Технология и технологический процесс ремонта тормозной системы
Хорошая тормозная способность гарантирует безопасность движения, позволяя регулировать скорость и производить остановки автомобиля.
Последовательность операций:
1. Технологический процесс ремонта тормозной системы начинается с осмотра и измерения толщины тормозных колодок, диска. При наличии механических или электрических датчиков износа сигнал о пределе изношенности накладок поступает на приборную доску. Не дожидаясь сигнала, опытный водитель с помощью штангенциркуля определит толщину фрикционной накладки, тормозного диска. В случае достижения минимально допустимого значения, – произведет их замену до выезда из гаража.
2. Разборка
Операция включает:
- разборку колесного цилиндра (снятие чехла и цилиндра с поршнем); -снятие главного цилиндра (вынуть поршень, манжету, клапан, пружину);
- разборку усилителя, разделителя тормозов.
3. Очистка, промывка запчастей.
Механическая очистка от грязи, пыли, частиц спекшегося масла, заусенцев производится перед промывкой. Моют детали тринатрийфосфатом (0,4%), кальцинированной содой 3,5% концентрации, горячей водой. После – обдув сжатым воздухом.
4. Определение пригодности
Дефектация проводится с целью отсортировки невосстанавливаемых деталей и проводится в несколько стадий (включающих визуальный контроль, неразрушающий и измерительный контроль).
5. Замена, восстановление
- Кроме замены расходных материалов (тормозных колодок и дисков) замене подлежат невосстанавливаемые детали:
- тормозной цилиндр;
- суппорт;
- шланги;
- тормозные трубки;
- трос ручного тормоза.
6. Сборка
Производится в последовательности, обратной демонтажу.
Технология ремонта тормозной системы заканчивается регулировочными работами.
В тормозной системе регулируют ручной тормоз, ножной тормоз, привод и приборы. Полная регулировка тормозного механизма включает установку положения оси тормозной колодки и зазора между ней и барабаном.
Вращением эксцентриков оси достигают тесного прилегания между элементами тормозной системы. Герметичность тормозных камер проверяют под давлением 0,9 МПа, места соединений проверяют с использованием мыльной пены.
К основным неисправностям тормозной системы относятся: неэффективное действие тормозов, заедание тормозных колодок, неравномерное действие тормозных механизмов, плохое растормаживание, утечка тормозной жидкости и попадание воздуха в систему гидравлического привода, снижение давления в системе пневматического привода, а также негерметичность системы пневматического тормозного привода. .
Неэффективное действие тормозной системы является результатом загрязнения или замасливания тормозных колодок, нарушения регулировки тормозного привода и тормозных механизмов, попадания воздуха в систему привода, уменьшения объема тормозной жидкости, негерметичности в соединениях гидравлического или пневматического привода.
Заедание тормозных механизмов может произойти в результате следующих причин: поломки стяжных пружин, обрыва заклепок фрикционных накладок, а также в результате засорения компенсационного отверстия в главном тормозном цилиндре или заклинивания поршней в колесных тормозных цилиндрах.
Неравномерное действие тормозных механизмов может привести к заносу автомобиля или к его уводу в сторону. Неравномерное торможение является следствием неправильной регулировки тормозных механизмов.
Попадание воздуха в систему гидравлического привода снижает эффективность тормозной системы. Для нормального торможения в этом случае необходимо делать несколько нажатий на педаль. При утечке жидкости происходит полный отказ всей системы торможения автомобиля или какого-то отдельного контура.
При ежедневном техническом обслуживании автомобиля необходимо проверять работу тормозов в начале движения, а также герметичность соединений в трубопроводах и узлах гидропровода и пневмопривода. Утечку тормозной жидкости из системы торможения контролируют по подтекам в местах соединений, а также по уровню жидкости в бачках. Утечку воздуха определяют по снижению давления на манометре или на слух. Утечку воздуха определяют при неработающем двигателе.
В процессе первого технического обслуживания выполняют работы, предусмотренные ежедневным осмотром, а также проверку состояния и герметичности трубопроводов тормозной системы, эффективность тормозов, свободный и рабочий ход педали тормоза и рычага стояночного тормоза. Кроме этого при первом техническом обслуживании проверяют уровень тормозной жидкости в главном цилиндре и при необходимости доливают ее, состояние тормозного крана, состояние механических сочленений педали, а также состояние рычагов и других деталей привода.
