Вспомогательная тормозная система, ограничивающая скорость движения автомобиля на длительных спусках, выполняется не зависимой от других тормозных систем. Транспортное средство при движении под уклон начинает постепенно разгоняться, достигая скорости, опасной с точки зрения водителя для безопасного движения. Водитель притормаживает, используя рабочую тормозную систему, снижая скорость до безопасной. Через некоторое время автомобиль вновь разгоняется и цикл притормаживания повторяется. За путь движения с перевала длиной 5–20 км циклы притормаживания рабочей системой многократно повторяются. Это сопровождается износом шин, тормозных накладок и — самое главное — увеличением температуры тормозных механизмов, в первую очередь тормозных накладок. При разогреве накладок тормозных механизмов снижается коэффициент трения накладки о тормозной барабан, а следовательно, и тормозная эффективность тормозного механизма. В результате эффективность торможения автомобиля в начале спуска с горы и в конце, при прочих равных условиях, совершенно различная. Резкое ухудшение тормозных свойств автомобиля с горячими тормозными механизмами может привести к дорожно-транспортному происшествию с тяжелыми последствиями.Поэтому была разработана для тяжелых автомобилей и автопоездов такая тормозная система, которая обеспечивает длительное движение на спуске с небольшой постоянной скоростью без использования (и разогрева) механизмов рабочей тормозной системы. Последние должны оставаться в холодном состоянии и готовности выполнить в любой момент торможение с максимальной эффективностью.Такой системой является вспомогательная (второе название — износостойкая) тормозная система. Вспомогательная система не может снизить скорость автомобиля до нуля.По нормативным документам эффективность вспомогательной тормозной системы считается достаточной, если на уклоне в 7 % длиной 7 км скорость автомобиля поддерживается на уровне (30±5) км/ч.Конструктивно вспомогательная тормозная система выполняется сейчас тремя способами: моторный тормоз, гидравлический тормоз-замедлитель и электрический тормоз-замедлитель. Следует иметь в виду, что в качестве тормоза-замедлителя на каждом автомобиле можно использовать двигатель, работающий на режиме холостого хода (так называемое торможение двигателем). Тормозной момент, создаваемый в этом случае двигателем, увеличивается при включении низших передач в коробке. Однако тормозной момент, развиваемый двигателем, работающим на холостых оборотах, небольшой и не обеспечивает необходимого замедления автомобиля большой массы.Более эффективный моторный тормоз (горный тормоз) представляет собой двигатель автомобиля, оборудованный дополнительными устройствами выключения подачи топлива и поворота заслонок в выпускном трубопроводе, создающих дополнительное сопротивление. При торможении водитель с помощью пневматического привода поворачивает заслонку в трубе глушителя в закрытое положение и перемещает рейку топливного насоса высокого давления в положение нулевой подачи топлива в двигатель. Вследствие этих действий двигатель автомобиля глушится (но вращение коленчатого вала не прекращается) и становится невозможным выпуск воздуха из цилиндров через выпускной тракт. В такте выпуска поршень стремится вытолкнуть воздух через выпускной трубопровод. При этом поршень испытывает сопротивление, многократно сжимая воздух. Следствием этого сопротивления перемещению поршня является замедление вращения коленчатого вала, и, следовательно,передача от него через трансмиссию тормозного момента к ведущим колесам автомобиля.
Гидравлический тормоз-замедлитель:1— корпус;2 — лопастное колесо
Гидравлический тормоз-замедлитель представляет собой устройство из двух лопастных колес, не связанных жестко друг с другом, но расположенных друг напротив друга на небольшом расстоянии. Лопастные колеса установлены в отдельном корпусе или встроены в гидромеханическую передачу (ГМП). Одно лопастное колесо установлено на вале трансмиссии, например на карданном, и вращается вместе с ним, а второе колесо неподвижно и соединено с корпусом тормоза. Для создания сопротивления вращению карданного вала корпус с помощью специального насоса наполняется маслом. Масло разгоняется лопастями вращающегося колеса, перетекает на лопасти неподвижного колеса, где его скорость резко замедляется и затем повторно поступает на лопатки вращающегося колеса. При попадании масла на лопатки быстро вращающегося лопастного колеса вращение последнего замедляется, а образующийся тормозной момент через трансмиссию подводится к ведущим колесам автомобиля. Нагреваемое в корпусе тормоза-замедлителя масло охлаждается в специальном радиаторе. Для выключения тормоза масло удаляют из корпуса. Гидрозамедлитель может обеспечить несколько ступеней интенсивности торможения, если устанавливается перед коробкой передач. Чем ниже передача, тем эффективнее происходит торможение.
