Меню Закрыть

Тормозной системы: назначение, устройство и принцип работы

Содержание

назначение, устройство и принцип работы

Тормозная система автомобиля (англ. – brake system) относится к системам активной безопасности и предназначена для изменения скорости движения автомобиля вплоть до его полной остановки, в том числе экстренной, а также удержания машины на месте в течение длительного периода времени. Для реализации перечисленных функций применяются следующие виды тормозных систем: рабочая (или основная), запасная, стояночная, вспомогательная и антиблокировочная (система курсовой устойчивости). Совокупность всех тормозных систем автомобиля называется тормозным управлением.

Рабочая (основная) тормозная система

Главное предназначение рабочей тормозной системы заключается в регулировании скорости движения автомобиля вплоть до его полной остановки.

Основная тормозная система состоит из тормозного привода и тормозных механизмов. На легковых автомобилях применяется преимущественно гидравлический привод.

Устройство тормозной системыУстройство тормозной системы
Схема тормозной системы автомобиля

Гидропривод состоит из:

Главный тормозной цилиндр преобразует усилие, сообщаемое водителем педали тормоза, в давление рабочей жидкости в системе и распределяет его по рабочим контурам.

Для увеличения силы, создающей давление в тормозной системе, гидропривод оснащается вакуумным усилителем.

Регулятор давления предназначен для уменьшения давления в приводе тормозных механизмов задних колес, что способствует более эффективному торможению.

контуры тормозной системыконтуры тормозной системыВиды контуров тормозной системы

Контуры тормозной системы, представляющие собой систему замкнутых трубопроводов, соединяют между собой главный тормозной цилиндр и тормозные механизмы колес.

Контуры могут дублировать друг друга или осуществлять только свои функции. Наиболее востребована двухконтурная схема тормозного привода, при которой пара контуров работает диагонально.

Запасная тормозная система

Запасная тормозная система служит для экстренного или аварийного торможения при отказе или неисправности основной. Она выполняет те же функции, что и рабочая тормозная система, и может функционировать и как часть рабочей системы, и как самостоятельный узел.

Стояночная тормозная система

Схема стояночного тормозаСхема стояночного тормозаСхема стояночного тормоза

Основными функциями и назначением стояночной тормозной системы являются:

  • удержание транспортного средства на месте в течение длительного времени;
  • исключение самопроизвольного движения автомобиля на уклоне;
  • аварийное и экстренное торможение при выходе из строя рабочей тормозной системы.

Устройство тормозной системы автомобиля

Общий вид системыОбщий вид системыТормозная система

Основой тормозной системы являются тормозные механизмы и их приводы.

Тормозной механизм служит для создания тормозного момента, необходимого для торможения и остановки транспортного средства. Механизм устанавливается на ступице колеса, а принцип его работы основан на использовании силы трения. Тормозные механизмы могут быть дисковыми или барабанными.

Конструктивно тормозной механизм состоит из статичной и вращающейся частей. Статичную часть у барабанного механизма представляет тормозной барабан, а вращающуюся – тормозные колодки с накладками. В дисковом механизме вращающаяся часть представлена тормозным диском, неподвижная – суппортом с тормозными колодками.

Управляет тормозными механизмами привод.

Гидравлический привод не является единственным из применяемых в тормозной системе. Так в системе стояночного тормоза используется механический привод, представляющий собой совокупность тяг, рычагов и тросов. Устройство соединяет тормозные механизмы задних колес с рычагом стояночного тормоза. Также существует электромеханический стояночный тормоз, в котором используется электропривод.

В состав тормозной системы с гидравлическим приводом могут быть включены разнообразные электронные системы: антиблокировочная, система курсовой устойчивости, усилитель экстренного торможения, система помощи при экстренном торможении (Brake Assist System).

Существуют и другие виды тормозного привода: пневматический, электрический и комбинированный. Последний может быть представлен как пневмогидравлический или гидропневматический.

Принцип работы тормозной системы

Работа тормозной системы строится следующим образом:

  1. При нажатии на педаль тормоза водитель создает усилие, которое передается к вакуумному усилителю.
  2. Далее оно увеличивается в вакуумном усилителе и передается в главный тормозной цилиндр.
  3. Поршень ГТЦ нагнетает рабочую жидкость к колесным цилиндрам через трубопроводы, за счет чего растет давление в тормозном приводе, а поршни рабочих цилиндров перемещают тормозные колодки к дискам.
  4. Дальнейшее нажатие на педаль еще больше увеличивает давление жидкости, за счет чего срабатывают тормозные механизмы, приводящие к замедлению вращения колес. Давление рабочей жидкости может приблизиться к 10-15 МПа. Чем оно больше, тем эффективнее происходит торможение.
  5. Опускание педали тормоза приводит к ее возврату в исходное положение под действием возвратной пружины. В нейтральное положение возвращается и поршень ГТЦ. Рабочая жидкость также перемещается в главный тормозной цилиндр. Колодки отпускают диски или барабаны. Давление в системе падает.

Важно! Рабочую жидкость в системе нужно периодически менять. Сколько тормозной жидкости потребуется на одну замену? Не более литра-полутора.

Основные неисправности тормозной системы

В таблице ниже приведены наиболее распространенные неисправности тормозной системы автомобиля и способы их устранения.

СимптомыВероятная причинаВарианты устранения
Слыше

Устройство тормозной системы

Назначение тормозной системы

Тормозная система предназначена для снижения скорости движения и полной остановки (экстренной) автомобиля, а также для удержания на месте неподвижно стоящего автомобиля.

Процесс торможения движущегося автомобиля заключается в создании искусственного сопротивления этому движению. Обычно уменьшение скорости автомобиля вплоть до полной его остановки осуществляется путем создания тормозных сил в контакте колес с дорогой, направленных в сторону, противоположную движению. Тормозные силы необходимы и для удерживания автомобиля на месте.

Тормозная сила создается путем торможения колеса специальным, обычно фрикционным, устройством — тормозным механизмом. Наиболее высокая эффективность торможения требуется в экстренных случаях. Именно на это должна быть рассчитана тормозная система, хотя они составляют не более 1—3% от общего числа использования тормозной системы.

Устройство тормозной системы делится на:

Рабочая тормозная система позволяет водителю снижать скорость движения автомобиля и останавливать его при обычном режиме эксплуатации.


Схема рабочей тормозной системы автомобиля

Схема рабочей тормозной системы  автомобиля
:

1 — тормозной диск колеса;
2 — скоба тормозного механизма передних колес;
3 — передний тормозной контур;
4 — главный тормозной цилиндр;
5 — бачок с датчиком аварийного падения уровня тормозной жидкости;
6 — вакуумный усилитель;
7 — толкатель;
8 — педаль тормоза;
9 — выключатель света торможения;
10 — тормозные колодки задних колес;
11 — тормозной цилиндр задних колес;
12 — задний контур;
13 — кожух полуоси заднего моста;
14 — нагрузочная пружина;
15 — регулятор давления;
16 — задние тросы;
17 — уравнитель;
18 — передний (центральный) трос;
19 — рычаг стояночного тормоза;
20 — сигнализатор аварийного падения уровня тормозной жидкости;
21 — выключатель сигнализатора стояночного тормоза;
22 — тормозная колодка передних колес.

