семейства ВАЗ
ложенное к верхнему торцу клапана, наоборот, стремится его
опустить. При достижении давлением определенного значения
(ро) последняя сила превышает сумму предыдущих, и клапан
садится на седло 10, разрывая связь между главным тормоз-
ным цилиндром (давление p = pi) и задними колесными цилинд-
рами (рг). С этого момента (точка ао на рис. 26,6) рост давле-
ния в полости 4 (рис. 27) приводит к тому, что под действием
суммарной силы торсиона, пружины и возросшего давления р
образовавшийся за счет осадки клапана объем полости 2 стре-
мится уменьшиться и давление в задних колесных цилиндрах р?
также растет. Но так как площадь верхнего торца клапана
больше, чем нижнего, давление в полости 2 всегда будет мень-
ше давления р, создаваемого главным тормозным цилиндром.

При изменении нагрузки на задний мост изменяется и сила
торсиона Р, а следовательно, закрытие клапана 6 происходит
при другом значении р0 и точка срабатывания на рабочей ха-
рактеристике смещается. Однако в любом случае коэффициент
передачи k0, определяемый отношением площадей клапана,
остается постоянным.

Типичным компенсатором давления, имеющим лучевую ха-
рактеристику (рис. 26,г), является регулятор тормозных сил
тяжелых грузовых автомобилей КамАЗ с пневмоприводом ра-
бочей тормозной системы. Конструктивная схема этого регуля-
тора изображена на рис. 28.

Регулятор устанавливается на раме, а его рычаг 6 через
упругий элемент соединяется с тележкой автомобиля. Упругий
элемент защищает регулятор от
вибраций тележки. У полностью
груженого автомобиля рычаг 6 на-
ходится в верхнем положении. На
сферическую головку рычага опи-
рается шток 4. Его положение пол-
ностью определяется положением
рычага 6, а следовательно, нагруз-
кой автомобиля. При торможении
сжатый воздух через вход / посту-
пает в пространство над поршнем
3 и начинает его перемещать. Од-
новременно с помощью трубки 11
давление создается под плунжером
8, который обеспечивает надежный
контакт штока 4 и рычага 6. Сов-
местно с поршнем 3 движется и
клапан 2. Сначала он перекрывает
атмосферное отверстие в штоке 4,
а затем, отрываясь от своего седла,
пускает сжатый воздух через выход
7 к тормозным камерам.

Рис. 28. Регулятор тор-
мозных сил автомобилей
семейства КамАЗ
Сжатый воздух попадает также в полость под диафраг-
мой 5, прикрепленной к поршню 3, и оказывает на нее давление,
направленное против хода поршня. После того как давление на
входе и выходе регулятора установится, сила, приложенная к
поршню <3 снизу, оказывается несколько большей, и он подни-
мается до тех пор, пока клапан 2 не закроется. Теперь давле-
ние на входе и выходе регулятора одинаково, что и требуется
для полностью груженого автомобиля (прямая k на рис. 26,5).

У частично груженого или порожнего автомобиля угол по-
ворота рычага 6 будет другим, и шток 4 установится ниже, а
следовательно, при нарастании давления поршень будет совер-
шать больший ход.

С наружной стороны поршня имеются радиальные реб-
ра 12, расположенные в пространстве между аналогичными
ребрами 10 корпуса регулятора. При полной нагрузке автомо-
биля ребра 12 не выступают за ребра 10 и диафрагма 5 при-
жимается только к последним, не передавая усилия на пор-
шень 3. В других весовых состояниях ребра 12 выступают тем
больше чем больше рабочий ход поршня 3. Таким образом, актив-
ная площадь диафрагмы 5 зависит от положения штока 4, т. е. от
нагрузки автомобиля. Чем больше активная площадь, тем при
меньшем давлении под диафрагмой закроется клапан 2. Для
каждого положения штока коэффициент передачи будет иным
(прямые ko, k о и т. д. на рис. 26,5). При растормаживании все
элементы регулятора возвращаются в исходное положение и
сжатый воздух из тормозных камер через штуцер 7 и отвер-
стие в штоке 4 уходит в атмосферу, отгибая края резинового
клапана 9.

Регуляторы тормозных сил в значительной степени влияют
на эффективность торможения и устойчивость автомобиля и
поэтому требует особой внимательности в эксплуатации. Не-
обходимо периодически проверять крепление регулятора и эле-
ментов его соединения с мостом, очищать тяги и рычаги от
грязи и посторонних предметов. Замена моста или деталей под-
вески должна сопровождаться регулировкой рычагов привода,
причем делать это следует квалифицированному персоналу.
Неточность установки регулятора тормозных сил может при-
вести к дорожно-транспортному происшествию.

Регуляторы тормозных сил получили в настоящее время ши-
рокое распространение. Они применяются на многих видах
автотранспортных средств и особенно эффективны на корот-
кобазных автомобилях с высоким центром масс и на автомоби-
лях со значительной разницей статических и динамических нор-
мальных нагрузок. Но даже самый лучший регулятор тормоз-
ных сил не реагирует на динамику торможения колеса, не учи-
тывает разницы коэффициентов сцепления на разных колесах.
На работу регуляторов влияет точность их установки, эксплуа-
тационные износы рессорных опор, остаточная деформация
рессор, поворот заднего моста при торможении и многое дру-
гое. Большим недостатком регуляторов является то, что при их
выборе предполагается постоянство свойств тормозных меха-
низмов, стабильность их основной характеристики — зависи-
мости тормозного момента от давления в приводе. Между тем
эта характеристика очень сильно зависит от таких эксплуата-
ционных параметров, как скорость автомобиля и температура
в контакте фрикционной пары тормоза.

Таким образом, можно утверждать, что регуляторы тормоз-
ных сил лишь в ограниченной степени улучшают устойчивость
при торможении. Гораздо полнее позволяет решить этот вопрос
применение на автомобилях принципиально новых, устройств —
электронных противоблокировочных систем.

3.3.	Противоблокировочные системы

Противоблокировочная система (ПБС) предназначена для
того, чтобы вне зависимости от условий торможения обеспе-
чивать такое относительное движение колес, при котором соз-
дается оптимальное сочетание их устойчивости и тормозной
эффективности.

Выше было показано, что ни водитель, ни регулятор тормоз-
ных сил не способны достаточно точно решить эту задачу. Для
такого решения необходимо, чтобы управляющее устройство,
способное быстро и правильно регулировать давление в тор-
мозном приводе, получало бы информацию от колеса, объекта,
непосредственно воспринимающего реакции дороги. Другими
словами, необходима обратная связь от объекта регулирования
к такому управляющему устройству.

На рис. 29 показана структурная схема типичной ПБС,
состоящей из следующих элементов:

объекта регулирования, куда входят исполнительный орган
привода, тормозной механизм и контактирующее с дорогой ко-
лесо;

датчиков угловой скорости колес (в зависимости от приня-
того закона регулирования в ПБС могут использоваться и дру-
гие датчики: ускорения колеса, ускорения автомобиля, давле-
ния в приводе и т. п.);

управляющего блока;

модуляторов давления в тормозном приводе.

Последние три элемента, обведенные па рис. 29 пунктиром,
являются принципиально новыми в конструкции автомобиля.
На рисунке показаны некоторые параметры и характеристики
звеньев ПБС, которые влияют на процесс регулирования. Гис-
терезис и инерционность тормозного привода и тормозных ме-
ханизмов, дисбаланс колеса, неровности дороги, случайные
изменения коэффициента трения в тормозе, коэффициента сцеп-
58
Рис. 29. Схема типичной противоблокировочной системы
ления и т. п. в значительной степени затрудняют этот процесс.
Сейчас не вызывает никаких сомнений необходимость совер-
шенствования многих элементов автомобиля с целью приспо-
собить автомобиль к применению на нем ПБС.

Из рассмотрения рис. 29 становится ясно, что ПБС, вопреки
распространенному мнению, не является частью рабочей тор-
мозной системы автомобиля, как, например, регулятор тормоз-
ных сил. Эти системы лишь частично совпадают по своей струк-
туре.

Надо сказать, что ПБС издавна использовалась в авиации
и на железной дороге. Естественным было поэтому использо-
вать аналогичные конструкции и на автомобиле. Однако такие
попытки не увенчались успехом из-за различий в условиях
торможения самолета и автомобиля (главное различие состоит
в том что диапазон изменения коэффициента сцепления на
взлетно-посадочной полосе значительно уже, сцепление ста-
бильнее по длине и ширине полосы, зачастую качество полосы
можно оценить предварительно и вручную установить нужный
Зфовень регулирования [44]). Из-за сложности и низкой надеж-
ности не наили применения автомобильные ПБС механическо-
го и электромеханического типов.

К концу 60-х годов стало ясно, что создание высококачест-
венных ПБС массового применения может быть осуществлено
только с помощью электроники — поистине всемогущего сред-
ства автоматизации многих производственных процессов.
В настоящее время разработкой и внедрением НБС заняты
практически все крупные автомобильные и тормозные фирмы
мира: GMC, Chrysler, Ford, Bendix, Girling, Bootes,
Westinghouse, FIAT, DBA, Knorr, Bosch и многие другие. Неко-
торые конструкции прошли испытания и начато их внедрение.
ПБС еще не стали традиционным оборудованием автомобиля,
и опыт их эксплуатации невелик. Однако уже сейчас можно
сформулировать технические требования, которым должны
удовлетворять эти системы.

3.3.1.	Технические требования к ПБС

1.	ПБС должна в любых условиях торможения обеспечивать
автотранспортному средству сохранение курсовой и траектор-
ной устойчивости движения. При этом имеется в виду, что
максимальный коэффициент сцепления может изменяться от
0,05 до 1,0 и быть различным под разными колесами автомо-
биля, начальная скорость торможения может достигать мак-
симальных значений, полезная нагрузка — меняться от нуля до
максимума, приложение усилия к тормозной педали может
быть «паническим», т. е. максимально быстрым.

Выполнение этого требования позволит водителю не только
удержать автомобиль на прямой, но и объехать возникшее пре-
пятствие, а при торможении на повороте избежать заноса.

2.	ПБС должна по возможности улучшать тормозную
эффективность автомобиля. Следует отметить, что ПБС, отве-
чающая одновременно обоим этим требованиям, получается
пока еще слишком дорогой и сложной. Поэтому сейчас допу-
скают некоторый проигрыш в эффективности торможения, если
при этом будет обеспечено сохранение устойчивости.

3.	ПБС не должна препятствовать нормальной работе тор-
мозного управления автотранспортного средства. При любом ее
отказе водитель должен иметь возможность затормозить авто-
мобиль обычным способом. Кроме того, специальное устройство
должно сигнализировать ему об отказе ПБС. Для того чтобы
ПБС не препятствовала остановке автомобиля, нижний предел
ее срабатывания по скорости ограничивают величиной 5—
12 км/ч.

4.	ПБС в течение некоторого времени должна выполнять
свои функции при выключенном двигателе, т. е. при неработаю-
щем источнике энергии, питающем ПБС сжатым воздухом, ва-
куумом или тормозной жидкостью.

5.	Работа ПБС не должна значительно ухудшать комфорта-
бельность автомобиля. Резкое изменение тормозных сил на
колесах, особенно если эти изменения совпадают по фазе, при-
водит к весьма чувствительным для пассажиров толчкам.
6.	ПБС не должна усложнять и удорожать обслуживание и
ремонт автомобиля. На практике обслуживание ПБС сведется
к регулировке зазоров в датчиках при монтаже колесного
узла. Обслуживание модуляторов не представит сложности, так
как по конструкции они не сложнее обычной тормозной аппа-
ратуры (клапанов, усилителей, кранов). Управляющий блок
при отказе должен заменяться на новый, поскольку ремонт и
наладка сложных электронных схем невозможны в условиях
эксплуатации.

7.	ПБС не должна требовать изменения навыков управле-
ния автомобилем. Здесь следует сказать об одной негативной
стороне ПБС: ее применение неизбежно приведет к тому, что
водитель привыкнет в любых дорожных условиях излишне сме-
ло управлять тормозами, и внезапный отказ ПБС будет чреват
дорожно-транспортным происшествием.

8.	ПБС не должна существенно увеличивать стоимость авто-
мобиля. Безусловно, применение дополнительных механических
и электромеханических устройств, а особенно сложной элект-
роники будет весьма дорого при мелкосерийном производстве
ПБС. Такая система для двухосного тягача оценивается по за-
рубежным данным в 700 долларов. Однако массовое произ-
ство существенно удешевляет систему: переход от выпуска
200 комплектов в год к 10 тыс. снижает стоимость ПБС на
75%.

Существующие ПБС далеко не всегда отвечают всем этим
требованиям. Однако даже самые примитивные ПБС обеспе-
чивают безопасное торможение лучше среднего водителя.

3.3.2.	Принцип действия ПБС

Существующие в настоящее время ПБС, несмотря па обилие
конструктивных вариантов, различаются по принятому закону
управления (алгоритму). Целый ряд ПБС используют алго-
ритм, в котором обратная связь осуществляется согласно изме-
нению замедления колеса в относительном движении. Такой
алгоритм позволяет добиться хорошего регулирования на
достаточно ровных и однородных по сцеплению дорогах, т. е.
в большинстве случаев эксплуатации. Информацию такая ПБС
получает от встроенного в колесо датчика угловой скорости.

Рассмотрим работу типичной ПБС, работающей «по замед-
лению» [45]. Графики изменения давления в приводе р, замед-
d v т

ления ---- и скорости ут колеса в относительно^м движении,

d t

переносной скорости колеса уп = иа, коэффициентов продоль-
ного скольжения s, продольного сцепления <рх и коэффициен-
та |i, пропорционального тормозному моменту, показаны на
рис. 30 и 31.
Рис. 30. Изменение некоторых па-
раметров тормозной системы и
движения колеса при работе ПБС

При нажатии на тормозную
педаль давление в приводе
нарастает, что приводит к рос-
ту замедления колеса в отно-
сительном движении и про-
дольного его скольжения. Пос-
ле того как будет пройден
максимум на кривой <рж =<₽(«)»
замедление колеса начинает
прогрессивно увеличиваться,
что сигнализирует о стремле-
нии колеса к блокированию.
Этот этап работы ПБС, кото-
рому соответствуют отрезки
О—1 кривых на рис. 30 и 31,
можно назвать фазой I (за-
тормаживания или нарастания
давления).

Управляющий блок (УБ)
ПБС фиксирует, что замедле-
ние в точке 1 достигло задан-
ной пороговой величины (ус-
тавки) Ci, и отдает приказ мо-
дулятору уменьшить давление
в приводе. Падение давления
начинается с некоторым за-
паздыванием, обусловленным
свойствами ПБС. Так начина-
ется фаза II (растормажива-
ния или сбрасывания давле-
ния), которой соответствуют
отрезки 1—2. Замедление ко-
леса начинает уменьшаться и
в точке 2 приближается к ну-
лю. Такое его значение прини-
мается за вторую уставку С 2-
Зафиксировав ее, УБ подает
команду модулятору стабили-
зировать давление в приводе.
Колесо приобретает ускорение
в относительном движении, и

Рис. 31. Изменение коэффициентов Ф
и м яри работе ПБС
его скорость приближается к скорости автомобиля, что озна-
чает уменьшение проскальзывания, а следовательно, нарастание
коэффициента <рж (отрезок 2—3). Эта фаза работы ПБС назы-
вается фазой III (фиксирования давления).

Поскольку тормозной момент в это время поддерживается
постоянным, максимум ускорения колеса в относительном дви-
жении будет соответствовать максимуму коэффициента про-
дольного сцепления (расстояние между точками 3 на рис. 30).
Этот максимум ускорения выбирается в качестве третьей устав-
ки С3, зафиксировав которую, УБ отдает приказ снова увели-
чить давление в тормозном приводе, и после точки 3 начинает-
ся фаза I нового цикла работы ПБС. Таким образом, система
заставляет тормозной момент изменяться по замкнутому кон-
туру 1—2—3—1 (рис. 30), в результате чего колесо реализует
близкие к максимуму значения коэффициента продольного сцеп-
ления и достаточно большие значения коэффициента боко-
вого сцепления qy Изменение параметров в случае блокирова-
ния колеса показано пунктирными линиями. Во многих ПБС
давление только сбрасывается и наращивается; график его
зависимости от времени имеет вид пилы. Такие системы мож-
но назвать двухфазовыми в отличие от описанной выше трех-
фазовой системы.

В показанном примере ПБС выдерживает интервал сколь-
жения колеса приблизительно равным 0,l<s<;0,3. Естественно,
что уменьшение скорости колеса (при последующих циклах или
при меньшей начальной скорости торможения) приведет к рос-
ту этого интервала, а значит, к уменьшению среднего реали-
зуемого коэффициента <рж. Поэтому уставку Ci делают зависи-
мой от скорости колеса.

Описываемый алгоритм регулирования «по замедлению»
приводит к значительным трудностям, связанным с точным
дифференцированием дискретного сигнала скорости, а также к
сбоям при резком изменении кривой фж=ф($)< например, при
движении по неровной дороге. Кроме того, колесо с большим
моментом инерции вообще может блокироваться медленно, и
уставка С[ не будет достигнута. Поэтому в некоторых систе-
мах предусматривается или дополнительное срабатывание по
заданной величине коэффициента s или же ПБС целиком ра-
ботает только «по проскальзыванию». В последнем случае ПБС,
кроме относительной скорости колеса, вычисляет и его перенос-
ную скорость. Затем определяются текущие значения коэффи-
циента s, которые сравниваются с уставкой, соответствующей
максимуму на кривой фж = <p(s). При этом имеется в виду, что
при изменении нормальных нагрузок колеса, движении по не-
ровностям, при смене покрытия положение этого максимума
изменяется незначительно и такая ПБС получает возможность
обеспечить хорошее регулирование даже в сложных и перемен-
ных условиях торможения.
Однако огромной сложностью в реализации такой ПБС яв-
ляется необходимость точного определения скорости автомо-
биля. Наиболее перспективно в этом отношении применение
радарных устройств. Пока же эта задача решается косвенны-
ми путями. Например, вычисляется средняя арифметическая
скорость всех колес, которая считается весьма близкой к так
называемой опорной скорости колеса vR, соответствующей опти-
мальному значению коэффициента s. На рис. 31 показана vR
при зОпт = 0,2. Это допущение корректно, поскольку колеса бло-
кируются неодновременно, и можно предположить, что три ко-
леса из четырех в данный момент находятся в состоянии опти-
мального проскальзывания и расхождение между средней и
опорной скоростями мало. Существуют ПБС, где скорость авто-
мобиля вычисляется интегрированием сигнала датчика линей-
ного замедления, однако на точность сигнала слишком большое
влияние оказывают неровности и уклон дороги, точность уста-
новки датчика и т. д.

3.3.3.	Конструкция ПБС

Специфическими элементами ПБС являются датчики угловой
скорости колес, управляющий блок и модуляторы.

В подавляющем большинстве ПБС используются бесконтакт-
ные электромагнитные датчики, состоящие из ротора в виде
диока (или барабана), на периферии которого выполнены
зубья, а иногда прорези. Ротор соединен с колесом автомобиля.
На какой-либо неподвижной части моста крепится статор дат-
чика, содержащий один или несколько электромагнитов. Про-
хождение зубьев ротора у полюсов статорных магнитов изме-
няет магнитный поток и наводит в обмотках электродвижущую
силу (ЭДС) синусоидальной формы. Частота колебаний ЭДС
пропорциональна скорости вращения колеса. Такие датчики
называются генераторными. Их характеристики сильно зависят
от зазора между ротором и статором, величина которого может
меняться от биений элементов колесного узла, износов, точности
регулировки и т. п.

Менее распространены трансформаторные датчики, где к
обмоткам магнитов постоянно подведен ток высокой частоты
(порядка 200 кГц) от специального генератора. Зубья ротора
в этом случае играют роль экрана и модулируют несущую час-
тоту пропорционально скорости колеса.

Датчики ПБС обычно размещают в колесе так, чтобы они
были защищены от воздействия пыли и высоких температур,
которые могут развиваться в тормозном механизме.

Управляющий блок (УБ) ПБС состоит из следующих эле-
ментов: преобразователей частоты сигнала, поступающего от
датчиков, в напряжение, величина которого пропорциональна
скорости колеса; логических элементов, сравнивающих это на-
пряжение с уставками, хранящимися в памяти блока; усилите-
64
леи, посылающих модуляторам достаточно мощные команды;
схемы контроля исправности ПБС.

Применение в УБ интегральных схем позволяет сделать его
миниатюрным. Управляющий блок заливается пластмассой, за-
щищающей схему от воздействий среды. Благодаря малым
размерам УБ может быть установлен практически в любом
месте автомобиля.

Модуляторы ПБС непосредственно изменяют давление в тор-
мозном приводе согласно командам УБ. Процесс регулирования
осуществляется модуляторами с достаточно высокой частотой
(3—8 Гц в пневматических приводах и до 20 Гц в гидравли-
ческих). Для этого в модуляторах используются быстродей-
ствующие электромагнитные клапаны.

Все существующие ПБС работают циклически: их модулято-
ры растормаживают и вновь затормаживают колеса. Такой
принцип работы требует наличия источника энергии для пов-
торных затормаживаний. Эта проблема особенно остра для
автомобилей с гидроприводом тормозов. Решить ее можно либо
использованием резервов вакуумного усилителя, что характер-
но для американских легковых автомобилей, либо применением
в тормозном приводе насоса и аккумулятора энергии, что ти-
пично для европейского автостроения. Таким образом, повы-

шение давления во время фа-
зы I в рабочей полости моду-
лятора осуществляется элект-
ромагнитом, который или сое-
диняет ее с аккумулятором
энергия (пневматические и гид-
родинамические приводы), или
уменьшает объем этой полости
(гидровакуумные приводы).

Весьма разнообразны по
конструкции модуляторы пнев-
матических ПБС. Для них ха-
рактерно применение эффекта
пнезмоусиления, который за-
ключается в том, что для пе-
ремещения клапанов пол-
ностью или частично использу-
ется энергия сжатого воздуха.
Это позволяет уменьшить мощ-
ность электромагнитов, кото-
рые выполняют лишь управ-
ляющие функции.

Модуляторы ставятся на
подрессоренных частях авто-
мобиля как можно ближе к
исполнительн'Ым органам при-
5—649

Рис. 32. Схема модулятора ПБС,
выполняющего функции ускори-
тельного клапана и клапана быст-
рого оттормаживания
вода. Иногда их устанавливают и непосредственно на тор-
мозные камеры.

В пневматических ПБС в последнее время отмечается тен-
денция объединять модулятор с ускорительным клапаном или
клапаном быстрого оттормаживания. На рис. 32 показан трех-
фазовый модулятор, выполняющий функции этих клапанов. При
обычном торможении клапан 6 закрыт и воздух по каналам 1,
3 и 5 поступает в полость 9. Поршень 10 опускается и, закры-
вая седлом 17 атмосферный выход 15, перемещает клапан 13.
Сжатый воздух из специального ресивера через канал 14, по-
лость 11 и канал 16 поступает в тормозные камеры. На этом эта-
пе модулятор работает как ускорительный клапан. Фа-
за растормаживания наступает, когда УБ подает напряжение на
обмотки электромагнитов 4 и 7. Клапан 2 закрывается, отсекая
модулятор от тормозного крана, а клапан 6 сбрасывает воздух
из полости 9 в атмосферу через канал 8. Поршень 10 подни-
мается, клапан 13 садится па седло 12 и разобщает ресивер и
тормозные камеры. Воздух из последних выпускается в атмо-
сферу через открытый канал 15. Во время фазы фиксирования
УБ снимает напряжение с электромагнита 7, клапан 6 закры-
вается и давление в полости 9 стабилизируется. При этом за-
крыты как канал 14, так и канал 15. При растормаживании все
элементы модулятора возвращаются в исходное положение и
сжатый воздух из камер сбрасывается в атмосферу через кана-
лы 16 и 15. Модулятор играет роль клапана быстрого оттор-
маживания.

3.3.4.	Схемы применения ПБС

Выше было показано, как ПБС обеспечивает эффективное
торможение и устойчивость одного колеса автотранспортного
средства. Однако поведение автомобиля на дороге определяется
всеми его колесами, поэтому большое значение имеет выбо?
схемы ПБС для автомобиля или автопоезда в целом. На первые
взгляд, наилучшим кажется применение ПБС, управляющее
каждым колесом. Но это не совсем так. Проанализируем наи-
более распространенные схемы применения ПБС с точки зрения
основных требований: устойчивости, тормозной эффективности,
комфортабельности и стоимости.

На рис. 33 показаны наиболее распространенные с.хсмь:
применения ПБС. Для удобства описания схем справа от каж-
дой проставлен ряд цифр: первая цифра обозначает число дат-
чиков угловой скорости передних колес; вторая — число моду-
ляторов на переднем мосту; третья и четвертая — то же, для
заднего моста автомобиля.

Схема 2222. ПБС индивидуально контролирует все колес;
автомобиля. При этом обеспечивается максимальная устой
чивость и эффективность торможения. Однако при торможени»
на повороте, когда нормальная нагрузка перераспределяется о
66
О,Датчик ПВС; О Модулятор ПВС;

•—— Коммуникации ПбС

О Уб ПВС,	Тормозной придав',

Рис. 33. Некоторые схемы применения ПБС

внутреннего борта на наружный, или на дороге с бортовой не
равномерностью коэффициента сцепления (например, левые
колеса на сухом асфальте, правые — на скользкой обочине),
тормозные силы справа и слева будут сильно отличаться. Это
неизбежно приводит, во-первых, к появлению момента, стремя-
щегося развернуть автомобиль (поскольку ПБС не дает колесам
блокироваться, заноса не будет, но следствием этого момента
является движение автомобиля с увеличенным углом увода;
траектория при этом легко выправляется рулем). Во-вторых,
появляется момент на управляемых колесах, а значит, и на
рулевом колесе. И если водитель не сумеет во время среагиро-
вать, автомобиль может потерять траекторную устойчивость.

Схема 2222 обеспечивает хорошую комфортабельность, по-
скольку колебания тормозных сил разных колес с большой
вероятностью не совпадут по фазе из-за случайности процессов.
Эта схема отличается наибольшей стоимостью.

