Фрикционные тормоза, назначение, разновидности, сильные и слабые стороны

Какие тормоза являются фрикционными? Назовите примеры.

На железнодорожном подвижном составе применяются два способа гашения кинетической энергии движущегося поезда: фрикционный и динамический; в соответствии с этим тормоза бывают фрикционные и динамические.

В фрикционных тормозах источником тормозной силы является трение, возникающее при скольжении тормозных колодок по поверхности катания колеса, или тормозных накладок по поверхности тормозного диска (барабана), или тормозного башмака по поверхности качения рельса; вследствие этого кинетическая энергия превращается в тепловую, которая рассеивается в окружающей среде. Фрикционный тормоз является основным средством обеспечения безопасности движения поезда и принимается в расчет при установлении допустимой скорости движения.

Фрикционный тормоз служит для ограничения выбега выходного вала механизма. Тормозной момент зависит от силы давления пружины на тормозной диск, соприкасающийся с фрикционным кольцом, приклеенным к корпусу. Тормозной диск связан с червяком; при этом имеется возможность его перемещения вдоль оси червяка. Конический фрикционный тормоз служит для быстрой остановки стайка. К фрикционным тормозам относится также магнитно-рельсовый тормоз, у которого торможение осуществляется прижатием специальных башмаков к рельсам под действием электромагнитного поля. В механических фрикционных тормозах энергия, подлежащая рассеиванию при спуске инструмента в скважину, превращается на поверхности тормозной колодки в теплоту.

Основным видом фрикционного тормоза, применяющегося на подвижном составе наших дорог, является пневматический тормоз. Действие такого тормоза основано на создании разности давлений сжатого воздуха в камерах соответствующих приборов. Пневматические тормоза в свою очередь подразделяются на неавтоматические прямодействующие, автоматические непрямодействующие и автоматические прямодействующие.

Неавтоматический прямодействующий тормоз обеспечивает непосредственную подачу сжатого воздуха в процессе торможения от источника ( главного резервуара) в тормозной цилиндр. Для отпуска тормоза цилиндр сообщается с атмосферой.

Прямодействующий тормоз применяется в качестве вспомогательного для торможения только локомотива при маневровой работе и в отдельных случаях приведении поезда по неблагоприятному профилю пути.

Какие тормоза считаются прямодействующими? Назовите примеры.

По способности восполнять утечки в ТЦ и ЗР различают неистощимые (прямодействующие) и истощимые (непрямодействующие) тормоза. В прямодействующих тормозах грузовых поездов при перекрыше связь ГР на локомотиве и ЗР, а также ТЦ на каждой подвижной единице, не разрывается и все утечки восполняются.

Автоматическими прямодействующими тормозами оборудованы локомотивы и вагоны грузового парка железных дорог. Оборудование пневматических тормозов подвижного состава состоит из ряда устройств. Источником сжатого воздуха служит компрессор, установленный на локомотиве. Компрессор, сжимающий воздух до давления 0,75—0,9 МПа на электровозах, 0,75—0,85 МПа на тепловозах и 0,65—0,8 МПа в моторном подвижном составе, нагнетает его в систему главных резервуаров, где воздух аккумулируется и охлаждается. Из главных резервуаров сжатый воздух поступает в тормозную магистраль через кран машиниста, который в пассажирских поездах поддерживает зарядное давление 0,5—0,52 МПа и в грузовых поездах 0,53—0,55 МПа. Магистральный воздухопровод тормозной системы между локомотивом и вагоном и между вагонами состава соединяется гибкими (резиновыми) рукавами, снабженными соединительными головками. Приборы торможения (воздухораспределители, запасные резервуары, тормозные цилиндры), присоединенные к воздушной магистрали, и тормозные рычажные передачи смонтированы на каждом локомотиве и вагоне. Работу автоматических тормозов определяют в основном три процесса: зарядка, торможение и отпуск. Зарядка — это процесс наполнения сжатым воздухом магистрального воздуховода и запасных резервуаров у вагонов. Торможение происходит при снижении давления воздуха в магистрали. Когда давление воздуха в магистрали повышается, происходит отпуск тормозов. Управляют тормозами при помощи крана машиниста.

Дата добавления: 2018-05-12 ; просмотров: 795 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ

Фрикционный тормоз безынерционной катушки — классификация и настройка

Фрикционный тормоз — это одна из самых важных частей любой безынерционной спиннинговой или фидерной катушки. Служит фрикцион для того, чтобы самопроизвольно начать спускать леску с катушки при очень сильном сопротивлении рыбы.

Допустим вы ловите рыбу монолеской 0.15 диаметра. А вам на спиннербейт сел огромный жерех весом в 4.5 кг. Скажем прямо, без фрикционного тормоза шансов вытащить такую крупную рыбу, которая способа делать сильные рывки и уходить на глубину — не много. Если бы фрикциона не было — рыба просто бы растянула вашу леску и порвала ее, никакие ваши гасящие движения спиннингом не помогли бы, ведь леска слишком тонка для такой крупной рыбы.

Тут на помощь приходит фрикцион, который вручную настраивается на определенную нагрузку. Если рыба начинает тянуть леску слишком сильно — она начинает стравливаться со шпули. Рыба при этом ощущает сопротивление и тратит силы на то, чтобы попытаться уйти. А в моменты когда рыба ослабевает — вы спокойной можете подматывать ручку катушки и следовательно приближать добычу к лодке или к берегу.