При втором техническом обслуживании выполняют работы, предусмотренные первым техническим обслуживанием, ежедневным осмотром, а также выполняют дополнительную проверку состояния тормозных механизмов колес при их полной разблокировке, заменяют изношенные детали (тормозные барабаны, колодки), а также регулируют тормозные механизмы. Кроме того, при прохождении второго технического обслуживании прокачивают гидропривод тормозов, проверяют работу компрессора, а также регулируют натяжение приводного ремня и привод стояночного тормоза.
Сезонное обслуживание автомобиля и его тормозной системы, как правило, совмещают с работами, выполняемыми при втором техническом обслуживании, а также производят работы в зависимости от сезона.
Работы по регулировке тормозной системы включают в себя устранение подтекания жидкости из гидропривода тормозов и его прокачку от попавшего воздуха, регулирование свободного хода педали тормоза и зазора между колодками и барабаном, а также регулировку стояночного тормоза.
Подтекание тормозной жидкости из тормозной системы устраняется подтягиванием резьбовых соединений трубопроводов. В том случае, если причина подтекания — в неисправных деталях, то эти детали необходимо заменить на новые.
Воздух из гидропривода тормозной системы автомобиля удаляют в следующей последовательности:
1) выполняют проверку тормозной жидкости в наполнительном бачке главного тормозного цилиндра, а также при необходимости доливают ее;
2) снимают резиновый колпачок с клапана выпуска воздуха колесного тормозного цилиндра и затем на него надевают специальный резиновый шланг, другой конец которого опускают в емкость с тормозной жидкостью;
3) отворачивают клапан выпуска воздуха на полоборота и резко несколько раз нажимают на педаль тормоза;
4) удерживают педаль тормоза в нажатом положении до полного выхода воздуха из системы торможения;
5) закрывают клапан при нажатой тормозной педали.
После этого осуществляют подкачку остальных колесных цилиндров в том же порядке..В процессе прокачки необходимо постоянно добавлять тормозную жидкость в наполнительный бак. После прокачки педаль торможения станет более жесткой, ход педали восстановится и будет в пределах допустимого.
На большинстве легковых автомобилей регулировка зазора между колодками и тормозным барабаном осуществляется автоматически. При изнашивании тормозных колодок происходит перемещение упорных колец в колесных тормозных цилиндрах, в результате чего происходит регулировка зазора между колодками и тормозным барабаном. На автомобилях, не оснащенных автоматической регулировкой, зазор регулируют при помощи поворота эксцентрика.
В автомобилях с пневматическим приводом системы торможения регулировка зазора осуществляется при помощи регулировочного червяка, который устанавливается в рычаге разжимного кулака. Для регулировки зазора необходимо вывесить колесо и затем, поворачивая ключ червяка за его квадратную головку, довести колодки до контакта с барабаном. После доведения колодки необходимо поворачивать червяк в обратном направлении, до тех пор, пока колесо автомобиля не начнет свободно вращаться. Правильность регулировки зазора проверяют при помощи щупа. При правильной регулировке зазор должен составлять 0,2-0,4 мм у осей колодок, а ход штока тормозной камеры должен быть в пределах от 20 до 40 мм.
Регулировка свободного хода тормозной педали в тормозных системах с гидравлическим приводом заключается в установке правильного зазора между толкателем и поршнем главного цилиндра. Зазор между толкателем и поршнем главного цилиндра регулируется изменением длины толкателя. Длина толкателя должна быть такой, чтобы зазор между ним и поршнем составлял 1,5-2,0 мм, такая величина зазора соответствует свободному ходу педали тормоза 8-4 мм.
В тормозных системах с пневматическим приводом свободный ход педали регулируют изменением длины тяги, которая соединяет педаль тормоза с промежуточным рычагом привода тормозного крана. После регулировки свободный ход педали должен составлять 14-22 мм. Рабочее давление в пневматической тормозной системе должно регулироваться автоматически и составлять 0,6-0,75 МПа.
Привод стояночной тормозной системы регулируется за счет изменения длины наконечника уравнителя длины троса, который связан с рычагом. Ход рычага отрегулированного привода стояночной системы торможения должен составлять 3-4 щелчка запирающего устройства.
На грузовых автомобилях регулировка стояночной системы торможения осуществляется за счет изменения длины тяги. Длину тяги изменяют, отвертывая или завертывая регулировочную вилку. В отрегулированной тормозной системе в затянутом состоянии рычаг должен перемещаться не более чем на половину зубчатого сектора запирающего устройства.