Схема 2221. ПБС индивидуально контролирует передние ко-
леса; задние тормоза обслуживаются одним модулятором. При
этом возможны два варианта регулирования тормозных момен-
тов задних колес:

по сигналу, идущему с того колеса, которое находится в
худших по сцеплению условиях, т. е. блокируется первым.
Этот принцип носит название <селект лоу» (si). Такая схема
ликвидирует разворачивающий момент на заднем мосту, ио
А*	67
оставляет его на рулевом колесе. На повороте устойчивость
против заноса может даже увеличиться, так как наружное
колесо создает меньшую тормозную силу и воспринимает боль-
шую боковую реакцию;

по сигналу, идущему с колеса, находящегося в лучших по
сцеплению условиях. Этот принцип носит название <селект хай»
(sh). Данная схема на однородной и прямолинейной дороге
обеспечивает хорошую устойчивость и тормозную эффектив-
ность.

При торможении на повороте или на неоднородной по
сцеплению дороге в случае si, отмечается некоторая потеря
эффективности торможения, тем большая, чем больше задняя
нормальная нагрузка (по этой причине схема 2221 st чаще
применяется на легковых автомобилях). Потеря эффективности
по сравнению со схемой 2222 может достигать у легковых
автомобилей 10—20%, и у грузовых даже 40—50%.

В случае применения принципа sh потеря эффективности
значительно меньше, но колесо, находящееся на скользкой по-
верхности, блокируется, а это, помимо износа шин, приводит к
повышенному износу дифференциала и к значительному
уменьшению запаса курсовой устойчивости.

Комфортабельность автомобиля при схеме 2221 несколько
хуже, поскольку колебания задних тормозных моментов син-
фазны. Стоимость такой ПБС по некоторым данным меньше,
чем у схемы 2222 на 40%.

Схема 2122. Отличительной чертой этой схемы является от-
сутствие момента на рулевом колесе при использовании прин-
ципа si. У грузовых автомобилей, где доля задних тормозов в
создании суммарной тормозной силы больше, потеря эффек-
тивности торможения по сравнению со схемой 2222 будет
минимальна. Схема достаточно экономична и комфор-
табельна.

Схема 2121. ПБС в этой схеме особенно привлекает своей
экономичностью и достаточно высокой комфортабельностью.
Обычно здесь на обоих мостах принимают принцип s.l. Это
обеспечивает отличную курсовую и траекторную устойчивость,
но при бортовой неоднородности сцепления и на повороте при-
водит к заметному увеличению тормозного пути. Для повыше-
ния тормозной эффективности иногда применяют принцип sh
для регулирования задних колес.

Схема 0021. Эта схема, обычно использующая принцип si,
позволяет получить хорошую курсовую устойчивость автотранс-
портного средства, но допускает блокирование передних колес
и потерю траекторной устойчивости. Снижение эффективности
по сравнению со схемой 2222 особенно велико у автомобилей
с большой задней осевой массой при торможении на неодно-
родной дороге и на повороте. Комфортабельность ПБС этой
схемы низка, однако она улучшается с увеличением частоты
68
срабатывания ПБС и массы автомобиля. Стоимость ПБС не-
велика.

Схема ООП. При этой схеме, использующейся на заднепри-
водных автомобилях, датчик устанавливается на хвостовик
ведущей шестерни главной передачи. При этом автоматически
обеспечивается принцип si. Такая ПБС по характеристикам не
отличается от схемы 0021, но дешевле ее и, главное, легко мо-
жет быть установлена на автомобилях действующего парка.

Самой опасной ситуацией при торможении седельных авто-
поездов является их складывание. Причиной этого служит бло-
кирование задней оси тягача.

Это явление полностью устраняется применением на авто-
поездах ПБС типа ООП, наиболее дешевой и практически не
требующей доработки автомобиля.

3.3.5.	Результаты, испытаний ПБС

В настоящее время накоплен значительный эксперименталь-
ный материал, позволяющий утверждать, что ПБС практически
в любых условиях торможения обеспечивает устойчивость авто-
мобиля. Весьма представительные испытания ПБС [44], установ-
ленной на легковых автомобилях и работающей по схеме 0022,
показали, что ее применение дает выигрыш в курсовой устой-
чивости приблизительно 90% (табл. 5).

Таблица 5

Результаты испытаний ПБС схемы 0022 иа легковых автомобилях

Условия торможения			Ь град	% град
Применение ПБС	Покрытие дороги	Начальная скорость торможе-  НИЯ  км/ч		
Включена	Мокрый асфальт	9G	1,6	1,14
Выключена			22,7	15,50
Включена	Специальное	анти-	32	6,8	4,84
Выключена	фрикционное покрытие фх < 0,1		59,0	37,26

Примечания, у — среднее значение курсового угла автомобиля в мо-
мент остановки; <т1—среднее квадратичное отклонение угла у.

Применение ПБС, действующей на передний мост, практи-
чески всегда обеспечивает траекторную устойчивость.

ПБС, действующие на все колеса-, дают выигрыш в эффектив-
ности торможения на самых распространенных покрытиях
дорог. В табл. 6. приведены результаты испытаний такой ПБС,
установленной на легковых автомобилях [38].
Таблица 6

Результаты испытаний ПБС схемы 2222 на легковых автомобилях

Покрытие дороги	Начальная скорость торможения vQ, км/ч	Тормозной путь $т, м		Выигрыш в эффектив- ности, %
		с ПБС	без ПБС	
Бетон сухой		10,6	13,1	19,1
» мокрый		18,7	23,7	21,1
Брусчатка сухая	50	11,6	13,2	12,1
» мокрая		19,1	23,4	18,8
Укатанный снег		30,9	36,8	16,1
Бетон сухой		41,1	50,0	17,8
» мокрый	100	62,5	100,0	37,5
Брусчатка сухая		45,5	59,0	22,9
» мокрая		61,5	90,0	31,7

Очень наглядным является тот факт, что при торможении со
скорости 100 км/ч на сухом бетоне автомобиль, использующий
ПБС, останавливается тогда, когда автомобиль без ПБС еще
движется со скоростью 40—45 км/ч.

ГЛАВА 4

ТОРМОЗНЫЕ МЕХАНИЗМЫ

4.1.	Требования к тормозным механизмам

Исполнительными органами автомобильных тормозных
систем являются тормозные механизмы — устройства, в которых
входное воздействие (усилие, создаваемое исполнительными
органами тормозного привода) преобразуется в тормозной мо-
мент, приложенный к колесу и создающий искусственное сопро-
тивление его вращению, а следовательно, и движению автомо-
биля. Тормозные механизмы при торможении поглощают огром-
ную энергию движущегося автотранспортного средства; превра-
щенная в тепло, она затем рассеивается ими в окружающую
среду.

Тормозной механизм больше других элементов тормозного
управления подвержен воздействию дорожных и атмосферно-
климатических факторов. Он работает в условиях весьма вы-
соких и переменных нагрузок, которые постоянно увеличива-
ются вследствие явной тенденции к росту массы и эксплуата-
ционных скоростей автотранспортных средств.

Современный автомобильный тормозной механизм представ-
ляет собой фрикционное устройство в котором искусственное

' В данной главе рассматриваются тормозные механизмы рабочей, запас-
ной и стояночной тормозных систем. Вспомогательные тормозные системы,
как правило, используют неф|рикционные механизмы.
сопротивление движению связанного с колесом вращающегося
элемента (ротора) создается за счет регулируемого трения его
об элементы, базирующиеся на шасси автомобиля и входящие
в статор тормоза. Статор тормоза передает при торможении
реактивный момент на шасси автомобиля.

Тормозной механизм может располагаться непосредственно
в колесе (колесный тормоз) или в трансмиссии автомобиля,
чаще всего у карданного вала (трансмиссионный тормоз). По-
скольку во втором случае тормозной момент передается к ко-
лесам через трансмиссию, перегружая ее, трансмиссионные
тормозные механизмы применяются только в качестве испол-
нительных органов стояночной тормозной системы.

К фрикционным тормозным механизмам автотранспортных
средств предъявляются следующие основные требования:
высокая эффективность действия, т. е. создание большого
тормозного момента;

стабильность эффективности при изменении внешних усло-
вий и режима торможений (скорости автомобиля, количества
торможений, температуры окружающей среды и трущихся
элементов, наличия в тормозном механизме воды, пыли и т. д.);

высокая надежность и долговечность трущейся пары;

плавность действия, отсутствие при торможении вибраций,
«писка», выделения газов;

способность за короткое время отводить в атмосферу значи-
тельное количество тепла;

малая трудоемкость технического обслуживания и ремонта.

4.2.	Структура и классификация тормозных механизмов

Структурно тормозной механизм можно разделить па сле-
дующие элементы:

1.	Ротор, связанный с колесом и участвующий вместе с ним
в относительном движении (вращении) элемент, являющийся
первым контртелом пары трения.

2.	Второе контртело пары треиия, которое, будучи прижато
к ротору, создает на нем тормозной момент.

3.	Суппорт — элемент, жестко связанный с шасси автомо-
биля и участвующий вместе с ним в переносном движении.
Суппорт воспринимает реактивные силы и моменты со стороны
базирующегося на нем второго контртела пары трения.

4.	Приводное устройство, преобразующее усилие исполни-
тельного органа привода в усилие прижатия контртел пары
трения.

5.	Устройство для регулирования зазора между контртелами
в отторможенном состоянии.

Элементы 2—;5 тормозного механизма относятся к его ста-
тору.
Фрикционные тормозные механизмы отличаются чрезвычай-
ным многообразием. Их классификация ведется в основном по
типу контртел.

Тормозные механизмы, у которых ротор имеет цилиндриче-
скую рабочую поверхность, называются барабанными, если тре-
ние происходит на внутренней поверхности ротора, и шкивными,
если иа наружной. Тормоз, имеющий ротор с плоской рабочей
поверхностью, называется дисковым. Ранее в тормозных систе-
мах применялись и конические роторы.

По типу второго контртела тормозные механизмы подразде-
ляются на колодочные и ленточные. В колодочных тормозах
выполненная из специального фрикционного материала наклад-
ка крепится на жесткой колодке, которая и прижимает наклад-
ку к ротору. В ленточных тормозных механизмах к ротору при-
жимается гибкая лента, облицованная фрикционным мате-
риалом.

В современном автомобилестроении наиболее широко при-
меняются барабанные и дисковые колодочные тормозные
механизмы, выгодно отличающиеся компактностью, высокой
эффективностью и срав п-гельпо стабильными характеристи-
ками. В них использую:.я различные приводные устройства,
конструкция которых зависит от типа тормозного механизма и
привода. В тормозных механизмах, работающих с гидравли-
ческим приводом, таким устройством является обычно непосред-
ственно исполнительный орган привода — колесный тормозной
цилиндр. Если привод механический, прижим колодок осуще-
ствляется системой рычагов и тяг. При пневматическом приводе
тормозные механизмы имеют механические кулачковые и кли-
новые приводные устройства. По типу регулировочного устрой-
ства автомобильные тормоза делятся на механизмы с ручной и
автоматической регулировкой зазора в паре трения.

4.3.	Барабанные тормозные механизмы и их элементы

Барабанный тормозной механизм имеет симметричны^ ко-
лодки (обычно две), несущие на наружных цилиндрических
поверхностях фрикционные тормозные накладки, которые под
действием приводного устройства прижимаются к внутренней
цилиндрической поверхности барабана. Схемы наиболее рас-
пространенных барабанных тормозных механизмов приведены
на рнс. 34. Онн классифицированы по виду и количеству при-
водных устройств, а также по числу степеней свободы колодок.
Колодка имеет одну степень свободы, если она поворачивается
вокруг неподвижной геометрической оси. Это достигается или
шарнирной связью колодки с закрепленной в суппорте осью, или
помещением радиусного конца колодки в соответствующее ци-
линдрическое гнездо суппорта.
Степени
свободы
коловон

Неттшва
прМнм 
тойстВ

Тип приходного устройства
Исполнительный орган привода	Кулачковое

Одна

Рис. 34. Схемы барабанных тормозных механизмов

У колодок с двумя степенями свободы геометрическая ось

их поворота имеет возможность перемещения, что позволяет
колодке самоустанавливаться, а следовательно, обеспечивает
лучшее прилегание ее к барабану и более равномерный износ
накладки. Колодки с двумя степенями свободы либо опираются

закругленным концом на скошенную плоскость суппорта и
скользят по ней, либо соединяются с последним при помощи

промежуточного звена, которое, в свою очередь, имеет непод-

вижную геометрическую ось поворота относительно суппорта.

Иногда таким звеном является вторая колодка тормоза.

Упрощенная схема сил, действую-
щих в барабанном тормозном ме-
ханизме, показана на рис. 35. При-
водные силы Р{ и Р2, действующие
со стороны приводного устройства
на рабочие концы колодок, прижи-
мают их фрикционными накладка-
ми к вращающемуся барабану. Со
стороны барабана на накладки
действуют силы, результирующими
которых являются силы AG и У2-
Возникающие вследствие этого си-

Рис. 35. Схема сил. дейст-
вующих в барабанном тор-
мозном механизме

лы трения и Т2 создают суммар-
ный тормозной момент. Из схемы
видно, что силы трепня между па-
кладкой и барабаном, стремящиеся переместить колодки в на-
правлении вращения, действуют на них по-разному: 7\ помогает
приводной силе Pj прижимать колодку, а Т2 противодействует
в этом силе Р2. В соответствии с этим одна колодка называется
прижимной, а другая — отжимной. Под действием сил трения
в опорах колодок возникают реактивные силы и fa.

В некоторых конструкциях барабанных тормозных механиз-
мов (схемы VI—IX, рис. 34) на колодки действует не только
приложенная непосредственно к ней приводная сила, но и сила
от второй колодки. Такие колодки называются сервоколодками,
а тормозные механизмы — механизмами с серводействием, т. е.
с увеличением приводной силы за счет вращения барабана.
Строго говоря, все барабанные тормоза имеют серводействие,
так как в них приводные силы и силы трения действуют в
плоскости вращения барабана и, складываясь, меняют резуль-
тирующее воздействие на ротор тормоза. Напротив, в обычном
дисковом тормозе плоскость действия этих сил перпендикуляр-
на плоскости диска и серводействие отсутствует.

Величина серводействия оценивается внутренним переда-
точным числом тормоза, представляющим собой отношение
тормозного момента к моменту суммарной приводной силы,
условно приложенной на радиусе барабана:

УИТ
г6Т.р'

Зависимость этого передаточного числа от коэффициента тре-
ния фрикционной пары называется статической характеристи-
кой тормозного механизма. Статические характеристики наи-

Рис. 36. Статические характерис-
тики тормозных механизмов

более распространенных тор-
мозных механизмов приведены
на рис. 36.

Эффективность различных
барабанных тормозных меха-
низмов при одинаковых их
размерах и равных приводных
силах сильно отличается. Наи-
более эффективным является
тормозной механизм, имеющий
одну прижимную и вторую
сервоколодку со скользящими
опорами и одно приводное
устройство в виде двусторон-
него колесного цилиндра (см.
схему IX на рис. 34). У тор-
мозного механизма этого типа
серводействие достигает наи-
большей величины. Однако
чем выше эффективность тормозного механизма, тем более он
чувствителен к изменению коэффициента трения фрикционной
пары. Так как коэффициент трения является величиной пере-
менной и зависит от многих факторов (скорости и температуры
в зоне трения, величины приводной силы, жесткости деталей
тормоза и др.), самые эффективные тормозные механизмы
обычно и самые нестабильные. При их работе чаще возникают
вибрации, писк и т. д. В связи с этим область использования
таких тормозных механизмов постепенно сужается.

В последние годы с распространением автоматизированных
тормозных приводов, позволяющих увеличить приводную силу,
все шире применяются тормозные механизмы с небольшим
серводействием. Следует отметить, что колодки с двумя степе-
нями свободы имеют большее серводействие, чем с одной.
Однако такие колодки, особенно со скользящей опорой, очень
склонны к вибрациям и писку. Кроме того, угол наклона опоры
колодки должен быть таким, чтобы колодка возвращалась в
исходное положение после торможения.

Одним из наиболее простых является барабанный тормоз-
ной механизм с шарнирными опорами колодок и кулачковым
приводным устройством (рис. 34, схема XIII). Его конструкция
показана на рис. 37. Колодки такого тормоза имеют равные
перемещения, определяемые формой разжимного кулака (ме-
ханизмы этого типа иногда называют тормозными механизма-
ми с равными перемещениями) [1]. Вследствие этого тормозные
моменты, создаваемые обоими колодками, равны, а приводная
сила, действующая на отжимную колодку, значительно боль-

Рис. 37. Тормоз-
ной механизм авто-
мобиля ЗИЛ-130:

Г — тормозной барабан;

2 — фрикционная на-
кладка; 3 — заклепка;
4 — тормозная колодка;
б — разжимный кулак:
6 — регулировочный ры-
чаг; 7 — вал червяка;

8 — червяк; 9 — оттяж-
ная пружина кододок;

10 — суппорт; 11 — ось
колодки
ше, чем действующая на прижимную. Суммарный тормозной
момент этого тормоза при вращении тормозного барабана в
обоих направлениях практически одинаков; почти одинаковы
и износы обеих накладок. К достоинствам такого тормозного
механизма относится его высокая стабильность, а также то,
что приложенные к тормозному барабану со стороны колодок
силы практически уравновешиваются и не создают дополни-
тельной нагрузки на подшипники колеса. Недостатком тормоза
с равными перемещениями является необходимость в значитель-
ной приводной силе и сравнительно низкий коэффициент полез-
ного действия кулачкового приводного устройства. По данным
отечественных исследователей [7, 27] КПД кулачкового привод-
ного устройства колеблется в пределах от 0,60 до 0,80. Для
уменьшения трения между кулаком и колодкой устанавливается
ролик, а в опорах кулака применяются подшипники скольже-
ния, что повышает КПД приводного устройства до 0,75—0,90.
На практике вследствие попадания грязи в опоры кулака и в
оси, на которых вращаются ролики, КПД кулачкового привод-
ного устройства находится на нижнем пределе. Следует ука-
зать также на повышенную трудоемкость технического обслу-
живания такого тормозного механизма из-за необходимости пе-
риодически смазывать опоры кулака.

Рис. 38. Тормозной механизм автомобиля ГАЗ-21:

/ — тормозная колодка; 2 —заклепка: 3 — фрикционная накладка; / — регулировочная
шайба-эксцентрик; 5 — колесный цилиндр. £ —оттяжная пружина; 7 —фиксатор кэлод-
ки; в —ось колодки; £ — суппорт
Широкое распространение получил тормозной механизм, ко-
торый показан на схеме II рис. 34. Он имеет шарнирные опоры
колодок и приводное устройство в виде двустороннего колесного
тормозного цилиндра (рис. 38). Здесь к колодкам приклады-
ваются равные приводные силы, однако тормозной момент,
создаваемый прижимной колодкой, больше, чем отжимной.
Соответственно больше и износ накладки прижимной колодки.
Этот тормозной механизм одинаково эффективен при вращении
барабана в обе стороны. При равном приводном усилии он дает
больший тормозной момент, нежели описанный выше тормозной
механизм с кулачком, за счет большего серводействия и более
высокого (до 0,95—0,98) КПД приводного устройства.

Недостатком данного тормозного механизма является на-
личие внешней силы, нагружающей подшипники колеса, а так-
же неодинаковая долговечность фрикционных накладок.

Для устранения этих недостатков применяются ступенчатые
колесные цилиндры, создающие разные приводные силы. Иног-
да накладку на отжимной колодке делают меньшей площади
или тоньше, чем на прижимной.

Конструкция третьего достаточно распространенного тормоз-
ного механизма приведена на рис. 39. Это тормозной механизм
со скользящими опорами колодок и двумя приводными устрой-
ствами в виде односторонних колесных цилиндров (рис. 34,
схема III). Обе колодки являются прижимными при вращении

Рис. 39. Тормозной механизм автомобиля «Москвич-408»:

/ — тормозная колодка; 2 — фрикционная накладка; 3 — прижимная пружина; 4 — от.
тяжная пружина; 5 •— колесный цилиндр; 6 — суппорт
Рис. 40. Клиновое при-
водное устройство бара-
банного тормозного ме-
ханизма:

/ — корпус; 2 — возвратвая
пружина роликов; 3 — плун-
жер; 4 — головка плунжера;
5 — штифт; б •— пылезащит-
ный чехол; 7— собачка; <—
пружина собачки; 9 — фик-
сатор; 10 — ролик; // — дер-
жатель роликов; 12 — шток;

13 — уплотнитель; 14 — воз-
вратная пружина штока;
It — корпус тормозной ка-

меры

тормозного барабана вперед и отжимными при вращении его
назад, вследствие чего эффективность тормозного механиз-
ма при движении автомобиля задним ходом значительно
меньше.

Это существенный недостаток такого тормоза. Кроме того,
применение двух разнесенных приводных устройств затрудняет
привод стояночной тормозной системы. Однако равенство мо-
ментов колодок, равномерность износов и большое серводей-
ствие позволяют с успехом применять механизм этого типа на
передних колесах легковых автомобилей.

В последние годы создана новая конструкция барабанных
тормозных механизмов для тормозных систем с пневматическим
приводом (рис. 34, схемы XV—XVII). В ней колодки разжима-
ются не традиционным кулаком, а клиновым приводным устрой-
ством (рис. 40). Так как шток клина выполнен плавающим, то
такой тормозной механизм имеет более высокую эффективность,
чем описанный выше тормозной механизм с кулачковым при-
водным устройством. Опора колодок выполняется как скользя-
щей (рис. 34, схема XVI), так и шарнирной (рис. 34, схе-
ма XV). Весьма перспективной является конструкция тормоз-
ного механизма с двумя клиновыми приводными устройствами
(рис. 34, схема XVII), причем на одном из них установлена
обычная тормозная камера, а на другом — камера с пружин-
ным энергоаккумулятором. Преимуществами тормозного меха-
низма с клиновым приводным устройством являются более
равномерный и меньший по величине износ деталей трущейся
пары, более высокий КПД, меньшая размерность тормозных
камер, вследствие чего значительно меньше количество потреб-
ляемого сжатого воздуха. Однако клиновое приводное устрой-
ство имеет и недостатки: повышенную стоимость в изготовле-
нии и необходимость в хорошей грязезащите.
Важнейшими элементами тормозного механизма являются
детали, составляющие его пару трения — тормозной барабан и
фрикционные накладки. Эффективность тормоза и ее сохране-
ние в различных условиях практически полностью зависят от
качества этих деталей.

Специфика работы тормозного барабана заключается в том,
что вследствие крайне низкой теплопроводности материала
фрикционных накладок свыше 95% выделившегося при тор-
можении тепла поглощается именно барабаном. Испытания
показали, что температура тормозных барабанов тяжелых
автомобилей на затяжных спусках может достигать 250—360°С
[14]. Возникающие от таких температур тепловые напряжения в
барабане усугубляются действием циклических нагрузок со сто-
роны колодок. Заметим также, что по соображениям безопас-
ности прочность тормозного барабана должна быть гарантиро-
вана. Тормозные барабаны грузовых автомобилей и автобусов
обычно изготавливаются из чугуна и часто для увеличения
прочности, жесткости и теплоотдачи имеют ребра на наружной
поверхности. На легковых автомобилях для снижения веса при-
меняют комбинированный барабан — стальной штампованный
или алюминиевый литой диск, залитый в чугунный обод.

Применение чугуна для изготовления тормозных барабанов
вызвано тем, что этот материал обеспечивает в паре с совре-
менными фрикционными накладками высокий коэффициент
трения, хорошо работает на сжатие, обладает достаточной теп-
лопроводностью. Менее ответственные барабаны трансмиссион-
ных тормозов иногда делают штампованными из стали.

Фрикционная накладка изготавливается из сложной асбесто-
вой композиции, которая состоит из наполнителя — волокон
асбеста и связующего — синтетических смол или их смеси с
различными органическими веществами. Иногда в композицию
добавляют цинковые или латунные частицы, которые увеличи-
вают механическую прочность накладки и улучшают ее теп-
лопроводность, но они интенсифицируют износ барабана.

В настоящее время асбофрикционные тормозные накладки в
основном изготавливаются методом горючего формования.
В последние годы ведутся опыты по применению металлокера-
мических и металлосмоляных (полуметаллических) накладок.
Однако такие накладки пока используются лишь в тормозных
механизмах специальных транспортных средств. Обладая высо-
кой термостойкостью, они имеют недостаточную эффективность
в холодном состоянии, вызывают повышенный износ барабана,
создают вибрации и писк тормозов.

Фрикционные накладки автомобильных тормозных механиз-
мов должны обладать следующими свойствами:

высоким коэффициентом трения, стабильным при изменении
скорости скольжения, удельного давления и температуры во
всем диапазоне реальных режимов эксплуатации;
высокой износостойкостью; малой влаго- и маслопоглощае-
мостью, способностью быстро восстанавливать эффективность
после намокания;

прочностью и надежностью, способностью работать без воз-
никновения трещин, вырывов и нанесения материала барабана
на поверхность накладки, без задиров и чрезмерного износа
материала барабана;

отсутствием склонности к вибрациям и «писку».

Большое значение имеет способ крепления фрикционных
накладок к колодкам. Обладающие высокой жесткостью на-
кладки грузовых автомобилей обычно приклепываются или
привертываются. Такой способ крепления удобен при ремонте,
но уменьшает рабочую площадь накладки и ее долговечность,
поскольку уменьшается рабочая толщина. Более тонкие и по-
тому эластичные накладки легковых автомобилей часто при-
клеивают. Приклеенная накладка работает практически до пол-
ного износа, но ее удаление и замена весьма трудоемки.

В процессе эксплуатации фрикционные накладки и барабан
изнашиваются, что влечет за собой увеличение зазора между
ними в расторможенном состоянии. Увеличенный зазор приво-
дит к запаздыванию срабатывания тормоза, увеличению ходов
исполнительных элементов привода, а следовательно, к перерас-
ходу рабочего тела в нем. В гидростатических тормозных при-
водах по этой причине может произойти отказ.