Разновидности фрикционных тормозов

Бывает 2 вида фрикциона:

передний (считается спиннинговым)
задний (считается фидерным)

У обоих видов фрикционных тормозов есть свои преимущества и недостатки, разберем каждый более подробно.

Передний фрикционный тормоз значительно более чувствителен и может реагировать даже на самые слабые сопротивления лески. Расположен он на передней части шпули. Настраивается путем вращения винта.

Первый недостаток такого фрикциона является не очень удобная настройка в процессе вываживания, значительно проще быстро подкрутить или наоборот ослабить задний фрикцион, тогда как доступ к переднему может быть немного перекрыт леской идущей от лесоукладывателя к первому кольцу удилища.

Второй недостаток переднего фрикциона — менее удобно снимать и заменять шпулю катушки. Передний фрикцион является винтом, которые крепит шпулю, тогда как если в катушке задний фрикцион — шпулю можно сменить одним нажатием на кнопку на шпуле.

Задний фрикционный тормоз менее чувствителен и чаще используется при ловле мощными снастями крупной рыбы на фидер, троллинг или при ловле мощным спиннингом. Позволяет удобно производить настройку даже прямо во время вываживания.

Спиннинги Black Hole — подробный обзор всех линеек лучших твичинговых и джиговых спиннингов.

Оснастка дроп-шот — видео связки узла, выбор приманок в следующей статье.

Настройка фрикционного тормоза

Казалось бы в настройке фрикционного тормоза нет ничего сложного. Необходимо настроить фрикцион так, чтобы он начинал стравливать леску только в случае серьезного сопротивления рыбы или при зацепе, чтобы леска не порвалась, удилище не сломалось.

Но настраивать фрикцион нужно буквально в полевых условиях. Дело в том, что усилие, которое необходимо приложить для натяжения лески идущей прямо из катушки и для натяжения лески идущей из последнего кольца спиннингового удилища — разные. Если леска проходит через все кольца и натянута от спиннинга под углом в 90 градусов — усилий для срабатывания фрикциона потребуется значительно больше, нежели при стягивании лески прямиком с катушки. Вот и настраивать нужно катушка в условиях пропуска лески через все кольца.

Идеальный вариант — привязать конец лески к какому-нибудь предмету и потягивая удилище под 90-120 градусов выставить фрикцион, чтобы он срабатывал примерно на 80% нагрузки (при 100% леска порвется). Это обезопасит вас от лишнего схода лески во время вываживания и доставит хищнику максимальное сопротивление.

У заднего и переднего фрикционов совершенно различное назначение. Передний фрикцион работает при вываживании, а задний — после поклёвки до начала вываживания. Задний фрикцион имеет смысл только в катушках с системой «бейтраннер» и работает только при включённом «бейтраннере». При начале наматывания лески ручкой (при вываживании) «бейтраннер» автоматически отключается, и катушка переключается на передний фрикцион.

Варианты катушек:
1 — с передним фрикционом;
2 — с задним фрикционом;
3 — с передним и задним фрикционами одновременно (система «байтраннер»).
Назначение переднего и заднего фрикционов в вариантах 1 и 2 одинаковое — используется при вываживании рыбы (после подсечки).
Назначение переднего фрикциона в варианте 3 — вываживание, назначение заднего — регулировать усилие свободного вращения шпули до подсечки

1 и 2 — это не варианты. Это просто катушка с одним фрикционом. Где располагается ручка регулировки этого фрикциона — не так уж и важно. Ясно, что и сам фрикцион размещается в разных местах — в шпуле и на заднем конце оси, но в случае одного фрикциона это совершенно эквифаллично.

А вот 3 — это и есть второй вариант — катушка с двумя фрикционами — передним и задним. И назначение фрикционов диктуется их расположением: передний — для вываживания, задний — до подсечки.

Глубокомысленные размышления о различиях типов фрикционов у катушек с одним фрикционом могут создать впечатление о существенных различиях этих типов, влияющих на выбор катушки. Это, однако, неверно.

1 и 2 — это варианты расположения фрикциона в катушке. Естественно, это просто катушка с одним фрикционом (кто же спорит?). Но не всем рыболовам, скорее даже наоборот, эквифаллично, что у них в руках: катушка с передним фрикционом или задним. О вкусах не спорю, но все недостатки и достоинства указаны выше, в статье. Это, как варианты автомобилей с передним и задним приводом: оба выполняют своё назначение, но по-разному. И различия здесь более понятны, чем в катушках. А чтобы понять различия в катушках (варианты 1 и 2), нужны не глубокомысленные размышления (которые, кстати, Вам не помогли увидеть эти различия), а логическое мышление и/или опыт.
Для опытного (разборчивого) рыболова важна катушка «в деталях», а для мнимого и новичка — лишь катушка «в целом».
P.S: Пришел я тут как-то намедни в рыболовный магазин купить крючки к зимней рыбалке, а ушел ни с чем. Из двух сотен вариантов не смог подобрать нужной формы.

Для опытного (разборчивого) рыболова важна катушка «в деталях», а для мнимого и новичка — лишь катушка «в целом». P.S: Пришел я тут как-то намедни в рыболовный магазин купить крючки к зимней рыбалке, а ушел ни с чем. Из двух сотен вариантов не смог подобрать нужной формы.

