Как на самом деле работает главный тормозной цилиндр?
Главный тормозной цилиндр (ГТЦ). Что мы о нем знаем? Да, в принципе не та много. Он редко получает должного внимания от автомобилистов. Многие теперь о нем вряд ли слышали, а если и слышали, то точно не смогут назвать где он находится. А ведь без него единственный путь для летящего вперед автомобиля проложен в кювет (в лучшем случае) или в стену (если не повезет).
Вероятно, мы должны начать с того, что главный тормозной цилиндр являясь центральным элементом тормозной системы, на самом деле, как звено этой самой системы мог бы и не появиться на свет. Если бы не были соблюдены два условия: автомобили не перешагнули бы массу в 600 – 800 кг и их скорости остались в районе 30- 40 км/ч, не более того.
Тогда, чисто теоретически, привод тормозных механизмов мог бы оставаться даже тросиковым, таким же как на недорогих велосипедах современности. Этого хватало бы для остановки допотопного автомобиля. Однако, пришлось бы подкачать правую ногу и тормозить сильно заранее, чтоб не попасть в аварию. Но история не имеет сослагательного наклонения, автомобильный мир начал развиваться по известному всем пути, в котором приходится тормозить одну, две, а иногда и двадцать тонн металла, пластика и резины, несущиеся на скоростях хорошо за 100 км/ч. Делать это, как известно нужно четко, быстро, эффективно и надежно.
Поэтому быстро появились и более практичные решения для работы тормозной системы, главной из которых стала гидравлика. Тот факт, что жидкость не сжимается, делает ее идеальной для передачи силы от одной части системы к другой. Вот здесь-то во главу угла встает тот самый ГТЦ, ведь именно он обеспечивает преобразование усилия с педали тормоза в гидравлическое давление в системе, становясь ее ключевым компонентом.
Представь себе педаль тормоза. Погрузитесь в относительную темноту этого воображаемого пространства для ног и нажмите педаль. Что произойдет?
В большинстве автомобилей движение педали будет переведено непосредственно на шток вакуумного усилителя, который передаст давление на поршень первого контура. В процессе перемещения он перекрывает компенсационное отверстие, за счет чего начинает расти давление в этом контуре. Под действием давления начинает свое перемещение второй контур, давление в котором также поднимается.
Если в этот момент вы отпустите тормозную педаль, она вернется в свое обычное положение при помощи возвратных пружин, находящихся внутри главного тормозного цилиндра.
Продолжаем. Тормозная педаль нажата, а это значит, что поршни внутри ГТЦ начинают двигаться вперед, преодолевая сопротивление возвратной пружины. Перемещение поршней сопровождается перекрытием компенсационных каналов, что вызывает открытие перепускного канала и герметизацию всех контуров. Начинают срабатывать тормозные механизмы, их движение инициировано созданием избыточного давления жидкости в магистралях (избыточного по отношению к атмосферному давлению). Тормозная жидкость начинает давить на исполнительные механизм, цилиндры в суппортах движутся навстречу роторному диску, прижимая колодки к последнему.
Не забудем упомянуть, что из главного тормозного цилиндра ведут две магистрали в которых, также находится тормозная жидкость. Одна магистраль ведет к двум противоположным по диагонали колесам, а другая ведет к другим. Это называется двухконтурная тормозная система, точнее сказать, одна из ее разновидностей – диагональное подключение. Это функция безопасности, которая гарантирует, что даже если одна из тормозных магистралей даст течь, вы все равно сможете остановить автомобиль, поскольку вся тормозная жидкость полностью не покинет исполнительные механизмы.
После отпуска тормозной педали, поршни возвращаются в исходное положение. Давление в контурах снижается до атмосферного. Тормозная жидкость через перепускное отверстие возвращается в бачок.