Во избежание подобных явлений современные тормозные
механизмы снабжаются устройствами для ручного или авто-
матического регулирования величины зазора в паре трения.
Принцип действия этих устройств заключается в периодиче-
ском изменении положения расторможенной колодки. Разли-
чают два вида регулировок: заводскую, которая производится
после сборки нового тормоза или после замены его деталей, и
эксплуатационную, устраняющую влияние износа. Для эксплуа-
тационных регулировок тор-
мозных механизмов с гидроци-
линдрами применяются шайбы
со спиральным или эксцентри-
ковым профилем, установлен-
ные на суппорте тормоза. По-
ворот такой шайбы 4 (рис. 38)
вызывает соответствующее
угловое перемещение опираю-
щейся на нее колодки 1. У
тормозных механизмов с ку-
лачковым приводным устрой-
ством для этой цели служит
червячная пара в регулировоч-
ном рычаге 6 (рис. 37). По-
ворот вала червяка 7 приводит

Рис. 41. Автоматический регулятор
зазора автомобиля ГАЗ-24:

’ — колесный тормозной цилиндр, ? — тол-
катель; 3 — поршень; 4 — уплотняющее
кольцо; 5 — упорное кольцо
к установке регулировочного
рычага 6, а следовательно,
разжимного кулака 5 в новое
угловое положение, и колодки
приближаются к барабану. В
клиновом тормозном механиз-
ме это достигается увеличением
длины плунжера 3 путем вра-
щения головки плунжера 4
(рис. 40).

При заводской регулиров-
ке, кроме этих устройств, ис-
пользуются и опоры колодок.
Так, в тормозных механизмах,
показанных на рис. 37 и 38,
оси колодок И и 8 выполнены
в виде эксцентриков и их пово-
рот изменяет положение коло-
док.

В последние годы широкое
распространение получили ав-
томатические устройства для
регулирования зазора в тор-
мозном механизме. Такие уст-
ройства значительно снижают
трудоемкость технического об-
служивания тормозной систе-
мы и повышают безопасность
движения, постоянно поддер-
живая тормозные механизмы
в состоянии технической готов-
ности.

Принцип действия автомати-
ческих регуляторов основан
на ограничении обратного хо-
да тормозных колодок при
растормаживании, если их ра-
бочий ход из-за увеличившего-
ся зазора оказался больше
предусмотренной величины.
Автоматические регуляторы
встраиваются в приводное
устройство или устанавлива-
ются непосредственно на ко-
лодку. Примеры их конструк-
ций приведены на рис. 41 — 43.

Встроенный в колесный тор-
мозной цилиндр ограничитель
6—649

Рис. 42. Автоматический регулятор
автомобиля ВАЗ-2103:

/ — тормозная колодка; 2 —-зтулка; 3 —
фрикционная шайба; 4 — оксрйяя чашкг
пружины, 5— пружина; 6—>/“айка; 7-
ось: 8 — суппорт тормоза

Рис. 43. Автоматический регулиро-
вочный рычаг кулачкового приводно-
го устройства
обратного хода поршня (рис. 41) представляет собой разрезное
пружинное кольцо 5, надетое свободно на шейку поршня 3
и вставленное в цилиндр 1 с большим натягом (усилие, необ-
ходимое для его перемещения в цилиндре, составляет 60 кгс).
Ширина шейки поршня 3 больше ширины кольца 5, вследствие
чего обеспечивается осевое перемещение поршня относительно
кольца на заданную величину (от 1,2 до 2,1 мм). Если зазор в
тормозе больше предусмотренной величины, то поршень 3 при
торможении в конце своего хода переместит кольцо в новое по-
ложение (силы давления в приводе для этого достаточно). При
растормаживании оттяжная пружина колодок не сможет прео-
долеть натяг кольца 5, и поршень 3 вместе с колодкой уста-
новится ближе к барабану.

Автономный ограничитель обратного хода колодки, изобра-
женный на рис. 42, состоит из фрикционных шайб 3, сжимаю-
щих ребро тормозной колодки 1 под действием мощной пру-
жины 5, а также вставленной с большим зазором в отверстие
ребра колодки 1 резьбовой втулки 2 и оси 7, которая приваре-
на к суппорту 8 тормозного механизма. Обратный ход колодки
ограничивается трением между ее ребром и шайбами.

Конструкция автоматического регулировочного рычага ку-
лачкового приводного устройства показана на рис. 43. При тор-
можении корпус 1 регулировочного рычага поворачивается
против часовой стрелки и зубчатая рейка 4, упираясь своим
зубом в вырез связанного с неподвижным рычагом 6 диска 5,
поворачивает шестерню 2 и наружную конусную полумуфту 3.
При этом под действием силы на штоке 10 тормозной каме-
ры 11 тарельчатые пружины 9 сжимаются и наружная конус-
ная полумуфта 3 не касается внутренней, выполненной заодно
с червяком 8. При оттормаживании зубчатая рейка удержи-
вается в новом положении, вследствие чего червяк 8, конусная
полумуфта которого под действием пружин 9 связана с наруж-
ной конусной полумуфтой 3, поворачивается на небольшой
угол. Поворачивается и находящееся с ним в зацеплении чер-
вячное колесо 7, надетое на шлицы разжимного кулака. Таким
образом, кулак поворачивается и зазор между накладкой и ба-
рабаном уменьшается. Этот процесс происходит при каждом
торможении. Величина, на которую уменьшается зазор, зависит
от его первоначального значения. Так, при первоначальном за-
зоре между накладкой и барабаном 1,6 мм за 40 торможений
зазор уменьшается на 1,1 мм, а при первоначальном зазоре
0,5 мм — всего на 0,1 мм.

Аналогично работает автоматический регулятор зазора кли-
нового приводного устройства (рис. 40), в котором при боль-
шом ходе плунжера 3 собачка 7 перескакивает на следующий
зуб и при обратном ходе поворачивает головку 4 плунжера,
вследствие чего штифт 5 выдвигается и приближает колодку к
барабану.
4.4.	Дисковые тормозные механизмы и их элементы

Дисковый тормозной механизм отличается от барабанного
формой контртел пары трения. Его ротор имеет вид плоского
диска. Плоскими являются и рабочие поверхности колодок.
Вследствие этого приводные силы в таком механизме обычно
действуют перпендикулярно плоскости вращения диска. Как
уже было сказано, при этом серводействие механизма отсут-
ствует.

В современном автомобилестроении применяются два вида
дисковых тормозов: открытый однодисковый и закрытый, чаще
всего многодисковый:

Тормозные механизмы второго вида используются лишь на
специальных автотранспортных средствах и в книге не рас-
сматриваются.

Напротив, открытые дисковые тормоза в современном авто-
мобилестроении применяются все чаще. Их главными преиму-
ществами перед барабанными механизмами являются высокая
стабильность характеристик и хорошее охлаждение ротора, а
также малые инерционность и гистерезис. Все это создает хо-
рошие возможности для регулирования тормозных сил, а сле-
довательно, и повышения устойчивости автомобиля при тормо-
жении. С другой стороны, стабильность характеристик
позволяет применять фрикционные материалы с более высоким
коэффициентом трения, что при прочих равных условиях обес-
печивает большую эффективность торможения. Можно утвер-
ждать, что автомобиль со всеми дисковыми тормозами более
безопасен. Кроме того, конструкция дисковых тормозных ме-
ханизмов хорошо приспособлена для применения автоматиче-
ских устройств регулирования зазора и обеспечивает быструю
замену накладок, что очень важно с точки зрения технического
обслуживания тормозов. Правда, дисковые тормозные механиз-
мы имеют и недостатки:

отсутствие серводействия заставляет увеличивать привод-
ные силы, что влечет за собой практически обязательное
использование усилителей;

значительные силы прижатия накладок к диску и малая их
рабочая площадь приводят к высоким удельным давлениям в
контакте и повышенным износам накладок;

повышенный износ накладок обусловлен и тем, что меха-
низм открыт для попадания пыли и грязи, особенно при уста-
новке на задние колеса;

весьма затруднительно осуществление механического при-
вода дисковых тормозов, что усложняет их использование в
стояночной тормозной системе и при работе с пневматическим
приводом.

Надо сказать, что эти недостатки постепенно преодолева-
ются. В легковых автомобилях дисковые тормозные механизмы
в*	83
уже получили преимущественное распространение и в настоя-
щее время ведутся интенсивные работы по применению их на
грузовых автомобилях и автобусах.

Важнейшим элементом дискового тормоза наряду с рото-
ром, колодками и суппортом является скоба, несущая и направ-
ляющая тормозные колодки. Дисковые тормоза разделяются на
механизмы с фиксированной скобой и плавающей скобой.

Фиксированные скобы выполняются как с пазом для демон-
тажа колодок, так и сплошными. Преимущество первых за-
ключается в том, что для замены колодок не требуется трудо-
емких работ по демонтажу скобы; колодки просто вынимаются
через паз из скобы, где они удерживались съемными штифта-
ми. Дисковые тормозные механизмы со сплошной фиксирован-
ной скобой применяются на грузовых автомобилях, где тре-
буется большее приводное усилие, а следовательно, и
повышенная жесткость скобы. Вообще тормоза с фиксирован-
ной скобой отличаются большой жесткостью конструкции.
Однако в них наблюдается ухудшение теплоотвода от скобы.
Поскольку в механизмах этого типа гидроцилиндры распола-
гаются с двух сторон диска, в теле скобы имеется связываю-
щий цилиндры канал. Перегрев скобы может привести к заки-
панию тормозной жидкости в цилиндрах и особенно в этом
канале.

В дисковом тормозном механизме с плавающей скобой
гидроцилиндр устанавливается в скобе с одной стороны диска.
При торможении поршень прижимает к диску одну из колодок.
Реактивная сила перемещает саму скобу по специальным на-
правляющим суппорта в противоположном направлении, и она
прижимает к диску вторую колодку. В такой конструкции внут-
ренние каналы отсутствуют, и температура тормозной жидкости
на 30—50°С ниже, чем в механизме с фиксированной скобой.
Однако плавающая скоба имеет существенный недостаток: при
износе, загрязнении или коррозии направляющих возникает
односторонний износ накладок и диска, сопровождающийся
писком и вибрациями. В связи с этим тормозные механизмы с
плавающей скобой распространены пока меньше, чем с фикси-
рованной.

В фиксированной скобе оппозитно размещаются два, три
(два с одной стороны и один с другой) или четыре цилиндра.
При четырехцилиидровой скобе появляется возможность созда-
ния двухконтурного привода, оба контура которого воздейст-
вуют на один и тот же тормозной механизм. Плавающие скобы
обычно имеют один, изредка два цилиндра, размещенные с
одной стороны. При этом цилиндр может быть выполнен за-
одно со скобой или крепиться к ней.

Конструкция открытого дискового тормозного механизма с
фиксированной двухцилиндровой скобой, применяемого на
автомобилях ВАЗ, показана на рис. 44. Диск 9 закреплен иа
84
Рис. 44. Дисковый тормозной механизм с фиксированной скобой
автомобиля ВАЗ-2101

ступице колеса. Скоба 1 установлена на кронштейне поворот-
ной цапфы колеса и в ней закреплены два колесных цилинд-
ра 2. Каждый цилиндр имеет поршень 8, уплотнительное коль-
цо 7 и пылезащитный чехол 5. Поршни цилиндров воздействуют
на тормозные колодки 6 с накладками. Внутренние полости ци-
линдров скобы сообщаются с главным тормозным цилиндром
трубопроводом 3. При повышении давления в цилиндре поршни
прижимают накладки к вращающемуся диску.

Отвод колодок при оттормаживании обеспечивается, во-пер-
вых, упругостью уплотнительных колец 7, во-вторых, осевым
биением диска, Таким образом, в дисковых тормозах зазор
между контртелами в нерабочем положении весьма мал (по-
рядка сотых долей миллиметра), что повышает быстродействие
тормоза. Тормозные колодки удерживаются и направляются
в скобе пальцами 4. При замене колодок эти пальцы удаля-
ются, после чего колодки свободно вынимаются через паз
скобы 1.

Дисковый тормозной механизм с плавающей скобой пока-
зан па рис. 45. Скоба 1 перемещается в суппорте <3, закреплен-
ном на цапфе колеса. Направляющими скобы служат штиф-
ты 2. Колесный цилиндр выполнен заодно со скобой, в нем
находится поршень 6 с уплотнительным кольцом 7 и пылеза-
щитным чехлом 8. Для предотвращения вибрации колодок 9
служат пластинчатые пружины 10, а пружины 4 являются
оттяжными для наружной колодки. Диск 5 данного тормозного
механизма имеет внутренние наклонные лопатки для улучше-
ния теплоотвода и называется вентилируемым. Замена тормоз-
ных колодок производится после снятия скобы с суппорта.
Рис. 45. Дисковый тормозной

механизм с плавающей скобой

Тормозные диски так же, как и барабаны, изготавливаются
из чугуна. Они выполняются или сплошными толщиной
8—13 мм, или вентилируемыми толщиной 16—25 мм.

Тормозные колодки дисковых тормозов состоят из стальной
пластины толщиной 4—5 мм, к которой способом горячего
формования крепится накладка из фрикционного материала.
Для повышения прочности соединения колодка имеет сквозные
отверстия, куда при формовании попадает материал накладки.

Основу фрикционной композиции накладок дисковых тормо-
зов также составляет асбест. Однако по своим свойствам такая
композиция значительно отличается от материала накладок
барабанных тормозных механизмов. Она более термостойка и
выдерживает большие удельные давления.

4.5.	Характеристики тормозных механизмов

Основными эксплуатационными качествами автомобильного
тормозного механизма являются эффективность его действия и
долговечность.

Тормозной механизм, как и весь автомобиль, работает в
очень нестабильных условиях. Параметры режима работы тор-
мозного механизма меняются в широких пределах. Так, на-
чальная скорость торможения грузового автомобиля по данным
исследований [14] лежит в пределах от 5 до 70 км/ч; устано-
вившееся давление в тормозных камерах пневматического
привода — от 0,6 до 6,5 кгс/см2. Температура барабанных тор-
мозных механизмов грузовых автомобилей в зависимости от
условий эксплуатации составляет: на автомобильных дорогах
I категории — 40—150°С, в городе — 100—170°С, на горных
спусках — 190—360°С.
Температура дисковых тормозных механизмов легкового
автомобиля значительно выше и достигает в тяжелых условиях
эксплуатации 350—650°С. Влияние температуры на эффектив-
ность тормозного механизма особенно велико и недаром в
последние годы испытания тормозных систем включают опре-
деление эффективности нагретых тормозных механизмов. В ра-
боте автомобильного тормозного механизма можно выделить
следующие характерные этапы:

геометрическая приработка — работа «холодного» тормоз-
ного механизма после сборки или регулировки до появления
геометрического соответствия рабочих поверхностей фрикцион-
ной пары.

Тормоз считается приработанным, если площадь факти-
ческого контакта контртел составляет более 80% номинальной
рабочей площади;

термическая приработка — работа «горячего» тормозного
механизма до появления на тормозных накладках стабильного
рабочего слоя.

Термическая приработка представляет собой несколько по-
следовательных нагревов тормозного механизма с охлаждением
после каждого из них;

работа «холодного» тормозного механизма (при температуре
барабана или диска ниже 100°С.) Такой режим характерен для
эксплуатации на междугородных магистралях в равнинной
местности;

работа «горячего» и «холодного» тормозного механизма (на-
пример, в горах при многократных торможениях на спуске тор-
мозной механизм нагревается с последующим охлаждением на
подъемах);

работа при попадании в тормозной механизм воды.

На рис. 46 и 47 приведены типичные характеристики двух
автомобильных тормозных механизмов: барабанного

				
				
				
		,5		,80
				60
		А	/ !	'чо
		.1		д
				

с пневма-

3)

О 25 50 75 Уа,КМ/Ч 0 25 50 15 км/ч 0 25 50 15 Vt,КМ/Ч 0 25 50 15 Va,км/ч 0 25 50 15 Уд,км/ч

Рис. 46. Скоростные характеристики тормозных механизмов:

------барабанного:---------дискового;

а — де приработки; б —после геометрической приработки; « — после первого нагрева
термической приработки; е — после второго иагрева термической приработки; б — после
термической приработки (Цифры на поле рисунка показывают избыточное давление
рабочего тела в тормозном приводе в кгс/см1)
juu zi/w uuu tuu uuu uuu if и и tUU щу оци чщ мд/ OUU /.

Рис. 47. Температурные характеристики тормозных механизмов:

-------— бсрлбинног'г.---------— jiHCF'-’v>r«»:

’и — при первом нагреве термической приработки; п — при нгс.ром нагреве термичесхо
приработки, в — после термической приработки

тическим приводом для грузового автомобиля среднего класса
и открытого дискового с гидравлическим приводом для легко-
вого автомобиля высшего класса. Эффективность неприрабо-
танного барабанного тормозного механизма во многих случаях
довольно высока, но нестабильна. Это можно объяснить тем,
что вначале контакт между накладкой п барабаном происходит
не по всей поверхности и сила прижатия контртел в отдельных
точках далеко превосходит среднее значение, в связи с чем и
создается повышенный тормозной момент. В процессе геомет-
рической приработки площадь контакта накладки с барабаном
постепенно увеличивается.

При этом эффективность барабанного тормоза часто умень-
шается, но зато стабилизируется.

Любое срабатывание тормозного механизма сопровождается-
повышением его температуры. Тормоз считается «горячим»,
если температура наружной поверхности его ротора превышает
100°С. Можно считать, что при нагреве свыше этой температу-
ры начинается термическая приработка тормозного механизма.
У дисковых тормозов уже при первом торможении температура
диска может подниматься до 100—200°С, поэтому геометричес-
кая приработка этих механизмов практически совмещается с
термической. В процессе термической приработки на рабочей
поверхности накладок образуется рабочий слой, обладающий
достаточно высокими и весьма стабильными фрикционными
свойствами. При дальнейших торможениях он постепенно раз-
рушается и термическая приработка повторяется снова. В на-
чале термической приработки эффективность барабанного тор-
моза обычно уменьшается, часто в 2—3 раза (рис. 47,6).
А затем после определенного числа нагревов (обычно 8—15)
достигается уровень «холодной» эффективности, а иногда этот'
уровень превышается на 5—20%. Это означает окончание тер-
мической приработки,
яя
У дисковых тормозных механизмов картина иная при пер-
вом нагреве эффективность сначала уменьшается незначитель-
но, всего на 15—20%, но в определенном диапазоне температур
наблюдается явление «провала эффективности». Обычно при
этом тормозной момент падает в 2—3 раза (см. рис 47,а). При
дальнейшем росте температуры в процессе первого нагрева
эффективность снова повышается. При втором и последующих
нагревах эффективность дисковых тормозных механизмов до-
статочно стабильна.

Наряду с характеристикой поведения тормозного механизма
при нагреве весьма важна его характеристика при охлаждении
после нагрева, т. е. «восстанавливаемость эффективности» при
постепенном снижении температуры (см. рис. 47). Известны
случаи, когда именно неудовлетворительная эффективность
тормозных механизмов при охлаждении после нагрева послу-
жила причиной аварии.

При охлаждении барабанных тормозных механизмов после
первого — третьего нагрева также наблюдается «провал
эффективности» в определенном диапазоне температур, причем
тормозной момент падает часто в 4—6 раз (см. рис. 47.6).

При последующих нагревах «провал» постепенно уменьшает-
ся и после термической приработки исчезает совсем. У диско-
вых тормозных механизмов «провала эффективности» при
охлаждении обычно не наблюдается.

После геометрической и термической приработок свойства
тормозных механизмов практически стабилизируются. Приве-
денные на рис. 46,д характеристики барабанных тормозных
механизмов показывают, что их тормозной момент можно
считать пропорциональным давлению в приводе.

Температурные характеристики барабанного тормозного ме-
ханизма (см. рис. 47,в) показывают, что его эффективность при
нагреве в процессе работы до 300—350°С постепенно снижается
на 20—40%- У дискового тормозного механизма при нагреве
до 550—650°С эффективность, как правило, не снижается бо-
лее чем на 15%.

Долговечность тормозного механизма определяется износо-
стойкостью тормозных накладок и условиями эксплуатации
автомобиля. Так, испытания грузовых автомобилей одной мар-
ки в различных условиях эксплуатации показали, что средняя
долговечность накладок тормозных механизмов составляет: на
горных дорогах — 35 тыс. км; на улицах крупного города —
105 тыс. км; на автомобильных дорогах I категории в равнин-
ной местности — 200 тыс. км.

Износ фрикционных накладок дисковых тормозов значи-
тельно выше, чем барабанных. Обычная долговечность накла-
док дискового тормозного механизма — 15—20 тыс. км; весьма
редко она превышает 40 тыс. км.
ГЛАВА 5

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ТОРМОЗНЫЕ СИСТЕМЫ

Колесные тормозные механизмы современных автотранс-
портных средств работают в крайне тяжелых условиях. Высо-
кие и длительно действующие температуры их рабочих поверх-
ностей часто приводят к недопустимому падению коэффициента
трения и повышенному износу накладок. Исправить это поло-
жение совершенствованием фрикционных композиций очень
трудно, а увеличение поверхностей охлаждения колесных тор-
мозов сопровождается ростом размеров колес, утяжелением не-
подрессоренных масс и т. п. Поэтому в последние десятилетия
начали широко применяться специальные тормозные устрой-
ства, призванные создавать искусственное сопротивление дви-
жению автомобиля вне колесных узлов. Они получили название
вспомогательных тормозных систем или замедлителей.

Замедлители обеспечивают достаточно эффективное тормо-
жение автомобиля при скоростях свыше 10—15 км/ч. При этом
колесные тормоза используются только для остановки автомо-
биля и для экстренных торможений, т. е. достаточно редко. Это
позволяет повысить безопасность торможений, увеличить ре-
сурс тормозных механизмов до межремонтного пробега автомо-
биля, снизить теплонагруженность шин. Особенно широко за-
медлители применяются на тяжелых грузовых автомобилях,
прицепах и автобусах.

К конструкции современных замедлителей предъявляются
следующие требования: надежность и эффективность при про-
должительном действии, компактность и простота, малая мас-
са и невысокая стоимость, минимальное усложнение элементов
автомобиля и незначительное повышение нагруженности транс-
миссии, малые инерционные, вентиляционные и т. п. потери
мощности двигателя, минимальное время срабатывания,
регулируемая эффективность, плавность действия и т. д. [10].

Существующие замедлители разделяются на следующие
основные типы: моторные, гидродинамические, электродинами-
ческие, аэродинамические.

5.1.	Моторные замедлители

Принцип действия моторных замедлителей основан на
использовании естественных и искусственно увеличенных потерь
энергии движущегося автомобиля в его двигателе.

Автомобильный двигатель обладает внутренним сопротивле-
нием прокручиванию, которое создается за счет трения в под-
шипниках и о стенки цилиндров, привода вспомогательных ме-
ханизмов (механические потери) и за счет сопротивлений про-
хождению воздуха, рабочей смеси и отработавших газов через
90
фильтры, клапаны и дросселирующие отверстия (насосные по-
тери). Все эти потери растут с увеличением частоты вращения
коленчатого вала двигателя, чем и объясняется повышение
эффективности торможения двигателем при включении низ-
ших передач. Обычно при торможении двигателем педаль при-
вода дроссельной заслонки отпускают и тяга двигателя стано-
вится много меньше его внутреннего сопротивления, тем боль-
шего, чем больше скорость автомобиля. Однако при малых
скоростях инерция вращающихся и поступательно движущихся
частей двигателя во время переходного процесса может превы-
шать его тормозящее действие.

Торможение двигателем позволяет затормаживать автомо-
биль плавно и исключить блокирование колес вследствие не-
большой величины тормозного момента и возрастания приве-
денного момента инерции колес.

Эффективность торможения двигателем, как это показано на
рис. 48 и в табл. 1, вполне достаточна для служебных тормо-
жений малой эффективности [35]. Однако работа двигателя на
принудительном холостом ходу сопровождается повышенным
расходом топлива, увеличением токсичности выхлопа, а кроме
того включение на спусках низших передач может привести к
перекрутке двигателя, что уменьшает его долговечность. Ре-
шить эти задачи можно с помощью моторных замедлителей, по-
вышающих тормозной эффект двигателя и отключающих пода-
чу топлива во время принудительного холостого хода.

Наибольшее распространение получил выхлопной моторный

замедлитель, искусственно увеличи-
вающий насосные потери двига-
теля путем создания повышенного
противодавления в его выпускном
трубопроводе. Для этого на выходе из
него устанавливается дроссельная или
шиберная заслонка, поворот которой
практически полностью перекрывает
выпускной тракт. Одновременно от-
ключается подача топлива.

Эффективность торможения выхло-
пным замедлителем значительно вы-
ше, чем при торможении двигателем
(рис. 48).

Недостатками выхлопных замедли-
телей являются повышенные нагрузки
деталей двигателя и возможность его
переехлаждения при длительном дей-
ствии замедлителя. Кроме того, замед-
лители этого типа не позволяют регу-
лиревать их тормозную эффектив-
ность.

Рис. 48. Зависимость за-
медления от скорости
автомобиля на I—V пе-
редача:::

— — — — при	торможении

двигателем;-----------при

торможении выхлопным за-
медлителем
5.2.	Гидродинамические замедлители

Гидродинамические замедлители отличаются высокой и ре-
гулируемой эффективностью действия. Они обладают плавным
включением, стабильностью характеристик, высокой удельной
эффективностью и хорошо компонуются как в стандартной
гидромеханической коробке передач (при наличии которой осо-
бенно рационально использовать замедлитель этого типа), так
и в виде автономного агрегата. В последнем случае замедли-
тель может устанавливаться перед двигателем, за механической
коробкой передач, вместо промежуточной опоры карданного
вала, за ведущим мостом и т. д. (9].

Гидродинамический замедлитель представляет собой гидро-
муфту с одним остановленным колесом — статором. Второе ко-
лесо (ротор) соединен с каким-либо трансмиссионным валом
автомобиля. Ротор и статор образуют полость, которую при
работе замедлителя заполняет рабочее тело — вода или спе-
циальное масло. При вращении ротора его лопатки заставляют
жидкость циркулировать и ее взаимодействие с лопастями ста-
тора создает на роторе тормозной момент. Выделяющееся теп-
ло уносится жидкостью: если это вода —- непосредственно в
систему охлаждения двигателя, а если масло — в связанный с
этой системой теплообменник. Таким образом, появляется воз-
можность поддерживать приемлемый тепловой режим двига-
теля на затяжных спусках, когда он, работая долгое время на
принудительном холостом ходу, может переохладиться.