Запасная тормозная система позволяет водителю уменьшать скорость движения автомобиля и останавливать его при неисправности рабочей тормозной системы. С целью упрощения конструкции отдельная (автономная) запасная система практически не применяется. Обычно ее роль выполняют оставшиеся исправные части (контуры привода) рабочей тормозной системы или специальным образом спроектированная стояночная тормозная система. Часто на больших автомобилях для повышения надежности используют одновременно оба указанных технических решения.

Стояночная тормозная система позволяет удерживать автомобиль в неподвижном состоянии на наклонной поверхности и при отсутствии водителя.

Вспомогательная тормозная система предназначена для длительного поддержания постоянной скорости, в основном на затяжных спусках. Используемые в остальных тормозных системах фрикционные тормозные механизмы при длительной работе перегреваются и резко снижают эффективность торможения. Поэтому на некоторых типах автомобилей (автобусы, грузовые автомобили большой грузоподъемности) для поддержания безопасной скорости на длительных спусках применяют вспомогательные механизмы, так называемые тормоза-замедлители.

Автоматическая тормозная система — оборудование, автоматически затормаживающее прицеп при его случайном отделении от тягача.

Содержание:

1. Привод тормозной системы

1.1 Системы тормозов

1.2 Приводы тормозных механизмов

1.3 Механический привод тормозов

1.4 Гидропривод тормозов

1.5 Пневмопривод тормозов

1.6 Усилители тормозных приводов

1.7 Двухконтурные тормозные приводы

1.8 Многоконтурные тормозные приводы

1.9 Приборы тормозного пневмопривода

1.10 Двухсекционный тормозной кран

1.11 Кнопочный тормозной кран

1.12 Двухпроводный привод

1.13 Защитные устройства пневматических приводов

1.14 Механизмы пневматических тормозных приводов

 

2. Тормозная система и ее обслуживание

2.1 Как подобрать тормозную жидкость

2.2 Какой ресурс тормозных колодок?

2.3 Как работает АБС

2.4 Устройство антиблокировочной системы

2.5 Стояночная тормозная система

2.6 Как менять тормозные колодки самому

Виды тормозных систем

Функциональным назначением тормозной системы автомобиля является управляемое изменение его скорости вплоть до полной остановки и удержание его (автомобиля) на месте в течение продолжительного периода времени посредством приложения тормозной силы. Реализация указанных функций – главная задача, решаемая с использованием всех существующих видов тормозных систем.

1.    Виды современных тормозных систем

Автомобили, выпускаемые в настоящее время, оснащаются тормозными системами четырех видов:

  • Рабочая. Одна из основных систем управления автомобилем в сочетании с обеспечением должного уровня безопасности дорожного движения. Особенно высокие требования предъявляются к надежности и эффективности действия рабочей тормозной системы.

  • Стояночная, или ручная. Главной функцией данной системы является предотвращение самопроизвольного движения транспортного средства во время стоянки (остановки).

  • Запасная. Сравнительно молодой вид тормозной системы. Применяется в качестве дублера рабочей тормозной системы в случае потери последней работоспособности.

  • Вспомогательная. Функциональное назначение – уменьшение нагрузок на рабочую систему транспортного средства в период интенсивного (продолжительного) функционирования. Такой системой оснащаются исключительно большегрузные автомобили.

2.    Устройство тормозной системы автомобиля 

Основными конструктивными элементами тормозной системы любого автомобиля являются тормозные механизмы и приводы, инициирующие их работу (смотри рисунок № 1).

Тормозной механизм – устройство, препятствующее вращению колеса посредством создания между ним и дорожным полотном тормозной силы. Устанавливаются непосредственно на колесах (как передних, так и задних) транспортного средства и классифицируются по типу основного элемента – барабана или диска.

Функциональная задача тормозного привода заключается в эффективной передаче усилия от водителя к тормозным механизмам колес (поз. 1, 4). Его основными элементами служат: тормозная педаль (поз. 9), главный тормозной цилиндр, или ГТЦ, (поз. 6), вакуумный усилитель тормозов, или ВУТ, и соединительных трубопроводов (поз. 2, 3). В качестве рабочей жидкости используется смесь на основе гликоля (тормозная жидкость), аккумулируемая в специальном резервуаре (поз. 5), оснащенном датчиком уровня.

Принципиальная схема автомобильной тормозной системы выглядит следующим образом.

3.    Принцип работы тормозной системы автомобиля

 

Функционирование рабочей тормозной системы транспортного средства основано на принципе изменения давления рабочей жидкости в ее контуре. Водитель, нажимая на тормозную педаль в салоне автомобиля, приводит в действие поршень ГТЦ. Это, в свою очередь, вызывает рост давления на тормозную жидкость, находящуюся внутри системы, и инициирует ее поступление в колесные тормозные цилиндры. Таким образом, происходит передача усилия нажатия от педали к поршням тормозных цилиндров колес, а от них к тормозным колодкам механизмов. Фрикционные накладки колодок, прижимаясь к диску (барабану) колеса гасят его (колеса) вращательное движение, замедляя скорость автомобиля или останавливая его полностью.

После того, как тормозная педаль будет отпущена, давление тормозной жидкости на цилиндры тормозных механизмов колес ослабнет, тормозные колодки под воздействием пружин возвратятся в первоначальное положение, прекратив тем самым процесс торможения.

Функциональное назначение вакуумного усилителя тормозов (ВУТ) заключается в создании достаточного усилия нажатия, то есть увеличении значения давления рабочей жидкости в системе. Основополагающим принципом функционирования ВУТ является создание перепада давлений в камерах, сообщающихся с впускным трубопроводом (разрежение) и атмосферой (давление).

 

Практически все современные тормозные системы имеют два отдельных контура, что существенно повышает эксплуатационную надежность системы и, как следствие, безопасность дорожного движения. Автономность работы тормозных контуров позволяет выполнить торможение и остановку транспортного средства в случае отказа одного из них.

Конструктивное исполнение стояночной (ручной) тормозной системы предполагает механический (тросовый) привод. Исполнительным органом в салоне автомобиля служит рычаг, хотя существуют стояночные системы, где рычаг заменен педалью. Однако вследствие большой редкости таких систем, рассмотрение их устройства не представляет практического интереса.

Принцип действия стояночной системы тормозов основан на передаче тросом привода усилия от рычага (ручника) к поворотным рычагам задних тормозных механизмов.