Блин, сожми чуть-чуть свои РАСТОПЫРЕННЫЕ ПАЛЬЦЫ «опытного рыболова», а то суть постА не виднА!

Какие существуют современные тормозные системы для автомобилей

Инженеры справедливо называют тормозную систему автомобиля основной составляющей любого транспортного средства. Задачей этого устройства является обеспечение безопасности во время движения. Имея в распоряжении тормоз, водитель может вовремя замедлить ход, либо же остановить машину полностью. Дополнительные системы активно помогают при езде и во время стоянки транспорта. Если изучить исключительно механические компоненты, ничего сложного в системе торможения вы не увидите. Она состоит преимущественно из привода и исполнительных механизмов. Этот принцип устройства применяется на всех тормозах. Но современные автомобили пошли намного дальше. Производители начали использовать вспомогательные системы, с помощью которых удалось повысить эффективность работы тормозов.

Разновидность современных тормозных систем.

Для начала нужно познакомиться с видами тормозных систем, которые используются на транспортных средствах. Тормоза используются с самого появления первых машин. Тогда конструкция была предельно простая и примитивная. Но и её хватало для обеспечения эффективного торможения из-за малой максимальной скорости. Но постепенно машины становились быстрее. Это заставило производителей разрабатывать более действенные и сложные тормозные механизмы. Если говорить о разновидностях, то классификация тормозных систем для автомобилей предусматривает несколько разных решений в зависимости от:

Поскольку в торможении принимает участие целый ряд элементов и агрегатов, нужно понять, чем системы друг от друга отличаются.

Назначение

Начнём с назначений и типов тормозных систем. Легковые машины предусматривают использование рабочего и стояночного тормоза. В роли дополнительных устройств выступают резервные и горные системы торможения. Рабочий тип тормозной системы легковых автомобилей замедляет движение транспорта и позволяет полностью остановиться. Особенностью является то, что интенсивность снижения скорости напрямую зависит от того, как сильно водитель нажимает на соответствующую педаль. Название стояночного тормоза говорит само за себя. С его помощью машина блокирует любые возможные перемещения, находясь на стоянке. Колёса обездвиживаются, а потому исключается произвольное движение, которое может возникнуть при нахождении ТС на каком-нибудь склоне.

Резервные или аварийные тормоза служат в качестве вспомогательного механизма на тот случай, когда ломается основной агрегат. У большинства легковых машин запасной аварийный тормоз преимущественно отсутствует, а вместо него эта роль передаётся стояночной системе. Горные тормоза актуально применять в конструкции грузовых машин. Такая система позволяет принудительно сбросить обороты двигателя, когда грузовой транспорт движется с горы. Так замедляется движение авто без применения основного рабочего тормоза. Это полезное решение, поскольку исключается перегрев и предотвращается возможный отказ главной системы.

Привод

Также тормозные системы различают в зависимости от того, какой тип привода на каждой из них используется. Задачей привода является передача усилия рабочих механизмов, либо же выполнение тех или иных действий с компонентами системы, отвечающей за торможение. Привод бывает:

механическим;
гидравлическим;
пневматическим;
комбинированным.

В механических системах воздействие на рабочие узлы осуществляется с помощью тяг, рычагов и специальных тросов. В обычных тормозах этот привод практически не применяется. Зато часто оказывается в составе стояночного тормоза. Гидравлические приводы являются наиболее распространёнными при создании легковых машин. Основой его работы является физическое свойство жидкости, которое заключается в её несжимаемости. С её помощью усилие довольно легко передаётся на рабочие механизмы, а потому водителю не приходится сильно давить на педаль.

Пневматический привод получил широкое распространение в конструкции грузовых машин. Рабочим телом тут является сжатый воздух, нагнетание которого осуществляется за счёт использования компрессора. Когда водитель давит на педаль, открываются специальные каналы. По ним воздух идёт в камеры, непосредственно связанными с рабочими тормозными механизмами. Комбинированный привод актуален для спецтехники. Особенностью системы является одновременное использование разных приводов. На легковых машинах не устанавливается.

Рабочие механизмы

Рабочий механизм нужен для того, чтобы оказывать воздействие на автомобильные колёса, замедляя скорость их вращения. Потому это главные компоненты всей системы. Их делят на ленточные, дисковые и барабанные. Ленточные механизмы практически не применяются. Единственным исключением является спецтехника. Суть заключается в том, что на ось, предназначенную для передачи вращений на колёса, устанавливается барабан с лентой. Когда водитель тормозит, лента натягивается, и за счёт силы трения скорость вращения барабана падает. Дисковые механизмы оказались самыми распространёнными среди легковых транспортных средств. Основным элементом является диск, который жёстко фиксируют на ступице колеса.

Привод имеет непосредственную связь с суппортом, стоящем на диске торможения. Здесь имеются колодки фрикционного типа. Когда нажимается педаль, колодка прижимается к диску, и сила трения способствует замедлению. Если система барабанная, тогда место диска занимает барабан, установленный на ступицу. Внутри барабана есть пара колодок, которые имеют форму полумесяца. Их монтируют на неподвижную часть ступицы. Когда происходит торможение, этот провод разжимает колодки, после чего они начинают прижиматься к барабану, тем самым замедляя скорость его вращения.