Эффективность торможения замедлителем зависит от часто-
ты вращения ротора и количества рабочего тела. Изменяя
объем заполняющей замедлитель жидкости, можно регулиро-
вать его эффективность.

Недостатками гидродинамических замедлителей являются срав-
нительно высокая стоимость, некоторая сложность управления,
большое время срабатывания (до 1—2 с). Кроме того, работая
долгое время в режиме максимальной эффективности такой
замедлитель может перегреть двигатель автомобиля.

5.3.	Электродинамические замедлители

Высокая эффективность, отсутствие специальной системы
охлаждения, простое обслуживание, удобное дистанционное
управление отличают электродинамические замедлители. Они
выполняются в виде автономных агрегатов, которые сравни-
тельно просто компонуются на автотранспортном средстве И
поэтому широко применяются на грузовых автомобилях, автобу-
сах и, что особенно важно, на тяжелых прицепах [10].

Электродинамический замедлитель типичной конструкции
(рис. 49) представляет собой электрическую муфту скольже-
Рнс. 49. Электродинамический замед-
литель конструкции НАМИ:
/ — вал; 2 — стальной диск; 3 — электро-
магнит

Рис. 50. Тормозная эффектив-
ность замедлителей:

---------электродинамического;
- — — — гидродинамического;
--------- выхлопного

ния, в которой связанный с трансмиссионньш валом 1 ротор,
выполненный чаще всего в виде двух стальных дисков 2, вра-
щается с зазором порядка 0,5—2,0 мм около статора, несущего
несколько электромагнитов 3.

Возбуждение обмотки электромагнитов создает магнитный
поток, пересекаемый дисками ротора, в которых наводятся вих-
ревые токи, в свою очередь создающие магнитный поток.
Взаимодействие магнитных потоков токов вызывает появление
на роторе тормозного момента.

К недостаткам электродинамических замедлителей относят-
ся сравнительно большая масса, значительный момент инерции
ротора, большой (хотя обычно и кратковременный) расход
энергии от бортовой сети автомобиля, потребность в дефицит-
ных цветных металлах.

Гидро- и электродинамические замедлители достаточно
эффективны для того, чтобы обеспечить практически весь диа-
пазон частичных служебных торможений. Их эффективность
при работе на автобусе (G& = 10 т) показана на рис. 50 в срав-
нении с эффективностью выхлопного тормоза.

Все замедлители работали при движении автобуса на пря-
мой передаче.
5.4.	Аэродинамические замедлители

В замедлителях этого типа тормозная сила создается за
счет искусственного увеличения аэродинамического сопротив-
ления движущегося автомобиля. Это достигается увеличением
момент торможения площади лобового сопротивления движе
нию, что приводит к повышенной затрате энергии на образо-
вание завихрений потоков воздуха [8].

Аэродинамические замедлители являются единственным
применяемым средством внеколесного торможения автомоби-
лей. Отсюда вытекает их главное преимущество — эффектив-
ность, не зависящая от коэффициента сцепления колес с доро-
гой. Кроме того, аэродинамические замедлители не требуют
системы охлаждения, просты по конструкции, удобны в эксплуа-
тации и обслуживании, имеют небольшую массу.

Основной их недостаток — малая эффективность в диапа-
зоне реальных эксплуатационных скоростей, в связи с чем та-
кие замедлители применяются, как правило, на высокоскорост-
ных автомобилях (спортивных, гоночных и рекордных).

Аэродинамические замедлители проектируют таким обра-
зом, что при их действии, кроме тормозной силы, создается и
дополнительная вертикальная нагрузка на колеса. Это позво-
ляет реализовать большую тормозную силу колесными тормо-
зами и улучшить управляемость автомобиля. Замедлители, в
которых тормозная сила превалирует, называются активными;
у замедлителей пассивного действия большей является верти-
кальная сила [8].

Наибольшее распространение получили активные замедли-
тели парашютного типа и выдвижные или поворотные щитки.
В качестве пассивных замедлителей применяются антикрылья
и спойлеры (закрылки). Эффект здесь достигается отрицатель-
ным углом атаки плоскости замедлителя, в результате чего
создается значительная вертикальная сила.

ГЛАВА 6

ТОРМОЗНЫЕ ПРИВОДЫ

6.1.	Классификация тормозных приводов

Для торможения автомобиля водитель должен приложить
силу на органе управления тормозного привода (тормозной
педали или рычаге). Однако мускульная сила человека доста-
точна для торможения с высоким замедлением только очень
легких автомобилей или для торможения тяжелых автомобилей
с очень малым замедлением. Во всех других случаях силу во-
дителя необходимо увеличить за счет энергии от какого-либо
источника. В зависимости от применения и типа такого источ-
94
ника энергии тормозные приводы можно разделить на простые
и автоматизированные (частично или полностью).

У простого привода тормозная сила создается только мус-
кульной силой водителя. В зависимости от способа передачи
силы такие приводы могут быть механическими и гидростати-
ческими. В настоящее время механические приводы применя-
ются только для стояночных тормозных систем легковых авто-
мобилей, легких и средних грузовиков, а также прицепов и
полуприцепов. Такой привод очень прост. Это качество является
большим преимуществом, но оно же обусловливает недостатки
механического привода: низкий коэффициент полезного действия
(до 50%), сложность регулировки, неравномерность распреде-
ления силы по тормозным механизмам.

Гидростатические приводы широко применяются в рабочих
тормозных системах легковых и легких грузовых автомобилей.
Гидростатический привод имеет высокий к.п.д. (до 92—95%),
давление жидкости в нем распределяется равномерно, привод
прост в техническом обслуживании и почти не требует ухода.
Недостатки гидростатического привода связаны с использова-
нием специальной тормозной жидкости, чувствительной к вы-
соким и низким температурам. Если тормоза работают в тяже-
лых условиях и колесные цилиндры сильно нагреваются, то
тормозная жидкость может закипеть. При этом в ней образу-
ются пузырьки и водитель сталкивается с отказом тормозов
из-за так называемого провала педали.

В автоматизированных приводах мускульная энергия чело-
века усиливается посторонним источником или полностью за-
меняется им. В зависимости от вида используемой энергии
частично автоматизированные приводы могут быть вакуумными
(при использовании разрежения во впускном трубопроводе
двигателя) или пневматическими (при использовании энергии
сжатого воздуха, создаваемого автомобильным компрессором).
Из частично автоматизированных приводов наиболее широко
применяются гидровакуумные и гидропневматические: пер-
вые— на легковых автомобилях, особенно с дисковыми тормо-
зами, вторые — на легких и средних грузовых автомобилях.
При этом гидровакуумные приводы могут быть двух типов —
с использованием вакуума для увеличения силы водителя на
органе управления привода (вакуумный усилитель) или для
увеличения давления жидкости в самом приводе (гидровакуум-
ный усилитель).

В полностью автоматизированном приводе вся тормозная
сила создается за счет энергии постороннего источника, а во-
дитель только управляет этой силой. В зависимости от вида
энергии такие тормозные приводы могут быть пневматически-
ми, гидродинамическими, электрическими, инерционными и ком-
бинированными. Пневматический привод нашел широкое приме-
нение в рабочих и запасных тормозных системах средних и тя-
желых грузовых автомобилей, и, особенно, автопоездов.
В последние годы пневматический привод стал применяться и в
стояночных тормозных системах, где ранее не использовался
из-за возможных утечек сжатого воздуха.

В гидродинамическом приводе энергия создается специаль-
ным насосом. Этот привод начал применяться в тормозных си-
стемах сравнительно недавно, но уже достаточно часто встре-
чается на легковых автомобилях высшего класса, тяжелых и
сверхтяжелых грузовых автомобилях. Такой привод особенно
перспективен для использования противоблокировочиых систем.

Электрические приводы в автомобилях с двигателем внут-
реннего сгорания пока не нашли применения.

Инерционный привод, в котором приводная сила создается
за счет силы инерции прицепа при набегании последнего на
автомобиль-тягач, довольно широко применяется на легких
одноосных прицепах.

Из комбинированных приводов достаточно широкое приме-
нение нашел только пневмогидравлический привод. В нем при-
водная сила создается сжатым воздухом, но для передачи ее к
тормозным механизмам используется гидростатический привод.
Такая конструкция применяется в рабочих тормозных системах
некоторых средних и тяжелых грузовых автомобилей, в част-
ности, автомобилей-тягачей, и прицепов.

Рассмотрим сравнительные преимущества и недостатки
основных видов полностью автоматизированных приводов.
К преимуществам пневматического привода, обусловившим его
широкое распространение, относятся простота привода тормо-
зов прицепа, использование в качестве рабочего тела обыкно-
венного атмосферного воздуха, возможность применения сжа-
того воздуха в других системах автомобиля, малая трудоем-
кость технического обслуживания.

Недостатки пневматического привода обусловлены сравни-
тельно малым рабочим давлением (5—8 кгс/см2), вследствие
чего приборы пневматического тормозного привода и привод в
целом имеют большие габариты и массу, большое время сра-
батывания.

Гидродинамический привод не имеет таких недостатков:
давление в приводе достигает 80—100 кгс/см2, приборы при-
вода имеют малые габариты и массу, время срабатывания это-
го привода в 2—4 раза меньше, чем пневматического. Недо-
статки гидродинамического привода связаны с применяемой
в нем тормозной жидкостью, хотя при таком приводе явление
провала педали не наблюдается.

Инерционный привод очень прост, но он имеет органический
недостаток — запаздывание торможения прицепа относительно
тягача.

При использовании комбинированных приводов недостатки
одного из типов привода пытаются компенсировать достоин-
«6
ствами другого. Так, пневмогидравлический привод имеет зна-
чительно меньшие габариты и массу, чем чисто пневматический,
меньше у него и время срабатывания.

6.2.	Гидравлические тормозные приводы

6.2.1.	Рабочее тело гидравлических тормозных приводов

Рабочим телом в гидравлических приводах является тормоз-
ная жидкость. К тормозной жидкости предъявляются высокие
и во многом противоречивые требования.

1.	Высокая температура кипения. Тормозные механизмы
автомобилей являются высоконагруженными агрегатами и вы-
деляют большое количество тепла. Температура колесных ци-
линдров может достигать 100—140° С у барабанных тормозов и
200—250° С у дисковых.

2.	Пологая вязкостно-температурная характеристика. Тор-
мозная жидкость работает в широком температурном диапазо-
не, от указанных высоких температур до минус 404-60° С. Вяз-
кость жидкости не должна быть чрезмерно большой при низких
температурах (иначе привод будет трудно прокачать, что
сопровождается запаздыванием торможения), но не должна
быть и чрезмерно малой при высоких температурах, так как.
могут появиться утечки жидкости через соединения и манжеты.

3.	Хорошие смазывающие свойства. В приборах тормозного
привода много трущихся деталей, а применение для их смазы-
вания специальной смазки практически невозможно. Роль та-
кой смазки и играет тормозная жидкость.

4.	Минимальное корродирующее воздействие. Набухание ре-
зиновых деталей в тормозной жидкости не должно превышать.
5—6% массы детали, а коррозия поверхности металлического
образца должна быть минимальной.

5.	Высокая стабильность при эксплуатации и хранении. Тор-
мозная жидкость работает в гидравлическом приводе автомо-
биля достаточно долго, обычно от одного года до нескольких
лет при разных климатических условиях. Жидкость в некото-
рых местах привода находится в виде тонкой пленки. При этом
жидкость не должна расслаиваться, испаряться, разделяться на
компоненты; в жидкости не должна образовываться липкая
твердеющая пленка.

Естественно, что природной жидкости, удовлетворяющей
всем перечисленным требованиям, не существует.

Современные тормозные жидкости имеют достаточно слож-
ные составы. В гидравлических тормозных приводах отечест-
венных автомобилей сейчас применяются жидкости трех ти-
пов — БСК, ГТЖ-22 и <Нева». Их состав, свойства и приме-
няемость приведены в табл. 7. Касторовое масло на основе
которого создана жидкость БСК, обладает хорошей смазываю-
7-649	97
98

Таблица 7

Отечественные тормозные жидкости

Наименование жидкости	Технические условия	Тип и состав жидкости	Цвет	Температура кипения, °C	Темпера- тура за- стывания, °C	Вязкость, сма/с, при температуре		Применяется на автомоби- лях
						-|-50° С	-40° С	
БСК	ТУ 6-02-492-68	Спиртокасторовая.  Смесь 50% касторового масла + 50% бутилового или изобутилового спир- та + краситель	Красный	117,7	-20-?-25	0,10 s-0,14	4,0 (при  —20°С)	Всех, кроме ав- томобилей ВАЗ
ГТЖ-22	ТУ 6-01-444—70	Гликолевая. Смесь эти- ленгликоля, антикорро- зийных присадок и дру- гих компонентов	Зеленый	140	-60	0,08	19,0	Всех, кроме ав- томобилей ВАЗ, «Москвич-408, -412»
«Нева»	ТУ 6-09-550—73	Полигликолевая. Смесь этилкарбитола, загусти- телей и антикоррозий- ных присадок	От светло- желтого до желтого	190	—50	0,05	15,0	ВАЗ, «Москвич- 408, -412», пер- спективные авто- мобили
щей способностью и практически нейтрально по отношению к
резине. Однако температура его застывания всего минус 16° С,
т. е. оно неприменимо без растворителя — бутилового или
изобутилового спирта. Но и готовая тормозная жидкость БСК
имеет плохие эксплуатационные свойства при низкой темпера-
туре. Недостатком этой жидкости является еще и то, что она
а1рессивна к меди и латуни, в связи с чем эти материалы не
должны использоваться в тормозных приводах с БСК. Кроме
того, тормозная жидкость БСК летуча и должна храниться в
закупоренных сосудах.

Тормозная жидкость ГТЖ-22, имея более высокие эксплуа-
тационные качества, уступает БСК по способности хорошо сма-
зывать трущиеся поверхности деталей тормозного привода.

Лучшей отечественной тормозной жидкостью является «Не-
ва», которая была разработана специально для применения в
автомобилях ВАЗ и не уступает по своим качествам многим
маркам зарубежных жидкостей. Недостатком «Невы», как и
других тормозных жидкостей на гликолевой основе, является
высокая гигроскопичность. Влага, поглощаемая этими жидкос-
тями из окружающего воздуха, резко снижает температуру их
кипения. С целью устранения этого недостатка резервуары для
тормозных жидкостей выполняются закрытыми, с гибкой
диафрагмой, компенсирующей колебания уровня жидкости.

Так как марки резины, из которой изготавливаются детали
приборов гидравлического тормозного привода, подбираются
особо для каждой тормозной жидкости, последние нельзя
произвольно заменять или смешивать. Следует отметить также
такое отрицательное качество всех тормозных жидкостей, как
зависимость температуры кипения от атмосферного давления.
Так, у тормозной жидкости БСК при снижении атмосферного
давления до 486 мм рт. ст., что соответствует высоте 4000 м
над уровнем моря, температура кипения падает до 92° С. Это
явление обязательно следует учитывать при эксплуатации ав-
томобилей в горных условиях.

6.2.2.	Гидростатический и гидровакуумный тормозные приводы

Простейший гидростатический привод включает следующие
элементы:

орган управления — главный тормозной цилиндр, связан-
ный с тормозной педалью. Обычно непосредственно на главном
цилиндре укреплен резервуар для тормозной жидкости;

исполнительные органы — колесные тормозные цилиндры,
установленные в тормозные механизмы и приводящие в дейст-
вие их колодки;

передаточный механизм — трубопроводы и шланги, соеди-
няющие главный и колесные тормозные цилиндры.

7*	99
Рис. 51. Принципиальные схемы тор-
мозных приводов:

а — гидростатического; б — гидровакуум-
ного одноконтурного; в» г, д — гидрова-
куумного двухконтуриого;

I — односекционный главный тормозной
цилиндр; 2 — колесный тормозной ци-
линдр; 3 — гидровакуумный усилитель;
4 — двухсекционный главный тормозной
цилиндр; 5 — вакуумный усилитель: 6 —
регулятор тормозных сил; 7 — раздели-
тель

Рис. 52. Схемы двухконтурного при-
вода:

а — раздельно передних и задних тормо-
зов; б — тормозов всех колес; в — раз-
дельно передних и одного заднего тормо-
зов, передних и другого заднего тормо-
зов; г—при диагональном разделении; д—
раздельно передних и одного из задних
тормозов н только задних тормозов

Такой привод показан на рис. 51, а. При нажатии на педаль
тормоза поршень главного цилиндра перемещается и в замкну-
том приводе, заполненном тормозной жидкостью, создается
давление, в результате чего поршни колесных цилиндров вы-
двигаются и воздействуют на тормозные колодки. При отпуска-
100
нии тормозной педали давление в приводе уменьшается. Порш-
ни колесных и главного цилиндров возвращаются в исходное
положение.

Для уменьшения усилия на тормозной педали в схему при-
вода включаются вакуумные или гидровакуумные усилители
(рис. 51,6). Однако этого недостаточно для соответствия совре-
менным требованиям безопасности, изложенным в гл. 1. Для
удовлетворения этих требований созданы двухконтурные тор-
мозные приводы, принципиальные схемы которых показаны на
рис. 51, в, г, д. В таких приводах используется разделитель
контуров или двухсекционный главный цилиндр. Каждая сек-
ция двухсекционного цилиндра обслуживает свой контур тор-
мозного привода. Чаще всего один из контуров приводит тор-
мозные механизмы переднего моста, другой — заднего
(рис. 52,а).

Однако существуют и другие схемы двухконтурных приво-
дов. На рис. 52,6 показана схема, где каждый контур обслу-
живает тормозные механизмы всех четырех колес. Это наиболее
безопасный, но и самый дорогой тип раздельного привода. Так
называемая шведская схема, когда в каждый контур входят
оба передних тормозных механизма и один задний (рис. 52, в),
обеспечивает хорошую тормозную эффективность, но на скольз-
кой дороге отказ одного из контуров может привести к потере
устойчивости. Еще дешевле и одновременно опасней диагональ-
ное разделение контуров (рис. 52,г). Более сложной является
схема, где один контур включает колесные цилиндры передних
тормозов и один из двух цилиндров, имеющихся в каждом
заднем тормозном механизме (рис. 52,6), другой контур объе-
диняет вторые цилиндры задних тормозов.

Изредка двухсекционные главные цилиндры выполняются в
виде двух односекционных цилиндров, установленных парал-
лельно; тормозная педаль воздействует на них через механи-
ческий уравнитель. В большинстве же конструкций двухсек-
ционный главный цилиндр имеет два последовательно располо-
женных в едином корпусе цилиндра (типа «тандем»). Резер-
вуары для тормозной жидкости могут быть выполнены заодно
с корпусом главного тормозного цилиндра или в виде отдель-
ных узлов. В последнем случае резервуар может устанавли-
ваться как на корпусе цилиндра, так и размещаться в стороне,
сообщаясь с ним трубкой пли шлангом. В последние годы ре-
зервуары изготавливаются из полупрозрачной пластмассы для
визуального контроля уровня тормозной жидкости. Типичные
конструкции современных главных цилиндров показаны на
рис. 53. Их работу проще рассмотреть на примере односекцион-
ного цилиндра автомобиля ГАЗ-24 (рис. 53, а). В растормо-
женном состоянии тормозная жидкость из резервуара в корпу-
се / свободно поступает в рабочую полость через компенсацион-
ное отверстие 3. При нажатии на педаль толкатель 10 пере-
7*—-649	101
Рис. 53. Главный тормозной цилиндр:

а — односекциоиный автомобиля ГАЗ-24; б — двухсекционный автомобиля ВАЗ-2101

мещает поршень 8 и его манжета 7 перекрывает компенсацион-
ное отверстие 3. В цилиндре создается небольшое давление,
при котором открывается выпускной клапан 4 и тормозная
жидкость поступает в колесные цилиндры.

При дальнейшем движении поршня давление в приводе на-
растает, обеспечивая необходимое торможение автомобиля. При
отпускании педали возвратная пружина 6 перемещает пор-
шень 8 в исходное положение, а тормозная жидкость из колес-
ных цилиндров возвращается в главный цилиндр через откры-
тый впускной клапан 5. Для того чтобы при резком отпускании
педали и быстром обратном движении поршня за ним не воз-
никало разрежения, в поршне имеются отверстия, а па манже-
те поршня выполнены аксиальные канавки. Тормозная жидкость,
которая через перепускное отверстие 2 постоянно заполняет
внутреннюю полость поршня, через указанные отверстия и отог-
102
нутые края манжеты 7 поступает в полость за поршнем, предот-
вращая возникновение там вакуума.

Впускной клапан 5 выполняет две функции:

при удалении воздуха из привода (так называемой прокач-
ке) не допускает попадания воздуха в главный тормозной ци-
линдр из открытых клапанов выпуска воздуха колесных ци-
линдров, обеспечивая односторонний пропуск тормозной жид-
кости;

сохраняет в расторможенном приводе остаточное небольшое
давление (0,6—1,2 кгс/см2). Это давление способствует поддер-
жанию привода в состоянии постоянной готовности к торможе-
нию (все зазоры выбраны, имеющиеся в приводе небольшие
пузырьки воздуха сжаты, рабочие кромки манжет прижаты к
цилиндрам, вследствие чего устранены течи тормозной жид-
кости).

Указанное остаточное давление в приводе допускается толь-
ко, если в тормозной системе используются барабанные тормоз-
ные механизмы. При дисковых тормозных механизмах даже не-
значительное остаточное давление в приводе вызывает касание
колодок и диска, что становится причиной нагрева тормозного
механизма при движении без торможения.

В такой тормозной системе впускной клапан не применяется
(рис. 53,б).

Главный цилиндр имеет крышку, в которой есть отверстие с
сеткой для заливки тормозной жидкости. В обычном положении
это отверстие закрыто пробкой с отверстиями, соединяющими
воздушную полость над тормозной жидкостью с атмосферой.
Это сделано для того, чтобы обеспечить постоянство давления
в резервуаре вне зависимости от колебаний уровня тормозной
жидкости.

Рассмотренная конструкция односекционного главного ци-
линдра имеет органический недостаток: трение края манжеты
о кромки компенсационного отверстия вызывает повышенный
ее износ. Этот недостаток устранен в современных конструк-
циях главных тормозных цилиндров путем использования спе-
циальных клапанов или манжеты с торцевым уплотнением. На
рис. 53, б показан главный цилиндр типа «тандем» автомоби-
лей ВАЗ. Здесь манжета 7 надета на шейку поршня 8 с зазо-
ром. В отторможенном состоянии внутренний торец поршня 8
под действием возвратной пружины 6 отходит от торца манже-
ты 7 на расстояние, определяемое длиной распорной втулки 11,
которая упирается в стопор 9. Тормозная жидкость проходит по
торцевому зазору между поршнем и манжетой, а затем по ра-
диальным впускным отверстиям в пустотелом поршне 8 посту-
пает к колесным цилиндрам. При перемещении толкателя глав-
ного цилиндра первичный поршень 8 (правая часть рис. 53,6)
перемещается, торцевый зазор между ним и манжетой перекры-
вается в жидкости позади первичного поршня и в первом кон-
7**	103
1

2 ЗУ5 6

7

Рис. 54. Колесный тормозной цилиндр автомобиля ГАЗ-53А
туре привода начинает возрастать давление. Вследствие этого
перемещается вторичный поршень 8 (левая часть рис. 53,6),
зазор между ним и его манжетой также перекрывается, воз-
растает давление и во втором контуре тормозного привода. При
выходе из строя первого контура вторичный поршень переме-
щается непосредственно поршнем первого контура. В связи с
этим ход тормозной педали значительно увеличивается.

При выходе из строя второго контура под действием давле-
ния за первичным поршнем поршень второго контура переме-
щается до упора, вследствие чего также наблюдается увеличе-
ние хода тормозной педали.

Колесные тормозные цилиндры подразделяются на односто-
ронние и двусторонние.

Односторонние цилиндры, имеющие один поршень, исполь-
зуются в дисковых тормозных механизмах, а также в некото-
рых разновидностях барабанных тормозов.

Двусторонние колесные цилиндры применяются в барабан-
ных тормозных механизмах. Они имеют два поршня, причем
иногда применяют поршни разного диаметра. Конструкция дву-
стороннего колесного цилиндра представлена на рис. 54.

Основными деталями колесного цилиндра являются кор-
пус 4 цилиндра, поршень 5 с уплотняющей резиновой манжетой
или кольцом 6, пылезащитный чехол 3, распорная пружина 7,
толкатель 2 колодок, клапан 1 выпуска воздуха с колпачком.
В колесных цилиндрах дисковых тормозных механизмов тол-
катели отсутствуют, а роль распорной пружины выполняет ре-
зиновое уплотнительное кольцо поршня, имеющее специаль-
ный профиль.

При подводе давления в колесный цилиндр поршни 5 пе-
ремещаются и воздействуют (непосредственно или через толка-
тель 2) на тормозные колодки. При оттормаживании давление
в колесном цилиндре падает и поршни возвращаются в исход-
ное положение.
Внутри колесных цилиндров часто размещаются устройства
автоматического регулирования зазора в тормозных механиз-
мах. Конструкции этих устройств описаны в гл. 4.

Параметры главного и колесных тормозных цилиндров тес-
но связаны: объем тормозной жидкости, вытесняемый из глав-
ного цилиндра, равен сумме приращений объемов во всех ко-
лесных цилиндрах и объемной деформации шлангов. По
экспериментальным данным этот объем может достигать 0,8—
1,2 см3 на 1 м длины шланга.

В некоторых случаях ход поршней колесных цилиндров мо-
жет увеличиться выше допустимых пределов. В барабанных
тормозных механизмах с автоматической регулировкой зазора
это может произойти из-за неисправности автоматики, а при
ее отсутствии — вследствие чрезмерного износа накладок или
перегрева тормозных механизмов, приводящего к чрезмерному
тепловому расширению барабанов. В дисковых тормозных ме-
ханизмах увеличение хода имеет место при большом биении
диска.

Недопустимое увеличение ходов поршней в колесных ци-
линдрах в свою очередь приводит к увеличению хода поршня
главного цилиндра. Запаса хода может оказаться недостаточ-
но и возникает явление провала педали.

