Какое давление в тормозной системе машины?

Пока тормозная система исправно функционирует, редкий водитель задумывается, какие процессы происходят в ней, и какими параметрами обусловлена её работа. Давайте разберёмся, какое давление в тормозной системе автомобиля, и насколько эта величина различается у гидравлического и пневматического исполнения.

Какое давление в гидравлических тормозах легковых авто?

Изначально есть смысл разобраться в таких понятиях, как давление в гидравлической системе и давление, оказываемое суппортами или штоками цилиндров непосредственно на тормозные колодки.

Давление в самой гидравлической системе авто во всех её участках примерно одинаковое и составляет на своём пике у наиболее современных авто около 180 бар (если считать в атмосферах, то это приблизительно 177 атм). В спортивных или гражданских заряженных авто это давление может доходить до 200 бар.

Разумеется, что только усилием мускульной силы человека напрямую создать подобное давление невозможно. Поэтому в тормозной системе авто есть два усиливающих фактора.

1. Рычаг педали. За счет рычага, который обеспечивается конструкцией педального узла, изначально прилагаемое водителем давление на педаль увеличивается в 4-8 раз в зависимости от марки авто.
2. Вакуумный усилитель. Этот узел также усиливает давление на главный тормозной цилиндр приблизительно в 2 раза. Хотя разные конструкции этого узла предусматривают довольно большую разбежку по дополнительному усилию в системе.

Фактически рабочее давление в тормозной системе при штатном режиме эксплуатации авто редко превышает 100 атмосфер. И только при экстренном торможении хорошо физически развитый человек способен давлением ноги на педаль создать давление в системе выше 100 атмосфер, но происходит это только в исключительных случаях.

Давление поршня суппорта или рабочих цилиндров на колодки отличается от гидравлического давления в тормозной системе. Здесь работает принцип, сходный с принципом действия ручного гидравлического пресса, где насосный цилиндр маленького сечения перекачивает жидкость в цилиндр значительно большего сечения. Повышение усилия рассчитывается как отношение диаметров цилиндров. Если обратить внимание на поршень тормозного суппорта легкового авто, то он будет в несколько раз больше по диаметру, чем поршень главного тормозного цилиндра. Поэтому и давление на сами колодки будет увеличиваться за счёт разницы диаметров цилиндров.

Давление пневматических тормозов

Принцип работы пневматической системы несколько отличается от гидравлической. Во-первых, давящее на колодки усилие создаётся напором воздуха, а не давлением жидкости. Во-вторых, водитель не создаёт давление мускульной силой ноги. Воздух в ресивер накачивается компрессором, который получает энергию от двигателя. А водитель нажатием на педаль тормоза только открывает кран, который распределяет воздушные потоки по магистралям.

Распределительный кран в пневматической системе контролирует давление, которое посылается в тормозные камеры. За счёт этого регулируется усилие прижатия колодок к барабанам.

Максимальное давление в магистралях пневматической системы обычно не превышает 10-12 атмосфер. Это то давление, на которое рассчитан ресивер. Однако сила прижатия колодок к барабанам значительно выше. Усиление происходит в мембранных (реже – поршневых) пневматических камерах, которые и давят на колодки.

Пневматическая тормозная система на легковом автомобиле встречается редко. Пневматика начинает массово появляться на грузопассажирских авто или небольших грузовиках. Иногда пневматические тормоза дублируют гидравлические, то есть система имеет два отдельных контура, что усложняет конструкцию, но увеличивает надёжность работы тормозов.

Какое давление в тормозной системе автомобиля?

Пока тормозная система исправно функционирует, редкий водитель задумывается, какие процессы происходят в ней, и какими параметрами обусловлена её работа. Давайте разберёмся, какое давление в тормозной системе автомобиля, и насколько эта величина различается у гидравлического и пневматического исполнения.

Какое давление в гидравлических тормозах легковых авто?