Если тормозная тяга укорочена до предела и при этом не обеспечивает полного затормаживания при перемещении стопорной защелки за шесть щелчков, то в этом случае необходимо перенести палец тяги, к которому присоединен верхний конец тяги, в следующее отверстие регулировочного рычага тормоза, при этом обязательно нужно надежно затянуть и зашплинтовать гайку. После этого нужно повторить регулировку длины тяги в указанном выше порядке.
Основными дефектами в гидравлическом тормозном приводе являются износ накладок и барабанов, поломка возвратных пружин, срыв тормозных накладок, а также ослабление стяжной пружины или ее поломка.
При ремонте тормозные механизмы снимают с автомобиля, разбирают, затем очищают от грязи и пыли, а также от остатков тормозной жидкости. Детали тормозных механизмов очищают специальным моющим раствором, затем водой, а после этого продувают сжатым воздухом.
Разборку колесного тормозного механизма начинают со снятия тормозного барабана. После тормозного барабана снимают стяжные цилиндры, тормозной цилиндр. Если на рабочей поверхности имеются различные царапины или небольшие риски, то ее необходимо зачистить мелкозернистой шлифовальной бумагой. Если глубина рисок большая, то барабан растачивают. После расточки барабана необходимо заменить накладки на увеличенный размер. Кроме этого смена накладок осуществляется, если расстояние до головки заклепок буден менее 0,5 мм, или в том случае, если толщина клееных накладок будет менее 0,8 от толщины новой накладки.
Клепку новой накладки осуществляют в следующем порядке, В начале новую накладку устанавливают и закрепляют на колодке при помощи струбцин. После этого со стороны колодки в накладке просверливают отверстия, которые предназначены для заклепок. Просверленные отверстия снаружи раззенковывают на глубину 3-4 мм. Клепка накладок осуществляется медными, бронзовыми или алюминиевыми заклепками.
Перед тем как приклеить накладку на колонку, ее поверхность необходимо зачистить мелкой зернистой шлифовальной бумагой, а после этого обезжирить. После этого на поверхность накладки наносят два слоя клея с выдержкой в 15 минут.
Сборка осуществляется в специальном приспособлении. После сборки механизм необходимо просушить в нагревательной печи при температуре 150-180 °С в течение 45 минут.
Кроме вышеперечисленных неисправностей в гидравлическом тормозном приводе возникает износ рабочих поверхностей главных и колесных цилиндров, разрушение резиновых манжет, а также нарушение герметичности трубопроводов, шлангов и арматуры.
Тормозные цилиндры, которые имеют небольшие риски или царапины, восстанавливают хонингованием. При значительной величине износа тормозные цилиндры необходимо расточить до ремонтного размера. После растачивания необходимо провести хонингование.
К основным дефектам гидравлического усилителя тормозной системы относятся износ, царапины, риски на рабочей поверхности цилиндра и поршня, неплотное прилегание шарика к своему гнезду, смятие кромок пальцевых диафрагм, а также износ и разрушение манжет.
Цилиндр гидравлического усилителя восстанавливают шлифовкой, но на глубину не более чем на 0,1 мм. Неисправный поршень меняют на новый. Изношенные резиновые уплотнения также меняют на новые.
После замены всех изношенных деталей цилиндр гидравлического тормозного привода собирают.
К основным дефектам пневматического тормозного привода относятся повреждения диафрагм тормозного клапана, тормозных камер, риски на клапанах и седлах клапанов, изогнутость штоков, износ втулок и отверстий под рычаги, поломка и потеря упругости пружин; износ деталей кривошипно-шатунного и клапанного механизмов компрессоров.
Наиболее сильно изнашивающимися деталями компрессора являются: цилиндры, кольца, поршни, подшипники, клапаны, а также седла клапанов.
Нарушение герметичности пневматического привода тормозной системы происходит- из-за износа уплотнительного устройства заднего конца коленчатого вала, а также из-за разрушения диафрагмы загрузочного устройства.
После разборки пнемопривода детали уплотнительного устройства необходимо промыть в керосине, затем удалить закоксовавшееся масло и заусенцы и затем снова собрать. Диафрагма заменяется на новую.
Воздушный фильтр тормозной системы необходимо разобрать, затем промыть фильтрующий элемент в керосине, а затем продуть сжатым воздухом. Перед установкой воздушный фильтр необходимо смочить в моторном масле.
После сборки и ремонта компрессор тормозной системы должен пройти испытания и приработку на специальном стенде.