Вакуумный усилитель устанавливается обычно между тор-
мозной педалью и главным цилиндром (рис. 55). Он состоит из

Рис. 55. Вакуумный усилитель
двух основных частей: клапана управления и силового элемен-
та. Клапан управления через входной толкатель связан с тор-
мозной педалью и предназначен для впуска и выпуска атмос-
ферного воздуха в полость силового элемента. Последний вы-
ходным штоком соединен с главным тормозным цилиндром. За
счет разности давления с обеих сторон силового элемента на
выходом штоке усилителя создается дополнительное усилие,
передаваемое на шток главного цилиндра. Усилитель имеет
одинарный плоский резиновый клапан управления и диафраг-
менный силовой элемент. Клапан управления защищен чех-
лом 6 от попадания пыли и грязи.

В отторможенном состоянии вакуум, подведенный через
обратный клапан 13, находится как в вакуумной А, так и в
атмосферной Г полостях усилителя. Обе полости сообщаются
через каналы Б и В и открытое вакуумное седло клапана 5.
Корпус клапана с диафрагмой 11 прижат пружиной 12 к крыш-
ке усилителя 3.

Клапан 5 под действием пружин 9 и 10 прижат к атмосфер-
ному седлу и атмосферный воздух, прошедший через фильтр 8,
заполняет только внутреннее пространство корпуса клапана.
Обратный клапан 13 предотвращает попадание в усилитель
бензиновой смеси из двигателя при неисправном карбюраторе
и поддерживает максимальное разрежение в усилителе. Вели-
чина разрежения во впускном трубопроводе двигателя в зави-
симости от положения дроссельной заслонки колеблется в пре-
делах от 150—200 мм рт. ст. при работе на режиме макси-
мальной мощности до 550—600 мм рт. ст. при сбрасывании
газа. Такое аккумулирование разрежения .чает возможность
усилителю несколько раз сработать даже при „ыключенном дви-
гателе.

При нажатии на педаль толкатель 7 п клапан 5 перемеща-
ются влево, клапан садится на вакуумное седло и полости с
обеих сторон диафрагмы 11, находящейся в корпусе 1, разъе-
диняются. При дальнейшем перемещении толкателя 7 клапан 5
отрывается от атмосферного седла и воздух из корпуса клапа-
на через канал В в нем поступает в атмосферную полость Г
усилителя. Корпус клапана вместе с диафрагмой 11 и што-
ком 2 перемещается влево, сжимая пружину 12. Типичная ха-
рактеристика вакуумного усилителя приведена на рис. 56. Ва-
куумный усилитель обладает следящим действием, т. е. усилие
на штоке 2 (рис. 55) пропорционально усилию на толкателе 7.
Обеспечивается это следующим образом: если приостановить
нажатие на тормозную педаль, то диафрагма 11 вместе с кор-
пусом клапана, перемещаясь под действием разности давлений
в вакуумной А и атмосферной Г полостях, прижимает клапан 5
к атмосферному седлу. При этом перестанет повышаться дав-
ление в атмосферной полости Г, вследствие чего стабилизи-
руется усилие на штоке усилителя.
При растормаживании тормозная
педаль под действием оттяжной пру-
жины возвращается в исходное поло-
жение. Атмосферное седло клапана 5
закрывается, корпус клапана с диаф-
рагмой 11 под действием возвратной
пружины 12 перемещается, открывая
вакуумное седло. Воздух из атмосфер-
ной полости Г через каналы Б и В в
корпусе и открытое вакуумное седло
клапана 5 отсасывается в вакуумную
полость А и далее в двигатель. Кор-
пус клапана и диафрагма 11 возвра-
щаются в исходное положение. При
отказе в работе вакуумного усилителя
усилие от тормозной педали через тол-
катель 7 и плунжер 4 будет переда-
ваться непосредственно на шток 2 уси-
лителя. При необходимости увеличения

Рис. 56. Характеристика ва-
куумного усилителя:
Z — без вакуума; 2 —с вакуу-
мом

усилия применяют ва-

куумные усилители со сдвоенным силовым элементом.

Гидровакуумный усилитель в принципе аналогичен описан-
ному выше вакуумному. Однако воздействие на его клапан
управления производится специальным гидроцилиндром, свя-
занным с главным тормозным цилиндром привода. Гидрова-
куумный усилитель широко применяется в одноконтурных тор-
мозных системах; для двухконтурных приводов нужно два
таких усилителя. Этот существенный недостаток можно устра-
нить, включив в схему привода после усилителя так называе-
мый разделитель контуров.

Разделитель, применяемый на автомобиле ГАЗ-24, состоит
из корпуса 2 (рис. 57) и двух поршней 5. Полость Б между

Рис. 57. Разделитель контуров:

А— полость первого контура; 5 —внут-
ренняя полость разделителя; В — полость
второго контура;

/— трубопровод к первому контуру; Я*—
корпус; 3 — клапан удаления воздуха;
4 —трубопровод ко второму контуру;

5 — поршень; 6, 9 — компенсационное от-
верстие; 7 — трубопровод от главного ци-
линдра; 8 — ограничительное кольцо; 10 —
пружина
поршнями связана трубопроводом 7 с усилителем или главным
цилиндром. При торможении поршни 5 расходятся и, перекры-
вая компенсационные отверстия 6 и 9, наращивают давление-
в трубопроводах к первому / и второму 4 контурам. При отка-
зе одного из контуров при первом же торможении соответст-
вующий поршень доходит до упора и отсекает поврежденную
магистраль. Поршень исправного контура работает как обычно,
но с некоторым запаздыванием. Поскольку объем полости Б
разделителя увеличивается, при первом торможении обычно-
ощущается частичный провал педали. При растормаживании
поршень отказавшего контура из-за трения и остаточного дав-
ления остается в крайнем положении и в дальнейшем провала
педали не происходит.

В приводе с разделителем контуры Образуются не в главном
цилиндре, а непосредственно в разделителе. Такой привод
нельзя считать безопасным, так как любой отказ в магистралях
от главного цилиндра до разделителя приводит к выходу из
строя всей тормозной системы.

Следует отметить одну общую особенность всех разновид-
ностей гидростатического привода: необходимость удаления
воздуха из тормозной жидкости, полостей и магистралей при-
вода. Для выполнения этой операции (прокачки) в колесных
цилиндрах и некоторых других элементах привода предусмот-
рены клапаны удаления воздуха. Периодичность прокачки за-
висит от свойств тормозной жидкости, герметичности элементов
привода и интенсивности эксплуатации автомобиля, но в сред-
нем она должна проводиться не реже одного раза в год.

6.2.3.	Гидродинамический тормозной привод

Гидродинамический тормозной привод, как и пневматичес-
кий, является полностью автоматизированным приводом-
Источником энергии в таком приводе служит специальный на-
сос, который приводится в действие или автономным электро-
мотором, или двигателем автомобиля. Для создания запаса
энергии используется гидроаккумулятор, обычно сферической
формы. Между его полусферами зажата упругая диафрагма,
разделяющая гидроаккумулятор на две полости. Одна из по-
лостей заполнена жидким азотом, имеющим давление
70—80 кгс/см2. Через диафрагму азот создает постоянное дав-
ление в другой полости, наполненной тормозной жидкостью.
Запас жидкости под атмосферным давлением находится в ре-
зервуаре. Органом управления в гидродинамическом приводе
служит гидравлический тормозной кран, а исполнительными
органами—обычные колесные цилиндры. В передаточном меха-
низме такого привода устанавливают реле, задача которого—
поддерживать заданное давление.
Гидродинамические приводы выполняются одно- и двухкон-
турными. В последнем случае они имеют два насоса, два гидро-
аккумулятора, двухсекционный тормозной кран и два резервуа-
ра. Иногда в двухконтурном приводе применяют один насос и
разделитель.

6.3.	Пневматический тормозной привод

6.3.1.	Схемы пневматических тормозных приводов

Пневматический тормозной привод (рис. 58), сжатый воздух
для которого поступает от автомобильного компрессора 1, пер-
воначально состоял из минимального числа элементов: регуля-
тора давления 2, ресивера (воздушного баллона) 3 (рис. 58,а),
оогана упоявления — тормозного крана 5 с педалью, исполни-

Рис. 58. Принципиальные схемы пневматического тормозного привода:

а — одноконтурный привод автомобиля-тягача: б — то же, с однопроводным приводом
прицепа; в — то же, с двухпроводным приводом прицепа; г —то же, с комбинирован-

ным приводом прицепа;

/-автомобиль-тягач; // — прицеп;

/ — компрессор; 2 — регулятор давления; 3 — ресивер автомобиля; 4— тормозные камеры,
автомобиля; 5 — тормозной край; 6—клапан управления тормозами прицепа с одно-
проводным приводом; 7 — разобщительный кран; $ — соединительная головка тягача;.
9 — соединительная головка прицепа; 10 — воздухораспределитель; // — ресивер прице-
па: 12 — тормозные камеры прицепа; 13 — магистраль однопроводного привода при-
цепа; 14— питающая магистраль двухпроводного привода прицепа; /5 — управляющая
магистраль двухпроводного привода прицепа: 16 — двухмагнстральиый клапан
гельных устройств — тормозных камер 4 (или цилиндров), а
также трубопроводов и шлангов. Пневматический тормозной
привод автопоезда (рис. 58, б) дополнительно включал возду-
хораспределитель 10 (на прицепе) и установленный на тягаче
клапан 6 управления тормозами прицепа, а также соедини-
тельную магистраль 13 между тягачом и прицепом, снабжен-
ную соединительными головками 8, 9 и разобщительным кра-
ном 7. С помощью соединительных головок осуществляется сое-
динение пневматических приводов тягача и прицепа, а разоб-
щительные краны служат для предотвращения выпуска сжато-
го воздуха из приводов после разъединения.

Однако в последние десятилетия пневматический тормозной
привод значительно усложнился. Причинами этого послужили
как введение в конструкцию автомобилей запасной, вспомога-
тельной и управляемой сжатым воздухом стояночной тормоз-
ных систем, так и использование пневматики для нетормоз-
ных потребителей: систем открывания дверей и регулирования
давления в шинах, стеклоочистителей и т. п.

Усложнение пневмопривода тормозов связано также с ши-
роким распространением автопоездов, а особенно со смен-
ностью прицепного состава, использующего тормозные приво-
ды разных видов.

В нашей стране долгое время применялся так называемый
однопроводный привод автопоездов (рис. 58,6), в котором тя-
гач и прицеп соединяются одной пневматической магист-
ралью 13. В расторможенном состоянии по этой магистрали
сжатый воздух наполняет ресиверы 11 прицепа. При торможе-
нии, а также при отрыве прицепа воздух из магистрали вы-
пускается, это заставляет срабатывать установленный на при-
цепе воздухораспределитель 10. Последний подает сжатый воз-
дух из ресивера И прицепа в его тормозные камеры /9,
цеп затормаживается. Такой привод, получивший распростра-
нение в Европе в середине 40-х годов, является простым при-
водом обратного действия, т. е. основную свою задачу он вы-
полняет при выпуске сжатого воздуха. И питание, и управле-
ние привода тормозов прицепа здесь осуществляется через одну
магистраль.

В те же годы в США был создан и получил распростране-
ние на автопоездах двухпроводный тормозной привод, который
после второй мировой войны начал использоваться и во многих
странах Западной Европы. В таком приводе (рис. 58,в) тягач
и прицеп соединены двумя магистралями. По одной из них
(питающей или аварийной 14) сжатый воздух постоянно по-
дается в ресиверы прицепа; вторая 15, называемая управляю-
щей или тормозной, в расторможенном состоянии связана с
атмосферой. При торможении тягача сжатый воздух подается в
управляющую магистраль 15 прицепа. На последнем срабаты-
вает воздухораспределитель 10, и сжатый воздух из ресивера //
ПО
прицепа поступает в его тормозные камеры 12, обеспечивая
торможение. Затормаживается прицеп и при отрыве от тягача,
так как воздухораспределитель срабатывает и при падении дав-
ления в питающей магистрали 14. Двухпроводный привод
является приводом прямого действия, так как его основная
функция выполняется при подаче сжатого воздуха.

Преимуществами двухпроводного привода являются:

1.	Большое давление в тормозном приводе прицепа. При
однопроводпом приводе давление в его ресивере должно быть
обязательно ниже давления в ресиверах тягача, иначе растор-
маживание прицепа будет происходить с большим запаздыва-
нием. Так, при номинальном давлении в ресиверах тягача
7,4 — 5,6 кгс/см2 давление в магистрали прицепа поддержи-
вается в пределах 4,8 — 5,3 кгс/см2, т. е. давление в камерах
прицепа при торможении составляет 4,0 — 4,5 кгс/см2. При
двухпроводном приводе давление в магистрали прицепа равно
давлению в ресиверах тягача, а в камерах прицепа достигает
величины 6,0—6,5 кгс/см2. Повышенное давление в приводе
прицепа позволяет уменьшить размеры и массу исполнительных
органов, а также тормозных механизмов и повысить их эффек-
тивность.

2.	Меньшее время срабатывания привода, поскольку про-
цесс наполнения какого-либо объема сжатым воздухом про-
исходит в 1,5—2,5 раза быстрее, нежели его опоражнивание [4].

3.	Постоянная подача сжатого воздуха в ресиверы прицепа.
У однопроводного привода при торможении питание ресиверов
прицепа прекращается. При многократных последовательных
торможениях, например на затяжных спусках, у однопроводного
привода может наблюдаться недопустимое падение давления в
ресивере прицепа. При двухпроводном приводе этот дефект
исключается.

Следует отметить, что два последних замечания носят ско-
рее теоретический характер. Применение тормозных приборов с
удовлетворительными характеристиками, тщательный подбор
емкости ресиверов прицепа сводят к минимуму указанные недо-
статки однопроводного привода.

Преимущество однопроводного привода заключается в мень-
шем числе приборов и трубопроводов, в связи с чем этот при-
вод является более простым и дешевым.

Предпочтительность того или другого вида пневмопривода
автопоезда до сих пор служит предметом спора специалистов.
Однако развитие международных перевозок привело к необхо-
димости стандартизировать вид, характеристики и присоедини-
тельные размеры пневматических тормозных приводов. После
длительного обсуждения ЕЭК ООН решила этот вопрос в
пользу двухпроводного привода. Но поскольку во многих стра-
нах (СССР, ЧССР, ФРГ и др.) используется однопроводный
щрицепной состав, широкое применение нашел комбинирован-
111
ный пневмопривод, позволяющий составлять автопоезд как по-
однопроводной, так и по двухпроводной схеме (рис. 58,г). Та-
кой привод имеет три соединительные магистрали между тяга-
чом и прицепом.

6.3.2.	Источник энергии и рабочее тело пневматического
тормозного привода

Источником энергии в пневматических тормозных приводах
служит автомобильный компрессор, назначение которого за-
ключается в приготовлении нужного количества сжатого воз-
духа. Атмосферный воздух, сжатый до необходимого давления,
является рабочим телом пневматических тормозных приводов.
Воздух, поданный в пневмопривод, всегда содержит загрязне-
ния в виде частиц твердых тел, масла и воды. Надежность ра-
боты пневматического привода сильно зависит от чистоты сжа-
того воздуха: до 80% отказов привода вызывается сто загряз-
нением. Наибольшее отрицательное влияние иа работу привода
оказывает содержащаяся в сжатом воздухе влага.

Атмосферный воздух — это смесь многих газов и водяного
пара. При сжатии этой смеси компрессором парциональное
давление пара увеличивается. Это могло бы привести к кон-
денсации влаги из пара, но его температура при сжатии повы-
шается и влага находится в перегретом парообразном состоя-
нии. Конденсация влаги происходит в приборах и магистралях
привода, где температура сжатого воздуха падает. Часть па-
ров при этом в воздухе остается, и дополнительная конденса-
ция может произойти при уменьшении температуры окружаю-
щей среды.

Летом влага сливается из привода через краны слита кон-
денсата и существенного вреда не приносит, хотя, попадая в-
пневматические приборы, может смыть смазку с трущихся по-
верхностей и тем самым ускорить их износ. Зимой же вода за-
мерзает в приборах и трубопроводах привода, что, как пра-
вило, приводит к частичным, а в отдельных случаях п полным
его отказам. Если учесть, что в условиях низких температур
работают сотни тысяч советских автомобилей, становится ясно,
какое значение имеет очистка сжатого воздуха.

Борьба с отрицательными последствиями наличия влаги в
тормозном приводе ведется двумя путями:

уменьшением ее количества за счет применения специаль-
ных приборов-влагоотделителей;

понижением температуры замерзания воды с помощью до-
бавления в сжатый воздух паров специальных жидкостей —
антифризов, имеющих низкую температуру замерзания.

Автомобильный компрессор состоит из нескольких узлов и
систем. В него входят:
1.	Механизм сжатия воздуха — поршневой, роторный, ро-
торно-поршневой.

2.	Механизм привода компрессора. Компрессоры приводят-
ся в действие, как правило, от автомобильного двигателя, но
встречаются и конструкции с приводом от коробки отбора мощ-
ности, с автономным электрическим приводом и т. п. В меха-
низме привода компрессора используются клиноремепные, цеп-
ные и зубчатые передачи. Клиноременные и цепные приводы
компрессора имеют устройства для натяжения ведущего эле-
мента.

3.	Система питания, действующая через воздушный фильтр
двигателя или через автономный фильтр компрессора.

4.	Система охлаждения. Компрессоры, как и автомобиль-
ные двигатели, могут иметь воздушное или водяное охлажде-
ние. В последнем случае чаще всего системы охлаждения дви-
гателя и компрессора объединяются.

5.	Система смазки. Смазка элементов компрессора осуще-
ствляется от системы смазки автомобильного двигателя под
давлением или от индивидуальной системы. Последняя может
быть двух видов: разбрызгиванием (из масляной ванны кар-
тера компрессора) и от встроенного в компрессор плунжерного
или шестеренчатого насоса.

6.	Механизм разгрузки компрессора при достижении макси-
мального давления. Производительность автомобильных комп-
рессоров выбирается с большим запасом для того, чтобы он
мог быстро создавать достаточное количество сжатого воздуха.
Поэтому с полной нагрузкой компрессор должен работать не
более 10-4-30% времени. Работая с максимальным противодав-
лением все время, компрессор будет быстро изнашиваться и
отбирать у двигателя лишнюю мощность. Начиная с 50-х годов,
автомобильные компрессоры стали оборудоваться специаль-
ными механизмами разгрузки.

Такой механизм при достижении максимального давления в
ресиверах отключает привод компрессора или переводит послед-
ний на работу в режиме холостого хода, т. е. без противодавле-
ния. Это достигается либо принудительным открытием впуск-
ных клапанов компрессора, либо открытием специальных пе-
репускных клапанов, либо применением в тормозном приводе
регулятора давления, соединяющего в нужный момент компрес-
сор с атмосферой.

В настоящее время насчитывается довольно много типов
автомобильных компрессоров. Наибольшее распространение
получили одно- и двухцилиндровые поршневые компрессоры.

Отечественный двухцилиндровый компрессор показан на
рис. 59. Он приводится в действие клиноременной передачей от
коленчатого вала двигателя. Питание компрессора атмосфер-
ным воздухом осуществляется от фильтра двигателя или, как
вариант, от индивидуального сухого фильтра.
Рис. 59. Компрессор автомобиля ЗИЛ-130:

1 — картер; 2 — передняя крышка; 3 —шкив; 4 — передний подшипник коленчатого ва-
ла; 5 — блок цилиндров; 6 — шатун; 7—поршень; 8—поршневой палец; 9 — головк*
блока; 10 — пробка выпускного клапана; // — пружина выпускного клапана; Г2 — вы-
пускной клапан; /3 —задняя крышка; 14 — задний подшипник; 15 — уплотнитель;.
16— коленчатый вал; 17—нижняя крышка; /8 —пружина впускного клапана; 19—впуск-
ной клапан; 20 — шток разгрузочного устройства; 21 — пружина разгрузочного устрой-1
ства; 22 — плунжер; 23-• коромысло

Производительность компрессора прямо пропорциональна
частоте вращения его коленчатого вала и обратно пропорцио-
нальна давлению в тормозном приводе. Система охлаждения
компрессора — жидкостная. Его головка 9 и верхняя часть
блока 5 имеют водяную рубашку, связанную с системой охлаж-
дения двигателя. Смазка компрессора также осуществляется
от систем! мазки двигателя.

Разгруз (>!." механизм компрессора устроен следующим
образом. Под впускными клапанами 19 расположены разгру-
зочные плунжеры 22, штоки которых 20 при работе компрессо-
ра под нагрузкой удерживаются в нижнем положении пружи-
ной 21 с помощью коромысла 23. При достижении в ресиверах
привода максимального давления специальный регулятор дав-
ления включается и подает сжатый воздух в канал под плун-
жерами 22. Последние, преодолевая усилие пружин 18 и 21,
поднимаются и штоками открывают впускные клапаны 19.
Теперь давление в цилиндрах компрессора не создается, потому
что через открытые впускные клапаны воздух просто перека-
чивается из цилиндра в цилиндр.
6.3.3.	Приборы, пневматического тормозного привода

В настоящее время наиболее сложные пневматические тор-
мозные приводы автопоездов, кроме аккумуляторов энергии
(ресиверов), соединительных магистралей и арматуры, насчи-
тывают до 100 элементов, которые выполняют различные функ-
ции и называются приборами пневматического тормозного при-
вода. По назначению их можно разделить на:

приборы подготовки сжатого воздуха;

приборы управления рабочей, запасной, стояночной и вспо-
могательной тормозными системами;

приборы аварийного растормаживания тормозных систем;

приборы пневматических приводов посторонних (нетормоз-
ных) потребителей сжатого воздуха;

приборы сигнализации и контроля.

Следует отметить, что отдельные приборы обслуживают не-
сколько тормозных систем автомобиля. Так, ножной тормозной
кран иногда является органом управления и рабочей, и запас-
ной систем; ручной кран — запасной и стояночной; исполни-
тельным органом рабочей, запасной и стояночной тормозных,
систем служит один прибор — тормозная камера с пружинным
энергоаккумулятором и т. д. Все это позволяет устранить не-
нужное дублирование в пневматических тормозных приводах,
уменьшить их массу и стоимость, сократить количество приме-
няемых приборов, которое даже с учетом такого объединения
достаточно велико.

Функционально все основные приборы пневматического тор-
мозного привода разделяются на три вида:

1.	Приборы подготовки сжатого воздуха (очистки, сушки,
предохранения от замерзания конденсата).

2.	Приборы регулирования давления, которые по команде
водителя или автоматически изменяют давление в какой-либо
части тормозного привода. Такие приборы условно подразде-
ляются на две группы:

краны, у которых управляющим воздействием является
внешняя сила, приложенная к входному элементу данного-
прибора (это, например, тормозной и разобщительный краны,
кран слива конденсата и т. д.);

клапаны, у которых управляющим воздействием является
изменение внешнего давления во входной полости прибора (на-
пример, защитный клапан, клапан управления тормозами при-
цепа, ускорительный клапан и т. п.).

Приборы данного вида выполняют роль органов управления
или входят в передаточные механизмы тормозных приводов.

3.	Приборы, преобразующие давление сжатого воздуха в
приводную силу какого-либо механизма, обслуживаемого пнев-
моприводом. Эти приборы играют роль исполнительных органов
привода.
Приборы одного вида, как правило, состоят из набора не-
скольких функциональных элементов. Такими элементами при-
боров регулирования давления являются клапаны1 и следящие
механизмы.

Клапаном называется элемент прибора пневматического
тормозного привода, осуществляющий преимущественно релей-
ное регулирование давления: будучи открыт, он обеспечивает
прохождение потока сжатого воздуха; будучи закрыт — пре-
пятствует этому прохождению. Количественное регулирование
давления в зависимости от степени открытия клапана в при-
борах практически не используется.

Следящим механизмом называется элемент прибора пнев-
матического привода, обеспечивающий заданный закон изме-
нения выходного давления как функции входного воздействия,
представленного в виде давления, силы или перемещения. Так,
например, специальный следящий механизм в тормозном кране
изменяет давление на его выходе в зависимости от силы нажа-
тия на тормозную педаль или от ее хода. Следящий механизм
состоит из какого-либо упругого элемента, создающего усилие
в соответствии с подведенным управляющим сигналом, и чув-
ствительного элемента, на активную площадь которого воздей-
ствует выходное давление, корректируя управляющий сигнал.
В качестве упругого элемента чаще всего используется обычная
пружина сжатия. Однако в последние годы появились приборы,
где эту роль выполняет резиновая втулка специальной формы.
Это позволило получить не постоянный, как обычно, а перемен-
ный коэффициент передачи. В результате при слабом нажатии
на тормозную педаль коэффициент передачи тормозного крана
мал, и водитель получает возможность плавно регулировать
давление в приводе, а следовательно, и эффективность служеб-
ного торможения. При сильном нажатии, характерном
для экстренных торможений, коэффициент передачи крана
возрастает, что обеспечивает малое время срабатывания
привода.

Чувствительный элемент следящего механизма выполняется
диафрагменным или поршневым. Диафрагма (мембрана) изго-
тавливается из мембранного полотна толщиной 0,4—1,2 мм или
из формованной резины с тканевой прокладкой. В этом случае
толщина диафрагмы составляет 1,0—2,5 мм. Ранее применялись
металлические диафрагмы — диски толщиной 0,2—0,4 мм из
высококачественной стали или бронзы. В связи с недостаточной
долговечностью, высокой стоимостью и трудностями герметиза-
ции разъемов прибора металлические диафрагмы в настоящее
время не применяются. Поршневые следящие механизмы имеют

1 Отсутствие единой терминологии приводит к тому, что понятие клапаи
относится как к определенной разиовндностн приборов привода, так н к эле-
ментам приборов.
чувствительный элемент в виде поршня с резиновыми уплотни-
тельными манжетами или кольцами.

И диафрагменные, и поршневые чувствительные элементы
имеют свои преимущества. Диафрагмы работают практически
без внешнего трения и поэтому обладают лучшей чувствитель-
ностью и высокой долговечностью. На их работе меньше ска-
зывается замерзание конденсата. Однако они обеспечивают
меньший, чем поршни, рабочий ход и обладают нелинейной за-
висимостью хода от воздействующего давления. Кроме того,
при одинаковом диаметре и давлении создаваемая диафрагмой
сила меньше. Поэтому при прочих равных условиях габариты
и масса диафрагменных следящих устройств больше.