Электрический тормоз-замедлитель:1 — ротор;2 — обмотки статора
По аналогичному принципу работает и электрический тормоз-замедлитель. На автомобилях с механической трансмиссией он выполняется в отдельном корпусе. С карданным валом или любым другим валом трансмиссии соединен вращающийся ротор замедлителя, а в корпусе закреплены неподвижные обмотки статора. При подаче напряжения на обмотки статора возникает магнитное силовое поле, препятствующее свободному вращению ротора. Образующийся тормозной момент через трансмиссию подводится к ведущим колесам автомобиля, аналогично гидравлическому тормозу-замедлителю.Также следует отметить, что на прицепах и полуприцепах при необходимости также может устанавливаться тормоз-замедлитель. Он может быть электрического или гидравлического типа. Для этого одна из осей конструктивно должна быть выполнена с полуосями, между которыми устанавливается замедлитель. Включение и выключение замедлителя производится водителем из кабины тягача.
wiki.zr.ru
Исправность тормозной системы на любом автомобиле по понятным причинам имеет первостепенное значение, так как общая безопасность езды напрямую зависит от эффективности работы тормозов. С учетом вышесказанного любые отклонения от нормы (даже незначительные) в работе данного узла являются поводом к немедленному выявлению причины неисправности. В этой статье мы поговорим о том, что делать, если проваливается педаль тормоза при работающем двигателе, неполадки возникли после замены тормозной жидкости с прокачкой тормозов или других элементов тормозной системы и т.д.
Рекомендуем также прочитать статью о том, почему скачут обороты двигателя. Из этой статьи вы узнаете о причинах «плавающих» оборотов на холостом ходу, а также о способах определения неисправности.Читайте в этой статье
Отметим, что на машинах ранее также использовалась механическая тормозная система с тросами и другими приводными элементами, но от такого устройства инженеры давно отказались. Дело в том, что хотя по надежности механика не уступала, но и превосходила гидравлику, производительность и плавность работы такого решения оказалась недостаточной с учетом стремительного развития автоиндустрии, увеличения мощности устанавливаемых ДВС и т.д. Механические тормоза попросту перестали справляться с растущими скоростными режимами и эффективно, а также безопасно замедлять автомобиль.
Еще существует пневматическая тормозная система, которая используется на специальном транспорте (грузовики, большие автобусы, различная техника). Пневмотормоза по эффективности не хуже гидравлики, но сама система получается слишком тяжелой и объемной для установки на компактных легковых автомобилях. Вот и получается, что гидравлическая тормозная система стала повсеместно устанавливаться на гражданские и коммерческие авто, а также на многие другие виды колесного транспорта.
Гидравлические тормоза в своем устройстве имеют следующие элементы:
Рабочей жидкостью для системы тормозов является тормозная жидкость, которая обладает определенными свойствами. В момент, когда водитель жмет на педаль тормоза, усилие передается в ГТЦ, который заполнен рабочей тормозной жидкостью. В устройстве ГТЦ имеется поршень, который осуществляет давление на жидкость. Через рабочую жидкость усилие передается на РТЦ, которые установлены в области размещения каждого из колес автомобиля. В результате тормозные колодки прижимаются к тормозным дискам или тормозным барабанам. Если усилие максимально, тогда колодки полностью блокируют вращение колеса. Добавим, что в зависимости от типа установленных тормозов, последние делятся на барабанные или дисковые. Также встречается комбинация, когда передние колеса имеют дисковые тормоза, в то время как задние оснащаются барабанными.
Главным преимуществом гидравлики является плавное и прогнозируемое усилие, колодки прижимаются к тормозным дискам равномерно. Что касается усилия на самой педали тормоза, то оно пропорционально усилию, которое сжимает колодки. Получается, водитель может четко дозировать приложенное усилие, тем самым определяя степень блокировки колес и интенсивность торможения. После отпускания педали тормоза возвратные пружины, которые присутствуют в месте установки колодок, разводят их, то есть позволяют колодкам занять исходное положение. Параллельно происходит вытеснение тормозной жидкости обратно в главный тормозной цилиндр. Так выглядит общий принцип работы всей системы. Параллельно в устройстве современных авто присутствуют дополнительные элементы: вакуумный усилитель тормозов, компенсатор тормозного усилия, система ABS и т.д.
