Технологическая часть

Введение.

Тормозной системой автомобиля называется совокупность устройств, приборов и деталей, предназначенных для замедления скорости движения автомобиля, полной его остановки и удержания на месте. Тормозная система помогает поддерживать постоянную скорость при движении на затяжных спусках. Хорошие тормозные качества автомобиля имеют большое значение для обеспечения безопасности движения в любых дорожных условиях и для достижения хороших эксплуатационных показателей. Наличие надежных тормозов позволяет автомобилю двигаться на больших скоростях.

Тормозной привод может быть механическим, гидравлическим и пневматическим.

Механический привод прост в устройстве, стоимость его не высока, но для получения необходимого тормозного эффекта от водителя требуются большие затраты мускульной энергии. Тормозной путь у такого привода очень большой. В настоящее время механический привод применяется только для стояночных тормозных систем.

Гидравлический приводимеет более сложное устройство, и он дороже. Основным недостатком привода является потребность больших затрат мускульной энергии для получения необходимого тормозного эффекта, поэтому применять его можно только на легковых автомобилях и на грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности. Вторым крупным недостатком является его «воздухобоязнь». Попадание даже небольшого количества воздуха в привод выводит тормоза из строя полностью.

Для облегчения управления тормозами с гидравлическим приводом применяются усилители. Наибольшее распространение получили гидровакуумные, вакуумные и пневматические усилители.

Пневматический приводимеет самое сложное устройство. Он намного сложнее и дороже гидравлического привода, но не требует затрат мускульной энергии для получения необходимого тормозного эффекта. Недостатком такого привода является большое время срабатывания тормозов по сравнению с гидравлическим приводом.

Автомобиль ГАЗ-3307, производство которого началось в 1990 году, является представителем четвертого поколения грузовых автомобилей Горьковского автозавода. При разработке конструкции автомобиля предусматривалась широкая унификация по узлам и агрегатам автомобилей действующего производства, что облегчало техническое обслуживание и ремонт автомобилей в эксплуатации.

Грузовой автомобиль ГАЗ-3307 предназначен для эксплуатации по всем видам дорог с твердым покрытием и характеризуется высокими технико-эксплуатационными показателями. Автомобиль имеет цельнометаллическую двухместную кабину капотного типа, с панорамным стеклом, оборудованную эффективной системой вентиляции и отопления.

Кабина имеет рациональное размещение органов управления, современную по конструкции панель приборов, мягкую обивку дверей и внутренних панелей, регулируемые сиденья, оснащенные ремнями безопасности. По заказу автомобиль может быть оборудован предпусковым подогревателем. Платформа - с деревометаллическим основанием и тремя откидными бортами, предусмотрена возможность установки надставных бортов и тента. Так же как и другие автомобили Газ-3307 оборудован рабочей тормозной системой.
Тормозная система предназначена для управляемого изменения скорости автомобиля, его остановки, а также удержания на месте длительное время за счет использования тормозной силы между колесом и дорогой. Тормозная сила может создаваться колесным тормозным механизмом, двигателем автомобиля (торможение двигателем), гидравлическим или электрическим тормозом-замедлителем в трансмиссии. Для уменьшения скорости движения, остановки и удержания в неподвижном состоянии автомобили оборудуют тормозной системой, состоящей из тормозного механизма и привода.

Для торможения автомобиля во время движения, как правило, пользуются рабочим тормозом: при нажатии на педаль колодочные механизмы одновременно действуют на все четыре колеса. На стоянках или остановках пользуются стояночным тормозом.

Безопасность движения автомобилей с высокими скоростями в значительной степени определяется эффективностью действия и безопасностью тормозов.
Эксплуатация любого автомобиля допускается в том случае, если он имеет исправную тормозную систему. Тормозная система необходима на автомобиле для снижения его скорости, остановки и удерживания на месте. Тормозная сила возникает между колесом и дорогой по направлению, препятствующему вращению колеса. Максимальное значение тормозной силы на колесе зависит от возможностей механизма, создающего силу торможения, от нагрузки, приходящейся на колесо, и от коэффициента сцепления с дорогой. При равенстве всех условий, определяющих силу торможения, эффективность тормозной системы будет зависеть в первую очередь от особенностей конструкции механизмов, производящих торможение автомобиля.