Основные элементы стояночной тормозной  системы:

  • Передний (поз. 2) и задний (поз. 12) тросы.

  • Рычаг (поз. 3).

  • Узел регулировки натяжения троса (поз. 7, 8, 9).

  • Распорная планка (поз. 10).

  • Рычаг ручного привода тормозных колодок (поз. 11).

Механический привод тросового типа – самый распространенный привод стояночной системы тормозов. Однако существуют и иные конструкции привода «ручника». Например, электромеханический, где в качестве исполнительного механизма использован электрический двигатель, редуктор которого соединен с поршнем заднего  тормозного механизма. Это – принципиально новая система стояночного тормоза, отличающаяся многофункциональностью, эффективностью, надежностью и экологичностью. 

Дисковые тормоза: основные характеристики, преимущества и особенности

Дисковые тормоза известны давно. Они хорошо себя зарекомендовали и на сегодняшний день используются очень широко. Но обо всем по-порядку.

В настоящее время существует два типа тормозных систем – барабанные и дисковые. Впервые тормозные механизмы дискового типа применили в конце 40-х годов XX в., а с 70-х барабанные тормоза на передних колесах заменили на дисковые на всех автомобилях.

В данной статье будет дано подробное описание дисковых тормозов, их преимущество перед барабанными аналогами, а также приведено описание составных частей данной тормозной системы (суппорт, тормозной диск, защитный экран). Кроме того, описаны преимущества и недостатки разных типов дисковых тормозов.

 

Преимущества дисковых тормозов перед барабанными

К преимуществам дисковых тормозов по сравнению с барабанными можно отнести следующие их качества:

  • тормозная способность дисковых систем не снижается из-за перегрева, так как они лучше охлаждаются;
  • сопротивление дисковых тормозов воздействию воды и загрязнениям выше;
  • техническое обслуживание тормозных механизмов требуется гораздо реже;
  • поверхность трения дисковых тормозов при одинаковой массе больше, чем у барабанных.

 

Рис. 1 Тепловое расширение барабанного и дискового тормоза

 

При  нагревании тепловое расширение тормозного барабана — увеличение внутреннего диаметра — приводит к увеличению хода педали тормоза или к деформации барабана, которая может вызвать резкое снижение тормозного действия (рис. 1). Тормозной диск, в свою очередь, представляет собой плоскую деталь, его температурное расширение происходит в сторону фрикционного материала, поэтому сжатие диска не может вызвать деформации, достаточной для того, чтобы повлиять на тормозные характеристики. К тому же центробежная сила отбрасывает загрязняющие материалы от тормозного диска наружу.

На рисунке 2 показано, почему дисковый тормоз охлаждается лучше барабанного. Охлаждающий воздух начинает охлаждать тормозной барабан только после того, как теплота, выделяющаяся при торможении, проходит через его стенки, в то время как трущиеся поверхности дискового тормоза открыты для доступа воздуха. Теплопередача от тормозного диска к воздуху начинается сразу после применения тормозов.

 

Рис. 2 Принцип охлаждения барабанных и дисковых тормозов

 

Возможность регулировки дисковых тормозов является еще одним их преимуществом. Проекция дисковых тормозов такова, что после каждого применения они саморегулируются из-за малого зазора между колодками и тормозным диском.

Устройство дискового тормоза


1 — блок цилиндров;

2 — тормозные колодки;

3 — прижимной рычаг суппорта;

4 — защитный кожух;

5 — ось прижимного рычага;

6 — направляющая колодок;

7 — суппорт тормоза;

8 — тормозной диск;

9 — штуцеры для удаления воздуха;

10 — тормозные шланги.

 

Основными деталями дисковых тормозов являются суппорт, тормозной диск, колодки, защитный экран. Рассмотрим эти элементы тормозной системы подробнее.

Дисковые тормоза разделяют на одно- и многодисковые. Самая большая и тяжелая их часть — это тормозной диск. Механизм работы однодисковых тормозов сводится к тому, что тормозные колодки с фрикционным материалом при торможении зажимают один тормозной диск. Многодисковые тормоза, применяющиеся обычно в авиации, имеют несколько вращающихся тормозных дисков, разделенных неподвижными дисками (статорами). На тормозном щите многодисковых тормозов расположены гидравлические цилиндры и поршни, которые управляют тормозными колодками и при выдвижении зажимают тормозные диски и статоры. Многодисковые тормоза полностью состоят из металла, а состав однодисковых тормозов включает органический и металлический фрикционный материал.

Материалом тормозного диска, как и тормозного барабана, обычно является чугун. Чугун обладает хорошей износоустойчивостью и хорошими фрикционными свойствами, имеет высокую твердостью и прочность при высоких температурах; он легко поддается механической обработке, и  его стоимость относительно низка.

Размер тормозного диска равен его наружному диаметру и общей толщине поперечного сечения между двумя рабочими поверхностями. Диаметр тормозного диска обычно ограничивается размерами колеса, а вентилируемый тормозной диск всегда толще сплошного. Для дискового  тормоза это общая площадь контакта с двумя тормозными колодками при одном повороте диска.

Большое значение отношения площади охвата на тонну автомобиля в хорошо спроектированных тормозах означает высокую эффективность тормозной системы. Площадь охвата дискового тормоза — это площадь трения тормозных колодок на обеих сторонах тормозного диска. Таким образом, более точно использовать Rp вместо Rr, однако поскольку в большинстве тормозов оба радиуса практически равны, для удобства расчета используется Rr, который легче измерить.

 

Тормозной диск прикрепляется к проставке, а та, в свою очередь, — к ступице колеса или фланцу моста. Проставка обеспечивает более долгий путь для передачи тепла от трущейся поверхности тормозов к колесным подшипникам, что позволяет поддерживать их температуру достаточно низкой. Проставки серийных автомобилей обычно изготавливаются из чугуна как одно целое с тормозным диском, а проставки гоночных автомобилей делаются как отдельная деталь из алюминиевого сплава. Недостатком проставок из алюминиевого сплава является более высокая, чем у чугуна, теплопроводность, что приводит к большему нагреву колесных подшипников.

 

Вентилируемые дисковые тормоза

Тормозной диск может быть сплошным или с вентиляционными каналами внутри него. В легких автомобилях обычно используются сплошные тормозные диски. Вентилируемые тормозные диски с радиальными охлаждающими каналами применяют на тяжелых автомобилях, требующих установки дисков максимально возможных больших размеров.

Мощные гоночные автомобили оснащены вентилируемыми тормозными дисками, при этом могут иметь место различия в толщине их боковых стенок. Чтобы температура на каждой стороне тормозного диска была одинаковой, на многих тормозах болидов ближайшая к колесу сторона тормозного диска тоньше, чем противоположная. Колесо сопротивляется прохождению охлаждающего воздуха к наружной рабочей поверхности тормозного диска, что делает ее более горячей, чем внутренняя сторона, поэтому большая толщина плохо охлаждаемой наружной поверхности тормозного диска способствует выравниванию температур их нагрева.

