Тормозная система легкового автомобиля

Министерство образования  Республики Беларусь

 

 

Белорусский  национальный  технический  университет 

 

 

Кафедра ”Автомобили”

 

 

Группа 101426

 

 

 

 

 

 

 

ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА ЛЕГКОВОГО АВТОМОБИЛЯ

 

 

 

 

Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Автомобили»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                Выполнил:                 М.А.  Кричко                                                          

                                                                                                                           

              

 

                                          Консультант:            Н.Р. Михальцевич         

 

 

 

 

 

2009

 

 

 

 

Содержание

 

 

 Введение

1. Обзор схем и конструкций  тормозных систем легковых автомобилей
2. Описание работы, регулировок и технических характеристик проектируемого узла
3. Проектный расчёт тормозной системы
4. Проверочный расчёт  тормозной системы
5. Заключение

Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

Безопасность движения автомобилей  с высокими скоростями в значительной степени определяется эффективностью действия и безопасностью тормозов.

        Эффективность  тормозного пути определяется  по определенной оценке тормозного  пути или временем движения  автомобиля до полной остановки.  Чем эффективнее действие тормозов, тем выше безопасная скорость, которую может допустить водитель, и тем выше скорость движения  автомобиля на всем маршруте.

         Торможение  необходимо не только для быстрой  остановки автомобиля при внезапном  появлении препятствий, но и  как средство управления скоростью  его движения.

         Структура  тормозного управления автомобиля  и требования, предъявляемые к  нему обусловлены ГОСТ-22895-95г.

Согласно этому стандарту тормозное  управление должно состоять из четырех  систем: рабочей, запасной, стояночной и вспомогательной. Системы могут  иметь общие элементы, но не менее  двух независимых органов управления.

         Каждая  из этих систем включает в  себя тормозные механизмы, обеспечивающие  создание сопротивления движению  автомобиля и тормозной привод, необходимый для управления тормозными  механизмами.

В настоящее время на легковых автомобилях применяется тормозная система с дисковыми тормозными механизмами , так как у этого механизма много достоинств:

большая надежность

большой коэффициент тормозной  эффективности

хорошая стабильность

В данной курсовой работе предлагается автомобиль с улучшенными тормозными свойствами(с дисковыми тормозными механизмами на передней и задней оси автомобиля и установкой АБС в гидроприводе). Применение дисковых тормозных механизмов, так же позволяет снизить массу элементов тормозной системы. При такой компоновке можно снизить массу автомобиля примерно на 10%, трудоемкость изготовления на 13%, себестоимость на 6%, при одновременном улучшении устойчивости и управляемости, обеспечении оптимального использования объемов автомобиля. 

 

 

 

 

 

 

1.Обзор схем и конструкций тормозных систем легковых автомобилей

 

1.1. Назначение и классификация

Тормозная система предназначена для снижения скорости движения автомобиля вплоть до полной остановки и обеспечения его неподвижности во время стоянки.

Современные автомобили и автопоезда должны иметь рабочую, запасную и стояночную тормозные системы. Грузовые автомобили и автопоезда полной массой свыше 12 т, а также автобусы - свыше 5 т, предназначенные для эксплуатации в горных районах, должны иметь дополнительно вспомогательную тормозную систему.

Тормозные системы  современных автомобилей должны обеспечивать:

1. требуемую эффективность торможения каждой из систем;                  
2. сохранение устойчивости движения автомобиля при торможении;
3. сохранение стабильных тормозных свойств;
4. высокую эксплуатационную надежность;
5. удобство и легкость управления, определяемые усилием, прикладываемым к педали (при ножном управлении) или к рычагу (при ручном управлении), и ходом педали или рычага.(Максимальные значения этих параметров приведены в табл. 2.1.)

Максимальные значения усилий на тормозной педали или рычаге и их ходов для тормозных систем автомобилей

Табл. 2.1.