Если вы посмотрите на главный цилиндр (он как правило установлен на вакуумном усилителе тормозов, со стороны водителя в задней части моторного отсека), который обычно располагается горизонтально, увидите на нем вертикально стоящий резервуар для тормозной жидкости (расширительный бачек). Его задача состоит в том, чтобы убедиться, что в систему не попадет воздух во время рабочего хода сжатия, сохраняя достаточный объем запасной жидкости, чтобы система полностью «питалась тормозухой» на всех этапах ее работы и при любых условиях эксплуатации, а также, чтобы ее работа была бесперебойной и безопасной.
Так что все достаточно просто, главный тормозной цилиндр работает как насос: педаль тормоза двигает два поршня внутри мастер цилиндра (ГТЦ), которые в свою очередь передают усилие тормозной жидкости в двух магистралях для отправки равного давления на все четыре колеса. Две пружины, находящиеся за поршнями ГТЦ, возвращают систему в исходное положение при отпуске педали тормоза, тем самым отводя тормозные колодки от тормозных дисков.
Теперь, в общих чертах, вы знаете, как работает главный цилиндр тормозов.
Наглядное видео с объяснением работы главного цилиндра:
Видео взято с YouTube-канала Устройство Автомобилей
Приобретая автомобиль, каждый человек осознает, сколь сложным механизмом ему придется управлять. Все механизмы и элементы имеют свое конструктивное предназначение. В частности, главный тормозной цилиндр (ГТЦ) ответственен за преобразование нажатия на тормозную педаль в гидравлическое давление, запускающее процесс торможения машины. Такая функциональность обеспечивается с помощью подачи гидравлической жидкости, которая отличается высокой температурой закипания. Знать устройство ГТЦ нужно каждому автомобилисту, чтобы правильно понимать причины возникновения сбоев.
Максимальная надежность тормоза и повышенный уровень безопасности в современных автомобилях достигается установкой 2-секционных главных цилиндров. Так как внутрицилиндровые контуры практически не зависят друг от друга, частично обеспечивается сохранение работоспособности тормоза при разгерметизации одного из них. Однокамерная система фактически ушла в небытие ввиду невозможности распределения ею механического усилия на все цепи, чтобы машина не потеряла управляемость.
Устройство главного тормозного цилиндра
Система торможения моделей отечественного автопрома и иномарок работает практически идентично, если и имеются различия, то они незначительны. Разобравшись с принципом работы главного тормозного цилиндра в одной марке автомобиля, можно «общаться на ты» и с остальными.
Крепление самого ГТЦ осуществляется к вакуумному усилителю ТС, при его наличии (читайте также о том, как устроен вакуумный усилитель тормозов).
Основные элементы внутри корпуса:
- резервуар (бачок с тормозной жидкостью);
- уплотнительные манжеты (к каждому поршню);
- поршень (2 шт.);
- возвратные пружины;
Некоторые модели автомобилей дополнительно оснащаются индикатором для контроля за перепадами давления внутри контуров. В разрезе цилиндр выглядит как конструкция, состоящая из двух секций, каждая из которых отвечает за нормальное торможение всех колес, но только в прямо противоположном направлении от корпуса.
Принцип работы ГТЦ простыми словами
Процесс активизируется нажатием на тормозную педаль. Результатом механического усилия становится нагрузка внутрь цилиндра, осуществляемая при помощи штока. Он и направляет поршни по нужной траектории, преодолевая усилие возвратной пружины. Перемещение поршней сопровождается перекрытием компенсационных каналов, что вызывает открытие перепускного канала и герметизацию всего контура.
Параллельно создается давление, приводящее в движение суппорта. Часть жидкости отходит в трубопроводы, активируя ТС, другая – подталкивает второй поршень, который при передвижении выполняет те же функции.
Суппорта сжимают тормозные диски при помощи колодок, машина останавливается. Возвращение поршней через компенсационное отверстие к начальному положению происходит после отжатия педали тормоза. Исходный режим поршней внутри контуров устанавливается воздействием пружин. Вернувшись в первоначальное положение, поршни снова открывают компенсационные каналы, чем выравнивают давление в ТС. Отработанная жидкость медленно перетекает обратно в свой резервуар.