Тормозные диски гоночных автомобилей зачастую имеют криволинейные охлаждающие каналы, которые повышают эффективность действия воздушного потока. Тормозные диски для левой и правой сторон авто не взаимозаменяемы из-за криволинейности вентиляционных каналов. Тормозной диск с криволинейными вентиляционными отверстиями или наклонными прорезями для эффективной работы должен вращаться в определенном направлении. Правильное направление вращения по отношению к вентиляционным отверстиям и прорезям показано на схеме.

Типичные значения удельной площади охвата тормозов представлены в таблице для типичных автомобилей 1981/82 годов выпуска.

 

Типичные значения удельной площади охвата тормозов на тонну массы автомобиля
Модель автомобиля Удельная площадь охвата тормозов, кв. см/т Модель автомобиля Удельная площадь охвата тормозов, кв. см/т
Alfa Romeo Spyder 1670,55 Mitsubishi Lynx RS 1212,6
Audi 5000 Turbo 1580,25 Nissan Sentra 1754,4
Audi Quattro 1638,3 Peugeot 505 STi 1735,05
BMW 528e 1670,55 Pontiac J2000 1115,85
Chevrolet Camaro Z28 1135,2 Porsche 944 1954,35
Chevrolet Corvette 1841,8 Renault Alliance 1225,5
Dodge Charger 2.2 1038,45 Renault 5 Turbo 1128,75
Ferrari 308GTSi 1038,45 Renault 1,8i 1219,05
Ford Mustang GT 5.0 1044,9 Subaru GL 1090,05
Honda Accord 1141,65 Toyota Celica Supra  1444,8
Honda Civic 1102,95 Toyota Starlet 1264,2
Lamborghini Jalpa 1464,15 Volkswagen Scirocco 1277,1
Mazda GLC 1122,3 Volkswagen Scirocco SCCA GT3 1960,8
Mercedes-Benz 380SL 1538,65 Volvo GLT Turbo 1560,9

 

Мощные автомобили имеют более высокие значения этого показателя по сравнению с экономичными седанами.

Возможные неполадки дисковых тормозных систем

При частом интенсивном торможении на вентилируемых тормозных дисках появляются трещины. Причина этого —  термические напряжения и давление тормозных колодок на тонкие металлические стенки в каждом  охлаждающем канале. Термические напряжения в тормозном диске с литой или прикрепленной болтами проставкой вызываются в месте их соединения из-за того, что температура тормозного диска в этом месте выше, чем температура проставки.

Наружная часть тормозного диска при его нагреве расширяется сильнее, чем холодная проставка. Это приводит к тому, что тормозной диск деформируется и изгибается, появляется его конусность, которая приводит к неравномерному износу тормозных накладок. Постоянно повторяясь, расширение и стягивание тормозного диска вызывают появление трещин. Опора каждой стороны  вентилируемого тормозного диска и эффективное его охлаждение снижают вероятность появления трещин на нем.

Тормозные барабаны и тормозные диски спроектированы таким образом, чтобы противостоять самому тяжелому варианту появления термического напряжения при каждом применении тормозов, но многократные применения тормозов могут вызвать усталостные трещины. Если тормоза используются в режиме резкого торможения, необходимо чаще их проверять.

 
Суппорты дисковых тормозов

Рассмотрим подробнее устройство суппортов. Суппорты дисковых тормозов включают тормозные колодки и гидравлические тормозные цилиндры с поршнями, которые прижимают колодки к тормозному диску.  Принцип работы всех суппортов дисковых тормозов одинаков: когда водитель нажимает на педаль тормоза, под давлением тормозной жидкости поршни перемещают тормозные колодки, которые зажимают тормозной диск.

Суппорты легковых автомобилей обычно изготовлены из относительно дешевого высокопрочного серого чугуна с шаровым графитом. Однако они достаточно тяжелые. Гоночные или вообще мощные автомобили обычно оснащены суппортами из алюминиевого сплава, их масса почти в два раза меньше чугунных.

 
Типы суппортов, их особенности

Существуют два основных типа суппортов — фиксированные и плавающие.

Рис. 4 Отличия суппортов разного типа

Фиксированные суппорты имеют большее число поршней (два или четыре), они больше по размеру и тяжелее плавающих суппортов. При работе в тяжелых условиях они допускают большее число экстренных торможений до наступления перегрева суппорта.

Плавающий суппорт перемещается в противоположном движению поршня направлении. Поскольку плавающий суппорт имеет поршень только на внутренней стороне тормозного диска, весь суппорт может смещаться внутрь, чтобы наружная тормозная колодка могла прижаться к тормозному диску. Плавающие суппорты меньше подвержены утечкам и износу, так имеют меньше движущихся деталей и уплотнений.

Фиксированные суппорты чаще всего применяют на гоночных автомобилях, а плавающие — на серийных.

Рис. 5 Тормозной диск с плавающим суппортом

Достоинством плавающих суппортов является легкость применения механического стояночного тормоза, так как в конструкции с одним тормозным цилиндром он легко управляется тросом, в то время как в фиксированных суппортах с поршнями на обеих сторонах тормозного диска это сделать сложнее. Недостатком плавающих суппортов является то, что они могут вызывать неравномерный износ тормозных колодок из-за перемещения самого суппорта.

 

Возможные неполадки суппортов

Рис. 6 Варианты деформации

 

  • Часть корпуса суппорта, которая охватывает наружный диаметр тормозного диска, называется мост. Давление тормозной жидкости вызывает действие силы P на каждой стороне суппорта, которая старается изогнуть его мост. Жесткость моста определяет жесткость всей конструкции суппорта, т. к. от жесткости конструкции зависят толщина поперечного сечения и масса суппорта.

 

  • Суппорт располагается между наружной стороной тормозного диска и внутренней стороной колесного диска, поэтому требования по пространству для его размещения диктуют проектирование суппорта с небольшой величиной поперечного сечения. К сожалению, это может привести к его изгибу. Чтобы повысить жесткость, суппорты тормозов гоночных автомобилей проектируют с широкими мостами.

 

  • Если тормозная колодка перекрывает размеры поршня, то она при действии тормозов будет изгибаться. Для обеспечения равномерного контакта рабочей поверхности тормозной колодки и тормозного диска используются несколько поршней.

 

Рис. 7 Суппорты с одним и двумя поршнями

  • Если устройство крепления суппорта податливое, то при перемещении может возникнуть его скручивание, а это, в свою очередь, вызывает неравномерный износ тормозных накладок, пружинистость и увеличивает ход педали тормоза.