Пневматические приборы, являющиеся исполнительными
органами тормозного привода, содержат силовой элемент,
воспринимающий давление подводимого сжатого воздуха; шток
или толкатель, на котором силовой элемент создает силу и ко-
торый воздействует на приводное устройство тормозного меха-
низма; возвратные пружины, под действием которых силовой
элемент перемещается в исходное положение при падении дав-
ления на входе в прибор.

В качестве силовых элементов применяются либо резиновые
диафрагмы, либо поршни с манжетным или кольцевым уплот-
нением. Диафрагменные исполнительные органы называются
тормозными камерами, поршневые — тормозными цилиндрами.

Силовые диафрагмы и поршни в принципе отличаются от
следящих только размерами. Если следящие диафрагмы и
поршни имеют диаметры в пределах 20—80 мм, то тормозные
камеры и цилиндры имеют рабочий диаметр от 65 до 170 мм и
создают усилие от 150 до 1500 кгс. Силовая диафрагма выпол-
няется из формованной резины с одним-двумя тканевыми слоя-
ми и имеет толщину от 3 до 6 мм.

Рассмотрим конструкции наиболее важных приборов, пнев-
матического тормозного привода.

Для поддержания нужного интервала давления в ресиверах
пневматического тормозного привода применяется регулятор
давления.

Регулятор, конструкция которого показана на рис. 60, при
достижении максимального давления отключает подачу сжа-
того воздуха в привод соединяя нагнетательную магистраль
компрессора с атмосферой. Регулятор имеет встроенный
фильтр 3, сферический резиновый обратный клапан 10 для
разобщения привода и компрессора, поршневой следящий ме-
ханизм, впускной 4 и выпускной 5 сферические клапаны управ-
ления, одинарный плоский разгрузочный клапан 1 и отдельный
клапан отбора воздуха. Сжатый воздух от компрессора под-
водится к отверстию 2 и проходит через фильтр 3 и
обратный клапан 10 в отверстие 11, а затем в ресиверы пнев-
мопривода. Одновременно он поступает по каналу 9 под сле-
Рис. 60. Регулятор давления

дящий поршень 8. При до-
стижении в приводе макси-
мального давления следя-
щий поршень 8, преодолевая
усилие уравновешивающей
пружины 7, перемещается
вверх. При этом сначала за-
крывается выпускной кла-
пан 5, а затем открывается
впускной клапан 4 и сжа-
тый воздух поступает в по-
лость над разгрузочным
поршнем 12. Последний дви-
жется вниз и открывает раз-
грузочный клапан 1. Сжа-
тый воздух от компрессора,
имея уже небольшое давле-
ние (0,5—0,7 кгс/см2), вы-
ходит в атмосферу через от-
крытый разгрузочный кла-
пан / и атмосферный вывод
13. При этом сбрасываются
н частицы конденсата, вы-
делившиеся из сжатого воз-
духа при прохождении его
через фильтр и постепенно
скопившиеся в нижней час-
ти корпуса 6 регулятора.

Включение регулятора
при снижении давления в
приводе происходит в обрат-
ном порядке. Следует отме
ляторе разгрузочный клапан
выполняет также роль предохранительного, принудительно от-
крываясь при чрезмерном повышении давления в приводе. Так
как в этом регуляторе имеется фильтр и поток сжатого воздуха
несколько раз резко меняет направление, регулятор давления
такого типа играет роль влагомаслоотделнтеля.

На многих автомобилях для очистки сжатого воздуха в при-
воде устанавливаются фильтры и влагомаслоотделители в виде
отдельных приборов. В современных влагоотделителях (иногда
их называют еще влагомаслоотделителями, так как вместе с во-
дой они выделяют из сжатого воздуха масло, попавшее в него
с зеркала цилиндров компрессора) используются три принципа
осушения:

выделение частиц воды из сжатого воздуха при резком из-
менении направления его потока или прохождении через,
фильтр;

тить, что в рассматриваемом регу.
конденсация водяного пара при охлаждении сжатого воздуха
в элементах привода;

удержание частиц воды поверхностно-активными вещест-
вами.

Влагоотделители первого типа называются динамическими,
второго — термодинамическими; третьего — адсорбционными.
В качестве адсорбентов применяются силикогель, алюмогель и
вещества типа синтетических цеолитов.

Для удаления собранного конденсата во влагоотделителях
имеются ручные или автоматические краны слива конденсата.

На рис. 61 показана конструкция комбинированного дина-
мического и термодинамического влагоотделителя с автомати-
ческим клапаном слива конденсата. Сжатый воздух, поступаю-
щий от компрессора, проходит через радиатор 1 -- оребренную
алюминиевую трубку длиной около 3 м и постепенно охлаж-
дается, так как на радиатор действует поток встречного возду-
ха. Далее сжатый воздух проходит по центробежным направ-
ляющим дискам 3, расположенные в корпусе 2 отделителя, в
пневматический тормозной привод, а выделившаяся влага, сте-
кая через сетку 4, скапливается в нижней крышке 6 прибора.
При включении регулятора давление во влагоотделителе па-
дает и диафрагма 5 перемещается вверх. Клапан 7 слива кон-
денсата открывается и происходит слив конденсата (смеси
воды и масла) па землю.

Приборы, которые с помощью антифриза понижают темпе-
ратуру замерзания влаги, называются предохранителями про-
тив замерзания (антизамерзателями). Они бывают испаритель-
ного или насосного типа. В антизамерзателях испарительного

Рис. 61. Влагоотделитель
типа имеется фитиль, опущенный в бачок с антифризом. Сжа-
тый воздух, обдувая верхний конец фитиля, поглощает пары
антифриза.

Предохранители второго типа имеют насос с ручным или
автоматическим (действующим при включении регулятора дав-
ления) приводом. Насос обеспечивает подачу антифриза в
испарительную камеру.

В качестве антифриза используются обычно этиловый спирт
(ректификат) или специальные жидкости на его основе.

Для разделения контуров привода рабочей тормозной сис-
темы, для отделения посторонних потребителей, для обеспече-
ния заданной последовательности наполнения и опоражнива-
ния ресиверов применяются обратные, перепускные и защитные
клапаны.

Обратные клапаны предназначены для пропуска сжатого
воздуха только в одном направлении. Перепускные клапаны
пропускают воздух в прямом направлении только при опреде-
ленном давлении на входе в прибор.

При падении давления на входе они могут пропускать или
не пропускать воздух в обратном направлении.

Защитные клапаны, сравнительно новые приборы, предназ-
начены для разделения контуров пневматического тормозного
привода. В зависимости от количества выходов различают
двойные, тройные и т. д. защитные клапаны. Одинарными за-
щитными клапанами можно считать некоторые виды перепуск-
ных клапанов.

Конструкция тройного защитного клапана автопоезда
КамАЗ-5320 показана на рис. 62. Сжатый воздух поступает
внутрь корпуса под плоские резиновые клапаны 3 и 10 двух
основных выходов. Клапаны 3 и 10 закрыты уравновешиваю-
щими пружинами 5 и 8, действующими через резиновые диаф-
рагмы 4 и 9. При нарастании давления до величины, опреде-
ляемой усилием предварительного сжатия пружин 5 и 8, откры-
ваются клапаны 3 и 10 и сжатый воздух поступает через основ-
ные выходы прибора в соответствующие контуры привода.
Одновременно под действием давления открываются два
обратных сферических резиновых клапана И и 12, вследствие
чего сжатый воздух, открывая магистральный клапан 13, про-
ходит во вспомогательный выход. При отказе одного из основ-
ных контуров, оставшийся исправный и вспомогатель-
ный контуры продолжают постоянно пополняться, но давление
на их выходах падает до величины открытия неисправного кон-
тура. Через неисправный контур происходит постоянный не-
большой выпуск сжатого воздуха в атмосферу. При отказе
входной магистрали тройного защитного клапана он предотвра-
щает выпуск сжатого воздуха из пневматического привода, но
пополнение запасов воздуха, естественно, прекращается.
Органом управления
привода рабочей тормоз-
ной системы является тор-
мозной кран. Наибольшее
распространение получи-
ли тормозные краны пря-
мого действия и комбини-
рованные краны.

Тормозные ираны пря-
мого действия имеют от
одной до трех секций,
каждая из которых об-
служивает свой контур
привода.

Односекционные тор-
мозные краны предназ-
начены для управления
одноконтурным тормоз-
ным приводам одиночного
автомобиля и приводом
прицепа как двухпровод-
ным (н епосре>дст1вен но),
так и однопроводным (че-
рез клапан управления
тормозами прицепа).

Рис. 62. Тройной защитный клапан:

/ — корпус; 2 — крышка; 3, 10, 13 — магистраль-
ные клапаны: 4, 9, /4 — диафрагмы; 5, 8, 15 —
уравновешивающие пружины; 6 — пылезащитный
колпачок; 7 — регулировочный винт, //, 12 — об-

ратные клапаны

Двухсекционные краны обычно используются для управления
двухконтурным тормозным приводом одиночного автомобиля, а

тормозной привод прицепа срабатывает от обеих секций крана
тягача. У трехсекционного тормозного крана две секции осуще-

ствляют управление тормозным приводом тягача или одиночно-
го автомобиля, а третья специально предназначена для прицепа.

Комбинированные тормозные краны имеют от двух до четы-
рех секций, причем одна из них обязательно обратного дейст-
вия. Эта секция предназначена для непосредственного управле
ння однопроводным приводом прицепа.

Секции тормозных кранов, как правило, унифицированы и
могут располагаться последовательно или параллельно. При-
вод тормозного крана осуществляется от педали с помощью
рычагов и тяг. Иногда педаль устанавливается непосредственно
на корпус крана. В этом случае тормозной кран называется
тюдпедальным.

Современный двухсекционный тормозной кран прямого дей-
ствия показан на рис. 63. Клапаны крана—плоские одинарные,

резиновые, разгруженного типа; следящие механизмы—поршне-
вые с резиновой пружиной 1. Привод крана—рычажный. Сжатый
воздух подводится к обеим секциям крана от ресиверов двух-
контурного привода через выводы 11 и 8. В отторможениом со-
стоянии толкатель 15 и все поршни (2, 5 и 10) находятся в
Рис. 64. Клапан управления тормозами
прицепа с двухпроводным приводом

122

верхнем положении под дей-
ствием возвратных пру-
жин; клапаны 4 и 9 при-
жаты к впускным седлам
клапанными пружинами.
Выходы 3 и 6 п связанные
с ними исполнительные ор-
ганы тормозного привода
соединены с атмосферным
выходом 7 через открытые
выпускные седла и полые
корпуса клапанов 4н9. При
нажатии на педаль тормоза
приводной рычаг 16 повора-
чивается вокруг своей оси и
толкатель 15 крана переме-
щается вниз вместе с верх-
ним следящим поршнем 2.
Выпускное седло клапана 4
первой (верхней) секции за-
крывается, затем клапан 4
отрывается от своего впу-
скного седла и сжатый воз-
дух поступает к выходу 3
первой секции и далее к ис-
полнительным органам пер-
вого контура рабочей тор-
мозной системы. Одновре-
менно через отверстие в кор-
пусе 12 сжатый воздух по-
ступает в полость над уско-
рительным поршнем 5. Пе-
ремещаясь вниз, последний
обеспечивает срабатывание
второй (нижней) секции
тормозного крана и тем са-
мым исполнительных орга-
нов второго контура. Таким
образом, верхняя секция
крана имеет механическое
управление, а нижняя пнев-
матическое.

Растормаживание крана
при отпускании тормозной
педали происходит в обрат-
ном порядке.

При выходе из строя вто-
рого контура привода верх-
няя секция продолжает работать, обеспечивая функционирование
первого контура. При неисправности в первом контуре нижняя
секция крана приводится в действие непосредственно толкате-
лем крана через упорный болт 14 и полый шток 13. Во избе-
жание попадания Пыли и влаги внутренние полости крана за-
щищены чехлом 17.

Для приведения в действие тормозного привода прицепа при
срабатывании тормозов тягача применяются клапаны управле-
ния тормозами прицепа. Они могут быть выполнены в виде от-
дельного прибора или одной из секций тормозного крана. В по-
следние годы, когда были выдвинуты требования обязательного
срабатывания тормозного привода прицепа при работе любого
контура рабочей тормозной системы тягача, а также при работе
запасной и стояночной тормозных систем, клапаны управления
тормозами прицепа часто выполняют в виде отдельного прибо-
ра, имеющего несколько входов. Включение такого клапана
может быть пневматическим прямого и обратного действия (от
приводов рабочей, запасной и стояночной тормозных систем), а
также механическим — при наличии на автомобиле стояночной
тормозной системы с механическим приводом.

Одна из современных конструкций клапана управления тор-
мозами прицепа с двухпроводным тормозным приводом показа-
на на рис. 64. Клапан имеет три пневматических входа: два
прямого действия от обеих секций тормозного крана тягача и
один обратного действия от ручного крана управления запасной
и стояночной тормозными системами. Клапан прибора — оди-
нарный плоский, резиновый, разгруженного типа; следящих
механизмов два — поршневой и диафрагменный. В оттормо-
женном состоянии шток 15 находится в нижнем положении под
действием сжатого воздуха, подведенного к входу 18 от ручного
крапа. Поршень 12 находится в верхнем положении под дейст-
вием сжатого воздуха, подведенного к входу 13 от ресивера.
Клапан 2 под действием пружины 1 прижат к впускному сед-
лу 3 в поршне 12. Поршни 5 и 8 находятся в верхнем положе-
нии под действием возвратной пружины 9. Выпускное седло 10
клапана, выполненное в следящем поршне 8, отодвинуто от
клапана 2, и выход И в управляющую магистраль двухпровод-
ного привода прицепа соединен с атмосферным выходом 16
через корпус клапана 2 и шток 15.

При срабатывании одного контура привода рабочей тормоз-
ной системы автомобиля сжатый воздух от тормозного крана
подается к выводу 4. Поршни 5 и 8 перемещаются вниз, выпуск-
ное седло 10 прижимается к клапану 2 и отрывает его от впуск-
ного седла 3. Сжатый воздух из ресивера через вход 13 и от-
крытый клапан 2 поступает к выходу 11 в управляющую маги-
страль прицепа. Следящее действие, благодаря которому дав-
ление на выходе 11 пропорционально давлению на выводе 4,
осуществляется при взаимодействии усилия пружины 7 и дав-
S*	123
ления сжатого воздуха на поршень 8 снизу. Регулируя вин-
том 6 усилие предварительного сжатия пружины 7, можно до-
биться некоторого опережения торможения прицепа. При паде-
нии давления на выводе 4 клапан управления тормозами при-
цепа растормаживает прицеп.

При срабатывании другого контура привода рабочей тор-
мозной системы тягача сжатый воздух от тормозного крана по-
дается к выводу 17 и далее под диафрагму 14. Шток 15 пере-
мещается вверх вместе с поршнем 12 и клапаном 2. Клапан 2
прижимается к выпускному седлу 10. При дальнейшем переме-
щении поршня 12 впускное седло 3 отрывается от клапана 2
и сжатый воздух от вывода 13 поступает к выходу И. Анало-
гично клапан срабатывает и при выпуске сжатого воздуха из
вывода 18 ручным краном обратного действия, который управ-
ляет приводом запасной и стояночной тормозных систем. Сле-
дящее действие при этом достигается действием сжатого
воздуха на диафрагму 14 и поршень 12.

Из других приборов, составляющих передаточный механизм
пневматического привода, следует отметить:

ускорительный кран, с помощью которого ускоряется впуск
и выпуск сжатого воздуха в исполнительные органы, вследст-
вие чего уменьшается время срабатывания привода;

клапан быстрого оттормаживания, предназначенный для
снижения времени растормаживания привода;

пневматический кран, используемый в качестве органа
управления пневматическими приводами тормозных систем или
отдельными пневматическими приборами; пневматические кра-
ны могут быть прямого и обратного действия с приводом руко-
яткой, кнопкой или перекидным флажком;

двухмагистральный клапан, в котором выходная магистраль
соединяется с одной из двух входных. При редуцировании вход-
ного давления клапан называется двухмагистральным клапа-
ном с ограничением давления;

противоперегрузочный клапан, предназначенный иля исклю-
чения одновременной подачи сжатого воздуха от нескольких
приводов к одному исполнительному механизму;

защитный клапан тягача, отключающий тормозной привод
прицепа при падении давления в питающей магистрали и тем
самым предохраняющий тормозной привод автомобиля от по-
тери сжатого воздуха. Защитный клапан тягача может иметь
автоматическое или ручное управление.

Защитный клапан с ручным управлением называется разоб-
щительным краном;

соединительная головка, обеспечивающая герметичную
быстроразъемную связь тормозных магистралей прицепа и тя-
гача. Соединительная головка может иметь встроенный клапан,
связывающий магистрали только при их соединении;
аварийный клапан, который автоматически включает двух-
проводной тормозной привод прицепа при падении давления в
питающей магистрали;

воздухораспределитель — прибор, являющийся органом
управления пневматического тормозного привода прицепа и
приводимый в действие от клапана управления тормозами при-
цепа, установленного на тягаче. В зависимости от типа привода
прицепа воздухораспределитель может быть оцноироводным,.
двухпроводным и комбинированным. Двухпроводпый воздухо-
распределитель является сочетанием ускорительного и аварий-
ного клапанов и называется ускорительно-аварийным кла-
паном.

Исполнительными органами современного пневматического
тормозного привода служат тормозные камеры или тормозные
цилиндры, различающиеся типом силового элемента. Сущест-
вует и промежуточный тип исполнительного органа — ротока-
мера, где диафрагма служит как бы герметичным уплотнением
поршня. Ротокамера обладает преимуществами и камеры, и ци-
линдра, но недостаточно долговечна.

Широко применяются на отечественных автомобилях тор-
мозные камеры. Существует общепринятый ряд типоразмеров
камер (9, 12, 16, 20, 24, 30 и 36 квадратных дюймов1), в основу
которого положены величины активной площади этих прибо-
ров. Активной площадью камеры называется условная вели-
чина, представляющая собой частное от деления усилия на
штоке камеры (кгс) па величину подводимого давления
(кге/кв, дюйм). Усилие на штоке тормозной камеры прямо

пропорционально давлению сжа-
того воздуха и обратно пропор-
ционально ходу штока. Типич-
ная характеристика тормозной
камеры приведена на рис. 65.
В зависимости от тина крепления
диафрагмы различают фланце-
вые тормозные камеры, где диа-
фрагма зажата между фланцами
корпуса и крышки, и бесфланце-
вые тормозные Каймеры, в кото-
рых корпус, диафрагма и крыш-
ки соединяются с помощью стяж-
ного кругового хомута.

В последние годы отмечена
тенденция совмещать ,в одном
приборе исполнительные органы
приводов рабочей, запасной и
стояночной тормозных систем.

Рис. 65. Характеристика тормоз-
ной камеры автомобиля ЗИЛ-130

1 Квадратный дюйм равен 6,452 см2.
Рис. 66. Тормозная камера с пружинным
энергоаккумулятором.

f — корпус камеры; 2 — подпятник; 3 — уплот-
нительное кольцо: 4 — толкатель; 5 — поршень:
6 — уплотнение поршня; 7 —корпус энергоахку-
мулятора; 3 —силовая пружина; 9 — винт ава-
рийного оттормажнвання; 10— гайка; // — дре-
нажная трубка: 12 — упооный подшипник: 13 —

Создание такого прибо-
ра — довольно сложная за-
дача, так как исполнитель-
ный орган привода рабочей
тормозной системы должен
быть прямого действия, за-
пасной — может быть как
прямого, так и обратного, а
стояночный — преимущест-
венно обратного действия.
Последнее объясняется тем,
что эта система должна
обеспечивать длительное
бесконтрольное удержание
автомобиля на стоянке и
исполнительный орган пря-
мого действия в этом случае
из-за утечек допустит само-
произвольное растормажи-
вание.

Конструкция тормозной
камеры с пружинным акку-
мулятором энергии, являю-
щейся исполнительным ор-
ганом приводов трек тормоз-
ных систем, показана на
рис. 66. В расторможенном
состоянии диафрагма 14
бесфланцевой тормозной ка-
меры привода рабочей тор-
мозной системы находится
в исходном (верхнем) поло-

Сопо^ыйТелДкск-й	жвнии- Поршень 5 энерго-

жина; 18 — пылезащитный чехол	ЭККумуЛЯТОра ТЭКЖе ПОДНЯТ

давлением сжатого воздуха
и силовая пружина 8 сжата. При торможении рабочей тормоз-
ной системой воздух от тормозного крана подается в полость
над диафрагмой 14, шток 16 диафрагмы перемещается вниз и
воздействует на разжимное устройство тормозного механизма.
При торможении запасной или стояночной тормозными систе-
мами сжатый воздух из-под поршня 5 пружинного энергоакку-
мулятора выпускается. Под действием силовой пружины 8
поршень 5 с толкателем 4 перемещается вниз и подпятником
2 через диафрагму 4 воздействует на шток 16, также переме-
щая его вниз. Для исключения разрежения в полости над пор-
шнем и связанного с этим загрязнения служит дренажная
трубка И.
Пружинный энергоаккумулятор, как и все приборы обрат-
ного действия, способен автоматически срабатывать при утечке
сжатого воздуха из привода, что ведет к самопроизвольному
торможению. Для аварийного оттормаживания пружинные
энергоаккумуляторы снабжаются механическими, пневматичес-
кими и даже гидравлическими устройствами (последние — с
автономным ручным насосом). Рассматриваемая тормозная ка-
мера имеет механическое устройство аварийного оттормажива-
ния в виде винта 9, гайки 10 и упорного шарикового подшип-
ника 12. При вращении винт 9 поднимается и закрепленный па
нем снизу подшипник 12, воздействуя на упорную шайбу в тол-
кателе 4. поднимает поршень 5 в исходное положение, сжимая
силовую пружину 8.

6.3.4.	Работа современного пневматического тормозного
привода

Схема современного пневматического тормозного привода
автопоезда показана на рис. 67.

Сжатый воздух из компрессора 1 через регулятор давле-
ния 2 и антизамерзатель 3 поступает к двойному 4 и тройно-
му 5 защитным клапанам. Последние распределяют сжатый
воздух по нескольким независимым контурам. Контуров в схе-
ме пять: I — контур привода рабочей тормозной системы тяга-
ча, обслуживающий переднюю ось; II - контур привода рабо-

Рис. 67. Принципиальная схема пневматического тормозного привода авто-
поезда КамАЗ-5320
чей тормозной системы тягача, обслуживающий среднюю и
заднюю оси; III — контур привода стояночной и запасной тор-
мозных систем тягача, объединенный с питающей частью ком-
бинированного привода тормозов прицепа; IV — контур привода
вспомогательной тормозной системы, объединенный с питанием
посторонних потребителей сжатого воздуха (стеклоочистителя,
пневмосигнала, усилителя сцепления и др.); V — контур приво-
да аварийного растормаживания запасной и стояночной тор-
мозных систем. Все контуры, кроме четвертого, имеют автоном-
ны» ресиверы 6, 7, 9 и 11, снабженные кранами 10 слива кон-
денсата, и нормально-замкнутые выключатели 22 сигнальных
ламп, расположенных на приборном щитке автомобиля. Па-
раллельно с указанными выключателями установлен зуммер,
сигнал которого звучит до тех пор, пока давление в приводе не
поднимется до заданного уровня. Первоначально наполняются
ресиверы 6,7 и 11 привода запасной и стояночной тормозных
систем и привода аварийного растормаживания, что позволяет
ускорить оттормаживание пружинных аккумуляторов тормоз-
ных камер 27 тягача и тормозов прицепа, а значит, и трогание
автопоезда с места. Затем наполняются ресиверы 8 и 9 конту-
ров привода рабочей тормозной системы. Только после этого
сжатый воздух поступает к приводу вспомогательной тормозной
системы и посторонним потребителям сжатого воздуха.

В отторможенном состоянии сжатый воздух из ресиве-
ров 8 и 9 поступает к тормозному крану 15. Так как педаль
тормоза не нажата, поток сжатого воздуха здесь остановлен.
Из ресиверов 7 и 11 сжатый воздух через ручной кран 18
обратного действия, ускорительный клапан 19 и двухмагисг-
ральный клапан 20 поступает к четырем пружинным энерго-
аккумуляторам тормозных камер 27, вследствие чего силовые
пружины находятся в сжатом положении. Одновременно воз-
дух из ресивера 11 поступает к клапану 28 управления тормо-
зами прицепа с двухпроводным приводом и через одинарный
защитный клапан 29 — в питающую магистраль В двухпровод-
ного привода прицепа и к клапану 30 управления тормозами
прицепа с однопроводным приводом.

Если автомобиль эксплуатируется без прицепа, все три
разобщительных крана 31, 32 и 33 закрыты. При наличии при-
цепа с однопроводным тормозным приводом сжатый воздух
поступает на прицеп через открытый разобщительный кран 31,
соединительные головки 35 и 39 магистрали А однопроводного
привода и двухмагистральный клапан 41 с ограничением дав-
ления. Затем сжатый воздух проходит через кран 42 расторма-
живания прицепа к комбинированному воздухораспределите-
лю 43 и от него в ресивер 44 прицепа. Магистрали В и С двух
проводного привода прицепа перекрыты разобщительными кра-
пами 32 и 33. Во всех магистралях прицепа установлены
фильтры 40.
При наличии на прицепе двухпроводного тормозного приво-
да сжатый воздух поступает к прицепу через открытый разоб-
щительный кран 32, соединительные головки 34 и 38 питающей
магистрали В, а затем через двухмагистральный клапан 41 с
ограничением давления, как и при однопроводном приводе.
Разобщительный кран 31 при этом закрыт. Вследствие давле-
ния в трубопроводе от ускорительного клапана 19 к клапану 28
управления тормозами прицепа с двухпроводным приводом
последний закрыт, давление в управляющей магистрали С от-
сутствует и привод тормозов прицепа расторможен.

Следует отметить, что для контроля давления в приводе
рабочей тормозной системы служит двухстрелочный мано-
метр 17. Давление в остальных контурах может быть измерено-
переносным манометром, который подключается к клапанам 25
контрольного вывода.