Общая часть.

Назначение тормозной системы — обеспечить быструю остановку и достаточное замедление скорости автомобиля, что является обязательным условием безопасности движения. Кроме того, в тормозной системе должно быть предусмотрено устройство для надежного удержания автомобиля на месте во время стоянки. Торможение автомобиля происходит в результате создания искусственного сопротивления вращению колес. С этой целью тормозной момент прикладывается или непосредственно к барабанам на самих колесах (колесные тормоза), или к барабану, установленному на трансмиссии (центральный тормоз). Центральный тормоз может действовать только на ведущие колеса.

Для быстрого торможения автомобиля необходимо использовать сцепной вес, приходящийся на все колеса. В связи с этим наиболее часто употребляемыми (рабочими) являются колесные тормозы, приводимые одновременно от педали тормоза. У современных автомобилей применяют приводы (от педали тормоза к колесным тормозам) двух типов — гидравлический и пневматический.

Общее устройство тормозов

Тормоза служат для быстрого снижения скорости или для полной остановки движущегося автомобиля, а также для удержания его на месте при стоянке.

Действие тормозов основано на трении между колодками и вращающимся барабаном или диском, связанным с колесами, а это создает силу трения между колесами и дорогой и вызывает замедление и остановку автомобиля. В простейших тормозах источником усилия, необходимого для создания трения, является физическая сила водителя, передаваемая через систему рычагов и тяг.

Рисунок 1.1-Тормозной механизм колеса.

Водитель, нажимая ногой на педаль 4 через тягу 3 и рычаг 2, поворачивает разжимной кулак 10. При этом раздвигаются две колодки с фрикционными накладками 1, укрепленные на неподвижном диске 6 на оси 7. Колодки прижимаются к вращающемуся вместе с колесом 6 тормозному барабану 5 и останавливают его. Растормаживаиие осуществляется пружиной S, стягивающей колодки при освобождении педали.

Тормоза, установленные на автомобилях, различаются по форме трущихся поверхностей, расположению на автомобиле и типу привода. По форме трущихся поверхностей тормоза подразделяются на колодочные, ленточные и дисковые. В колодочных тормозах трущиеся поверхности изготовляются в виде барабана и прилегающих к нему колодок. В ленточных трение происходит между барабаном и лентой. У дисковых тормозов трущимися поверхностями служат вращающийся диск и прилегающий к нему башмак или колодки.

По расположению на автомобиле различают тормоза, действующие на колеса и на силовую передачу. Основными являются первые. Вторые же предназначены для удержания автомобиля на месте и лишь в крайних случаях для торможения при движении.

Если торможение одного и того же барабана или диска осуществляется двумя независимо действующими системами колодок или лент, то такие тормоза называются двойными.

Устройство Тормозной системы ГАЗ-3307

Автомобиль оборудован рабочей и стояночной тормозными системами. Рабочая тормозная система состоит из четырех тормозных механизмов и гидравлического привода, который имеет диагональное разделение контуров. Один контур гидропривода обеспечивает работу правого переднего и левого заднего тормозных механизмов, другой — левого переднего и правого заднего. Это значительно повышает безопасность вождения автомобиля. В гидравлический привод включены вакуумный усилитель и двухконтурный регулятор давления задних тормозов. Первый снижает усилие на тормозной педали, второй повышает безопасность движения автомобиля. Помимо гидравлического привода, тормозные механизмы задних колес имеют механический привод от рычага стояночного тормоза, установленного на полу кузова.