 

  • Так как тормозной диск и кронштейн суппорта располагаются в разных плоскостях, последний воспринимает скручивающий момент во время приложения тормозов. Если кронштейн слишком тонкий, он будет скручиваться, вызывая прихватывание суппортом тормозного диска. Обычно толщина установочного кронштейна суппорта должна составлять не менее 12,7 мм.

 

Особенности эксплуатации дисковых тормозных систем

Для защиты внутренней рабочей стороны тормозного диска от попадания грязи и воды устанавливаются защитные экраны. Такое приспособление по своей конструкции напоминает тормозной щит барабанных тормозов. Защитные экраны оказывают сопротивление прохождению охлаждающего воздуха к тормозному диску, поэтому обычно не устанавливаются на дисковые тормоза гоночных автомобилей.

Что касается фрикционного материала дисковых тормозов, то он обычно приклеивается к боковой поверхности тормозных колодок, изготовленных из стального листа. Тормозные колодки продаются с уже прикрепленными тормозными накладками, повторно они не используются.

Нагрузка от тормозной колодки обычно не накладывается непосредственно на поршень в тормозном суппорте. На многих автомобилях между поршнем и тормозной колодкой устанавливаются противоскрипные шайбы, предназначенные для уменьшения шума, возникающего при вибрировании или дребезжании колодки по тормозному диску.

 

Подводя итоги

Мы рассмотрели устройство дисковых тормозных систем, особенности, преимущества, сильные и слабые стороны разных их типов. Из всего вышесказанного нетрудно сделать выводы о том, каким должна быть максимально эффективная тормозная система для гоночных автомобилей.

 

  • Для гоночных машин подходят только вентилируемые тормозные диски, которые охлаждаются быстрее. Чтобы температура на каждой стороне тормозного диска была одинаковой, на многих тормозах гоночных автомобилей ближайшая к колесу сторона тормозного диска тоньше, чем противоположная. Криволинейные вентиляционные отверстия тормозных дисков эффективнее для гоночных автомобилей, чем прямые. Направленные каналы вентиляции, по сравнению с традиционной прямой конструкцией, значительно повышают интенсивность прокачки воздуха по ним, улучшая теплоотдачу. Спиральная конструкция каналов более равномерно распределяет механические напряжения в диске, увеличивая ресурс и уменьшая вероятность образования трещин.

 

  • Перфорация диска, выполняя все те же функции по газоотводу, что и проточки, увеличивает площадь обдуваемой поверхности диска, улучшая охлаждение. При круглогодичной эксплуатации улучшает очистку диска от влаги и грязи.

 

  • Проставки и суппорты дисковых тормозов для гоночных автомобилей — из алюминиевого сплава. Легкая алюминиевая проставка улучшает характеристики управления автомобилем, снижает термические напряжения на тормозном диске. Низкий вес, благодаря использованию алюминия с малой удельной массой, снижает неподрессоренные массы, благоприятно сказываясь на качестве работы подвески автомобиля.

 

  • Фиксированный суппорт, рассчитанный на большее число экстренных торможений и обладающий повышенной гибкостью по сравнению с плавающим, идеален во время гонок.

 

  • Достаточную для эксплуатации гоночных автомобилей жесткость тормозных дисковых систем обеспечивают мосты увеличенной ширины. Благодаря увеличению и наилучшему распределению сечений «моста» (элемента, работающего на разжимающие суппорт нагрузки) получена повышенная жесткость суппорта к рабочим деформациям. Повышенная жесткость, суммируясь с общим снижением рабочих давлений и армированными тормозными шлангами, обладающими минимальной склонностью к увеличению объёма (разбуханию) при нагрузке, позволяет получить максимальную информативность на тормозной педали и возможность очень точно дозировать тормозной момент в системе.

 

  • Многопоршневая конструкция суппорта позволяет получить равномерное усилие прижатия тормозной колодки к диску, а разный диаметр поршней компенсирует разницу температурных условий работы колодки по площади контакта, предотвращая возможную неравномерность износа (конусность) по передней и задней кромкам. Повышенная общая площадь поршней в суппортах, изменяет передаточное отношение гидравлической системы, что приводит к значительному снижению рабочих давлений жидкости. Низкие давления снижают требуемое максимальное усилие на педали тормоза. Снижают нагрузку и вредные деформации на всех штатных деталях тормозной системы.

 

  • В случае использования «плавающей конструкции» диска, рекомендуемой для применения в режимах предельных нагрузок (на гоночном треке), позволяет полностью снять термо-напряжения относительно центральной части и предотвратить передачу избыточного тепла на ступичный подшипник. Обеспечивая нормальную работу и увеличенный ресурс этих деталей в самых жёстких условиях.

 

  • Чем больше диаметр тормозного диска, тем больше эффективный радиус приложения тормозного момента. Это позволяет увеличить максимальную тормозную мощность, развиваемую системой. От эффективного радиуса напрямую зависит площадь охвата рабочих поверхностей, являющихся одним из основных показателей возможностей диска по рассеиванию тепловой энергии.

И помните, качественные дисковые тормоза — это в первую очередь ваша безопасность. Учитывайте это при выборе подходящего варианта тормозной системы для своего авто.