Изначально есть смысл разобраться в таких понятиях, как давление в гидравлической системе и давление, оказываемое суппортами или штоками цилиндров непосредственно на тормозные колодки.

Давление в самой гидравлической системе авто во всех её участках примерно одинаковое и составляет на своём пике у наиболее современных авто около 180 бар (если считать в атмосферах, то это приблизительно 177 атм). В спортивных или гражданских заряженных авто это давление может доходить до 200 бар.

Разумеется, что только усилием мускульной силы человека напрямую создать подобное давление невозможно. Поэтому в тормозной системе авто есть два усиливающих фактора.

1. Рычаг педали. За счет рычага, который обеспечивается конструкцией педального узла, изначально прилагаемое водителем давление на педаль увеличивается в 4-8 раз в зависимости от марки авто.
2. Вакуумный усилитель. Этот узел также усиливает давление на главный тормозной цилиндр приблизительно в 2 раза. Хотя разные конструкции этого узла предусматривают довольно большую разбежку по дополнительному усилию в системе.

Фактически рабочее давление в тормозной системе при штатном режиме эксплуатации авто редко превышает 100 атмосфер. И только при экстренном торможении хорошо физически развитый человек способен давлением ноги на педаль создать давление в системе выше 100 атмосфер, но происходит это только в исключительных случаях.

Давление поршня суппорта или рабочих цилиндров на колодки отличается от гидравлического давления в тормозной системе. Здесь работает принцип, сходный с принципом действия ручного гидравлического пресса, где насосный цилиндр маленького сечения перекачивает жидкость в цилиндр значительно большего сечения. Повышение усилия рассчитывается как отношение диаметров цилиндров. Если обратить внимание на поршень тормозного суппорта легкового авто, то он будет в несколько раз больше по диаметру, чем поршень главного тормозного цилиндра. Поэтому и давление на сами колодки будет увеличиваться за счёт разницы диаметров цилиндров.

Давление пневматических тормозов

Принцип работы пневматической системы несколько отличается от гидравлической. Во-первых, давящее на колодки усилие создаётся напором воздуха, а не давлением жидкости. Во-вторых, водитель не создаёт давление мускульной силой ноги. Воздух в ресивер накачивается компрессором, который получает энергию от двигателя. А водитель нажатием на педаль тормоза только открывает кран, который распределяет воздушные потоки по магистралям.

Распределительный кран в пневматической системе контролирует давление, которое посылается в тормозные камеры. За счёт этого регулируется усилие прижатия колодок к барабанам.

Максимальное давление в магистралях пневматической системы обычно не превышает 10-12 атмосфер. Это то давление, на которое рассчитан ресивер. Однако сила прижатия колодок к барабанам значительно выше. Усиление происходит в мембранных (реже – поршневых) пневматических камерах, которые и давят на колодки.

Пневматическая тормозная система на легковом автомобиле встречается редко. Пневматика начинает массово появляться на грузопассажирских авто или небольших грузовиках. Иногда пневматические тормоза дублируют гидравлические, то есть система имеет два отдельных контура, что усложняет конструкцию, но увеличивает надёжность работы тормозов.

Тормозная система легкового автомобиля

Какое давление в гидравлических тормозах легковых авто?

Изначально есть смысл разобраться в таких понятиях, как давление в гидравлической системе и давление, оказываемое суппортами или штоками цилиндров непосредственно на тормозные колодки.

Давление в самой гидравлической системе авто во всех её участках примерно одинаковое и составляет на своём пике у наиболее современных авто около 180 бар (если считать в атмосферах, то это приблизительно 177 атм). В спортивных или гражданских заряженных авто это давление может доходить до 200 бар.

Разумеется, что только усилием мускульной силы человека напрямую создать подобное давление невозможно. Поэтому в тормозной системе авто есть два усиливающих фактора.

1. Рычаг педали. За счет рычага, который обеспечивается конструкцией педального узла, изначально прилагаемое водителем давление на педаль увеличивается в 4-8 раз в зависимости от марки авто.
2. Вакуумный усилитель. Этот узел также усиливает давление на главный тормозной цилиндр приблизительно в 2 раза. Хотя разные конструкции этого узла предусматривают довольно большую разбежку по дополнительному усилию в системе.