Тормозное управление автомобиля должно включать рабочую, запасную, стояночную и вспомогательную тормозные системы:

- рабочую тормозную систему, которая приводится в действие нажатием ноги водителя на педаль ножного тормоза, служит для снижения скорости движения автомобиля вплоть до полной его остановки вне зависимости от его скорости, нагрузки и уклонов дороги. Рабочая тормозная система обладает наибольшей эффективностью из всех типов тормозных систем;

- запасная тормозная система предназначена для остановки автомобиля в случае отказа основной рабочей системы. Она обладает меньшим тормозящим действием, чем рабочая система;

- стояночная тормозная система служит для удержания остановленного автомобиля на месте, чтобы исключить его самопроизвольное движение. Управляется стояночная тормозная система через рычаг ручного тормоза;

-вспомогательная система тормозов предназначена для поддержания постоянной скорости автомобиля, при движении его на затяжных спусках горных дорог, с целью снижения нагрузки на рабочею тормозную систему при длительном торможении.

Каждая тормозная система состоит из тормозных механизмов, которые обеспечивают затормаживание колес или вал трансмиссий, и тормозного привода приводящего в действие тормозной механизм. Тормозной механизм может быть колесный, трансмиссионный, барабанный и дисковый. На автомобиле ГАЗ-3307 рабочая тормозная система - с барабанными механизмами диаметр 380мм, ширина передних накладок 80, задних - 100 мм, двухконтурным гидравлическим приводом (раздельный по осям), гидровакуумным усилителем. Стояночный тормоз - трансмиссионный барабанный (диаметр 220 мм, ширина накладок 60 мм), с механическим приводом. Запасной тормоз - любой из контуров рабочей тормозной системы.

2.1.Гидравлический привод.

Является основным типом привода в рабочей тормозной системе. Тормозная система с гидравлическим приводом одновременно выполняет функции рабочей, запасной и стояночной систем. Принцип действия тормозного гидропривода состоит в следующем. При нажатии на педаль тормоза поршень главного цилиндра давит на жидкость, которая перетекает по трубопроводам к колесным рабочим цилиндрам. Поскольку жидкость практически не сжимается, она передает усилие нажатия тормозным механизмам колес, преобразующим это усилие в сопротивление вращению колес и вызывающим торможение автомобиля. Если педаль тормоза отпустить, жидкость перетечет по трубопроводам обратно к главному тормозному механизму и колеса растормозятся. Гидровакуумный усилитель облегчает создание дополнительного усилия, передаваемого на тормозные механизмы, и тем самым облегчает управление тормозной системой.

В зависимости от конструкции вращающихся рабочих деталей тормозных механизмов различают тормоза барабанные и дисковые.

Барабанный тормозной механизм с гидравлическим приводом состоит из двух колодок с фрикционными накладками, установленных на опорном диске. Нижние концы колодок закреплены шарнирно на опорах, а верхние концы упираются через стальные сухари, колодки в поршни разжимного колесного рабочего цилиндра.

Стяжная пружина прижимает колодки к поршням цилиндра, обеспечивая зазор между колодками и тормозным барабаном в нерабочем положении тормоза. При поступлении жидкости из привода в колесный рабочий цилиндр его поршни расходятся и раздвигают колодки до соприкосновения с тормозным барабаном, который вращается вместе со ступицей колеса. Возникающая сила трения колодок о барабан вызывает затормаживание колеса. После прекращения давления жидкости на поршни рабочего цилиндра стяжная пружина возвращает колодки в исходное положение и торможение прекращается. На грузовых автомобилях большой грузоподъемности используют литые тормозные барабаны, как правило, из серого чугуна.

Для повышения надежности на автомобилях ГАЗ предусмотрен в приводе тормозов разделитель, который позволяет использовать исправный контур тормозной системы в качестве запасной, если в аварийной ситуации откажет другой контур.

На автомобиле ГАЗ-3307 в тормозных системах с гидроприводом применяют барабанные тормозные механизмы, что на передних и задних колёсах, устанавливают клапан задержки. Клапан задержки необходим потому, что для прижатия колодок в барабанных тормозных механизмах необходимо вначале создать некоторое давление для преодоления усилия стяжных пружин.