90000 9 Parts of a Brake System (and Their Functions) 90001 90002 The car brake system has one critical job. Its main purpose is to allow the driver to slow down or stop the vehicle. 90003 90002 Each time you step on the brake pedal, the speed of the spinning wheels underneath your vehicle is reduced proportionately to how much pressure you apply to the pedal. A vehicle will have either a disc braking system or drum braking system to create the necessary friction for this to take place. 90003 90002 Modern car brake systems are referred to as power brake systems.These systems use hydraulic technology and fluids to make braking so much easier for drivers. Power braking allows you to apply just a little bit of pressure to the brake pedal in order for the vehicle to slow down. 90003 90002 This is much better than the traditional brake systems where you had to step hard on the brake pedal just to slow it down to a stop. In emergency situations, you’ll be glad to have power brakes with hydraulics. 90003 90002 In the classic mechanical brake system, there was a cable which connected the brake pedal and brake shoe assembly together.When the driver stepped on the brake pedal, it pulled on the cable and allowed the brake drum spinning to slow down. 90003 90002 When the disc braking system was invented, the disc was used instead of the drum. Then as computer technology got more advanced, the power brake system took over and eliminated the need for the cable. 90003 90014 Car Brake System Components 90015 90002 Below is a list of the components of a car brake system. We have included both the components of the disc and drum brake systems.Remember that cars only have one or the other, but not both together. 90003 90018 1) Master Cylinder 90019 90002 There are really 2 individual cylinders in a single unit. Each cylinder manages the braking ability of the 2 front wheels. That way, if one cylinder fails, the other cylinder can still slow down the wheels. 90003 90002 The master cylinder works by managing the amount of hydraulic pressure that is placed on the hydraulic fluids. More pressure means a faster ability to slow down the vehicle.90003 90018 2) Brake Rotor (disc brakes) 90019 90002 Each wheel has a brake rotor which spins while the vehicle is moving. The brake pad and caliper rub against the rotar and create the necessary friction to slow down the disc. This, in turn, slows down the wheel and vehicle. 90003 90018 3) Brake Drum (drum brakes) 90019 90002 The brake drum is the alternative to a brake rotor when you have a drum brake system. As the drum component spins, the brake shoe goes inside and pushes against it when you step on the brake pedal.90003 90018 4) Brake Pad (disc brakes) 90019 90002 In a disc brake system, the brake pad and its caliper create friction as they rub against the spinning brake disc. 90003 90018 5) Brake Shoe (drum brakes) 90019 90002 This is the alternative to the brake pad when you have a drum brake system. The brake shoe is what rubs against the interior of the brake drum when you step on the brake. 90003 90018 6) Brake Booster 90019 90002 The brake booster is part of the power braking system. It is what amplifies the foot pressure that you place on the brake pedal in order to make it easier to slow down the vehicle.90003 90018 7) Brake Pedal 90019 90002 The brake pedal should be obvious. This is the pedal next to the gas pedal that you step on to slow down the vehicle. It is connected to the entire braking system on the inside. 90003 90018 8) Anti-Lock Sensors 90019 90002 Power brake systems have anti-lock brake sensors which detect how fast each wheel is spinning. If your wheels lock up because you slam on the brakes out of panic or fear, then anti-lock sensors will keep your brakes pumped so that you can steer the wheel.90003 90018 9) Brake Lines 90019 90002 Brake lines transfer brake fluid between the master cylinder and wheels. This is the hydraulic fluid that allows braking to be so easy. 90003.90000 Brake Systems in Cars | CarTradeBlog 90001 90002 Over the last few weeks, we have covered various parts of the car, including transmission, suspensions and engine fluids. While transmission is connected to accelerating and moving the car, and suspensions are related to a smooth drive, another key system is the braking system, which as we all know serves to stop the car. Today we check out the car’s braking system. Do share your comments and feedback. 90003 90002 Brakes are one the key parts of any vehicle, without which it is virtually not possible to use the vehicle for travel.Clearly, a brake, which serves to slow down the vehicle, should not be too weak. But interestingly, when designing a brake system, it should also be taken care that it’s not too efficient. A too strong a brake would expose us continuously to the ill effects of a sudden brake application in bus or car. If a vehicle is stopped abruptly or strongly, the passenger may hit the front seat or whatever is there. Hence, too efficient a brake system is not required! 90003 90002 The braking system is strongly relation to Newton’s laws of motion.Indeed, the above phenomenon is linked to Newton’s second law of motion, which states «A body continues to be in its state of rest or of motion unless external force acts on the same». 90003 90002 On the other hand, if a brake system is too weak, the stopping distance would increase and hence may lead to accidents. Thus, a brake system should be perfect enough to stop the vehicle at minimum safe distance, without affecting the comfort of the passenger. In an endeavour to achieve this there have been a lot of developments in the brake system technology, right from Mechanical brakes to Air brakes in automobiles.In this article we would like provide the relevant information regarding the same 90003 90002 90011 Braking — fundamentals: friction and how it applies to automobiles 90012 90003 90002 A brake system is designed to slow and halt the motion of vehicle. To do this, various components within the brake system must convert vehicle’s moving energy into heat. This is done by using friction. 90003 90002 Friction is the resistance to movement exerted by two objects on each other. Two forms of friction play a part in controlling a vehicle: Kinetic or moving, and static or stationary.The amount of friction or resistance to movement depends upon the type of material in contact, the smoothness of their rubbing surfaces and the pressure holding them together. 90017 Thus, in a nutshell a car brake works by applying a static surface to a moving surface of a vehicle, thus causing friction and converting kinetic energy into heat energy. The high-level mechanics are as follows. 90003 90002 As the brakes on a moving automobile are put into motion, rough-textures brake pads or brake shoes are pressed against the rotating parts of vehicle, be it disc or drum.The kinetic energy or momentum of the vehicle is then converted into heat energy by kinetic friction of the rubbing surfaces and the car or truck slows down. 90003 90002 When vehicle comes to stop, it is held in place by static friction. The friction between surfaces of brakes as well as the friction between tires and roads resist any movement. To overcome the static friction that holds the car motionless, brakes are released. The heat energy of combustion of in engine is converted into kinetic energy by transmission and drive train, and the vehicle moves.90003 90002 90024 90003 90002 90011 Types of brakes 90012 90003 90002 There are basically three types of brakes used in automobiles 90003 90002 1. Mechanical brakes 90003 90002 2. Hydraulic brakes 90003 90002 3. Air Brakes and related type of brakes 90003 90002 90039 Mechanical brakes 90040 90003 90002 Mechanical brakes are used in Hand brakes (or parking brakes). Here, a lever is provided near the driver seat and through steel wire connections it is connected to brakes at the rear of the vehicle.90003 90002 When the hand brake is engaged, tension is created at the brakes and the brake shoe holds the drum from rotating and hence the movement of the vehicle is restricted, even if parked in a slightly inclined surface. 90003 90002 90039 Hydraulic brakes 90040 90003 90002 The hydraulic brake system uses brake fluid to transfer pressure from the brake pedal to the pads or shoe. By exercising the pedal, brake fluid transfers this pressure to the brake pads. This transfer of pressure is reliable and consistent because liquids are not compressible, i.e. pressure applied to liquid in a closed system is transmitted by the liquid equally to every other part of system. 