Преимущества и недостатки

Поскольку о ленточных приводах говорить не имеет смысла, стоит обсудить сильные и слабые стороны дисковых и барабанных тормозных систем. К достоинствам дисковых решений относят следующие моменты:

высокий уровень эффективности;
небольшой вес;
компактные размеры;
низкая температура гидравлической жидкости при работе;
высокие показатели надёжности;
стабильность.

При этом дисковые тормоза недостаточно хорошо защищены от грязи, которая способна негативно повлиять на работоспособность всей системы. Что же касается барабанных аналогов, то их преимуществами являются:

Большие показатели усилия. Это позволяет эффективно использовать барабаны на больших машинах и грузовиках, поскольку их масса внушительная, а потому дисковыми тормозами останавливать подобные транспортные средства сложнее.
Длительный срок службы. Внутрь привода не проникает грязь, а потому накладки изнашиваются с меньшей интенсивностью.
Доступная цена. Это касается покупки и обслуживания.

Но не всё так идеально с барабанными тормозами. Нельзя забывать про медленную скорость из реакции на нажатие педали, а также вероятность залипания тормозных колодок. Такое происходит, если машину в условиях сильной жары или чрезмерного холода оставляют на улице с включённым ручным тормозом.

Системы безопасности

Современные автомобили оснащаются дополнительным оборудованием, которое призвано повысить безопасность и поднять эффективность основных тормозных механизмов. Многие знают о том, что такое антиблокировочная тормозная система и зачем она нужна. Впервые о ней на практике узнали в 1978 году, когда компания Bosch разработала новинку и запустила её в производство. Тормозная система АБС предназначена для предотвращения блокировки автомобильных колёс, когда водитель резко нажимает на педаль и тормозит. Это позволяет машине сохранять устойчивость даже при условии экстренной остановки. Плюс АБС способствует сохранению управляемости транспортным средством. Но современные тенденции и увеличение скоростей заставили производителей придумывать новые решения для обеспечения надлежащей безопасности. Помимо АБС, которая стала уже стандартным решением на всех машинах, добавили ещё несколько новых систем. А именно:

Brake Assist;
Dynamic Brake Control;
Cornering Brake Control;
Electronic Brake Force Distribution.

Все эти вспомогательные, но очень полезные дополнительные системы торможения называют сокращённо BA (BAS или EBS), DBC, CBC и EBD.

Чтобы повысить эффективность, после внедрения АБС начали использовать дополнительно тормозные системы EBS. На некоторых автомобилях её называют просто BA или BAS. От названия суть не меняется. Система направлена на снижение времени, необходимого для срабатывания тормозной системы. АБС позволяет максимально повысить эффективность торможения, если педаль тормоза выжата полностью. Но она не активируется, когда педаль нажимают слабо. Усилитель срабатывает в определённых ситуациях и обеспечивает аварийное торможение, если водитель резко жмёт на педаль, но ему не удаётся приложить достаточное усилие. Система измеряет, как быстро и с каким приложенным усилием осуществляется нажатие. Если это нужно, автоматически и моментально увеличивается давление внутри системы торможения до максимальных значений.

Чтобы реализовать такую задумку, в пневмоусилители вмонтировали датчик скорости, который следит за перемещением штока, и электромагнитный тип привода. Когда от датчика поступает сигнал об очень быстром перемещении штока, то есть водитель резко надавить на педаль, включается электромагнит и повышает величину воздействующей на шток силы. Именно это позволяет снизить время торможения, порой спасая водителю жизнь. Современные системы EBS способны запоминать особенности работы с тормозами водителя в обычном режиме, тем самым распознаётся экстренное торможение. Наличие EBS возможно только при условии присутствия на автомобиле ABS, поскольку они тесно взаимодействуют друг с другом.

Если говорить коротко, то EBS служит для додавливания педали тормоза, благодаря чему активируется система ABS. Но при этом EBS не способна распределять усилия на разные колёса. Сейчас ведутся активные разработки усовершенствованной версии этой тормозной системы, позволяющей совместно работать с круиз-контролем, распознавать автоматически препятствия впереди и помогать в сокращении тормозного пути. Специалисты из компании Bosch уверены, что новинка окажется ещё эффективнее стандартного Brake Assist.

Авторами этой системы торможения выступают инженеры немецкой компании BMW. Чем-то решение напоминает рассмотренный ранее BA. Но немецкая система помогает ускорять и дополнительно усиливать рост давления в приводе тормоза автомобиля при экстренной остановке. Даже если водитель прикладывает небольшое усилие, тормозной путь сокращается до минимума. Автоматическая система считывает информацию о скорости повышения давления и усилии, которое прикладывает водитель. Так компьютер определяет, является ли ситуация опасной. Если да, незамедлительно давление возрастает до максимума, что и позволяет машине затормозить быстрее.

Дополнительно блок управлением считывает данные о скорости движения о степени износа тормозов. DBC основана на принципе гидравлического усиления, в отличие от конкурентов, где применяется вакуумный принцип. Практика показывает, что гидравлика способствует лучшему и более точно распределяемому тормозному усилию при экстренных и аварийных остановках автотранспорта. Электроника DBC напрямую связана с системой стабилизации и ABS.