Конструкция гидравлического привода включает:

тормозную педаль;

усилитель тормозов;

главный тормозной цилиндр;

колесные цилиндры;

шланги и трубопроводы.

Тормозная педаль передает усилие от ноги водителя на главный тормозной цилиндр.

Усилитель тормозов создает дополнительное усилие, передоваемое от педали тормоза. Наибольшее применение на автомобилях нашел вакуумный усилитель тормозов.

Главный тормозной цилиндр

Корпус главного тормозного цилиндра выполнен совместно с резервуаром для тормозной жидкости. Внутри цилиндра находится алюминиевый поршень с уплотнительным резиновым кольцом. Поршень передвигается под действием толкателя, шарнирно соединенного с педалью. Днище поршня упирается в уплотнительную манжету, которая прижимается пружиной. Эта же пружина прижимает к гнезду впускной клапан, совмещенный с нагнетательным. Внутренняя полость цилиндра сообщается с резервуаром через компенсационное и перепускное отверстия. Главный тормозной цилиндр приводится в действие от тормозной педали.

При нажатии на тормозную педаль под действием толкателя поршень с манжеткой перемещается и закрывает компенсационное отверстие, из-за чего давление тормозной жидкости в цилиндре увеличивается, открывая нагнетательный клапан, и жидкость поступает к тормозным механизмам. При отпуске педали давление жидкости в приводе снижается, и она перетекает по трубопроводам обратно в цилиндр. При этом избыток тормозной жидкости через компенсационное отверстие возвращается в резервуар. В это же время пружина, действуя на впускной клапан, поддерживает в системе привода избыточное давление и после полного отпускания педали тормоза.

Колесный тормозной цилиндр барабанного тормозного механизма состоит из чугунного корпуса, внутрь которого помещены два алюминиевых поршня с уплотнительными резиновыми манжетами. В наружные торцы поршней для уменьшения изнашивания вставлены стальные сухари. С обеих сторон цилиндр уплотнен пылезащитными резиновыми чехлами. Тормозная жидкость в полость цилиндра поступает через присоединительный штуцер. Для выпуска воздуха из тормозной системы в колесном тормозном цилиндре имеется клапан прокачки, защищенный резиновым колпачком. В корпус цилиндра вставлено с натягом пружинное упорное кольцо. Оно служит для регулировки зазора между колодками и барабаном тормозного механизма.

Над главным цилиндром находится расширительный бачок, предназначенный для пополнения тормозной жидкости в случае небольших потерь.

Для реализации тормозных функций работа элементов гидропривода организована по независимым контурам. При выходе из строя одного контура, его функции выполняет другой контур. Рабочие контура могут дублировать друг друга, выполнять часть функций друг друга или выполнять только свои функции (осуществлять работу определенных тормозных механизмов). Наиболее востребованной является схема, в которой два контура функционируют диагонально.

Технологическая часть.

Порядок разборки главного цилиндра с гидровакуумным усилителем

Главный тормозной цилиндр:

Очищают наружную поверхность цилиндров. Отсоединяют муфты с медными прокладками. Выливают из цилиндра жидкость, а затем, нажав несколько раз на поршень, сливают в сосуд остатки тормозной жидкости. Отвертывают два штуцера подвода жидкости из бачка главного цилиндра и вынимают клапаны 1 избыточного давления с пружинами (см. рис. 1.4).

Снимают защитный резиновый чехол с корпуса цилиндра и вынимают толкатель поршня главного цилиндра. Отвертывают два болта, соединяющие корпуса главного цилиндра, снимают с вторичного корпуса резиновые уплотнительные кольца, вынимают возвратную пружину 4 первичного поршня.