Фактически рабочее давление в тормозной системе при штатном режиме эксплуатации авто редко превышает 100 атмосфер. И только при экстренном торможении хорошо физически развитый человек способен давлением ноги на педаль создать давление в системе выше 100 атмосфер, но происходит это только в исключительных случаях.

Давление поршня суппорта или рабочих цилиндров на колодки отличается от гидравлического давления в тормозной системе. Здесь работает принцип, сходный с принципом действия ручного гидравлического пресса, где насосный цилиндр маленького сечения перекачивает жидкость в цилиндр значительно большего сечения. Повышение усилия рассчитывается как отношение диаметров цилиндров. Если обратить внимание на поршень тормозного суппорта легкового авто, то он будет в несколько раз больше по диаметру, чем поршень главного тормозного цилиндра. Поэтому и давление на сами колодки будет увеличиваться за счёт разницы диаметров цилиндров.

Устройство тормозной системы автомобиля

Современные автомобили оборудуются тремя или четырьмя системами торможения. К ним относятся:

• основная или рабочая система;
• стояночный тормоз;
• вспомогательная система;
• дублирующий запасной тормоз.

Рабочая система — по эффективности и применению является главной. Прямое предназначение основной тормозной системы автомобиля заключается в снижении скорости машины или её остановке. Принцип работы системы основан на сжатии вращающегося диска или распорке колёсного барабана специальными металлокерамическими колодками, которые сжимаются или разжимаются педалью тормоза через усиливающую гидравлическую систему передачи давления.

Стояночный тормоз — применяется для фиксации положения автомобиля после остановки на стоянку. При отпускании педали рабочего тормоза основная тормозная система отключается, и автомобиль может свободно скатиться под уклон. Второе его назначение – начало движения на крутом подъёме. Такое часто случается, когда на подъёме глохнет машина. При этом она удерживается на склоне ручным стояночным тормозом. Для начала движения с места необходимо одновременным движением рук и ног включать сцепление, нажимать на газ и убирать стояночный тормоз. При таком синхронном движении удаётся избежать скатывания автомобиля назад под действием силы тяжести.

Дублирующая тормозная система — используется для страхования при отказе рабочей системы. Она может быть независимой от рабочей системы и охватывать все контуры основной системы торможения или дублировать только определённую её часть, например, задние тормозные цилиндры. В некоторых случаях роль запасной системы торможения может выполнять стояночный тормоз.

Вспомогательная система торможения — применяется на дальнобойных крупногабаритных машинах типа КрАЗ, МАЗ, КамАЗ и т.п. Она обеспечивает снятие чрезмерной нагрузки с основной системы торможения во время длительного затормаживания крупнотоннажной автомашины на горных и холмистых участках дороги.

Давление пневматических тормозов

Принцип работы пневматической системы несколько отличается от гидравлической. Во-первых, давящее на колодки усилие создаётся напором воздуха, а не давлением жидкости. Во-вторых, водитель не создаёт давление мускульной силой ноги. Воздух в ресивер накачивается компрессором, который получает энергию от двигателя. А водитель нажатием на педаль тормоза только открывает кран, который распределяет воздушные потоки по магистралям.

Распределительный кран в пневматической системе контролирует давление, которое посылается в тормозные камеры. За счёт этого регулируется усилие прижатия колодок к барабанам.

Максимальное давление в магистралях пневматической системы обычно не превышает 10-12 атмосфер. Это то давление, на которое рассчитан ресивер. Однако сила прижатия колодок к барабанам значительно выше. Усиление происходит в мембранных (реже – поршневых) пневматических камерах, которые и давят на колодки.

Тормозные свойства автомобиля

Торможение автомобиля — это процесс создания и изменения искусственного сопротивления движению АТС.