Эту систему разработали также баварские специалисты из BMW ещё в 1997 году. Когда авто начинает тормозить, задние колёса на машине разгружаются. Если это торможение происходит в повороте, заднюю ось может занести, поскольку растёт нагрузка на переднюю часть. CBC тесно связана с ABS. Их совместная работа позволяет предотвращать возможный снос задней оси, когда водитель начинает тормозить на входе в поворот. Система оптимально распределяет тормозные усилия. В итоге занос не происходит, даже если водитель плотно и резко зажимает педаль тормоза. Сигналы, идущие от датчиков ABS, передаются на CBC. Также определяется скорость, с которой вращаются колёса. Эти данные позволяют регулировать рост тормозного усилия для каждого из цилиндров. Происходит это так, чтобы нарастание происходило интенсивнее на внешнем переднем колесе, если смотреть относительно поворота. Такой принцип действия позволяет предотвращать заносы. На автомобилях система работает постоянно, но это остаётся незаметным для водителей. Хотя польза от подобного решения огромная.

Много говорится о системе распределения тормозных усилий EBD, но не каждый точно понимает, что это такое. EBD расшифровывается как электронная система распределения тормозных усилий. Из этого уже становится примерно понятно, какие функции и задачи выполняет система. В автомобилях это решение используется для того, чтобы перераспределять усилия от тормозов между задними и передними колёсами. Плюс система распределения тормозного усилия, или просто EBD, помогает в грамотном автоматическом перенаправлении между левой и правой стороной транспортного средства, опираясь не текущие условия передвижения. ЕБД входит в состав традиционной системы ABS, оснащённой электронным управлением.

Когда машина движется прямолинейно и начинает тормозить, нагрузка перераспределяется. А именно нагружаются передние колёса, а задние наоборот разгружаются. Если у задних тормозов будет аналогичное усилие, как и впереди, значительно возрастёт вероятность возникновения блокировки на задних колёсах. Используя специальные датчики скорости, электронный управляющий блок ABS определяет нужный момент и регулирует усилие. Во многом грамотное распределение зависит от того, какую массу имеет перевозимый груз и как он располагается.

Также ЕБД оказывается полезной при торможении во время входа в повороты. Тогда происходит увеличение нагрузки на внешние колёса относительно поворота и разгрузка внутренних. Тем самым гарантируется защита от возможной блокировки. ЕБД ориентируется на сигналы датчиков, установленных на колёсах, а также датчиков замедления или ускорения. Это позволяет системе определить, какие условия нужно создать для безопасного торможения. Комбинируя разные клапаны, давление рабочей жидкости перераспределяется. В итоге в каждом из колёс отмечается разный показатель давления.

Современные тормозные механизмы сохранили свой изначальный принцип работы. Но новые разработки сумели значительно повысить их эффективность. Теперь машина не просто может затормозить. Она делает это аккуратно, избегая блокировки колёс, заносов и прочих неприятностей, которые могут возникнуть при необходимости экстренно сбросить скорость. Многие недооценивают значимость современных тормозных систем. Хотя именно они во многом помогают уверенно чувствовать себя на дорогах, входить в повороты на солидных скоростях и своевременно останавливаться перед выскочившим впереди препятствием. Наличие всех ассистов тормозной системы постепенно становится обязательным условием при производстве и продаже новых автомобилей. И это абсолютно правильное решение, направленное на повышение безопасности на дорогах и снижение количества аварийных ситуаций или дорожно-транспортных происшествий.

M4ESTRO › Блог › Мат.часть Модернизация тормозной системы

Тормозная система автомобиля – основа вашей безопасности на дороге. К выбору тормозных компонентов необходимо относиться очень серьезно. В данной статье раскрыты некоторые важные аспекты подбора деталей тормозной системы, которые известны довольно не всем.

Так ли хорош оригинал?

Среди водителей иномарок бытует мнение, что лучше оригинальных запасных частей ничего нет и быть не может. Относительно некоторых узлов и агрегатов мнение действительно справедливое, но что касается тормозных систем, то сторонние производители уже основательно продвинулись в вопросах улучшения своей продукции, по сравнению с продукцией автопроизводителей. Взять, например, такого гиганта c мировым именем, как Brembo. Некоторые автомобильные гиганты, вроде Nissan или Lamborghini, для своих особо заряженных моделей заказывают тормозные системы у Brembo напрямую.

Если вы владелец городской малолитражки и передвигаетесь по городу размеренно и не спеша, то штатной тормозной системы вам будет более чем достаточно. Однако, если вы владелец автомобиля с двухлитровым (и более) двигателем, и передвигаетесь по городу в активном режиме, то штатную систему торможения лучше модернизировать. На рынке сейчас представлены колесные диски с большими внутренними диаметрами, основное назначение которых не попсовый вид (хотя и это не маловажно), а возможность установки развитых тормозных систем.

Дырки или полоски?

Автовладельцы при выборе компонентов для усовершенствования своей тормозной системы часто задаются вопросом какие тормозные диски выбрать? С насечками или с перфорацией? И те и другие имеют свои плюсы и минусы.

Тормозные диски с насечками

Имеют более продолжительный ресурс эксплуатации в сравнении с перфорированными дисками. Насечки на диске позволяют эффективно удалять газы и продукты распада тормозных колодок, что способствует созданию более качественного пятна контакта колодка-диск по сравнению со штатными дисками без проточек. Минус данных дисков – худшее охлаждение в сравнении с перфорированными.

На сегодняшний день уже существуют технологии, которые позволяют закрытым дискам охлаждаться более эффективно. Например, технология фирмы DBA «Лапа кенгуру», которая реализуется за счет особого рисунка внутренней части диска.