Причины неисправности в устройстве ГТЦ
При нарушении герметичности в одном из контуров давление между первичным и вторичным цилиндром теряется. Это приводит к тому, что ГТЦ функционирует так, будто он обладает лишь одним контуром. Толкатель начнет передвигать оба поршня в исправном контуре до момента, пока поршень неисправного не достигнет торца цилиндрового корпуса. Соответственно, в разгерметизированной камере обеспечится требуемое давление. Если механизм «холостого хода» нормально отрегулирован, ТС эффективно замедлит автомобиль даже в условиях своей неполноценности.
Вот некоторые признаки неисправности в устройстве ГТЦ:
- разгерметизация цилиндра определяется по наличию течи на корпусе и специфическому запаху;
- износ тормозных колодок характеризуется характерным скрипом и протечкой тормозной жидкости;
- заклинивание регулятора, который распределяет усилие тормоза. В этом случае обязательно требуется прочистить тело цилиндра. Наблюдается низкий порог чувствительности педали тормоза, её приходится буквально «утапливать» в пол;
- педаль заваливается в пол — эта поломка образуется вследствие неработающих поршней. Если они не в состояние выработать нужное давление, то колодки не могут нормально сжиматься;
- повышение хода тормозной педали — признак того, что произошло завоздушивание ТС. Эксплуатация автомобиля в таком состоянии опасна, т. к. велик риск перегреть ТС до закипания. Устранить эту неприятность поможет прокачка.
Если что-то из вышеперечисленного происходит постоянно, можно говорить о повреждении клапана вакуумного усилителя либо полной потери герметичности в системе. Если поврежден сам металлический корпус или имеются задиры на поршне, требуется полная замена ГТЦ. При износе прокладки меняются все составляющие ремкомплекта (уплотнительные манжеты, резиновые прокладки, пружины).
Частой причиной неисправности этого элемента становится потеря герметичности корпуса и утечка тормозной жидкости. Дефект, вызывающий утечку тормозной жидкости, — протечка задней манжеты, определить её можно по наличию замасливания в месте стыка ГТЦ и вакуумного усилителя. Это может происходить вследствие пробоя гибких трубок из-за трения о вращающееся колесо.
Хорошо, если в области прохождения магистрали через арку она защищена специальной пружиной, не дающей колесу перетирать элемент. Если уровень жидкости снижен, надо проверить герметичность всей ТС и заменить поврежденную трубку.
Замена и ремонт ГТЦ — некоторые моменты
Рекомендация по поводу проведения ремонтных работ данного элемента проста – легче заменить его полностью, если не требуется банальной замены уплотнителей из резины. Самая распространенная причина некорректной работы ГТЦ – подтекание гидравлического вещества, потому надо периодически контролировать стык тормозного цилиндра.
При отсутствии внешних механических повреждений надо сменить изношенные запчасти, обязательно промыв ремкомплектные изопропиловым спиртом. Наличие разбухших манжет может сигнализировать о низком качестве тормозной жидкости, потому стоит сменить и её.
Автовладелец сам определяет, произвести ремонт главного тормозного цилиндра лично или обратиться к специалистам. Однако прежде чем делать выводы, следует определить причину поломки. Как проверить главный тормозной цилиндр?
- Следует обратить внимание на показания приборов на панели. Как правило, они своевременно оповещают о возникших неполадках с помощью индикаторов.
- При появлении тревожного сигнала надо проверить, нет ли протечек жидкости.
- Осмотреть стыки и выходы каждого контура ГТЦ.
- Проверить давление внутри ТС.
Если результат проверки выявил причину сбоя в работе тормоза, то надо срочно принять меры по ее устранению. Если же самостоятельно обнаружить первопричину не удалось, а проблема осталась, следует обратиться за квалифицированной подмогой. В большинстве случаев, достаточно произвести прочистку или прокачку ГТЦ. Замена его целиком предусмотрена при разгерметизации корпуса или повреждении поршня.
“>