Теперь несколько слов о тормозном контуре. Данное решение позволяет снизить риски полного отказа тормозной системы в том случае, если тормозной механизм на одном из колес окажется неисправным. Для гидравлики это очень важно, так как течь одного из РТЦ является распространенной неисправностью. Существует несколько схем многоконтурных тормозов, по которым реализованы контуры тормозных систем. Давайте рассмотрим некоторые из них. Осевая схема позволяет разделить тормозную систему на контуры для передней и задней оси. Если рабочий тормозной цилиндр потечет на одной оси, тогда другая сможет работать в нормальном режиме. Также встречается схема, когда схема распределения тормозного усилия выполнена по диагонали относительно задних и передних колес. Также встречаются решения, которые объединяют колеса передней оси и одно заднее колесо, дополнительно устанавливаются поршни РТЦ (двухпоршневые и многопоршневые тормоза) и т.п.
Читайте также
Рассмотрев общее устройство гидравлической системы тормозов можно понять, почему педаль тормоза проваливается в пол или же при нажатии на тормоз педаль медленно проваливается. Причин для такой неисправности может быть несколько. Достаточно часто диагностику необходимо начинать с проверки уровня тормозной жидкости в бачке. Указанный компенсаторный бачок имеет любая гидравлическая система. В бачке имеются метки «мин» и «макс», по которым определяется нормальное количество жидкости в системе.
Дело в том, что хотя тормозная жидкость является несжимаемой, объем жидкости в системе меняется. Это происходит по причине того, что тормозные колодки имеют свойство стираться в процессе эксплуатации. В результате поршни РТЦ выдвигаются дальше для сдвига колодок, для этого нужно большее количество жидкости в системе. По этой причине определяется минимальный уровень рабочей жидкости в бачке. Когда количество ТЖ опустится ниже минимума, тогда в контур системы тормозов попадет воздух, то есть происходит завоздушивание.
Получается, если проваливается педаль тормоза, причины такой неисправности часто могут заключаться в критическом снижении уровня жидкости или попадании воздуха. Педаль тормоза при нажатии уходит в пол до упора, тормоза не срабатывают полностью или почти не работают. Для предотвращения возможных последствий уровень тормозной жидкости в компенсаторном бачке нужно проверять визуально, не дожидаясь момента, когда на панели приборов в салоне загорится аварийная лампа.
Также следует добавить, что завоздушивание тормозной системы возможно и по другим причинам. Если неожиданно проваливается педаль тормоза абс или же педаль падает в пол на машинах без антиблокировочной системы, при этом проверка уровня жидкости в бачке ничего не дает (уровень в норме), тогда виновником может быть перегрев тормозов. Тормоза перегреваются в тех случаях, когда имеет место интенсивное и частое оттормаживание на высоких скоростях, постоянная и продолжительная езда на малой скорости с нажатой педалью тормоза (например, спуски на горных серпантинах). Чаще ухудшение работы системы в таких режимах происходит в совокупности с высокой наружной температурой окружающего воздуха.
Другими словами, тормозная жидкость в подобных условиях закипает, тормоза перегреты. В результате педаль тормоза проваливается, так как интенсивное выделение воздуха во время кипения ТЖ нарушает работу гидравлической системы независимо от схемы реализации контуров. С учетом вышесказанного нужно избегать резкого, постоянного и интенсивного торможения в жару на автомобилях, которые не подготовлены заранее к таким условиям эксплуатации. По этой же причине рекомендуется модернизировать и дорабатывать тормозную систему на авто, двигатель которых был серьезно форсирован для езды в агрессивном режиме. Чтобы избежать перегрева тормозов, нужно устанавливать вентилируемые тормозные диски, использовать специальную тормозную жидкость, которая предполагает работу в условиях высокого нагрева.
Что касается долива, необходимо использовать рекомендуемый производителем ТС тип тормозной жидкости. Смешивание различных видов жидкостей, а также продукции разных изготовитель крайне не рекомендуется. Например, если допускается использование DOT4, тогда нужно лить такую жидкость, причем использовать продукт одного бренда. Игнорирование данного правила может привести к тому, что уплотнители в тормозной системе придут в негодность, магистрали могут закупориваться и т.д.
Параллельно с этим на каждом ТО следует проверять износ тормозных колодок и тормозных дисков/барабанов на каждой оси. Старайтесь не ездить на сильно изношенных колодках, так как износ и нагрев дисков/барабанов также увеличивается. В том случае, если изношены сами тормозные диски, тогда их следует заменить или проточить для удаления выработки. Менять и протачивать элементы следует парой, то есть на каждой оси.