Тормозные диски с перфорацией

Основные преимущества таких дисков – наилучшее охлаждение и эффектный внешний вид. Но минусов гораздо больше, чем может показаться на первый взгляд. Диски с перфорацией очень капризны к резким перепадам температуры. Если разогретый диск резко охладить, то велика вероятность образования трещин вокруг отверстий. Тормозные диски с перфорацией рекомендуется использовать только в теплое время года, и не увлекаться активной ездой в дождь. Неумелый водитель, не зная определенных особенностей эксплуатации способен очень быстро отправить такие диски в утиль. Еще один негативный момент при использовании дисков такого варианта – излишний шум во время торможения, который не характерен для гладких оригинальных дисков или дисков с насечками.

Цельные и составные тормозные диски

Составной тормозной диск представляет собой непосредственно фрикционную часть и ступичную, которая в основном выполняется из облегченных алюминиевых сплавов и крепится к фрикционной высокопрочными болтами. Что же дает такая конструкция по сравнению с цельным исполнением?

Во-первых, появляются дополнительные отверстия для проникновения воздуха внутрь диска в месте соединения двух частей. Хотя, стоит отметить, что и на дисках цельного исполнения эта проблема успешно решается.

Во-вторых, такой диск будет равномерно расширяться в процессе нагрева, и так же равномерно сужаться при охлаждении. Возможности равномерного расширения исключают возможность того, что диск «поведет».

В-третьих, очень эффектный внешний вид.

Разновидности тормозных суппортов

В настоящее время на рынке представлено достаточно много заменителей для штатных тормозных суппортов. Автопроизводители, когда дело не касается топовых моделей, всегда стараются экономить и используют односторонние тормозные суппорты. В такой конструкции один или два поршня давят на тормозную колодку с одной стороны, а на колодку с обратной стороны давит скоба, которая реагирует на движение поршней – прижимает или отжимает ее. Износ тормозного диска в такой системе, как правило, не равномерный. Сильнее изнашивается сторона, на которую давят поршни, а не скоба, ну и тормозные усилия в такой системе заметно слабее. В основном суппорты со скобой ставятся на заднюю ось, но встречаются автомобили, у которых они установлены спереди, а на задней оси вообще установлены тормозные барабаны. При решении данного вопроса большую роль так же играет и масса автомобиля.

В спортивных автомобилях применяются оппозитные суппорта, в которых на тормозные колодки с обеих сторон давит одинаковое количество поршней. Наиболее широкое распространение имеют четырехпоршневые суппорты (для передней оси), в режиме активной городской езды они дают очень хорошее торможение. Однако, если вы собрались на кольцевую гоночную трассу, то вам стоит приобрести шестипоршневые или восьмипоршневые оппозиты.

Армированные тормозные шланги

Все больше магазинов тюнинга предлагают своим покупателям такую навороченную фишку, как армированные тормозные шланги. Как техническое решение это не новинка, такие шланги перекочевали к автомобилям от мотоциклов.

Основное преимущество таких шлангов в их износостойкости и минимальной вероятности повреждения. Однако, в системе с армированными шлангами сложно добиться плавности торможения. Обычные тормозные шланги деформируются и расширяются под давлением гидравлики, что дает некоторую временную задержку между моментом нажатия педали тормоза и срабатыванием суппортов, а так же несколько хуже передают тормозное усилие. Армированные шланги лишены возможности сильной деформации, поэтому и тормозные усилия с педали передаются на суппорты быстрее и с минимальными потерями. С непривычки при езде на автомобиле без ABS и с армированными шлангами происходит молниеносная блокировка колес, о комфортной езде с плавными торможениями можно забыть.

Пара слов про тормозные колодки

Выбор тормозных колодок не менее ответственный шаг на пути к идеальному торможению. Ошибочно полагать, что раз колодки это расходный материал, то их стоимость должна быть минимальна. Очень важно правильно подобрать колодки и диски. Если колодки слишком твердые в сравнении с металлом тормозного диска, то вероятность того, что диски придется менять одновременно с колодками возрастает многократно. Если колодки наоборот слишком мягкие, то это приведет к их скорому износу. Так же при сильном нагреве мягкие колодки быстро теряют свои фрикционные свойства. Многие водители наверняка сталкивались с таким явлением, после череды активных торможений, особенно при езде в горной местности, при нажатии на педаль тормоза ничего не происходит, как будто тормозные диски облиты маслом.

При размеренной городской езде можно использовать тормозные колодки, которые сохраняют свои свойства при нагреве до 300 – 3500 С. В режиме активной езды по городу на большой скорости, с частыми ускорениями и торможениями, колодки должны выдерживать температуру свыше 5000 С. Стоимость таких тормозных колодок может превышать 7 000 – 8 000 рублей за комплект на одну ось.

Обкатка новой тормозной системы

Если вы только что поменяли тормозные диски и колодки, не стоит сразу отправляться на трек, чтобы проверить эффект от замены. Новые тормозные механизмы должны притереться друг к другу (как и детали двигателя после капитального ремонта). Поэтому важно помнить, что 200 – 300 км после установки новых деталей вы будете обречены на размеренную и тихую езду с плавными и непродолжительными торможениями. Если процесса обкатки не будет, или он будет выполнен в недостаточном объеме, то велика вероятность, что тормозной диск «поведет» от перегрева. Проточка тормозных дисков (модная услуга автосервисов) является лишь временной мерой, да и стоит она совсем не дешево (порой треть стоимости нового диска). Если тормозной диск повело, то лучше его поменять.

НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ТОРМОЗОВ

Эффективность тормозных средств является одним из важнейших условий, определяющих возможность повышения веса и скорости движения поездов, пропускной и провозной способности железных дорог. От свойств и состояния тормозного оборудования подвижного состава в значительной степени зависит безопасность движения.

Последствия неэффективных тормозов

Назначение тормозов

В процессе движения поезда на него действуют силы, различные по своему характеру и направлению. Различают силы внешние (например, сила сопротивления движению от уклона) и внутренние (например, сила трения в моторно-осевых подшипниках). Внешние силы можно разделить на управляемые (сила тяги) и неуправляемые (силы сопротивления движению). В зависимости от соотношения управляемых и неуправляемых сил, поезд может двигаться ускоренно, замедленно или с равномерной скоростью.
Сила тяги — внешняя движущая сила, которая создается тяговыми электродвигателями локомотива во взаимодействии с рельсами. Она приложена к ободу колес в направлении движения. Для остановки поезда необходимо исключить действие силы тяги, т. е. отключить тяговые двигатели локомотива. Однако поезд продолжит движение по инерции за счет накопленной кинетической энергии и до полной остановки пройдет значительное расстояние. Чтобы обеспечить остановку поезда в требуемом месте или снижение скорости движения на определенном участке следования, необходимо искусственно увеличить силы сопротивления движению.
Устройства, применяемые в поездах для создания искусственного сопротивления движению, называются тормозами, а силы, создающие искусственное сопротивление движению, — тормозными силами.
Тормозные силы и силы сопротивления движению гасят кинетическую энергию движущегося поезда.

Способы создания замедления движения

Различают фрикционный, реверсивный и электромагнитный способы создания замедления движения.

Фрикционный способ. При этом способе сопротивление движению создается вследствие трения тормозных колодок (или специальных накладок) о поверхность катания колес подвижного состава (или дисков). В этом случае кинетическая энергия поезда преобразуется в теплоту, нагревающую трущиеся детали и рассеиваемую в окружающую среду.

Колодочный (фрикционный) тормоз

Реверсивный способ. На локомотивах с электрической передачей осуществляется переключение тяговых электродвигателей в генераторный режим, что вызывает изменение направления электромагнитного момента электрической машины. Это торможение называется электродинамическим. Оно бывает рекуперативным или реостатным. В первом случае вырабатываемая электрическая энергия возвращается в контактную сеть, во втором — электрическая энергия поступает на специальные тормозные резисторы и превращается в теплоту, которая рассеивается в окружающую среду.

Реверсивный способ создания замедления движения применяется также на локомотивах с гидропередачей (гидродинамический тормоз) и на паровозах (контрпар).

Электромагнитный способ. При этом способе тормозная сила создается притяжением специальных тормозных башмаков с электромагнитами к рельсам. На подвижном составе применяются как электромагнитные рельсовые тормоза, так и тормоза с использованием вихревых токов. Особенность этого способа создания замедления заключается в том, что мощность тормоза ограничивается только значением допустимого замедления. Поэтому электромагнитный способ используют только при экстренном торможении.

Классификация тормозов

Тормоза классифицируют по способу создания тормозной силы, свойствам системы управления и назначению .

По способу создания тормозной силы различают фрикционные тормоза (колодочные и дисковые) и динамические (электродинамические, гидродинамические и реверсивные).
По свойствам системы управления различают тормоза автоматические (прямо- и непрямодействующие) и неавтоматические (прямодействующие).
Тормоза этих двух типов подразделяются на пневматические, электропневматические и электрические. Принципиальное отличие пневматического тормоза от электропневматического состоит только в способе управления: управление пневматическим тормозом осуществляется изменением давления сжатого воздуха в специальном воздухопроводе (тормозная магистраль), проложенном вдоль каждого локомотива и вагона, а управление электропневматическим тормозом осуществляется электрическим током. В качестве рабочего тела в обоих случаях используется энергия сжатого воздуха. Автоматические тормоза должны автоматически приходить в действие (затормаживать) при определенном темпе снижения давления в тормозной магистрали. Прямо- или непрямодействие автоматического тормоза определяется конструкцией воздухораспределителя. Прямодействующий автоматический тормоз — это тормоз грузовых вагонов, оборудованный воздухораспределителем
усл. № 483, который способен поддерживать установленное давление в тормозном цилиндре независимо от плотности последнего.
Непрямодействующий автоматический тормоз — это тормоз пассажирских вагонов, оборудованный воздухораспределителем усл. № 292, который не восполняет утечки сжатого воздуха из тормозного цилиндра.
Примером прямодействующего неавтоматического тормоза служит вспомогательный локомотивный тормоз. В случае приведения его в действие воздух из главных резервуаров поступает в тормозные цилиндры.
По назначению различают тормоза грузовые, пассажирские и скоростные . За характеристику их работы принимают время наполнения и опорожнения тормозного цилиндра.