Под этим понятием определяют свойства автомобиля снижать скорость движения по желанию водителя, при необходимости быстро останавливаться, а также удерживать на уклоне во время стоянки.

Торможение автомобиля имеет большое значение для безопасности движения и зависит от его тормозных качеств. Эту роль выполняет тормозная система, предназначенная для постоянного пользования во время движения автомобиля.

Стояночная тормозная система предназначена для удержания автомобиля от самопроизвольного движения во время стоянки.

Тормоза современного автомобиля могут развивать тормозные силы, значительно превышающие силы сцепления шин с дорогой. В некоторых случаях для удержания автомобиля на стоянке водители включают вместо стояночного тормоза одну из низших передач. Но на автомобилях с дизельным двигателем применять такой способ в любых ситуациях категорически запрещено.

Управляя автомобилем, водитель должен учитывать возможные изменения весовой нагрузки на ось. При движении с уклона центр тяжести переносится вперед, и при торможении создается опрокидывающий момент, дополнительно нагружающий переднюю ось. Особую опасность при торможении представляют перевозимые жидкие грузы, не полностью заполняющие емкости — цистерны, так как при торможении жидкость перемещается вперед, увеличивая нагрузку на переднюю ось.

Эффективность торможения оценивается по тормозному пути и величине замедления.

Тормозной путь — это расстояние, которое проходит автомобиль от начала торможения до полной остановки. Для легковых автомобилей правилами дорожного движения (31 раздел ПДД) установлены предельная величина тормозного пути при начальной скорости 40 км/час — тормоз ножной:- тормозной путь — 14,7 метра.

Остановочный путь — расстояние, которое проходит автомобиль от момента обнаружения водителем опасности до остановки автомобиля. (тормозной путь и некоторое расстояние, которое проходит автомобиль за время реакции водителя).

• Время реакции водителя — от 0,2 до 1,5 сек и более.
• Средняя величина (расчетная) — 0,8 сек.
• Время срабатывания тормозного привода — 0,2 — 0,4 сек для гидравлики и 0,6 — 0,8 сек для пневматического тормоза.

Безопасное движение возможно только при учете водителем всех факторов, от которых зависит торможение автомобиля.

Тормозные свойства автомобиля — это совокупность свойств, определяющих максимальное замедление автомобиля при его движении на различных дорогах в тормозном режиме, предельные значения внешних сил, npij действии которых заторможенный автомобиль надежно удерживается на месте или имеет необходимые минимально установившиеся скорости при движении под уклон.

Тормозные свойства зависят от эффективности тормозной системы, ее конструктивного исполнения (типа тормозных механизмов, антиблокировочной системы тормозов), управляемости, устойчивости, плавности хода автомобиля.

Рабочая тормозная система — это тормозная система, предназначенная для снижения скорости АТС.

Стояночная тормозная система — это тормозная система, предназначенная для удержания АТС неподвижным.

Запасная тормозная система — это тормозная система, предназначенная для снижения скорости АТС при выходе из строя рабочей тормозной системы.

Безопасность движения автомобиля регламентируется внутригосударственными и международными нормативными и техническими документами.

Показатели безопасности автомобилей устанавливаются при исследовании эффективности тормозных сил рабочей, стояночной и запасной тормозных систем.

Показателями безопасности являются:

— установившееся замедление, соответствующее движению автомобиля при постоянном усилии воздействия на тормозную педаль;

— минимальный тормозной путь — расстояние, проходимое автомобилем от момента нажатия на педаль до остановки.

Для рабочей тормозной системы новых моделей автомобилей всех категорий тормозной путь и установившееся замедление исследуются экспериментально при «холодных» и «горячих» тормозах.

В ГОСТ Р 51709-2001 «Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки» даны следующие термины, характеризующие работу тормозной системы. —

Время срабатывания тормозной системы — это интервал времени от начала торможения до момента, в который замедление транспортного средства принимает установившееся значение при проверках в дорожных условиях, либо до момента, в который тормозная сила при проверках на стендах или принимает максимальное значение, или происходит блокировка колеса транспортного средства на роликах стенда. При проверках на стендах измеряют время срабатывания по каждому из колес транспортного средства.