90003 90002 90053 90003 90002 A hydraulic brake system apart from liquid pipes mainly consists of Brake pedal, Master cylinder, wheel cylinder and brake pads / shoe connected at the wheel. The function of the Master cylinder is to distribute pressure to lines leading to front or rear wheels as required. At the wheel cylinder, a small piston is provided which is operated due to pressure application through brake fluid.The operation of the piston is converted to movement of brake liners. 90003 90002 In brief, when a driver applies pressure at the brake pedal, the mechanical force (stepping of driver on pedal) is changed to hydraulic pressure which is transmitted through liquid to respective wheel cylinder and changed back to mechanical force (operation of brake pads, shoe). 90003 90002 Power Brakes 90003 90002 Power brakes are nothing more than a standard hydraulic brake system with a booster located between the brake pedal and master cylinder to help activate the brakes.This could be in case the fluid pressure required would be too high. 90003 90002 There are two basic types of power assisted mechanisms used, vacuum assisted and hydraulic assisted. 90003 90002 Vacuum assisted system use engine vacuum pressure to help apply the brakes. 90003 90002 Hydraulic assist is largely found on heavy vehicles. This system uses hydraulic pressure developed by the power steering pump or other external pump to help apply the brakes. 90003 90002 90039 Air 90040 90039 brakes 90040 90003 90002 Air brake system consist of components like air compressor, air reserve tank, check valves, safety valves etc.The working is very similar to the working of hydraulic brakes. The key difference is that mechanical force is transmitted to wheel ends through air pressure, instead of fluid pressure. Airbrakes are most preferred in heavy vehicles. 90003 90002 90011 Disc vs Drum Brakes 90012 90003 90002 Another brake classification is in terms of disc and drum. This refers to the actual mechanics of slowing down the vehicle. Let us take a look at these two systems. 90003 90002 90039 Drum brakes 90040 90003 90002 A drum brake assembly consists of a cast-iron drum which is bolted to and rotates with the vehicle’s wheel, and a fixed backing plate to which the shoes, wheel cylinder, automatic adjusters and linkages are attached.Additionally, there might be some extra hardware for parking brakes. 90003 90002 90090 90003 90002 The shoes are surfaced with friction linings, which contact the inside of drum when brakes are applied. The shoes are forced outward by piston located inside the wheel cylinder. As drum rubs against shoes, the energy of the moving drum is transformed to heat. This heat energy is passed into the atmosphere. When brake pedal is released, hydraulic pressure drops and the shoes are pulled back to their unapplied position by return springs.90003 90002 90039 Disc brakes 90040 90003 90002 In disc brakes the friction elements are in the form of pads, which are squeezed or clamped about the edge of a rotating wheel. With automotive disc brakes, there is a separate wheel unit called the Rotor (commonly called as 90011 disc) 90012 alongside the vehicle’s wheel. This rotor is made of cast iron. Since pads clamp against both sides of it, both sides are machined smooth. Usually the two surfaces are separated by a finned center section for better cooling (such rotors are called ventilated rotors or in common words as 90011 ventilated discs 90012).The pads are attached to metal shoes, which are actuated by pistons, the same as with drum brakes. 90003 90002 The pistons are contained within a caliper assembly, housing the wraps around the edge of the rotor. The caliper is kept from rotating by way of bolts holding it to the car’s suspension frame work. 90003 90002 90107 90003 90002 90110 90003 90002 Unlike shoes in a drum brake, the pads here act perpendicular to the rotation of disc when brakes are applied. The effect is different from that produced in a brake drum, where frictional drag actually pulls the shoe in to drum.Disc brakes are said to be non-energised and so require more force to achieve the same braking effort. For this reason, they are ordinarily used in conjunction with power brake unit. 90003 90002 In general, disc brakes are considered to be more effective than drum brakes. However, they are more complicated and hence come at a higher cost 90003 90002 90011 Stop Light Switches 90012 90003 90002 When exercising a brake, light starts burning on the back of the vehicle. The stop light switch and mounting bracket assembly is attached to the brake pedal bracket and is thus activated by pressing the brake pedal.90003 90002 90011 Brake bleeding 90012 90003 90002 Fluids can not be compressed, however gases are compressible. If there is any air in a fluid brake hydraulic system, this will be compressed as pressure increases. This action reduces the amount of force that can be transmitted by the fluid. This is why it is important to keep all bubbles out of the hydraulic system. To do this, air must be released from brakes. This procedure is called bleeding of brake system. 90003 90002 The simple procedure involves forcing of fluid through brake lines and out through a bleeder valve or bleeder screw.The fluid eliminates any air that may be in the system. Bleeder screws and valves are fastened to wheel cylinder or caliper. The bleeder must be cleaned. A drain hose is then connected from bleeder to glass jar where the fluid coming out from bleeder valve is collected. Bleeding involves repetition of procedure at each wheel to ensure complete bleeding. 90003 90002 Meanwhile, one person should also be assigned to top up the fluid level in container over master cylinder to compensate for the fluid taken out through valves.If top up is not continued, then there are chances of air bubbles being developed in system which further delays the process. 90003 90002 90011 Antilock Braking system 90012 90003 90002 When a driver quickly and firmly applies the brake and holds the pedal down, the brakes of a vehicle that is not equipped with ABS will almost immediately lock the wheels. The vehicle slides rather than rolls to a stop. During this time, the driver also has a difficult time keeping the vehicle straight and the vehicle might skid out of control.Here, the skidding and lack of control is caused by locking the wheels. If the driver could release the brake pedal just before the wheel locked up and then reapply brakes, the skidding could be avoided. 90003 90002 This last thing is exactly what an antilock system does. When the brake pedal is pumped or pushed, the pressure is quickly applied and released at the wheels. This is called 90011 Pressure Modulation. 90012 Pressure modulation works to prevent wheel locking. Antilock brake systems can modulate pressure to the brakes as often as 15 times per second.By modulating the pressure to brakes, the friction between tires and road is maintained and vehicle is able to come to a controllable stop. 90003 90002 Steering is another important consideration for the use of ABS. As long as a tire does not slip, it goes only in the direction in which it is tilted. But once it skids, it has little or no directional stability. One big advantage of ABS, therefore is the ability to keep control of vehicle under all conditions. 90003 90002 90011 Trouble shooting 90012 90003 90002 The table below gives the list of frequent troubles with brake systems, cause and remedy for the same.90003 90150 90151 90152 90153 90011 Sl no 90012 90156 90153 90011 Problem 90012 90156 90153 90011 Probable cause 90012 90156 90153 90011 Remedy 90012 90156 90169 90152 90171 1 90156 90171 Loss of brake efficiency 90156 90153 Oil soaked Brake drum / liner 90156 90153 Check and replace wheel cylinder, liners 90156 90169 90152 90153 Worn out brake lining 90156 90153 Replace 90156 90169 90152 90153 Defective master cylinder 90156 90153 Service / replace 90156 90169 90152 90193 2 90156 90193 Brake binding 90156 90153 Brake shoe retracting springs weak 90156 90153 Replace 90156 90169 90152 90153 Defective wheel cylinder 90156 90153 Replace 90156 90169 90152 90153 3 90156 90153 Brake overheating 90156 90153 As in brake binding and with prolonged usage 90156 90153 Replace 90156 90169 90152 90193 4 90156 90193 Brake Judder 90156 90153 Wrong brake adjustment 90156 90153 Adjust 90156 90169 90152 90153 Loose lining rivets 90156 90153 Replace 90156 90169 90152 90193 5 90156 90193 Vehicle pulling to one side 90156 90153 Improper adjustment of linings 90156 90153 Adjust 90156 90169 90152 90153 Oil or grease settled onliners 90156 90153 Replace 90156 90169 90152 90153 6 90156 90153 Hand brakes ineffective 90156 90153 Stretching of operating cable 90156 90153 Replace 90156 90169 90152 90153 7 90156 90153 Excessive