Анимация (мультик) по схемам прямодействующего, нпрямодействующего
тормоза и ЭПТ

Отличное пособие по новому воздухораспределителю пассажирских вагонов № 242.
С анимацией и дикторским сопровождением

Фрикционные тормоза

Тормоза предназначены для уменьшения скорости подвижных частей машин и устройств. Выделяют три основных типа фрикционных тормозов: кратковременного действия (кратковременная работа с большой эффективностью); постоянного действия (так называемые заместители); стояночные (предназначены для блокировки).

В наиболее тяжёлых условиях работают тормоза кратковременного действия, как при однократном, так и повторном режиме. Тормоза должны поглотить (преобразовать в теплоту) иногда огромные количества кинетической энергии, особенно тогда, когда велика начальная скорость транспортного средства и производится аварийное торможение. Суммарная работа трения, поглощаемая тормозом в режиме аварийного торможения в 2 – 3 раза больше, чем при умеренном торможении, причём то же количество теплоты выделяется в тормозе за время, в несколько раз более короткое. Градиент температур в наружном слое огромен, температура поверхности достигает 1000 0 С. Ограничение размеров тормозов приводят к большим количествам теплоты, приходящимся на единицу поверхности трения. Большой градиент температуры в первые мгновения торможения способствует сохранению фрикционных свойств материала пары трения, но разрушительно действует на тонкий наружный слой. Поэтому с точки зрения изнашивания, хотя бы один из материалов фрикционной пары должен обладать высокой теплопроводностью.

В целях ограничения допустимых давлений и сопутствующих им температур, в практику введено понятие коэффициента удельного нагружения или удельной работы трения _а, которая показывает максимально допустимое количество работы торможения, приходящейся на единицу поверхности трения. Наибольшая работа торможения, эквивалентная кинетической энергии транспортного средства:

где G – полный вес транспортного средства, Н;

m – масса транспортного средства, кг;

– максимальная скорость транспортного средства, км/ч;

g – ускорение свободного падения, м/с 2 .

Коэффициенты удельного нагружения накладок определяются выражением:

где А_а – суммарная номинальная площадь тормозных накладок, см 2 .

Как правило, значения _а принимаются:

для легковых автомобилей 50 – 100 кгс_*м/см 2 ;

для легковых автомобилей с высокой максимальной скоростью (выше 150 км/ч) 80 – 300 кгс_*м/см 2 ;

для грузовых автомобилей 55 – 90 кгс_*м/см 2 .

Работа сил трения, действующих, по периметру тормозного барабана, который вращается с окружной скоростью (км/ч), производимая в 1 с, или мощность трения:

где F_T – сила трения, Н;

_ск – скорость скольжения, м/с;

f – коэффициент трения;

р_а – давление, прижимающее поверхности фрикционной пары, Па.

Если при этом транспортное средство движется со скоростью км/ч, а тормозящая сила на периметре колеса составляет Р_R (кгс), то работа торможения за одну секунду (мощность торможения) равна:

Так как мощность трения N_T уравновешивает мощность торможения колеса N_к, то N_T = N_К, откуда:

где r – радиус барабана, см;

R – динамический радиус колеса, см.

После преобразований площадь тормозных накладок одного тормозного колеса автомобиля будет равна:

Таким образом, проведя соответствующие предварительные расчёты, при заданных исходных характеристиках конструируемого тормоза, можно определить, попадают ли в принятые диапазоны допустимых давлений и удельных работ трения основные параметры тормоза.

Фрикционные материалы

Во фрикционных муфтах и тормозах применяются различные материалы – от полимерных до различных сталей и жаростойких сплавов.

Наиболее широко применяются фрикционные полимерные материалы (ФПМ). В состав ФПМ, как правило, входят такие компоненты, как синтетический каучук, сера, сурик железный, окись цинка, асбест и другие составляющие. В зависимости от условий и режимов работы состав материалов может меняться в широких пределах.

В качестве связующего в этих материалах используются различные синтетические каучуки, крезолоформальдегидные, кремнеорганические и другие смолы. Для армирования применяются: асбест, базальтовые, стеклянные, угольные и другие волокна. Фрикционно-способные наполнители в ФПМ используются для придания накладкам и колодкам нужных фрикционно-износных свойств. В качестве таких наполнителей используется, например, барит (улучшает противозадирные свойства, стабилизирует коэффициент трения), железный сурик (повышает коэффициент трения), графит (предотвращает схватывание при высокой температуре).

Для придания материалам нужных функционально – износных свойств в качестве активных наполнителей применяют окислы различных металлов: цинка, алюминия, хрома, свинца, железа и др.

Каждый фрикционный материал имеет оптимальные условия его эксплуатации в узлах трения машин по нагрузкам, условиям доступа окружающей среды на фрикционный контакт и её свойствам, температурам на фрикционном контакте и в объёме материала, скоростям скольжения.

Допустимые режимы работы характеризуются такими условиями на фрикционном контакте, при которых сохраняются в требуемых пределах величина и стабильность коэффициента трения, достаточно стабильная величина интенсивности изнашивания, обеспечивающая заданный ресурс, отсутствуют заедание, задир, разрушение материала, обугливание, заклинивание фрикционного устройства.

При оценке приведённых жесткостных характеристик изделий, а также физико-механических свойств фрикционных элементов необходимо учитывать свойства подложки и деталей каркаса. При расчёте теплового режима и износостойкости элементов пары необходимо также знание физико-механических свойств фрикционных контртел.

Изменения от температуры механических, теплофизических и фрикционно-износных свойств материалов также необходимо учитывать при оценке характеристик фрикционных пар.