При ремонте тормозного крана его снимают с автомобиля. Его разборку производят в тисках, контролируя состояние всех составляющих его деталей. После замены поврежденных деталей тормозной кран собирают.
Отремонтированные или замененные узлы тормозной системы устанавливают на свои места, после чего выполняют регулировочные работы.
Тормозная система автомобиля
Тормозная система в соответствие с требованиями должна состоять из следующих тормозных элементов:
– основная (рабочая), которая обеспечивает замедление легкового автомобиля движущегося со скоростью не более 80 км/ч – не менее 5,8 м/с 2 , при усилии на педаль менее 50 кг;
– вспомогательная (аварийная), обеспечивающая замедление не менее 2,75 м/с 2 ;
– стояночная, которая может быть совмещена с аварийной.
Основная система современные легковые автомобили оборудованы основными ТС, состоящими из тормозных механизмов и тормозного гидропривода. При нажатии ногой на тормозную педаль мышечное усилие передается на главный тормозной цилиндр. Это устройство имеет поршень, при движении которого увеличивается давление в гидравлических тормозных трубках, идущих к каждому колесу. На каждом колесе автомобиля давление тормозной жидкости воздействует на поршень тормозного механизма, в результате чего выдвигаются тормозные колодки, которые прижимаются к тормозному диску или тормозному барабану. Сила трения замедляет вращение колес, а соответственно, и движение автомобиля.
Рис. 1. Схема гидропривода тормозной системы
1 – тормозные цилиндры передних колес; 2 – трубопровод передних тормозов; 3 – трубопровод задних тормозов; 4 – тормозные цилиндры задних колес; 5 – бачок главного тормозного цилиндра; 6 – главный тормозной цилиндр; 7 – поршень главного тормозного цилиндра; 8 – шток; 9 – педаль тормоза
Гидропривод основной ТС состоит из:
– главного тормозного цилиндра (обычно комплектуется вакуумным усилителем, но может устанавливаться и без него);
– регулятора давления задних тормозных механизмов;
– рабочего контура (трубка диаметром 4-8 миллиметров).
Рабочий контур служит для соединения между собой устройств гидропривода и тормозных механизмов. Главный тормозной цилиндр (сокращенно – ГТЦ) используется для преобразования усилия, прилагаемого водителем к тормозной педали, в избыточное давление гидравлической жидкости, а также распределения давления по рабочим контурам. Емкость для запаса тормозной жидкости крепится на ГТЦ или отдельно. На большинстве автомобилей вместе с ГТЦ устанавливают вакуумные усилители, увеличивающие силу давления в тормозной системе. Этот усилитель (рисунок 2) конструктивно подсоединен к главному тормозному цилиндру. Основной частью усилителя является специальная камера, разделенная резиновой диафрагмой на два объема. Одна часть связана с впускным коллектором двигателя, в котором создается разрежение, а другая – с атмосферой. Благодаря перепаду давлений и большой площади диафрагмы, дополнительное усилие при нажатии на педаль тормоза может доходить до 30 – 40 килограммов и более. Это существенно облегчает работу водителя во время торможений и способствует сохранению его работоспособности на длительное время.
Рис. 2 Схема вакуумного усилителя тормозов 1 – главный тормозной цилиндр; 2 – корпус вакуумного усилителя; 3 – диафрагма; 4 – пружина; 5 – педаль тормоза
Регулятор снижает давление в цилиндрах тормозных механизмов на задних колесах. Во время торможения инерция движущегося автомобиля и направленная в противоположную сторону сила трения (прилагаемая ниже центра тяжести транспортного средства) создают опрокидывающий момент. Более мягкая передняя подвеска в результате «проседает», задние колеса, наоборот, «разгружаются». В силу этого даже при не слишком резком, но интенсивном торможении могут блокироваться задние колеса, что иногда приводит к заносу машины. В зависимости от перемены расстояния между кузовом автомобиля и элементами задней подвески (продольного наклона кузова) сила давления в приводе задних тормозов относительно передних ограничивается. В результате чего удается избежать блокировки задних колес или же она возникает намного позже (в зависимости от загруженности и скорости замедления автомобиля).
Рабочий тормозной контур, согласно нормативным требованиям ЕЭС, должен разделяться на два: основной и вспомогательный. В случае, если система исправна, работают оба контура, а при разгерметизации одного из них – другой обеспечивает торможение, работая в аварийном режиме. Наиболее распространенными являются три типа разделения рабочих контуров (рисунок 3):
-2 + 2 тормозных механизмов, подключенные параллельно (передние + задние);
-2 + 2 тормозных механизмов, подключенные диагонально (левый передний + правый задний и т.п.);
-4 + 2 тормозных механизма (один контур объединяет тормозные механизмы всех четырех колес, а в другой включены только два передних).