При торможении рабочей тормозной системой водитель на
жимает на педаль тормоза. Сжатый воздух из нижней секции
тормозного крана через регулятор 26 тормозных сил поступает
к тормозным камерам 27 средней и задней оси автомобиля.-
Из верхней секции крана 15 воздух проходит через клапан 2-1
ограничения давления в тормозные камеры 23 передней оси
тягача. Одновременно от обеих секций крана 15 сжатый воздух
поступает к клапану 28 управления тормозами припева с двух-
проводным приводом. Последний срабатывает и пропускает
воздух к клапану 30 управления тормозами прицепа с одно-
проводным приводом и в управляющую магистраль С двухпро-
водного привода через соединительные головки 36 и 37.

Если прицеп соединен по однопроводной схеме, то при под-
воде сжатого воздуха клапан 30 управления тормозами прице-
па выпускает воздух из магистрали А, ведущей к воздухорас-
пределителю 43, последний открывается и пропускает сжатый
воздух из ресивера 44 прицепа в его тормозные камеры 46 и 47
через регуляторы 26 тормозных сил.

При двухпроводном приводе воздухораспределитель 43 сра-
батывает при нарастании давления в управляющей магистра-
ли С и также открывает путь сжатому воздуху к тормозным
камерам прицепа.

При торможении запасной тормозной системой водитель по-
ворачивает рукоятку ручного крана 18 обратного действия,
выпуская в атмосферу сжатый воздух из магистрали междг
краном 18 и ускорительным клапаном Г9. Ускорительный кла-
пан 19 срабатывает и, в свою очередь, выпускает в атмосферу"
сжатый воздух из пружинных энергоаккумуляторов тормозных
камер 27 средней и задней осей тягача, затормаживая авто-
мобиль. Одновременно сжатый воздух выпускается из магист-
рали между ускорительным клапаном 19 и клапаном 28 управ-
ления тормозами прицепа с двухпроводным приводом. Послел-
ний срабатывает и приводит в действие, как было описано вы-
ше, и одно- и двухпроводный тормозные приводы прицепа.

Торможение стояночной тормозной системой происходит так
же, как и запасной, только водитель поворачивает рукоятку
ручного крйна 18 обратного действия до упора, где она фикси-
руется. Эффективность стояночного торможения, таким обра-
зом, не регулируется.

При торможении вспомогательной тормозной системой во-
дитель нажимает на кнопку пневматического крана 14 и сжа-
тый воздух поступает к цилиндру 12, прекращающему подачу
топлива, и к двум цилиндрам 16, управляющим заслонками мо-
торного тормоза. Заслонки поворачиваются и перекрывают
выпускной тракт двигателя, вследствие чего он тормозит авто-
мобиль. Одновременно подается электрический сигнал от
выключателя 13 к магниту электропневматического клапана 45.
Сжатый воздух из ресивера 44 прицепа под небольшим давле-
нием поступает в камеры 46 и 47, минуя воздухораспредели-
тель. Прицеп притормаживается.

Эффективность торможения вспомогательной тормозной си-
стемой зависит от тормозной характеристики двигателя, проти-
водавления в выпускном тракте, а также от включенной пере-
дачи. При этом осуществить плавное регулирование торможе-
ния не представляется возможным.

При появлении неисправности в пневматическом приводе за-
щитные клапаны 4 и 5 срабатывают, отключая неисправный
контур и обеспечивая функционирование исправных контуров,
хотя и при несколько меньшем давлении. Некоторые неисправ-
ности вызывают автоматическое срабатывание части привода.
К таким неисправностям относится утечка воздуха из контура
запасной и стояночной тормозных систем, которая вызывает
автоматическое затормаживание автомобиля пружинными
энергоаккумуляторами средней и задней осей. Так как из этого
контура происходит и питание привода прицепа, то при паде-
нии давления тормозные механизмы последнего также всту-
пают в действие. Прицеп затормаживается как при однопро-
водном, так и при двухпроводном приводах.

При отрыве прицепа его пневматический тормозной привод
также срабатывает автоматически. Происходит это вследствие
утечки воздуха из магистрали А однопроводного привода или
питающей магистрали В двухпроводного. При этом утечка воз-
духа из пневматического привода тягача через оборванные ма-
гистрали предотвращается одинарным защитным клапаном 29.

При наличии неисправности в одном из контуров рабочей
тормозной системы автомобиля второй контур остается рабо-
тоспособным, причем неисправность может быть обнаружена по
манометру 17. Нажатие на педаль в этом случае заставляет
срабатывать исправный контур рабочей тормозной системы
автомобиля и тормозной привод прицепа. Автомобиль или авто-
130
поезд затормаживается, но, естественно, с меньшей эффек-
тивностью.

Если вследствие аварийного затормаживания автомобиль
или автопоезд остановился там, где остановка запрещена или
нежелательна (переезд, перекресток, проезжая часть улицы
и т. д.), то пружинные энергоаккумуляторы и привод прицепа
можно растормозить с помощью запаса сжатого воздуха в
контуре аварийного растормаживания. Для этого водитель
должен нажать на кнопку пневматического крана 21 и сжатый
воздух из ресивера 6 через двухмагистральпый клапан 20 по-
ступит в пружинные эпергоаккумуляторы тормозных камер 27
и к клапану 28 управления тормозами прицепа с двухпровод-
ным приводом. Автомобиль и прицеп растормаживаются.
Однако следут учесть, что при отпускании кнопки пневматичес-
кого крапа 21 пружинные энергоаккумуляторы и тормозной
привод прицепа снова вступают в действие, а запаса сжатого-
воздуха в ресивере 6 при неработающем компрессоре достаточ-
но только для нескольких растормаживаний.

Для растормаживания отцепленного прицепа, тормозной
привод которого автоматически вступил в действие при разь-
единении соединительных головок, следует нажать кнопку кра-
на 42 растормаживания прицепа. При этом сжатый воздух из
ресивера 44 прицепа поступает через кран 42 на вход воздухо-
распределителя 43. Последний выпускает воздух из тормозных
камер прицепа и прицеп растормаживается. Операцию по рас-
тормаживанию прицепа можно повторить несколько раз. При
соединении прицепа с тягачом и подаче сжатого воздуха по
магистрали А однопроводиого привода или питающей магист-
рали В двухпроводного привода кнопка крана 42 растормажи-
вания прицепа автоматически устанавливается в исходное поло-
жение.

6.3.5.	Оценочные характеристики пневматического
тормозного привода

Ранее для оценки пневматического тормозного привода при-
менялся фактически только один критерий — время срабаты-
вания. В настоящее время в связи с появлением международ-
ных и отечественных нормативных документов свойства при-
вода оцениваются целым комплексом характеристик, куда
входят:

1.	Характеристика наполнения, с помощью которой оцени-
вается время заполнения ресиверов привода сжатым воздухом
(при заданной частоте вращения коленчатого вала компрессо-
ра), а также порядок заполнения отдельных контуров привода.

2.	Расходная характеристика, представляющая собой зави-
симость давления сжатого воздуха в ресиверах от числа пол-
ных срабатываний органа управления привода. Компрессор при
этом может быть отключен или же работать с заданной часто-
той вращения коленчатого вала.

3.	Защитная характеристика — изменение давления в при-
воде при последовательном введении неисправностей в раз-
личных его точках. При этом определяется рабоспособность
привода как в момент введения неисправности, так и в течение
определенного времени после этого.

4.	Статическая характеристика — зависимость давления в
исполнительных органах привода от усилия на органе управ-
ления при медленном и плавном нарастании этого усилия.
В этой характеристике учитываются возможные регулировки
пневматических приборов, составляющих передаточный меха-
низм привода.

5.	Динамическая характеристика — изменение давления в
исполнительных органах привода и в магистралях управления
тормозами прицепа в функции времени при резком приложе-
нии усилия на органе управления. С помощью динамической
характеристики определяется время срабатывания привода,
т. е. время от момента начала приложения усилия к органу
управления до момента, в который давление в исполнительных
органах или магистрали прицепа достигнет заданного уровня.

Комплекс характеристик для одного из современных оте-
чественных автомобилей приведен на рис. 68.

Характеристика наполнения (рис. 68, а) показывает, что при
запуске двигателя и работе компрессора / (позиции соответст-
вуют рис. 67) сначала быстро наполняются ресиверы 6, 7 и //,
соединенные с пружинными эиергоакуммуляторами тормозных
камер 27 и приводом тормозов прицепа. В связи с этим води-
тель получает возможность растормозить автопоезд и начать
движение. Затем наполняются остальные ресиверы тягача 8, 9
и ресивер 44 прицепа. Время наполнения всех ресиверов при-
вода до номинального давления составляет около 5 мин при
максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя.

По расходной характеристике привода (рис. 68, б) видно,
что при выключенном компрессоре после восьми полных тор-
можений рабочей тормозной системы давление в ресиверах 8 и
9 тягача снижается до 3,6 кгс/см2 и составляет половину на-
чального. Давление в ресивере 44 прицепа при первых тормо-
жениях не уменьшается, пополняясь за счет ресивера 6 тягача.
После третьего торможения давление в ресиверах 6 и 44 урав-
нивается и при дальнейших торможениях медленно снижается.
Давление в ресиверах 7 и 11 тягача сохраняется при этом по-
стоянным.

В I квадранте статической характеристики привода
(рис. 68, в) показана зависимость давления р в тормозных ка-
мерах тягача 23, 27 и камерах 46, 47 прицепа от усилия Q на
рычаге тормозного крана. Эта зависимость построена на базе
приведенных в квадрантах II—IV статических характеристик
132
Рис. 68. Характеристики пневматического тормозного привода автопоезда
КамАЗ-5320:

а — наполнения; б — расходная; в — статическая; г — динамическая

тормозного крана 15, клапанов 28 и 30 управления тормозами
прицепа, клапана 24 ограничения давления и воздухораспре-
делителя 43 прицепа.

При плавном нажатии на педаль тормоза сначала начи-
нают тормозить средняя и задняя оси тягача, а затем оси
прицепа, причем последние тормозятся более интенсивно,
обеспечивая в сцепке растягивающее усилие. Передняя ось
тягача тормозится с некоторым запаздыванием — это улучшает
управляемость автопоезда.

При резком нажатии на педаль тормоза (рис. G8, г) сначала
растет давление в передних тормозных камерах 23, располо-
женных ближе к тормозному крану и имеющих меньший объем.
Затем с запаздыванием 0,15 — 0,20 с происходит наполнение
задних тормозных камер 27 тягача и камер 46, 47 прицепа.
Время наполнения камер до зачетного давления, равного 75%
установившегося [18], составляет для передних тормозных ка-
мер тягача 0,24 с, для задних камер тягача — 0,57 с, для камер
прицепа — 0,50 и 0,56 с. При резком отпускании педали тор-
моза сначала падает давление в передних тормозных каме-
pax 23 тягача, а затем в задних камерах 27 тягача и камерах 46,
47 прицепа. Время оттормаживания, т. е. время снижения дав-
ления до 10% первоначального уровня, составляет для рассмат-
риваемого привода 0,45—1,30 с.

6.4.	Комбинированные тормозные приводы

Практическое применение нашли следующие виды комбини-
рованных тормозных приводов: пневмогидравлический, гидро-
пневматический и комбинированный гидравлический (гидро-
статический и гидродинамический).

Гидропневматический тормозной привод представляет собой
обычный гидростатический привод, в котором пневматические
элементы используются или в качестве усилителя, или для при-
вода тормозов прицепа. В первом случае гидропневматический
привод аналогичен гидровакуумному, только вместо вакуумного
или гидровакуумного усилителей применяется пневматический
или гидропневматический. Пневматический усилитель выпол-
няется в виде пневматического силового цилиндра, шток кото-
рого воздействует на главный тормозной цилиндр обычного
типа. В одном корпусе с силовым цилиндром и параллельно с
ним расположен кран управления, причем шток силового ци-
линдра и толкатель крана управления связаны коромыслом, на
которое действует усилие от тормозной педали. При выходе из
строя пневматической части привода это усилие передается на
шток силового цилиндра и далее па главный тормозной ци-
линдр, так что вся гидравлическая часть привода остается ра-
ботоспособной. Гидропневматический усилитель по своему
устройству полностью аналогичен гидровакуумному.

Гидропневматический привод с использованием пневматики
для привода тормозов прицепа представляет собой сочетание
гидростатического привода автомобиля и пневматического при-
вода тормозов прицепа, причем клапан управления тормозами
прицепа имеет встроенный гидравлический цилиндр типа обыч-
ного колесного цилиндра. При нажатии на тормозную педаль
срабатывает главный тормозной цилиндр и давление в гидрав-
лическом тормозном приводе повышается до необходимого
уровня, вследствие чего осуществляется торможение автомо-
биля и приводятся в действие тормоза прицепа.

Пневмогидравлический тормозной привод имеет обычную
пневматическую часть, в которой исполнительным органом
является пневматический силовой элемент, воздействующий на
главный гидравлический цилиндр. Последний, в свою очередь,,
соединен с колесными цилиндрами, установленными в тормоз-
ных механизмах колес. Конструкция как пневматических, так и
гидравлических приборов такого привода ничем не отличается
от традиционных. При двухконтурном приводе применяются
134
два отдельных или один сдвоенный пневматический силовой
элемент, а гидравлический привод разделяется путем использо-
вания двухсекционного главного цилиндра или разделителя.

Комбинированный гидравлический тормозной привод был
создан для легковых автомобилей и грузовиков (с массой до
3500 кгс) как альтернатива применению полностью автоматизи-
рованного гидродинамического привода. При всех преимущест-
вах полностью автоматизированный привод обладает одним су-
щественным недостатком: отказ его питающей части делает не-
возможным торможение автомобиля. На тяжелых автотранспорт-
ных средствах этот недостаток отчасти устраняется применением
вместительных ресиверов (перейти на простые тормозные при-
воды нельзя, так как мускульной силы водителя недостаточно
для торможения автомобилей большой массы). На легких авто-
транспортных средствах имеется возможность хотя бы один
контур привода сделать гидростатическим. Органом управле-
ния такого привода является или комбинация гидравлического
тормозного крана управления и главного тормозного цилиндра
с общим приводом от тормозной педали, или оригинальный
комбинированный двухсекционный кран управления. Извест-
ны комбинированные гидравлические приводы, включающие
два гидродинамических контура и один гидростатический, при-
чем управление краном и главным цилиндром сблокировано.

ГЛАВА 7

ТОРМОЗНЫЕ СВОЙСТВА АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Важнейшим эксплуатационным свойством автомобиля являет-
ся способность его тормозного управления осуществлять по
команде водителя необходимое торможение. Понятно, что осо-
бый интерес представляют максимальные тормозные свойства
автотранспортного средства, позволяющие оценить его потен-
циальные тормозные возможности в эксплуатации.

Такая оценка бывает необходима для совершенствования
конструкции автомобиля, определения эксплуатационного со-
стояния парка, проведения следственного эксперимента при
расследовании ДТП и во многих других случаях.

Объективно оценить какое-либо качество можно только,
если имеются общепризнанные количественные характеристики
этого качества (его критерии), официальная система норматив-
ных значений этих критериев, сравнением с которыми и оцени-
вается качество, методика экспериментального определения
критериев качества.

Объективность оценки будет обеспечена лишь в том случае,
если методика гарантирует повторяемость результатов экспе-
римента и сопоставимость их с нормативами.
В основу экспериментального определения тормозных
свойств всеми современными нормативами закладываются до-
рожные тормозные испытания, хотя для нашего времени харак-
терно развитие стендовых испытаний. Последние широко при-
меняются для диагностирования тормозного управления (24]_
Стенды удобны в работе и позволяют получить хорошую точ-
ность и воспроизводимость результатов испытаний. Однако в
ближайшем будущем дорожные испытания останутся самым
рациональным способом определения тормозных свойств авто-
мобилей. Это объясняется тем, что, несмотря на меньшую точ-
ность и воспроизводимость результатов, они позволяют воз-
можно более полно учесть реальные условия эксплуатации, про-
верив работоспособность тормозного управления на самом авто-
мобиле в совокупности действия всех его элементов — транс-
миссии, двигателя, шин и пр., изучить стабильность работы
тормозных систем и т. д. Кроме того, они позволяют применить
единую методику проведения испытаний, единую систему кри-
териев оценки тормозных свойств, что дает возможность ши-
рокого сравнения и анализа тормозных свойств различных авто-
транспортных средств.

Все многообразие дорожных испытаний, целью которых
является определение какого-либо эксплуатационного свойства
автомобиля, можно условно разделить на контрольные оценоч-
ные, сравнительные оценочные и контрольно-сравнительные оце-
ночные испытания.

При контрольных испытаниях измеренные величины крите-
риев качества сравниваются с их нормативными значениями и
отсюда дается оценка соответствия объекта испытаний требо-
ваниям нормативного документа. Сравнительные оценочные
испытания заключаются в идентичном определении величины
критериев у нескольких автотранспортных средств, часть кото-
рых является объектами испытаний, а часть — «эталонными
образцами», или же у одного автотранспортного средства, но
при разных его состояниях, одно из которых считается «эта-
лонным». В этом случае оценка качества производится сравне-
нием показателей объектов испытаний с показателями эталон-
ных образцов или эталонных состояний. Первый вид сравни-
тельных испытаний можно назвать сравнением аналогов, вто-
рой — сравнением состояний. При контрольно-сравнительных
испытаниях с нормативами сопоставляется результат сравнения
аналогов или состояний.

Оценка тормозных свойств автомобиля производится, как
правило, контрольными оценочными испытаниями, во время ко-
торых определяется эффективность контрольных торможений.

Таким образом, эффективность контрольного торможения,
обусловленная состоянием автомобиля и условиями испытаний
и является тем качеством, по которому оцениваются тормоз-
ные свойства.
7.1.	Критерии оценки эффективности торможений

Поскольку торможение определяется как искусственное
сопротивление движению, имеющее своей целью регулирование
скорости, естественно принять, что количественная харакгерис
тика этого регулирования может определять эффективность
торможения.

Разные тормозные системы по-разному регулируют скорость
автомобиля.

Для рабочей и запасной систем типично уменьшение ско
роста в широком диапазоне ее значений, стояночный тормоз
должен обеспечивать нулевое значение скорости, а для за-
медлителя характерным режимом будет поддержание скорости
постоянной.

Исходя из этой специфики критериями оценки эффектив-
ности выбираются разные параметры.

Количественной характеристикой регулирования скорости ра-
бочей и запасной тормозными системами является быстрота
уменьшения скорости, т. е. замедление автотранспортного сред-
ства. Как и всякий реальный физический процесс, торможение
автомобиля имеет продолжительность во времени, которую
можно назвать временем торможения. За время торможения
замедление изменяет определенным образом свою величину.
Следовательно, наиболее полно тормозной процесс будет ха-
рактеризоваться не каким-либо отдельным значением замедле-
ния, а зависимостью последного от времени. Графическое изоб-
ражение этой зависимости называется тормозной диаграммой

упрощенная форма которой по-
казана на рис. 69. Из рисунка
видно, что экстренное торможе-
ние отчетливо разделяется на три
фазы: I — запаздывание тормоз-
ной системы; II — нарастание за-
медления; III — установившееся
торможение.

Тормозная диаграмма дает
возможность установить следую-
щие характерные факторы и
точки:

начало торможения (точка
0) — момент времени, в который
тормозная система получает сиг-
нал о необходимости осуществить
торможение (водитель начинает
воздействовать на орган управ-
ления) ;

конец торможения (точка Л) —

9-649

Рис. 69. Схема тормозной диаг-
раммы экстренного торможения

137
момент времени, в который перестает действовать искусственное
сопротивление движению или происходит остановка автотранс-
портного средства:

время торможения Т-—период времени от начала до конца
торможения;

время запаздывания тс— период времени от начала тормо-
жения до момента появления замедления1;

время нарастания замедления тн—период времени от мо-
мента появления замедления, до момента, когда замедление
устанавливается на определенном уровне;

время установившегося торможения туст — период времени,
в который замедление постоянно (практически даже в этой
фазе замедление не бывает постоянным. Однако при экстрен-
ных торможениях всегда есть возможность аппроксимировать
его прямой, параллельной оси абсцисс или образующей с ней
малый угол, что позволяет считать замедление «установив-
шимся) ;

установившееся замедление /уст—-средняя величина замед-
ления за время туСт-

Вместе с начальной у0 и конечной t>„ скоростями торможе-
ния и тормозным путем ST (расстоянием, которое автомобиль
проходит с начала до конца торможения) эти факторы обра-
зуют систему параметров торможения.

На эффективность торможения, кроме действий водителя,
влияют конструкция и техническое состояние автомобиля, тип
и состояние дороги, атмосферные условия и т. п. Исследова-
ниями установлено, что действие этих факторов наиболее полно
учитывается следующими параметрами торможения, из числа
которых обычно и выбирают критерии оценки тормозной
эффективности: тормозным путем ST, установившимся замедле-
нием /уст, временем торможения Т.

Тормозной путь принимается основным, а иногда и единст-
венным критерием тормозной эффективности более чем в поло-
вине основных регламентов мировой автомобильной промыш-
ленности. Примерно в 40% фигурирует установившееся замед-
ление, отражающее первопричину торможения автомобиля —
тормозную силу.

Время торможения как наименее наглядный параметр при-
меняется значительно реже.

За рубежом довольно часто использовали для оценки эффек-
тивности торможений среднее замедление. Следует разли-
чать [14]:

среднее по времени замедление /-, т. е. замедление такого
равнозамедленного движения, которое происходит с той же на-

1 Здесь и далее полагается, что естественные сопротивления движению
малы, и замедлением от их действия можно принебречь.
чальной и до той же конечной скорости и за тот же промежу-
ток времени, что и движение при данном торможении;

среднее по пути замедление js, которым можно назвать за-
медление такого равнозамедленного движения, которое проис-
ходит с той же начальной до той же конечной скорости и на
том же пути, что и движение при данном торможении.

Для торможения автомобиля всегда

2	2

_ Ро ~ УК . г'о - VK

А т >Js 25т

Это объясняется тем, что отношение пути, пройденного авто-
мобилем за I и II фазы, ко всему тормозному пути больше
отношения соответствующих отрезков времени.

Чаще всего для оценки тормозных свойств автомобиля слу-
жит тормозной путь ST, что объясняется максимальной нагляд-
ностью этого параметра, несложностью его экспериментального
определения, традиционностью дорожного законодательства.
Тормозной путь характеризует эффективность тормозной сис-
темы в целом.

Вторым критерием, определяющим эффективность тор-
мозных механизмов, является установившееся замедле-
ние /уст*

Тормозной путь и установившееся замедление — официаль-
ные критерии оценки эффективности рабочей и запасной тор-
мозных систем. В качестве способов определения их величин
допускается или непосредственное измерение, или расчет на
основе снятой при испытаниях тормозной диаграммы. Расчет-
ный способ следует признать весьма перспективным, так как
тормозная диаграмма позволяет определить любой параметр
торможения. На рис. 70 показана типичная тормозная диаграм-
ма экстренного торможения. Параллельно с сигналом замед-
ления на ней должен быть записан сигнал начала торможения
или усилие на тормозной педали. При обработке сначала про-
водятся нулевые линии. Затем определяются начало и коней
торможения — точки 0 и к, являющиеся проекциями на нуле-
вую линию замедления характерных точек О и К- Аналогичным
образом находятся точки с и н, позволяющие определить вре-
менные промежутки Тс, тн, туст- Следует отметить, что при низ-
кой чувствительности деселерографа точка С может лежать на
нулевой линии замедления. Наибольшую трудность представ-
ляет нахождение .точки Н. При значительных колебаниях за-
медления участки кривой, соответствующие II и III фазам,
аппроксимируют, как показано на рисунке, и началом устано-
вившегося торможения считают точку пересечения аппрокси-
мирующих линий. Затем определяется точка М, как середина
отрезка НК. Расстояние от точки М до нулевой линии замедле-
ния даст величину установившегося замедления.
Н(^)

Тс

Тн

Привал, аппроксимирующая функцию
J=J (Т) во Л /разе______________

Прямая, аппроксимирующая функцию
в fit фазе

frfу

Нулевая линия замеЗления

улевая линия отметчика начала
тормошения

К

I
I

Чует
Т

Рис. 70 Обработка тормозной диаграммы полного экстренного торможения

Тормозной путь определяется
формулам:

для полного торможения

из тормозной диаграммы по

ST = t><, (тс + 0,5 тн) 4

i т2

О -'уст ты

Я/уст

24

(7.1)

для частичного торможения

0.5 /уст туст(7’

(7.2)

Определять величины средних замедлений из
диаграммы можно следующим образом:

тормозной

г 0.5 тн) 4"

(7.3)

Js ~=

JyCT t'o

2/yer("e t-0,5x„) t v0

(7.4)

§

I
I

6

Л =

Формулы (7.1) — (7.4) получены при допущении того, что
естественные сопротивления движению малы, торможение про-
исходит на горизонтальной дороге, нарастание замедления во
II фазе линейно. В указанных формулах ST в м, у0 в м/с, т в с,
: (О
j в м/с2. Установившееся замедление следует подставлять в
формулы с положительным знаком.

В ряде случаев определение тормозных свойств приходится
проводить в условиях, отличающихся от заданных стандартом:
участок дороги может иметь значительный продольный уклон,
масса автомобиля — отличаться от номинальной и т. д. Кроме
того, при тормозных испытаниях довольно трудно выдержать
заданное значение начальной скорости контрольного торможе-
ния. Для того, чтобы результаты таких испытаний можно было
сравнить с нормативами или другими результатами, необходи-
мо располагать методом пересчета.

Представим себе, что во время каких-либо испытаний авто-
мобиль, имеющий массу Мр, совершил торможение (назовем
его реальным) с начальной скорости пОр на дороге с углом про-
дольного уклона а, в результате чего получены величины тор-
мозного пути STp и замедления /р. При этом параметры о0р.
Мр, а отличаются от значений, заданных нормативами, а сле-
довательно, результаты испытаний нельзя сравнить с нормами.

Введем понятие эквивалентности торможений [15]: назовем
эквивалентными торможения, в процессе которых тормозные
силы изменяются во времени одинаково. Теперь нормативным
можно назвать торможение, эквивалентное реальному и имею-
щее параметры t>oa, Мэ, аэ = 0, заданные в соответствующем
нормативном документе.

Замедления реального и эквивалентного ему нормативного
торможения оказываются связанными следующим образом:

Afn / g \

A = ^(7p±TsinT	(Л5>

где g— ускорение свободного падения; 6—коэффициент учета
вращающихся масс.

Знак « + » соответствует торможению на спуске.