Управление	Тормозная система	Тип автомобиля	Максимальное усилие на педали или  рычаге, Н	Максимальный ход педали или рычага, мм
Ножное	Рабочая, запасная, стояночная	Легковые	500	150
		Грузовые	700	180
Ручное	Запасная, стояночная	Легковые	400	160
		Грузовые	600	220

 

Тормозная система (рабочая, запасная и стояночная) состоит из одного или нескольких тормозных механизмов и тормозного привода. Рабочие тормозные системы автотранспортных средств различают по типу применяемых тормозных механизмов и тормозного привода.

Механизм, предназначенный  для непосредственного создания и изменения искусственного   сопротивления движению автомобиля, называется тормозным.

В процессе торможения кинетическая энергия движущегося автотранспортного средства преобразуется в теплоту, которая рассеивается в окружающей среде.

Тормозные механизмы  по форме вращающихся элементов  делятся на барабанные и дисковые.

К тормозным  механизмам автомобилей предъявляются следующие основные требования:

1. эффективность действия, т. е. создание большого тормозного момента;
2. стабильность эффективности торможения при изменении скорости автомобиля, количества торможений, температуры трущихся элементов и т. д.;
3. долговечность трущихся пар;
4. высокий и стабильный механический КПД;
5. плавность действия, отсутствие при торможении вибраций;
6. автоматическое восстановление номинального зазора между трущимися парами.

Совокупность  устройств, предназначенных для передачи энергии от источника к тормозным механизмам и управления ими в процессе 3торможения, называется тормозным приводом. На автомобилях и на автопоездах применяются пневматические, гидравлические и комбинированные тормозные приводы.

Привод рабочей  тормозной системы с целью повышения надежности действия должен иметь не менее двух независимых контуров. В случае повреждения одного из контуров второй контур обеспечивает торможение автомобиля. Наибольшее распространение получили двухконтурные тормозные приводы, возможные принципиальные схемы которых приведены на рис. 2.1. Для разделения контуров применяются двухсекционные органы управления (тормозной кран, главный цилиндр). Каждая секция такого органа обслуживает один контур тормозного привода.

Наиболее часто используется принцип деления привода по осям автомобиля (рис. 2.1, а). Такая схема является самой простой, но при этом значительно снижается эффективность торможения при выходе из строя контура передних тормозов. При диагональной схеме (рис. 2.1,б) сохраняется хорошая эффективность торможения, но резко снижается устойчивость автомобиля при выходе из строя одного из контуров, особенно при торможении на повороте. Эта особенность должна учитываться при конструировании  рулевого управления автомобиля (применяют отрицательные плечи обкатки).

Отмеченные недостатки обеих схем устраняются полностью или частично в двухконтурных приводах с использованием  принципа  дублирования. В схемах рис. 2.1,в, г дублирование частичное, а в схеме рис. 2.1, с)—полное.

 

Пневматический  привод широко применяется в тормозных  системах грузовых автомобилей и  автопоездов средней и большой  грузоподъемности и автобусах. В  тормозных системах с пневматическим приводом тормозные механизмы приводятся в действие за счет использования энергии сжатого воздуха.

Для грузовых автомобилей и автобусов полной массой до 4 т, а также для легковых автомобилей особо малого и малого классов применяются гидравлические приводы, приводимые в действие водителем (привод прямого действия). Для более тяжелых грузовых автомобилей и автобусов полной массой свыше 5 т, а также для отдельных легковых автомобилей используют гидравлические приводы с усилителями, которые облегчают управление тормозной системой. В зависимости от типа источника энергии различают вакуумные, пневматические и гидравлические усилители.

В настоящее  время на автомобилях-самосвалах особо большой грузоподъемности применяется насосно-аккумуляторный гидравлический тормозной  привод.  В этом  случае тормозные механизмы приводятся в действие за счет использования энергии рабочей жидкости под давлением, создаваемым насосом.

На автомобилях  и автопоездах большой и особо  большой грузоподъемности используются комбинированные тормозные приводы (пневмогидравлические и электропневматические).