Достаточно частым явлением после определенных работ, связанных с тормозной системой, является то, что после замены тормозной жидкости проваливается педаль тормоза. Также неисправность может проявляться после замены колодок, дисков, барабанов. Водители достаточно часто сталкиваются с тем, что прокачал тормоза, а педаль проваливается. Давайте разбираться.
Начнем с того, что после замены колодок/дисков, замены жидкости и прокачки тормозов система может давать сбои некоторое время. К этому нужно быть готовым заранее, то есть сразу нельзя эксплуатировать автомобиль в привычном режиме. Дело в том, что новые тормозные диски и тормозные колодки должны притереться. Пока притирка не закончена, машина после нажатия на тормоз может дергаться, педаль тормоза начинает вибрировать, при торможении легкие вибрации могут передаваться на рулевое колесо. Добавим, что общая притирка новых колодок и дисков занимает от 250 до 400 км. пробега. Если же симптомы не прекратились, тогда следует проверять качество деталей и правильность установки элементов.
Частой причиной проблем с тормозами, когда педаль тормоза медленно проваливается, является поврежденный или поведенный тормозной суппорт, который присутствует в конструкции системы тормоза. Смещение вертикальной оси суппорта по отношению к оси тормозного диска не позволяет системе работать нормально. Также суппорт может быть исправен, но плохо закреплен. В подобных случаях тормозные колодки попросту не способны нормально притереться к диску.
Дело в том, что новая колодка в случае проблем с суппортом прижимается к диску не по всей площади антифрикционной накладки. В результате части накладки быстро и сильно изнашиваются, а система тормозов работает малоэффективно. Педаль тормоза при нажатии медленно уходит все ниже и ниже при нажатии. По этой причине во время замены колодок нужно проверять состояние суппорта, его отношение по оси к диску. Это необходимо в том случае, когда меняются только колодки, колодки и диски, а также сразу колодки, диски и суппорта.
Наиболее распространенными причинами того, что на заведенном авто провалилась педаль тормоза, является воздух в системе, неполадки ГТЦ, низкий уровень ТЖ, критический износ колодок/дисков, перегрев тормозов и т.п. Также отметим, в случае появления симптомов, когда педаль тормоза не проваливается, но остается очень тугой после запуска и сильно снижается эффективность тормозов, тогда следует проверить вакуумный усилитель тормозов. Дополнительно на его неполадки указывает то, что обороты мотора плавают при нажатии на тормоз, хотя жидкость не уходит в бачке тормозной системы, а также на заглушенном моторе педаль тормоза всегда остается упругой, а не после нескольких нажатий.
Вернемся к так называемому «вакуумнику». Данное устройство помогает водителю, уменьшая прилагаемое усилие на педали тормоза во время торможения. Частой причиной неполадок является повреждение вакуумной диафрагмы усилителя тормозов. Указанный пневмоусилитель тормозов работает только тогда, когда двигатель заведен. Повреждения или износ диафрагмы не позволяют добиться разрежения в камере усилителя, в результате чего педаль тормоза плохо нажимается после запуска ДВС. Это легко поверить путем нажатия на тормоз тогда, когда двигатель не заведен. Через 2-3 качка педаль должна стать упругой. После мотор запускается. Если педаль не становится немного мягче, тогда нужна диагностика вакуумного усилителя.
Как видно, причин проваливающейся педали тормоза может быть много. Если вы не уверены в своих силах и навыках, тогда следует воздержаться от попыток самостоятельно устранить неисправность и немедленно обратиться к опытным специалистам. Нужно помнить, что тормозную жидкость рекомендуется своевременно менять, так как максимальный срок службы составляет не более 24 месяцев. Также признаком необходимости замены становится помутнение и почернение, появление характерного запаха. Отметим, что тормозная жидкость имеет свойство накапливать в себе воду, что значительно ухудшает со временем ее свойства и служит дополнительным поводом для замены.
Напоследок хотелось бы отметить, что в случае неожиданного возникновения проблем с тормозами не следует паниковать. Можно воспользоваться определенными приемами, которые позволяют снизить скорость и остановить автомобиль без использования педали тормоза. Прежде всего, не стоит забывать о стояночном тормозе. Так называемый «ручник» вполне может замедлить или даже остановить машину в том случае, если автомобиль двигался с небольшой скоростью (20-40 км/ч). При этом резко дергать ручной тормоз неподготовленному водителю на средней и высокой скорости не стоит (особенно на мокрой, обледенелой или заснеженной дороге), так как автомобиль может занести, раскрутить, выбросить с дороги, вынести на встречную полосу движения и т.д.
В подобной ситуации лучше тормозить при помощи поэтапного понижения передачи с повышенной на пониженную с перегазовкой на авто, которое оборудовано «механикой» (ручная КПП). В отдельных случаях можно применить способ контактного аварийного торможения, когда автомобиль намеренно сталкивается с каким-либо препятствием и замедляется после такого контакта или нескольких контактов. Данная техника позволяет остановиться с минимальными рисками для водителя неисправного ТС и других участников дорожного движения.
Читайте также
krutimotor.ru
Использование: устройства для остановки дизельных двигателей. Сущность изобретения: моторный тормоз дизельного двигателя внутреннего сгорания содержит выхлопной трубопровод с выпускными клапанами 1 и дроссельной заслонкой с исполнительным механизмом. Толкатель клапана выполнен с гидравлической полостью, в которой установлен поршень 3, кинематически связанный с выпускным клапаном. Каждая гидравлическая полость сообщена с цилиндром гидравлического насоса 5. Плунжера 6 приводятся от кулачка 7, кинематически связанного с кулачковым валом 2. Исполнительный механизм выполнен с возможностью синхронного взаимодействия с гидравлическим насосом 5 на режиме полной мощности торможения и с возможностью независимой работы от последнего на режимах частичной мощности торможения. 5 з. п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к устройствам для остановки дизельных двигателей.
Известен моторный тормоз дизельного двигателя внутреннего сгорания, содержащий выхлопной трубопровод дизеля с выпускными клапанами, кулачковый вал, толкатели клапанов с гидравлическими полостями, установленные с возможностью взаимодействия с кулачковым валом, поршни, установленные в гидравлической полости толкателя и кинематически связанные с выпускными клапанами, гидравлический насос с цилиндрами, плунжеры, установленные в цилиндрах, кулачок, кинематически связанный с кулачковым валом с возможностью синхронного вращения с последним и с возможностью взаимодействия с плунжерами, причем каждая гидравлическая полость сообщена с цилиндром гидравлического насоса. Однако такой моторный тормоз имеет недостаточную мощность торможения. Целью изобретения является повышение мощности торможения. Это достигается тем, что тормоз снабжен дроссельной заслонкой, установленной в выхлопном трубопроводе, и исполнительным механизмом, кинематически связанным с дроссельной заслонкой, причем исполнительный механизм выполнен с возможностью синхронного взаимодействия с гидравлическим насосом на режиме полной мощности торможения и с возможностью независимой работы от последнего на режимах частичной мощности торможения. Исполнительный механизм может быть выполнен в виде поршневого пневмо- или гидроцилиндра или электрического устройства, магистраль сжатого воздуха может быть сообщена с гидравлическим насосом, а профиль кулачка гидравлического насоса может быть выполнен с возможностью открытия выпускных клапанов в диапазоне 180 40о угла поворота коленчатого вала до верхней мертвой точки и с возможностью закрытия последних в диапазоне 4040о после верхней мертвой точки воспламенения. На фиг. 1 показаны выпускной клапан и гидравлический насос; на фиг. 2 - дроссельная заслонка с исполнительным механизмом; на фиг. 3 - диаграмма фаз газораспределения; на фиг. 4 - диаграмма ходов поршня дизеля. Моторный тормоз дизельного двигателя внутреннего сгорания содержит выпускной клапан 1, кулачковый вал 2, толкатель клапана с гидравлической полостью, в которой установлен поршень 3. Поршень 3 кинематически связан с выпускным клапаном 1. Гидравлическая полость толкателя клапана через трубопровод 4 связана с цилиндром гидравлического насоса 5. Плунжеры 6, установленные в цилиндрах гидравлического насоса 5, приводятся в действие от кулачка 7, кинематически связанного с кулачковым валом 2. В выхлопном трубопроводе 8 дизеля установлена дроссельная заслонка 12 кинематически связанная с исполнительным механизмом 10. Исполнительный механизм (см. фиг. 2) может быть выполнен в виде поршневого пневмоцилиндра, который сообщен с магистралью 11 сжатого воздуха тормозной системы транспортного средства. Магистраль 11 в этом случае сообщается также и с гидравлическим насосом 5. Исполнительный механизм 10 выполняется с возможностью синхронного взаимодействия с гидравлическим насосом 5 на режиме полной мощности торможения и с возможностью независимой работы от последнего на режимах частичной мощности торможения. Исполнительный механизм 10 также может быть выполнен в виде электрического устройства или гидроцилиндра. Моторный тормоз работает следующим образом. Выпускной клапан 1 срабатывает не только от кулачкового привода 2, но и дополнительно может перемещаться при помощи поршня 3. Поршень 3 через трубопровод 4 нагружается рабочей жидкостью от гидравлического насоса 5. Благодаря этому во время такта сжатия сжатый воздух через выпускной клапан 1 может дросселированно выпускаться в выхлопной трубопровод 8 двигателя и работа обратного расширения при помощи выбранных согласно изобретению моментов распределения становится ненужной. Выхлопной трубопровод 8 двигателя перекрывается частично дроссельной заслонкой 12. Регулировка дроссельной заслонки 12 осуществляется при помощи исполнительного механизма 10. Для достиже- ния максимального тормозного эффекта при срабатывании моторного тормоза одновременно срабатывает гидравлический насос 5, для чего через клапан управления сжатый воздух из тормозной системы транспортного средства через магистраль 11, разветвляющуюся на первый и второй каналы, поступает как в исполнительный механизм 10, так и в гидравлический насос 5. Благодаря одновременному, т. е. синхронному срабатыванию гидравлического насоса 5 и исполнительного механизма 10 работа торможения выполняется как в такте сжатия, так и в такте выталкивания. Когда дроссельная заслонка 12 в выхлопном трубопроводе 8 двигателя закрывается, при помощи поршня 3 через плунжер 6 выпускной клапан 1 во время также сжатия открывается и сжатый воздух через выпускной клапан 1 дросселированно выпускается в закрытый дроссельной заслонкой 12 выхлопной трубопровод 8 двигателя, вследствие чего исчезает работа обратного расширения. Чтобы избежать слишком высокого подпора в выхлопном трубопроводе 8, дроссельная заслонка 12 по диаметру выполняется несколько меньшей, чем выхлопной трубопровод двигателя, за счет чего остается зазор, через который может выходить часть сжатого воздуха. Особенно благоприятно обратное действие сжатого воздуха на поршень другого цилиндра, выхлопной клапан которого находится как раз в открытом положении. На фиг. 3 представлена диаграмма фаз газораспределения поршня, впускного и выпускного клапанов, где ход открытия клапана или путь хода представлен в виде функции от угла поворота коленчатого вала. Отсюда можно видеть, что выпускной клапан в первой фазе открытия чуть больше, чем за 180о до верхней мертвой точки открывается в первой точке 13 и сразу за верхней мертвой точкой в точке 14 закрывается. Ход выпускного клапана в этой фазе открытия составляет около 1-2,5 мм. Сжатый воздух дросселированно через частично открытый выпускной клапан 1 выталкивается, преодолевая избыточное давление около 5-6 бар, которое создается из-за запирания дроссельной заслонки 12. Из-за выталкивания воздуха в такт сжатия обратное расширение исчезает. Основанные на расчетах исследования показали, что максимальное тормозное действие достигается, когда дополнительно к второй фазе открытия выпускного клапана при нормальной работе между точками 15 и 16 при помощи гидравлического насоса 5 инициируется первая фаза открытия в точках 13 и 14 между углами поворота коленчатого вала 180 40о перед верхней мертвой точкой (ОТ) и 40 40о за верхней мертвой точкой (ОТ). Преимущество этих моментов распределения состоит в том, что при максимуме тормозной мощности создается небольшая нагрузка на клапанный механизм двигателя и гидравлический клапанный запускной узел, так как окончательное давление сжатия уменьшено. Выполняемая при срабатывании моторного тормоза тормозная работа представлена на диаграмме ходов поршня на фиг. 4. Начиная с точки 17, воздух, преодолевая давление, создаваемое в выхлопном трубопроводе 8 двигателя и следуя кривой 19, выталкивается, пока в точке 18 не достигнет верхней мертвой точки. В последующем такте расширения давление падает, следуя второй кривой 20, пока в точке 17 не будет достигнута нижняя мертвая точка. После открытия выпускного клапана согласно нормальной работе двигателя (см. точки 15 и 16 на фиг. 3) наступает такт выталкивания, причем давление, начиная с точки 17 и следуя по третьей кривой 21, достигает снова верхней мертвой точки, а после открытия впускного клапана давление падает до величины давления в системе всасывания. Выполняемая в первой фазе открытия выпускного клапана тормозная работа показана площадью А1 с вертикальной штриховкой, а выполненная во второй фазе открытия выпускного клапана тормозная работа представлена площадью А2 с косой штриховкой. Моторный тормоз может использоваться и в ступенчатом режиме, если отдельно включать гидравлический насос 5 и дроссельную заслонку 12.Формула изобретения
1. МОТОРНЫЙ ТОРМОЗ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий выхлопной трубопровод дизеля с выпускными клапанами, кулачковый вал, толкатели клапанов с гидравлическими полостями, установленные с возможностью взаимодействия с кулачковым валом, поршни, установленные в гидравлических полостях толкателя и кинематически связанные с выпускными клапанами, гидравлический насос с цилиндрами, плунжеры, установленные в цилиндрах, кулачок, кинематически связанный с кулачковым валом с возможностью синхронного вращения с последним и с возможностью взаимодействия с плунжерами, причем каждая гидравлическая полость сообщена с цилиндром гидравлического насоса, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности торможения, тормоз снабжен дроссельной заслонкой, установленной в выхлопном трубопроводе и исполнительным механизмом, кинематически связанным с дроссельной заслонкой, причем исполнительный механизм выполнен с возможностью синхронного взаимодействия с гидравлическим насосом на режиме полной мощности торможения и с возможностью независимой работы от последнего на режимах частичной мощности торможения. 2. Тормоз по п. 1, отличающийся тем, что исполнительный механизм выполнен в виде поршневого пневмоцилиндра, сообщенного с магистралью сжатого воздуха тормозной системы транспортного средства. 3. Тормоз по п. 1, отличающийся тем, что исполнительный механизм выполнен в виде электрического устройства. 4. Тормоз по п. 1, отличающийся тем, что исполнительный механизм выполнен в виде гидроцилиндра. 5. Тормоз по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что магистраль сжатого воздуха сообщена с гидравлическим насосом. 6. Тормоз по п. 1, отличающийся тем, что профиль кулачка гидравлического насоса выполнен с возможностью открытия выпускных клапанов в диапазоне 180 40o угла поворота коленчатого вала до верхней мертвой точки воспламенения и с возможностью закрытия последних в диапазоне 40 40o после верхней мертвой точки воспламенения.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4www.findpatent.ru
В качестве вспомогательной тормозной системы автомобиля могут использоваться тормоза-замедлители различной конструкции и принципа действия. Тормоз-замедлитель – устройство, предназначенное для снижения скорости транспортного средства без использования рабочей тормозной системы.
Применение тормозов-замедлителей позволяет предотвратить перегрузку рабочей тормозной системы и ее перегрев из-за длительной интенсивной работы при движении на продолжительном спуске. В такой ситуации водителю приходится постоянно притормаживать, поскольку автомобиль стремится разогнаться под уклон, и его надо удерживать тормозами. Продолжительная нагрузка на фрикционную тормозную систему приводит к ее перегреву и преждевременному износу. На практике при продолжительных спусках водителям приходится периодически останавливать автомобиль и выжидать, пока остынут тормозные механизмы. А если автомобиль часто эксплуатируется в гористой местности, то затраты на ремонт и обслуживание тормозов резко возрастают. По этим причинам в качестве вспомогательной тормозной системы используются тормоза-замедлители.
Слово «замедлитель» в переводе на английский язык означает «retarder», поэтому тормоза-замедлители иногда называют ретардерами. Однако термин «ретардер» чаще применяется к специальным устройствам, которые устанавливаются на ведущие валы двигателя или трансмиссии с целью замедлять движение автомобиля при необходимости. Тормоза-замедлители, использующие тормозные свойства двигателя в компрессорном режиме, чаще называют просто вспомогательным тормозом, или горным тормозом.
В качестве тормозов-замедлителей на автотранспортных средствах обычно используются гидравлические, электрические, компрессорные и аэродинамические тормозные механизмы. Аэродинамические тормоза-замедлители иногда используются на скоростных и гоночных автомобилях. Они выполняются в виде специальных щитов, закрылков и парашютов, увеличивающих силу сопротивления воздуха, и используются для экстренного торможения автомобилей движущихся с большой скоростью. Использование обычных тормозных систем на таких автомобилях не всегда эффективно и безопасно.
Кроме того, существуют тормоза-замедлители, способные к рекуперации (накоплению) энергии при торможении с дальнейшим возвращением её при разгоне. К таковым, например, можно отнести инерционные замедлители с массивными маховиками. При затормаживании автомобиля энергия его движения посредством специальных устройств передается маховику, который при этом раскручивается. В дальнейшем энергия вращающегося маховика может быть использована для разгона автомобиля без существенных затрат топлива.
Простейшим примером использование тормоза-замедлителя является торможение двигателем – в этом случае прекращают (или уменьшают) подачу топлива в цилиндры, переводя двигатель в компрессорный режим работы. В результате двигатель начинает противодействовать движению, замедляя автомобиль. Если ретардер объединен с коробкой передач, его обычно называют «интардером», т. е. интегрированным в КПП.
***
Гидравлический (гидродинамический) тормоз-замедлитель конструктивно представляет собой гидромуфту, одно из колес которой закреплено неподвижно, а другое установлено на валу трансмиссии (за коробкой передач) и вращается вместе с валом. При включении ретардера его корпус и пространство между лопастями колес заполняется жидкостью. Центробежная сила, возникающая при вращении ротора, стремится вытеснить жидкость к внешней части корпуса, в то время как крыльчатка статора препятствует этому, изменяя направление потока жидкости таким образом, что она, воздействуя на лопасти ротора, оказывает замедляющее действие и притормаживает его. В выключенном состоянии, когда жидкости в корпусе замедлителя нет, лопасти вращаются свободно и практически не взаимодействуют. Тормозной момент гидравлического тормоза-замедлителя зависит от скорости вращения рабочего колеса и количества подаваемой жидкости. Гидравлические тормоза-замедлители имеют большую массу и малоэффективны при небольших скоростях движения автомобиля.
При работе гидравлического тормоза-замедлителя масло может сильно нагреваться, поэтому для его охлаждения используют специальные устройства. Одна из разновидностей гидравлического ретардера, называемая «акватардер», устанавливается в передней части двигателя и в качестве рабочей жидкости использует жидкость из системы охлаждения двигателя. Такой тормоз-замедлитель, принцип работы которого не отличается от любого другого гидродинамического устройства, не нуждается в принудительном охлаждении, что существенно упрощает его конструкцию.
***
Электрический (электродинамический) тормоз-замедлитель обычно располагают за коробкой передач. Он представляет собой массивный стальной диск (ротор), закрепленный на валу трансмиссии и вращающийся с валом относительно неподвижных электромагнитов, образующих статор. Торможение автомобиля происходит за счет работы, которая затрачивается на преодоление магнитного взаимодействия между вращающимся диском и электромагнитами. После включения ретардера ток от аккумулятора поступает на электрические обмотки статора, создавая магнитное поле, в котором вращается ротор. Возникающие вихревые токи создают поля, противоположные тем, что генерирует статор, препятствуя вращению ротора.
Электрические тормоза-замедлители высокоэффективны и обеспечивают плавность торможения автомобиля. Однако они имеют большую массу, дорогие в изготовлении и расходуют дополнительную энергию аккумуляторных батарей.
Как и в гидродинамических ретардерах, в процессе работы электродинамических замедлителей выделяется значительное количество тепла, поэтому их приходится охлаждать воздушным потоком, создаваемый специальной крыльчаткой. Кроме того, электродинамические ретардеры снабжены системой ограничения подачи тока в случае перегрева.
***
Компрессорный тормоз-замедлитель представляет собой моторный тормоз, использующий противодавление на выпуске при работе двигателя на компрессорном режиме. Механизм моторного тормоза устанавливают в приемной трубе глушителя. В корпусе механизма на валу закреплены заслонка и приводной рычаг. Для создания противодавления при торможении автомобиля приемная труба глушителя перекрывается заслонкой. Одновременно с этим прекращается подача топлива в цилиндры двигателя, и двигатель работает как компрессор. В результате тормозной момент двигателя возрастает почти в два раза по сравнению с моментом при обычном торможении двигателем. Компрессорный тормоз-замедлитель прост по конструкции и не требует больших затрат. Однако он малоэффективен при торможении автомобиля, движущегося на высших передачах.
***
Тормоза-замедлители обычно используются в сочетании с основными тормозными системами автомобиля (рабочей, запасной, а иногда и в сочетании со стояночной тормозной системой). Особенно это относится к компрессорным замедлителям, которые не в состоянии поддерживать скорость автотранспортного средства постоянной – при длительном спуске она будет постепенно нарастать. Поэтому водителю периодически приходится притормаживать посредством основной системы торможения.
***
Рабочая тормозная система
k-a-t.ru