Обычно замедление регистрируется деселерографами, кото-
рые на уклоне имеют ошибку в показаниях. Замедление тор-
можения на уклоне связано с показаниями деселерографа /п
зависимостью

/р =/п ± £Sln а •	(7-6)

Приведенные выражения позволяют установить связь между
показаниями деселерографа на уклоне и непосредственно за-
медлением нормативного торможения. Подставив зависимость
(7.6) в выражение (7.5), получим

/э =/п ±	— у-) sina.	(7.7)

В формулах (7.6) и (7.7) знак « + » соответствует торможению
на подъеме.
Так как торможении с нейтральным положением в коробке
передач баИ, можно принять, что /э = /п, т. е. показания десе-
лерографа при торможении на уклоне соответствуют замедле-
нию нормативного торможения. Это значит, что полученные при
испытаниях в горных условиях величины замедлений можно
сравнивать непосредственно с нормативными значениями.

Соотношение тормозных путей эквивалентных торможений,
будет равно:

ооэ (2STp 2vOp'c ^ор~н)

<!>тэ —

2^ vop ± (2STp 2t’Op "с ь'ор :n) s'n a

+ v03(tc + 0,51„.) (7.8)

где

Mp

А4Э

Если реальное торможение выполняется на горизонтальной
дороге, но vop #= уОэ, то

г/2	\

5ТЭ .= —5тр + v03 (тс + 0,5 тн) (1 -~Ч •	(7.9)

k v2p	\ *vop)

Формулы (7.8) и 7.9) позволяют достаточно точно сравни-
вать результаты испытаний даже в случае значительной разни-
цы начальных скоростей торможений. На практике часто
hop—^оэ| =СЗ км/ч. В этом случае, приняв критерием экивалент-
иости торможений равенство средних по пути замедлений, мож-
но получить следующее выражение для определения тормозного
пути нормативного торможения

5________5 V03 ^тр

ТЭ“й(5о2р±2^/5тр)

(7.Ю)

где i—продольный уклон дороги.

В формулах (7.8) и (7.10) знак « + » соответствует тормо-
жению на спуске.

Для приблизительных подсчетов удобно графическое изобра-
жение этой зависимости в виде номограммы, показанной на
рис. 71. Рассмотрим пример пользования номограммой. При
торможении на уклоне i = 2,8% со скорости сор — 62 км/ч по-
лучен тормозной путь STP = 32 м. Нужно найти тормозной путь
Зтэ нормативного торможения (уоэ = 60 км/ч, i = 0).

Восставив из соответствующей 32 м отметки на шкале ST
вертикаль до пересечения с гиперболой v = 62 км/ч и проведя
через точку пересечения горизонталь до оси Сс, получим на
последней отметку. Если ее соединить прямой с точкой на
142
Vo, КМ/Ч

оси Аа, соответствующей данному уклону, то точка пересечения
оси Вв с этой прямой покажет величину среднего по пути за-
медления на уклоне. Соединяя прямой полученную точку пере-
сечения с точкой А (нулевой точкой оси Ли) и продолжая эту
прямую до шкалы Сс, найдем на последней то же значение
среднего замедления. Проводя через полученную таким обра-
зом на шкале Сс новую отметку горизонталь до пересечения с
нужной гиперболой v = 60 км/ч и опуская из точки пересечения
вертикаль на шкалу ST, получим искомое значение тормозного
пути, равное 5ТЭ = 28,5 м.

Как уже было сказано, стояночная тормозная система обес-
печивает нулевое значение скорости автомобиля, а для вспомо-
гательной тормозной системы типично поддержание скорости
постоянной при действии разгоняющей силы (например, на
спуске). Замедление в этих случаях равно нулю, а понятие
тормозного пути в аспекте оценки эффективности лишается
смысла. Поэтому критерием эффективности стояночной и вспо-
могательной тормозных систем принята тормозная сила, разви-
ваемая их тормозными механизмами. Очень часто нормативное
значение этой силы задается не явно, а, например, в виде
уклона, на котором автомобиль должен остаться неподвижным'
(стояночный тормоз) или двигаться с постоянной скоростью (за-
медлитель) .

7.2.	Виды испытаний и нормативы эффективности тормозных,
систем

Виды тормозных испытаний и нормативы эффективности
установлены ОСТ 37.001.016—70. Стандартом предписывается,
что эффективность тормозного управления должна определять-
ся дорожными испытаниями; стендовые испытания допускаются
тля прицепных автотранспортных средств, проходящих испы-
тания отдельно от тягача.

Контрольные испытания проводятся на прямолинейной го-
ризонтальной дороге 1 с коэффициентом продольного сцепления
Фх = 0,7. Допускается проводить тормозные испытания при ско-
рости ветра не более 3 м/с и при температуре окружающей сре-
ды от —5 до +30°С.

Автомобиль, проходящий испытания должен полностью
отвечать техническим условиям предприятия-изготовителя,
пройти обкатку; износ протектора у его шин не должен превы-
шать 50%. Непосредственно перед испытаниями все агрегаты
автомобиля (кроме тормозных механизмов) прогреваются. Для
этого достаточно совершить часовой пробег со скоростью
0,5 0,8 Патах-

Тормозные испытания отличаются повышенной опасностью,
поэтому при их проведении следует неукоснительно соблюдать
правила безопасности. Обычно такие испытания проводят на
автополигоне НАМИ, где действует строгий внутренний регла-
мент и хорошо налажена деятельность служб координации и
безопасности движения. Однако иногда испытания приходится
проводить на дорогах общего пользования. В этих случаях
необходимо получить разрешение органов ОРУД-ГАН и же-
лательно присутствие их представителей.

Участок испытаний должен быть четко обозначен. Нахож-
дение посторонних лиц и автотранспортных средств на участке
в момент испытаний не допускается, для чего на дороге в обоих
направлениях движения выставляются пикеты. В распоряжении
испытательной группы должна быть машина сопровождения.

Проходящий испытания автомобиль должен оборудоваться
ремнями безопасности, а его экипаж применять защитные шле-

1 Допустимые продольные уклоны не должны превышать 0,5%. При
больших уклонах результаты испытаний пересчитываются, как описано ь-
разд. 7.1.
мы. На автомобиле должны быть заметные надписи: «Осто-
рожно! Тормозные испытания». Испытания проводятся при
включенном дальнем свете; в начале разгона подается звуко-
вой сигнал.

Полезная нагрузка при тормозных испытаниях имитируется
специальным балластом. Обязательно его надежное креп-
ление.

К испытаниям допускается только высококвалифицирован-
ный персонал: водители I и II классов, обладающие навыка-
ми испытателей, и опытные контролеры.

Точность результатов испытаний во многом зависит от тща-
тельности соблюдения заданных условий (например, точного
определения продольного уклона дороги, скорости ветра),
взаимопонимания и натренированности испытателей, точности
применяемой аппаратуры. Всегда следует помнить, что ошибка
в определении начальной скорости торможения приводит к
вдвое большей ошибке в определении тормозного пути.

7.2.1.	Виды испытаний и нормативы эффективности рабочих
тормозных систем

В настоящее время стандартизированы три вида испытаний
рабочей тормозной системы: испытания «ноль», I и II.

Испытания «ноль» предназначены для оценки эффективности
при холодных тормозных механизмах. Последние считаются
холодными, если температура, замеренная на наружных по-
верхностях барабанов или дисков непосредственно перед испы-
таниями, лежит в интервале 50—100°С.

При испытаниях «ноль» автомобиль разгоняется до ско-
рости, на 3—5 км/ч большей, чем заданная, и затем по сигналу
следящего за испытательским спидометром контролера перево-
дится в накат включением «нейтральной» передачл. Сигнал к
затормаживанию контролер подает с небольшим упреждением,
чтобы исключить время реакции водителя. Водитель тормозит,
максимально быстро прикладывая к педали заданное усилие.
Результаты осуществленного таким образом полного экстренного-
торможения, называемого контрольным, заносятся в протокол.
Автомобиль считается прошедшим испытания, если выполнены
следующие условия:

тормозной путь и установившееся замедление соответствуют
нормативам, указанным в табл. 8, причем с нормативами срав-
ниваются средние значения, рассчитаннные по результатам не-
скольких контрольных торможений в обоих направлениях испы-
тательного участка:

автотранспортное средство в процессе контрольных тормо-
жений не разворачивалось на угол, больший 8°, и не выходило
з,а габарит коридора шириной 3,5 м. Во время торможения во-
Таблица 8

Нормативы эффективности рабочей тормозной системы

	О X	Я га О.		управле- более	Допустимые значения критериев оценки эффективности при испытаниях					
					яноль“		I		П	
Тип автотранспорт- ного средства	егория автотрс гного средства	категория авт( гного средства	альная скорое' иожения	ki	лис на органе Рпед, К)С’ не	мозной путь м, не более	ановившееся »дление /усТ] , не менее	мозной путь м, ие более	ановившееся гдление /уст, , не менее	мозной путь м, не более	ановившееся !длеьие ууст> , не менее
	н л « °	Й о- eg	S °-  Eg	X К	О z 6-«О	>» Й s	о. о  Ь-оэ	«и га __ >s га X	.°	у S Q  >> " S
Одиночные авто-		Ml	80	50	43,2	7,0	54,0	5,4	57,5	5,0
транспортные	м	м2			25,8		32,3	5,3	34,3	4,9
средства и автопо-			оО			6,0				
езда		м3			32,1		40,1	4,5	42,7	4,1
Одиночные авто-			70		44,8		56,0	4,1	59,6	3,8
транспортные			50	70	25,0		31,3	4.0	33,3	3,7
средства										
	N	N3	40		17,2	5,5	21,5		22,9	3,6
										
Автопоезда		Ni	70		46 9		58,6	4,1	62,4	3,8
		Ms	50		26.5		33,1	4,0	35,2	3,7
		Уз	40		18,4		23,0	3,9	24,5	3,6

дитель не должен исправлять траекторию движения рулем,
если не создается аварийная ситуация;

испытания «ноль» проводятся с автотранспортным средст-
вом, имеющим полную массу. При контрольном торможении
двигатель отключается от трансмиссии. Согласно рекоменда-
циям ЕЭК ООН проводятся также разновидности этих испы-
таний: при снаряженной массе автомобиля и в обоих весовых
состояниях с включенной передачей.

Испытания I предназначены для определения эффективности
при нагретых тормозных механизмах. Они состоят из двух этапов:
предварительного, во время которого тормоза нагреваются, и
основного, аналогичного испытаниям «ноль». Основной этап
проводится не позднее чем через 45 с после окончания предва-
рительного.

Нагрев тормозов всех автотранспортных средств кроме при-
цепных подкатегорий О3 и производится с помощью циклов-
многократных частичных торможений с замедлением 3 м/с2. На-
чальная скорость торможений должна составлять 0,8 а
конечная 0,5 v0. Число циклов для подкатегорий Mh М2 и
равно 15, а для остальных 20. Длительность циклов ра-злична
для разных подкатегорий автотранспортных средств.
Тормозные механизмы тяжелых прицепов при испытаниях I
должны нагреваться так, как они нагрелись бы при движении
заторможенного автопоезда со скоростью 40 км/ч по спуску с
постоянным уклоном 7% на расстоянии 1,7 км без торможения
двигателем.

Автомобиль считается прошедшим испытания I, если эффек-
тивность контрольных торможений основного этапа соответст-
вует нормативам табл. 8 и если величина тормозного пути не
превышает 165% значения, полученного при испытаниях «ноль»
этого автотранспортного средства.

Испытания II проводятся для определения эффективности
рабочей тормозной системы при движении по затяжным спус-
кам. Они также состоят из предварительного и основного эта-
пов. Во время предварительного этапа тормозные механизмы
автомобиля должны поглотить такую энергию, какую они по-
глотили бы за тот же промежуток времени при движении за-
торможенного автомобиля со скоростью 30±5 км/ч по спуску
с постоянным уклоном 6% на расстоянии 6 км. При этом в
трансмиссии должна быть включена передача, обеспечивающая
максимальное в этих условиях торможение двигателем, но не
выводящая частоту вращения его коленчатого вала за преде-
лы, соответствующие его максимальной мощности. Результаты
основного этапа испытаний, аналогичного испытания «ноль»,
должны соответствовать нормативам табл. 8.

Организационные и технические трудности проведения испы-
таний в горах привели к разработке методов эквивалентных
испытаний нагретых тормозов [3, 26, 24]. Критерием эквивалент-
ности является равенство энергий, поглощенных в одинаковые
промежутки времени.

Наибольшее распространение получили метод буксирования
заторможенного автомобиля специальным тягачом и метод
последовательных торможений.

Буксирование — наиболее точный способ имитации задан-
ного режима нагрева. Однако он обладает существенными не-
достатками:

для испытаний требуется мощный тягач (а иногда и два
тягача), увеличенное число персонала, дополнительная аппара-
тура и четкая координация действий водителей;

весьма затруднительно проведение основного этапа, так как
тягач должен быть быстро отцеплен и отведен с участка испы-
таний.

Метод последовательных торможений гораздо проще букси-
рования и качественно аналогичен предварительному этапу ис-
пытаний I. К сожалению, число циклов получается слишком
большим и ввиду ограниченности испытательных участков
приходится часто разворачивать автомобиль. Кроме того, тор-
мозные механизмы остывают в промежутках между торможе-
ниями. Все это значительно ухудшает точность испытаний.
7.2.2.	Испытания и нормативы эффективности запасных
тормозных систем

Испытания запасных тормозов аналогичны испытаниям
«ноль» рабочих тормозных систем. Однако требуемая эффек-
тивность приблизительно в 2 раза меньше. Соответствующие
нормативы приведены ь табл. 9.

Таблица &

Нормативы эффективности запасной тормозной системы

Тип автотранспортного средства	отранс- ства	автотранс- ства	ярость у КМ/Ч	Усилие на органе управ- ления Рпед, кгс. не более		Допустимые значения кри- териев оценки эффективно- сти при йены-- таниях	
		И о		S			,	ф
	ев °	5.5- О	Q я св S	я	o-S о 5	•§ 2	 3 г?  Я НФ
	а и о о U; К	Ф U оз д	— ф  X £  Ч О	о »s О со	« ф о Ч я 2	£	ю со  О	2  S « ф х
	и а	S ci.		“ СХ	* а	О.£	н Ф X  О Ф Й Я
	с	п°		С,‘>>	X >>	н е я	>> Э ч X
Одиночные	автотранс-		М,	80	40	50	90,1	
портные средства и авто-	м	м2				52,2	3,0
поезда			60				
		м3				55,2	
Одиночные	автотранс-		А71	70			79,0	
портные средства		n2	50	60	70	42,5	
		И3	40			28,4	2,8>
	N						
Автопоезда		А71	70			81,1	
			50			44,0	
		Из	40			29,6	

7.2.3.	Испытания и нормативы эффективности стояночных
тормозных систем

Эффективность стояночной тормозной системы должна быть
такой, чтобы суммарная тормозная сила была не менее 24%
полного веса автотранспортного средства [29]. Техническими
условиями на автомобиль может быть задана и большая эффек-
тивность.

Испытания стояночных тормозов проводят или на уклонах,
или путем трогания стоящего на горизонтальной дороге затор-
моженного автомобиля с помощью тягача, лебедки и т. п.
К органу управления стояночной тормозной системы
прикладывается усилие, величина которого зависит от подкате-
гории автомобиля и конструкции органа управления. Для авто-
транспортных средств подкатегории М, эта величина должна
быть не более 40 кгс при ручном и не более 50 кгс при нож-
148
ном органе управления. Для прочих автотранспортных средств
пределом является усилие в 70 кгс.

Нормативы эффективности стояночных тормозных систем
задают как в виде тормозной силы, так и в виде уклона. Для
пересчета одного критерия в другой можно воспользоваться
формулами

z Gn

Pt =- 0,01 —.......... ;	(7.11)

|/ 1 + 10-4 Z2

i------- Рт 100.	(7.12)

где PT — тормозная сила, кгс; i — продольный уклон дороги, %.

Допускаются также испытания стояночной тормозной сис-
темы путем затормаживания ею движущегося автомобиля.
При таких испытаниях автомобиль тормозится со ско-
рости 10—12 км/ч. К органу управления системы приклады-
вается усилие, которое должно достичь указанного выше зна-
чения плавно и таким образом, чтобы в процессе замера мож-
но было бы уверенно зафиксировать величину установившегося
замедления. Соответствующая этой величине тормозная сила
(в кгс) определится из выражения

Л-0,102 0аЛст,	(7.13)

а величина эквивалентного уклона (в °/о)—из выражения

/уст

i =- -- — 100.	(7.14)

|/96,24 - /2„

7.2.4	Испытания и нормативы эффективности вспомогательных
тормозных систем

Эффективность вспомогательной тормозной системы, соглас-
но стандарту [29], должна быть такова, чтобы развиваемая ею
тормозная сила была бы достаточна для движения полностью
груженного автотранспортного средства по спуску с уклоном 7%
и длиной 6 км с постоянной скоростью 30 км/ч.

Допускается проводить определение эффективности вспомо-
гательных тормозных систем методами, эквивалентными задан-
ному торможению на уклоне.

Такие испытания обычно проводят торможениями с раз-
ных начальных скоростей (60, 50, 40, 30 км/ч) до конечной ско-
рости 15 км/ч. Измеренное замедление по формулам (7.17) и
(7.18) можно привести к эквивалентным значениям тормозной
силы и уклона.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.	Автомобили СССР. Том. 3. Тормозные механизмы. Каталог-справоч-
ник. М., НИИНАвтоцром, 1968. 7] с.

2.	Автомобиль «Волга» ГАЗ-24. Под ред. А. Д. Просвирника. М., «Ма-
шиностроение», 1972. 384 с.

3.	Балабин И. В., Сальников В . И., Никульников Э. Н.
Полигонные испытания автомобилей по определению эффективности действия
тормозных систем. М., НИИНАвтопром, 1972. 46 с.

4.	Беленький Ю. Б., Дронин М. И., Мет люк Н. Ф. Новое
в расчете и конструкции тормозов. М., «Машиностроение», 1965. 119 с.

5.	Бухарин Н. А. Тормозные системы автомобилей. М.-Л., хМашгиз,
1950. 291 с.

6.	Вершигора В. А., Зельцер В. И. Пятков К. Б. Автомо-
били ВАЗ. М., «Транспорт», 1974. 367 с.

7.	Вопросы динамики торможения и рабочих процессов тормозных сис-
тем автомобилей. Под ред. Б. Б. Генбома. Львов. «Виша школа», 1974. 234 с.
Авт.: Б. Б. Генбом, Г. С. Гудз, В. А. Демьянюк н др.

8.	Г а п о я н Д. Т., Га р он и н Л. С. Автомобильные аэродинамические
замедлители. М., НИИНАвтопром, 1973. 48 с.

9.	Гапояи Д. Т., Дьячков Н. К. Автомобильные лопастные гид-
розамедлители. М., НИИНАвтопром, 1968. 83 с.

10.	Га по ян Д. Т., Илиев П. Автомобильные электродинамические
тормоза-замедлители. М., НИИНАвтопром, 1972. 95 с.

11.	Генбом Б. Б., Г у т т а А. И. К вопросу об оценке свойств и пер-
спективности колодочных барабанных тормозных механизмов. — «Автомо-
бильная промышленность», 1972, № 6, с. 4.

12.	ГОСТ 17697—72. Автомобили. Качение колеса. Термины и определе-
ния. М., Госстандарт, 1972. 24 с.

13.	Гуревич Л. В. Количественная оценка эффективности тормозных
систем. — «Автомобильная промышленность», 1974, № 3, с. 15—18.

14.	Гуревич Л. В. Некоторые результаты экспериментального опре-
деления режимов работы тормозных систем в эксплуатации. — «Автомо-
бильная промышленность», 1972, № 3, с. 20—22.

15.	Гуревич Л. В. Эквивалентность торможений и сравнимость ре-
зультатов тормозных испытаний — «Автомобильная промышленность», 1972,
№ 11, с. 28—29.

16.	Гуревич Л. В., Юдаков Б. Ф. Экспериментальное определе-
ние суммарного сопротивления движению автомобиля при тормозных испы-
таниях. — «Автомобильная промышленность», 1976, № 4, с. 24—25.

17.	Дедков В. К. Исследование взаимодействия, шины тормозного ко-
леса с поверхностью при высоких скоростях качения. — В сб. «Трение твер-
дых тел». М., «Наука», 1964, с. 5—26.

18.	Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения
транспортных средств в отношении торможения. Правила ЕЭК ООН № 13.
Издательство ООН, 1973. 41 с.

19.	3 имел ев Г. В. Теория автомобиля. М., Воениздат, 1957. 455 с.
20.	Иванов В. Н. Автомобилизация и общество. М., «Знание», серия
Транспорт, вып. 6, 1975. 63 с.

21.	И л а р и о н-о в В. А. Эксплуатационные свойства автомобиля. М„
«Машиностроение», 1966. 280 с.

22.	К н о р о з В. И. Работа автомобильной шины. М., Автотрансиздат,
1960. 229 с.

23.	К н о р о з В. И., К ленников Е. В. Шины и колеса. М., «Маши-
ностроение», 1975. 184 с.

24.	Л е в и н с о и Б. В., Тернер В. С. Пособие по диагностированию
технического состояния автомобилей. Киев, «Техшка», 1974. 84 с.

25.	Литвинов А. С., Ротенберг Р. В., ФрумкинА. К. Шас-
си автомобиля. М„ Машгиз, 1963. 503 с.

26.	Машатин В. И., Бреднев В. П. Исследование тормозных
свойств автомобиля ЗИЛ-130. — В сб. «Вопросы расчета, конструирования и
исследования автомобиля». М., «Машиностроение», 1966. с. 107—118.

27.	Мащенко А. Ф. Тормозная система автомобиля. М., «Высшая
школа», 1972. 135 с.

28.	О ржевский И. С. Автомобильные дисковые тормоза. М.,
НИИНАвтопром, 1966. 52 с.

29.	ОСТ 37.001.016—70. Тормозные свойства автомобильного подвижного
состава. Технические требования и условия проведения испытаний. М., Мин-
автопром, 1973. 32 с,

30.	ОСТ 37.001.039—72. Сигнализация аварийного состояния и контроль
рабочих тормозных систем автотранспортных средств. Технические требова-
ния. М„ Мииавтопром, 1973. 5 с.

31.	ОСТ 37.001.051—73. Автомобили. Управляемость и устойчивость. Тер-
мины и определения. М., Мин автопром, 1975. 14 с.

32.	Петров М. А. Работа автомобильного колеса в тормозном режи-
ме. Омск. Зап.-Сибирское книжное издательство. Омское отделение, 1973;
224 с.

33.	Петрушов В. А., Шуклин С. А., Московки н В. В. Соп-
ротивление качению автомобилей и автопоездов. М., «Машиностроение», 1975;
224 с.

34.	Розанов В. Г., Гуревич Л. В. Методы определения эффектив-
ности тормозов. — «Автомобилестроение», 1966, вып. 23. ,М.,НИИНАвтопром,
с. 10—13.

35.	Розанов В. Г. Торможение автомобиля и автопоезда. М., «Ма-
шиностроение», 1964. 243 с.

36.	Фальк ев ич Б. С. Теория автомобиля. М. Машгиз, 1963. 239 с.

37.	Gory G. Les subtilite de .[’adherence de i’antipatinage electronique
„Auto-volt“, 1971, N 430, cc. 43, 45—47, 49—51.

38.	Gory G. Le systeme Anti-bioc“ (ABS) de Mercedes-Benz/Teldix.
„Auto-volt", 1971, N 423, cc. 9. 11, 13.

39.	Harned J. L., Jonhston L. E., Scharpf G. Measurement of tire brake
force characteristics as related to wheel slip control system design. S. A. E.
Prepr. s. a. N 690214, c. 908 -925.

40.	Hickner G. B. System Approach to adaptive Braking Design. Bendix
Technical Journal, 1969, vol. 2, N 3, c. 6.

41.	Krukar M,, Cook J. Effect of stadded tires on various pavement and
surface. „Highway Res. Rec.“, 1973, N 477, c. 5—10.

42.	Leiber H., Limpert W. Der Electronische Bremsregler. A. T. Z. 1969
N 6.

43.	Lister R. Retention of directional control wheen braking. S. A. E..
Prepr. s. a. N 650092, c. 432—449.

44.	Madison R. H., Riordan H. E. Evolution of Sure-track brake system-
S. A. E. Prepr., 1969, N 213, c. 18.

45.	Tanguy C. Systeme de freinage electronique pour vehicul'es indust-
riels. Ingenieurs de 1’automobile, 1971, N 12, c. 713—721.

46.	Wernbr E. Blockierschutzgerate bei Druckluftbremsen. „Auto-tech-
nik", 1970, 19. N 1, c. 13-18.
ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие.........................................................3

Глава 1 Структура тормозного управления. Требования к тормозным
системам............................................................5

Г лава 2. Процесс торможения автотранспортного средства ... 20

Глава 3. Регулирование тормозных сил .	......................45

Г лава 4. Тормозные механизмы......................................70

Г лава 5. Вспомогательные тормозные системы........................90

Г лава 6. Тормозные приводы........................................94

Глава 7. Тормозные свойства автотранспортных средств ....	135

Список литературы................................................. 150

Лев Владимирович Гуревич

Роман Александрович Меламуд

ТОРМОЗНОЕ УПРАВЛЕНИЕ АВТОМОБИЛЯ

Рецензент И. П. Плеханов
Редактор А. И. Шмыгив
Обложка художника Г. П. Казаковцевв
Технический редактор Л. В. Шмелева
Корректоры В. Я. Кинарееесг.ая, Г. В. Раубек
ЙБ № 29

Сдано в набор 29.08.1977 г.	Подписано к печати 5.01.1978 г.

Формат 60X 90716 Бум. тип. № 2	Печ. л. 9.5	Уч.-изд. л. 10.26

Тираж 40 000 экз.	Т-00702	Изд. № 1-3-1/14 № 7938

Зак. тип. 649	Цена 50 коп.

Изд-во «Транспорт», Москва, Басманный туп., 6а

Московская типография № 19 Союзполнграфпрома
при Государственном комитете Совета Министров СССР
по делам издательств, полиграфии и книжной торговли,
г. Москва, Б-78, Каланчевский туп., д. 3/5