К тормозным  приводам автомобилей и автопоездов предъявляются следующие основные требования:

1. обеспечение приводом следящего действия, т. е. на режимах торможения и оттормаживания тормозные моменты, развиваемые тормозными механизмами, должны быть пропорциональны усилию, приложенному водителем к тормозной педали, и перемещению ее;
2. время срабатывания тормозного привода при торможении не должно превышать 0,6 с, а при оттормаживании — 1,2 с;
3. привод рабочей тормозной системы должен иметь не менее двух независимых контуров, чтобы в случае повреждения какой-либо части привода на автомобиле обеспечивалось питание исправных контуров и остаточная эффективность рабочей тормозной системы составляла не менее 50 % предписанной; в случае отрыва прицепа от тягача необходимо обеспечивать автоматическое торможение прицепа.

1.2. Барабанные тормозные механизмы

Устройство  барабанных тормозных механизмов.  Фрикционный тормоз, в котором  силы трения создаются на внутренней поверхности вращающегося цилиндра (барабана), называется барабанным. Барабанный тормоз состоит из барабана, колодок, опорного диска (суппорта), опоры колодок, разжимного устройства и регулятора зазоров.

Тормозные барабаны отливают из чугуна (с примесью никеля, молибдена, меди, титана), для легковых автомобилей — чаще всего из стали с добавкой меди или же штампуют из стального листа.

На рис. 2.2 показаны тормозные барабаны, наиболее широко применяемые на автомобилях. Литой барабан (рис. 2.2, а) часто выполняется с ребрами по наружной поверхности, которые увеличивают площадь поверхности теплоотдачи барабана и его жесткость. Такие барабаны применяются на грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности. К ступице колеса барабан крепится болтами.

На автомобилях  малой грузоподъемности часто применяют комбинированные тормозные барабаны (рис. 2.2, б). Такие барабаны состоят из стального штампованного диска / и чугунного обода 2, диск и обод соединяются в процессе отливки обода.

Тормозные барабаны, штампованные из листовой стали, имеют внутренний слой из легированного чугуна (рис. 2.2, в). Чугун заливается центробежным способом.

 

 

 

 

 

Тормозные барабаны изнутри подвергаются механической обработке. После обработки барабан в сборе со ступицей подвергается динамической балансировке. Суппорт выполняется из листовой стали штамповкой или литьем из чугуна. К балке моста суппорт крепится с помощью болтов.

Колодки тормозов бывают литые, сварные и штампованные. Литые колодки изготовляются из чугуна или легких сплавов, а сварные — из стали. На рис. 2.3 показана литая колодка грузового автомобиля. К наружной поверхности колодки крепится фрикционная накладка 2 с помощью заклепок /, изготовляемых из меди, латуни или алюминия. На некоторых легковых автомобилях накладки приклеиваются к колодке. Колодка имеет одно или два ребра жесткости 4. Нижним концом колодка шарнирно крепится с помощью опорных пальцев к суппорту. Верхний конец колодки 5 упирается в разжимной кулак. Колодки постоянно прижимаются к разжимному устройству (кулаку, поршню цилиндра) усилием стяжных пружин, которые крепятся к ребрам колодок. От бокового смещения колодки удерживаются опорными пальцами или направляющими скобами.

Тормозные накладки выполняются прессованными, формованными или плетеными. Они изготовляются  из коротковолокнистого асбеста, наполнителей (окись цинка, железный сурик) и связующих материалов (синтетические смолы, каучук). Формованные накладки иногда выполняются переменной толщины, пропорциональной степени изнашивания накладки в процессе работы.

К накладкам предъявляются следующие   требования:

1. коэффициент трения должен оставаться практически постоянным при изменениях скорости скольжения, температуры, а также при попадании на трущиеся поверхности воды;
2. сохранение физических свойств при нагреве без обугливания, выкрашивания и выделения связующих компонентов; высокая прочность;
3. Жесткость и износоустойчивость.