Рис. 3. Схема вариантов компоновки гидропривода:
1 – главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем; 2 – регулятор давления жидкости в задних тормозных механизмах; 3-4 – рабочие контуры.
У стояночной тормозной системы имеется механический привод, за редким исключением, на задние колеса. От рычага стояночного тормоза тонким тросом идет к задним тормозным механизмам, в которых установлено устройство, прижимающее к барабану (диску) штатные либо дополнительные (стояночные) колодки. Регулировку стояночного тормоза обычно производят с помощью эксцентрика на тормозном механизме, а также регулировочной гайкой штока приспособления, соединяющего приводной трос и рычаг, или методом изменения места расположения рычага в салоне автомашины.
Рис. 4. Схема действия дискового тормозного механизма
1 – наружный рабочий цилиндр (левого) тормоза; 2 – поршень; 3 – соединительная трубка; 4 – тормозной диск переднего (левого) колеса; 5 – тормозные колодки с фрикционными накладками; 6 – поршень; 7 – внутренний рабочий цилиндр переднего (левого) тормоза
Дисковый тормозной механизм (рисунок 5) состоит из:
– тормозных цилиндров (двух или одного);
– двух тормозных колодок.
Суппорты крепятся на поворотных кулаках передних колес автомобиля. В суппорте находятся оба тормозных цилиндра и пара тормозных колодок. Колодки находятся с обеих тормозного диска, который вращается вместе колесом, закрепленном на нем. Когда водитель давит на педаль тормоза, под воздействием тормозной жидкости поршни начинают выдвигаться из цилиндров и прижимать тормозные колодки к поверхности диска. Когда же водитель отпускает педаль, и колодки, и поршни отодвигаются обратно из-за небольшого «биения» диска. В отличие от барабанных, дисковые тормоза очень просты в обслуживании. Замена тормозных колодок в этих механизмах не доставит больших хлопот даже новичку.
Преимущества дисковых тормозов:
– характеристики дисковых тормозов не теряют стабильности при воздействии повышенной температуры, а у барабанных эффективность снижается;
– температурная стойкость дисков гораздо выше, в том числе и потому, что диски лучше охлаждаются (некоторые типы тормозных дисков не монолитные, а полые внутри с отверстиями для лучшей вентиляции);
– большая эффективность торможения уменьшает тормозной путь;
– ниже вес и меньше размеры;
– увеличивается чувствительность тормозов;
– уменьшается время срабатывания;
– изношенные колодки легко заменяются, тогда как на барабанных приходится тратить усилия и время на подгонку колодок, прежде чем одеть барабаны;
– примерно 70% кинетической энергии автомашины гасится передними тормозами, при наличии и задних дисковых тормозов нагрузка на передние диски снижается;
– температурные расширения на качество контакта тормозных поверхностей не влияют.
Рис. 5. Схема действия барабанного тормозного механизма
1 – тормозной барабан; 2 – тормозной щит; 3 – рабочий тормозной цилиндр; 4 – поршни рабочего тормозного цилиндра; 5 – стяжная пружина; 6 – фрикционные накладки; 7 – тормозные колодки
Барабанный тормозной механизм (рисунок 5) включает следующие компоненты:
– две тормозные колодки;
Тормозной щит жестко крепится к балке заднего моста, а на щите установлен рабочий тормозной цилиндр. В результате нажатия на тормозную педаль поршни в цилиндре раздвигаются и давят на верхние части тормозных колодок. Колодки, изготовленные в форме полуколец, своими накладками прижимаются к внутренней поверхности тормозного барабана, который вращается при движении автомобиля вместе с колесом, которое на нем и закреплено. Торможение колеса осуществляется за счет силы трения, возникающей при контакте между барабаном и накладками колодок. Когда водитель отпускает педаль тормоза, стяжные пружины возвращают колодки.
Основные преимущества барабанных тормозов:
– невысокая стоимость и простота изготовления;
– эффект механического самоусиления. Вследствие того, что нижние части тормозных колодок связаны между собой, трение передней колодки о барабан усиливает прижатие к поверхности барабана задней колодки. Данный эффект способствует многократному росту тормозного усилия, передаваемого от водителя, и быстрому повышению тормозящего действия при увеличении давления на педаль.