Устанавливают вторичный корпус главного цилиндра в тиски, как показано на рис. 3.1, и отвертывают упорный болт вторичного поршня. Вынимают вторичный поршень 3 (см. рис. 1.4) с возвратной пружиной, снимают уплотнительную манжету с головки поршня и резиновые кольца с поршня. Устанавливают первичный корпус главного цилиндра в тиски, отвертывают упорный болт, вынимают поршень, снимают уплотнительную манжету с головки поршня и резиновое кольцо с поршня. Выпрессовывают упорные стержни из поршней с помощью

Рисунок 3.1-Разборка вторичного корпуса главно­го тормозного цилиндра

приспособления, указанного на рис. 3.2. Вынимают уплотнительное кольцо 7 (см. рис. 1.4) из головки поршня. При дефектах на рабочих поверхностях цилиндров или односторонних износах их заменяют новыми. Резиновые манжеты, уплотнительные кольца заменяют новыми при каждой разборке главного цилиндра. Номинальные и ремонтные размеры деталей цилиндров колесных тормозных механизмов даны в приложении 4.

Рисунок 3.2- Разборка поршня главного тормозного цилиндра:

/ — корпус приспособления; 2 — фиксирующий болт (М8Х20) от главного тормозного цилиндра; 3 —штифт ( 0 6Х 8 мм); 4 — накидная гайка; 5 —втулка приспособления; 6 — поршень главного тормозного цилиндра.

Гидровакуумный усилитель тормозов:Устанавливают усилитель в тиски, а между губками тисков — медные прокладки. Отъединяют резиновый шланг 63 от задней половины корпуса камеры усилителя, а затем отвертывают его вместе со штуцером 31 от корпуса клапана управления. Делают метки на корпусах 1 и 13 для обеспечения последующей правильной их сборки, а также на гидравлическом цилиндре 47 и корпусе 13, прилегающем к нему. Снимают два хомута 10 с корпуса усилителя. Удерживая рукой диафрагму (рис. 3.5), отвертывают гайку толкателя. Снимают последовательно пружинную шайбу гайки, малую тарелку 4 (см. рис. 3.3) диафрагмы, диафрагму 5, распорную втулку 6, большую тарелку/диафрагмы, пружину 8. Осторожно снимают резиновое кольцо 11 вместе с шайбой 12 толкателя 21. Снимают переднюю половину корпуса 13, картонную прокладку 14. Отвертывают торцовую пробку 49 и снимают медную прокладку 48. Открывают корпус уплотнителей 18 цилиндра. Вынимают манжеты 17из корпуса уплотнителей и снимают резиновое кольцо 19. Вынимают поршень с толкателем из цилиндра в сторону, показанную на рис. 3.4. Расшплинтовывают поршень, снимают колпак55(см. рис. 3.3) манжеты, вынимают из поршня пружину 57, шариковый клапан 24, снимают манжету 56 с поршня.

Выпрессовывают из поршня штифт. Вынимают толкатель (шток) 21 поршня 23 и пластинчатый толкатель 22 шарикового клапана. Легким нажимом вынимают из цилиндра упорную шайбу 20 поршня, вывертывают перепускной клапан 45 с колпачком 46 из цилиндра 47 усилителя и штуцер 43 с медной прокладкой 44. Снимают крышку 29 корпуса 42 клапана управления с прокладкой 41. Снимают корпус 42 клапан а управления и вынимают из цилиндра клапан управления 38. Вынимают пружину 25 из корпуса клапана, клапаны 26 и их пружину 28.

С помощью отвертки, как показано на рис. 3.6, снимают плоскую фигурную шайбу 32 (см. рис. 3.3) с клапана управления, шайбу 33 диафрагмы и диафрагму 34. Снимают уплотнитель-ную манжету 36 с нижнего конца поршня 37 клапана управления. В случае плохого состояния уплотнительной манжеты верхнего конца поршня клапана его выпрессовывают (рис. 3.7). Снимают манжету поршня.

Рисунок 3.4- Извлечение поршня с толкателем из цилиндра

Рисунок 3.5 - Снятие диафрагмы

Рисунок 3.6 - Разборка клапана управления