Время запаздывания тормозной системы — это интервал времени от начала торможения до момента появления замедления (тормозной силы).

Время нарастания замедления — интервал времени монотонного роста замедления до момента, в который замедление принимает установившееся значение.

Эффективность торможения — мера торможения, характеризующая способность тормозной системы создавать необходимое искусственное сопротивление движению транспортного средства.

Эффективность торможения до полной остановки автомобиля зависит от силы сцепления колес с дорожным покрытием. На дорогах с асфальтовым или бетонным покрытиями коэффициент продольного сцепления определяется совокупностью коэффициентов трения покоя и скольжения с различными скоростями в различных точках контакта. При полном скольжении или буксовании коэффициент сцепления является коэффициентом трения скольжения.

Коэффициент сцепления колеса с опорной поверхностью — это отношение результирующей продольной и поперечной сил реакций опорной поверхности, действующих в контакте колеса с опорной поверхностью, к величине нормальной реакции опорной поверхности на колесо.

На коэффициент сцепления влияют тип и состояние дороги (табл.), износ протектора шины, давление воздуха в шине, нормальная нагрузка на колесо.

Средние значения коэффициентов продольного сцепления при оптимальном и 100% скольжениях приведены в таблице

Таблица Коэффициенты продольного сцепления колеса и дороги

Тип и состояние дороги	Коэффициент продольного сцепления (φх опт )	Коэффициент продольного сцепления (φх 100%)
Сухой асфальт и бетон	0,8-0,9	0,7-0,8
Мокрый асфальт	0,5-0,7	0,45-0,6
Мокрый бетон	0,75-0,8	0,65-0,7
Гравий	0,55-0,65	0,5-0,55
Грунтовая дорога сухая	0,65-0,7	0,6-0,65
Грунтовая дорога мокрая	0,5-0,55	0,4-0,5
Уплотненный снег	0,15-0,2	0,15
Лед	0,1	0,07

Износ шины снижает коэффициент продольного сцепления на мокрой дороге. Отертый рисунок протектора шины имеет сниженное сечение поверхности канавок и снижает водоотвод. Водяная пленка уменьшает коэффициент продольного сцепления с опорной поверхностью (φх ) до 0,15-0,2.

При наличии на поверхности дороги воды подъемная сила может стать равной нормальной нагрузке, при этом вода разъединяет шину с дорогой, возникает глиссирование.

Увеличение давления воздуха в шине на сухих и чистых дорогах уменьшает коэффициент сцепления, а на мокрых и грязных дорогах с твердым покрытием повышает (за счет увеличения в контактной области удельной нагрузки, обеспечивающей выдавливание грязи).

Эффективность процесса торможения зависит от последовательности и равномерности распределения тормозных сил между колесами.

Тормозная сила — это сила сопротивления движению автомобиля, созданная в результате действия тормозных механизмов.

Эффективность торможения зависит от правильного распределения тормозных сил на колеса. Это свойство характеризуется коэффициентом распределения тормозных сил (βт).

βт = Ртор1 : (Ртор1 + Ртор2)

где Ртор1 — сопротивление движению автомобиля, создаваемое тормозными механизмами переднего моста;

Ртор2 — сопротивление движению автомобиля, создаваемое тормозными механизмами заднего моста.

Тормозные силы должны быть распределены так, чтобы обеспечивать максимальную эффективность и устойчивость автомобиля при торможении. Это обеспечивается подбором размеров колесных тормозных цилиндров, тормозов разной эффективности.

Для получения переменных значений коэффициента распределения тормозных сил в системе торможения колес передней оси используются более эффективные дисковые тормоза, задней оси — барабанные, с ограничителем тормозных сил.

Эффективность и надежность тормозной системы зависят от правильного использования различных способов торможения.