loss of brake fluid 90156 90153 Leaking master cylinder or wheel cylinder or hose joints 90156 90153 Service / replace 90156 90169 90152 90153 8 90156 90153 Excessive air bubbles 90156 90153 Defective master cylinder 90156 90153 Replace 90156 90169 90280 90281 90002 90011 Conclusion 90012 90003 90002 Brake system is an important mechanism for usage of any vehicles.The above is an attempt to give the relevant information in as simple manner as possible. There are much technical concepts used in designing of brakes which is beyond scope of the article. All are welcome to post relevant queries and comments. We would answer the same. 90003.90000 Brake system — definition of brake system by The Free Dictionary 90001 Air Brake Market: Introduction Air brakes are a type of brake system which use compressed air to stop vehicles.A leak in the brake line will result in a loss of brake fluid, and eventually the brake system may fail altogether.The Wyoming Tribune Eagle reports Jason Martinez’s widow, Sheila Martinez, claims the company was negligent for failing to properly inspect or maintain the train’s brake system.From October 14 to 25, owners of all A-Class, C-Class, E-Class, S-Class, GLE and GLS registered between January 1 2009 and January 1, 2015-го, can visit Mercedes-Benz Service Centres and take advantage of a brake system inspection including brake fluid condition and testing.From October 14-25, owners of all A-Class, C-Class, E-Class, S-Class, GLE and GLS registered between January 1 2009 and January 1, 2015 can visit Mercedes-Benz service centres and take advantage of a brake system inspection including brake fluid condition and testing.From 14th to 25th October 2018, owners of all A-Class, C-Class, E-Class, S-Class, GLE and GLS registered between 1st January 2009 and 1st January 2015 can visit Mercedes-Benz Service Centers and take advantage of a brake system inspection including brake fluid condition and testing.This concerns the never-ending reports on road accidents wherein one of the reasons cited is ‘failure’ of the brake system. Using common sense, this is nonsense! HILS is an effective tool for design, performance evaluation, and test of vehicle subsystems such as antilock brake system (ABS), active suspension system, and steering system.The brief introduction about automobile brake system «The subject vehicles are equipped with a foot-operated parking brake system containing a parking brake cable which operates the rear brake system, «said a statement.EHB is a by-wire brake system, which imports stroke simulators and an additional set of pressure supply unit, can decouple the main cylinders with wheel cylinders via valves control. .90000 Braking Systems | 90001 90002 90003 90004 Braking Mechanisms 90005 90006 90003 When a braking force is applied to stop the cars, the force must be transmitted to something other than the cars, for example, to the rails. The braking force can be transmitted either through adhesion, which makes use of friction at the point where the wheels touch the rails, or through ways that do not involve adhesion. Most rolling stock currently uses adhesion braking methods. 90008 Non-adhesion methods do not use friction at the point where the wheels touch the rails and include mounting panels on cars to increase air resistance, or the direct application of pressure from the car to the rail, using shoes.This latter technique involves a device called a rail brake. Most rolling stock braking systems use either electrical brakes, or mechanical brakes. 90006 90003 90006 90002 90003 90004 A. Mechanical Braking Systems 90005 90006 90003 The basic braking devices used by mechanical braking systems are: wheel-tread brakes, axle-mounted disc brakes, and wheel-mounted disc brakes. All these mechanisms use an object (a brake shoe or lining) that applies friction to the disc. The applied pressure is adjusted to control the braking force.In the wheel-tread brake, the brake shoe applies friction to the wheel tread, creating a sliding effect. High-speed trains can not use this type of brake, since doing so would damage the wheel tread. Instead, they use axle- or wheel-mounted disc brakes. Axle-mounted disc brakes are used on trailer bogies, because they have sufficient space to accommodate such a system. Wheel-mounted disc brakes are used on motor bogies that must accommodate the traction motor and have insufficient space for an axle-mounted brake.In both systems, compressed air or oil is applied to a brake cylinder that forces the brake lining against the disc. 90006 90003 90008 Brake discs are dead weight that are useful only during braking, so operators are keen to install lighter discs. Carbon / carbon-composite multi-discs and aluminium composite discs offer lighter weights and are viewed with considerable interest. 90008 The carbon / carbon-composite multi-disc has alternate sections of carbon-fiber rotors and stators. During braking, they rub against each other to create a frictional force that slows down the wheel or axle.The disc is lighter than conventional materials and has excellent heat-resistant properties. 90006 90003 90008 Aluminium-composite brake discs can be made much lighter than today’s forged steel and cast-iron brake discs. In addition, their structure is the same for both axle- or wheel-mounted discs, achieving a much lighter disc without design changes. 90006 90002 90003 90004 B. Electric Brake Systems 90005 90006 90003 Another braking system used by electric trains is electrical dynamic braking that converts the motor into a braking generator dissipating the kinetic energy as heat.Regenerative braking uses the generated electricity instead of dissipating it as heat, and is becoming more common due to its ability to save energy. 90008 Followin figure shows the principles of the electrical traction, dynamic braking and regenerative braking systems. Although the traction motor drives and accelerates the train, during braking, it acts as an electric generator instead, forming part of a circuit that consists of a main resistor (rheostat), armatures and a field system. Electricity flows through the circuit and is consumed by the main resistor, which converts the kinetic energy of the train into heat and thereby acts as a brake.90006 90003 90006 90003 Regenerative braking uses the same type of circuit, but the electricity generated by braking is not consumed by the main resistor. Instead, it is transmitted to the overhead wire. The flow of this electricity is controlled by a controller under the pantograph that opens and closes with split-second timing. 90008 Electrical brake systems are economical because they do not use friction elements, unlike mechanical brake systems. The regenerative braking system is even more economical because the electricity regenerated from the train’s kinetic energy is transmitted to the overhead wire, and becomes available to power other rolling stock.The problem with electrical brake systems is that they occasionally malfunction because they have complex circuits. For this reason they can not be used as emergency brakes. 90006 90003 90008 In an electrical braking system, the braking force of the traction motor (generator) is transmitted to the wheels via gears. The generated electricity is adjusted to control braking force. 90006 90003 90006 90002 90003 90004 Braking Command 90005 90006 90003 Brakes must function on every car at the same moment and at the exact required force.The timing and the braking force are controlled by an electrical command system or an air command system. 90008 Following figures show a digital electric command system, an air pressure command line, and the systems in a brake control unit (BCU) system, respectively. The digital electric command system controls braking force by applying digital voltage through wires running the full length of the train. The air command system, otherwise known as an analog dispatcher system, controls the air pressure in pipes that also run the full length of the train.The air command system is used in freight wagons and some passenger cars, and can transmit braking commands in rolling stock with no power supply. The electric command system is used in shinkansen and other new trains, and offers lighter weight and better response times, even in long trains. The BCU system keeps the braking force at the optimum level by adjusting it in accordance with braking commands, electrical braking force (regenerative braking), number of passengers, and speed, etc. 90006 90003 90006 90002 90003 90056 Source: 90057 ejrcf.or.jp; Railway Technology Today 7 — Braking Systems — Izumi Hasegawa and Seigo Uchida 90006 .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *