Что такое тормозной цилиндр, принцип работы, разновидности

Что такое тормозной цилиндр, принцип работы, разновидности

Тормозной цилиндр — это силовой механизм, участвующий в превращении тормозного усилия в механическую энергию. Обеспечивает прижатие тормозных колодок к барабанам или тормозным дискам, что необходимо для торможения машины.

Условно все тормозные цилиндры делят на две категории. Первая включает главный, вторая — колесные и рабочие тормозные цилиндры. Рассмотрим более детально конструкцию цилиндров и специфику их работы.

Тормозные цилиндры: для чего необходимы в авто

Тормозной цилиндр, независимо от типа и особенностей размещения в конструкции тормозной системы, является силовым механизмом. Цилиндр, в момент нажатия на педаль тормоза, обеспечивает превращение давления сжатого воздуха в механическую энергию. Благодаря рычажной передаче, энергия передвигается к тормозным колодкам, что обеспечивает прижатие этих деталей к диску тормозного узла. На этом этапе снижается скорость авто вплоть до полной остановки.

Тормозные цилиндры, независимо от типа, не относятся к расходникам автомобиля. В случае выхода из строя эти механизмы подлежат ремонту. Покупка и установка новых тормозных цилиндров оправдана лишь при механических повреждениях корпуса.

Главный тормозной цилиндр: из чего состоит и как работает

В подкапотном пространстве механизм находится возле стенки, разделяющей моторный отсек и пространство салона. На фото в качестве примера показан главный тормозной цилиндр, установленный на Volkswagen Polo.

1. Корпуса (номер 1 на схеме): сделан из чугуна или износостойкого сплава стали.
2. Двух поршней (2, 3).
3. Толкателя (5).
4. Втулки (4).

Также конструкция дополнительно включает пружины, ограничитель, гидравлические манжеты, служащие уплотнителями.

Если транспортное средство оснащается вакуумным усилителем тормозов, он прикреплен к стенке главного тормозного цилиндра. Оба механизма образуют единый блок. Практическая ценность вакуумного усилителя заключается в создании дополнительного усилия, которое воздействует на педаль. Благодаря этому, водителю не нужно прикладывать много сил и буквально вдавливать педаль в пол, чтобы сбросить скорость или остановить авто.

Вакуумный усилитель состоит из атмосферной и вакуумной части. Атмосферная часть находится возле педали тормоза, вакуумная часть — на уровне главного тормозного цилиндра. С помощью обратного клапана вакуумная часть присоединена к впускному коллектору, который выступает в роли источника разрежения. Благодаря разрежению, оказывается дополнительное силовое воздействие на педаль тормоза.

Слаженную работу тормозных узлов обеспечивает главный тормозной цилиндр с двумя секциями. Каждая такая секция взаимосвязана с одним гидравлическим контуром. К примеру, в тех моделях машин, в которых крутящий момент передается на задний привод, первый контур связан с тормозами передних колес, второй — с тормозами задних колес. Если же трансмиссия организована так, что передача крутящего момента обеспечивается на передние колеса, первый контур будет участвовать в остановке правого переднего и левого заднего колеса, второй — правого заднего и правого переднего колеса.

Над главным цилиндром вы найдете бачок с контрольными отметками “минимум (min)” и “максимум (max)”. В его полости находится тормозная жидкость. Пропускные и компенсационные отверстия обеспечивают соединение емкости с секциями. Сам бачок непосредственно участвует в восстановлении нормального объема жидкости в тормозной системе.

Работает механизм согласно такой схеме:

1. В корпус встроена пара поршней, оснащенных пружинами и гибкими манжетами, которые играют роль уплотнителей. Как только нога нажимает на педаль тормоза, усилие перемещается на шток вакуумного усилителя. Он давит с определенной силой на поршень первого контура.
2. Двигаясь, шток полностью блокирует компенсационное отверстие и создает оптимальные условия для быстрого нагнетания давления в контуре.
3. Повышающееся давление вызывает нагнетание давления и в полости другого контура.
4. Через пропускное отверстие в пустые зоны, оставшиеся после перемещенных поршней, проникает тормозная жидкость.
5. Поршни продолжают ограниченно двигаться. Ограничителями в данном случае служат упоры и пружина.
6. Когда показатели давления достигают допустимого максимума, тормоза срабатывают, и авто останавливается.
7. Сразу же после того, как остановилась машина, поршни становятся на свои места. Показатели давления в полостях контуров падают к показателям атмосферного давления.
8. В процессе возвращения поршней жидкость через перепускное отверстие попадает обратно в полость бачка главного цилиндра.

Признаки неисправности главного тормозного цилиндра

Даже не столь серьезные, как может показаться, неисправности главного тормозного цилиндра приводят к нарушенной работе тормозов, что негативно влияет на управляемость авто. Разгерметизация одного из гидравлических контуров входит в перечень наиболее распространенных неполадок. Возникает из-за чрезмерного износа манжет, выполненных из бутадиен-нитрильного каучука. Материал в процессе износа истончается и растрескивается. В таком состоянии манжета перестает выполнять свою функцию, а тормозной цилиндр начинает перепускать тормозную жидкость. Как результат, тормозная жидкость перетекает внутри самого цилиндра. Нарушение целостности контура приводит к неправильному давлению в обоих контурах. В то же время наполненность расширительного бачка не меняется.

Особенности работы механизма при такой неполадке напрямую зависят от того, какой именно контур разгерметизировался:

• Если разгерметизировался первый контур: один поршень до момента контакта с другим поршнем двигается по цилиндру, и это приведет к активизации тормозов второго контура. Первый контур окажется не задействованным в процессе торможения, что приведет к нарушению баланса давления в цилиндре.
• Если разгерметизировался второй контур: движение второго поршня обеспечится движущимся первым клапаном. Сам же поршень будет двигаться до момента упирания торцом в цилиндр. На этом этапе нагнетается давление в первом контуре, и запускается работа тормозов. При этом во втором контуре давление падает.

Нарушение баланса давления приводит к неправильному распределению тормозного усилия. Как результат, увеличивается ход педали тормоза. При торможении машину на ходу отводит в сторону. Проблема усугубляется на неровном или скользком (влажном, заснеженном) дорожном покрытии.

Какие еще возникают нарушения работы главного тормозного цилиндра:

1. Разрыв или чрезмерное растяжение пружин. Педаль после торможения подозрительно медленно возвращается в начальное положение. Также возможно ее “зависание” при возвращении. В то же время аналогичным образом проявляет себя поломка механизма самой педали.
2. Естественный износ главного тормозного цилиндра. Проявляет себя скрипением и свистом тормозных колодок при торможении. Цилиндр с исчерпанным эксплуатационным ресурсом уже не может создавать давление, которое должно обеспечивать полноценное прижатие колодок к диску. Неполадка проявляется посторонними звуками при попытках снизить скорость или остановить транспортное средство. Нужно учесть, что скрежет, писк и свист, раздающийся при торможении, часто взаимосвязан с износом других компонентов тормозной системы.
3. Разбухание уплотнительных манжет. Из-за использования неправильно подобранной или некачественной тормозной жидкости материал манжет набухает. Как результат, при эксплуатации машины приходится прикладывать больше усилий, надавливая на педаль тормоза. Также отмечается укорочение хода педали. В то же время аналогичным образом может проявлять себя поломка вакуумного усилителя. Провоцирующим фактором также может быть скопление пыли, ржавчины, грязи внутри тормозных трубок.
4. Нарушение нормального передвижения тормозной жидкости по магистралям или заклинивание поршня. При такой неполадке водитель отпускает педаль тормоза, но колодки не разжимаются и удерживают диск. Однако нарушенное взаимодействие дисков и колодок также может возникать из-за подклинивания направляющих суппорта.
5. Чрезмерная жесткость материала манжет или нарушение его целостности. Педаль тормоза при нажатии проваливается и становится чрезмерно мягкой. Само торможение замедляется, что негативно влияет на управляемость авто. Однако педаль может проваливаться и при завоздушивании тормозной системы. Если проблема все-таки в завоздушивании, правильная прокачка тормозов поможет устранить неполадку.

Как самостоятельно проверить главный тормозной цилиндр

Вы можете как самостоятельно, так и с ассистентом определить, не нарушена ли герметичность контуров. Выполнить все работы можно как на стоянке, так и в гараже.

Самостоятельная проверка:

1. Откройте капот и найдите главный тормозной цилиндр. Отсоедините механизм от тормозных трубок.
2. Для штуцеров подберите винты. На данном этапе они будут служить заглушками. Аккуратно вкрутите винты в штуцеры.
3. Заведите авто, выжимайте педаль тормоза и одновременно наблюдайте за ее движением.

Если педаль лишь немного проседает, а вы ощущаете сопротивление, баланс давления в контурах цилиндра не нарушен (контуры герметичны). О несущественном перепускании тормозной жидкости свидетельствует плавное проваливание педали до конца в процессе нажатия. Если педаль проваливается сразу же, это свидетельствует о сильном износе манжет. Из-за истончения или растрескивания уплотнителей наблюдается значительное нарушение баланса давления в контурах цилиндра.

Проверка вдвоем с помощником:

1. Найдите расширительный бачок и откройте его.
2. В это же время ваш напарник должен завести машину и начать выжимать педаль тормоза.
3. Пока ассистент находится в салоне авто, внимательно наблюдайте за уровнем тормозной жидкости в бачке.

Если при нажатии уровень жидкости незначительно падает, но возвращается к начальной отметке при отпускании педали, с герметичностью контуров все в порядке. Если же при аналогичных действиях уровень жидкости незначительно повышается, а на ее поверхности появляются пузырьки воздуха, можно сделать вывод о разгерметизации контура.

Нарушение баланса давления приводит к неправильному распределению тормозного усилия. Как результат, увеличивается ход педали тормоза. При торможении машину на ходу отводит в сторону. Проблема усугубляется на неровном или скользком (влажном, заснеженном) дорожном покрытии.

При обнаружении любых признаков поломок тормозной системы обратитесь в проверенный автосервис, где используется профессиональный инструмент и оборудование.

Колесные тормозные цилиндры: особенности конструкции

Цилиндрами данного типа оснащаются модели авто с дисковыми тормозами. Каждый колесный (передний) цилиндр находится в суппорте и имеет вид полости, в которую через уплотнитель входит поршень. На его обратной стороне находится канал со штуцером, соединяющий цилиндр с контуром тормозов. Количество колесных цилиндров в суппорте каждого колеса варьируется в пределах от 1 до 3.

Принцип работы колесных цилиндров

При торможении нагнетается давление, воздействующее непосредственно на тормозную жидкость. Она выталкивает каждый поршень, в результате чего они прижимают колодки к диску, обеспечивая торможение авто.

Задние (рабочие) тормозные цилиндры: особенности конструкции

Это независимые механизмы, которые обеспечивают раздвижение тормозных колодок при торможении авто, оснащенного тормозами барабанного типа. Задний тормозной цилиндр находится между колодками барабанных тормозов и встроены в суппорты. Конструкция представлена цельным корпусом, выполненным из износостойких и прочных сплавов стали или алюминия. С его торцевых сторон размещены поршни с манжетами. Область между поршнями заполнена тормозной жидкостью.

Наружная сторона каждого поршня оснащена упорами для соединения с колодками. Снаружи цилиндры оснащены штуцерами, которые играют роль соединительных элементов. Рабочие цилиндры находятся в обоих задних колесах.

Принцип работы задних (рабочих) цилиндров

При попытках сбросить скорость средняя часть цилиндра наполняется тормозной жидкостью, в результате чего поршни выталкиваются и начинают взаимодействовать с колодками. На данном этапе колодки прижимаются к внутренней поверхности вращающегося барабана, в результате чего снижается скорость автомобиля.

Признаки неисправности колесных и рабочих тормозных цилиндров

При износе цилиндров в первую очередь окисляются поршни, провоцируя заклинивание. Нарушение целостности уплотнительных манжет — еще одна распространенная причина нарушения работы цилиндров. Другим серьезным признаком выхода из строя колесных и рабочих цилиндров из-за изношенных манжет считают течь тормозной жидкости. Выявить проблему просто: во время стоянки под колесами образуются лужи с яркими цветными разводами на поверхности. При незначительной течи следы тормозной жидкости остаются на покрышках и тормозных дисках.

Что еще можно расценивать как проявление неисправностей:

• увод машины с прямой траектории при торможении;
• частичная блокировка колеса, тормозной узел которого оснащен поломанным цилиндром;
• чрезмерная твердость педали тормоза.

Как только вам удалось выявить как минимум один из упомянутых настораживающих признаков, необходимо обратиться на проверенную СТО. Диагностика тормозной системы, в том числе и тормозных цилиндров, проводится на специальных стендах. Они представляют собой комплексы, состоящие из нескольких горизонтальных роликовых элементов, выдерживающих большие нагрузки. На ролики машина поочередно заезжает одной осью. На стенде колеса авто вращаются, благодаря чему автомеханики оценивают силу, воздействующую на ролики стенда при торможении. Диагностика с помощью стенда позволяет оперативно определить специфику неполадок тормозов.

Ремонтировать и менять механизмы тормозов, включая цилиндры всех типов, должен квалифицированный мастер. Любые неумелые действия лишь вызовут более серьезные проблемы с тормозной системой. Если машина была куплена в салоне, а гарантийный срок ее обслуживания еще не истек, обратитесь в дилерский автосервис.

https://turboday.com.ua/chto-takoe-tormoznoj-tsilindr-printsip-raboty-raznovidnosti/