Гальмова система.

Класифікація гальмових систем.

Експлуатація будь-якого автомобіля допускається в тому випадку, якщо він має справну гальмівну систему. Гальмівна система необхідна на автомобілі для зниження його швидкості, зупинки й утримування на місці.
Гальмівна сила виникає між колесом і дорогою у напрямку, що перешкоджає обертанню колеса. Максимальне значення гальмівної сили на колесі залежить від можливостей механізму, що створює силу гальмування, від навантаження, що припадає на колесо, і від коефіцієнта зчеплення з дорогою. При рівності всіх умов, що визначають силу гальмування, ефективність гальмової системи залежатиме насамперед від особливостей конструкції механізмів, які виробляють гальмування автомобіля.
На сучасних автомобілях з метою забезпечення безпеки руху встановлюють кілька гальмових систем, що виконують різне призначення. За цією ознакою гальмівні системи поділяють на:
робочу,
запасну,
стояночную,
допоміжну.
Робоча гальмівна система використовується в усіх режимах руху автомобіля для зниження його швидкості до повної зупинки. Вона приводиться в дію зусиллям ноги водія, що додається до педалі ножного гальма. 
Ефективність дії робочої гальмової системи найбільша порівняно з іншими типами гальмових систем.
Запасна гальмова система призначена для зупинки автомобіля в разі відмови робочої гальмової системи. Вона робить менший гальмує дію на автомобіль, ніж робоча система. Функції запасної системи може виконувати найчастіше справна частина робочої гальмової системи або повністю стоянкова система.
Гальмівна система служить для утримування зупиненого автомобіля на місці, щоб виключити його мимовільне рушання (наприклад, на ухилі).
Допоміжна гальмівна система використовується у вигляді гальма-уповільнювача на автомобілях великої вантажопідйомності (МАЗ, КрАЗ, КамАЗ) з метою зниження навантаження при тривалому гальмуванні на робочу гальмівну систему, наприклад на довгому спуску в гірській або горбистій місцевості.

Будова гальмівної системи.

У загальному вигляді гальмівна система складається з гальмових механізмів та їх приводу. Гальмові механізми під час роботи системи перешкоджають обертанню коліс, внаслідок чого між колесами і дорогою виникає гальмівна сила, що зупиняє автомобіль. Гальмові механізми 2 розміщуються безпосередньо на передніх і задніх колесах автомобіля.
Гальмівний привід передає зусилля від ноги водія на гальмові механізми. Він складається з головного гальмового циліндра 5 з педаллю 4 гальма, гідровакуумного підсилювача 1 і з'єднують їх трубопроводів 3, заповнених рідиною.

Працює гальмова система так.

При натисканні на педаль гальма поршень головного циліндра тисне на рідину, яка перетікає до колісних гальмових механізмів. Оскільки рідина практично не стискається, то, перетікаючи по трубках до гальмових механізмів, вона передає зусилля натискання. Гальмові механізми перетворюють це зусилля в опір обертанню коліс, і настає гальмування. Якщо педаль гальма відпустити, рідина перетече назад до головного гальмового циліндра і колеса розгальмовуються. Гідровакуумного підсилювач 1 полегшує керування гальмовою системою, оскільки створює додаткове зусилля, що передається на гальмові механізми коліс. 
Схема гальмівної системи
Для підвищення надійності гальмових систем автомобілів у приводі застосовують різні пристрої, що дозволяють зберегти її працездатність при часткову відмову гальмівної системи. Так, на автомобілі ГАЗ-24 «Волга» для цього застосовують роздільник, який автоматично відключає при гальмуванні несправну частину гальмового привода в момент виникнення відмови.
Розглянутий принцип дії гальмової системи дозволяє уявити взаємодію основних елементів гальмівної системи, що має гідравлічний привід. Якщо в приводі гальмової системи використовується стиснене повітря, то такий привід називається пневматичним, якщо жорсткі тяги або металеві троси - механічним. Дія зазначених приводів має суттєві відмінності від гідроприводу і розглядається нижче.

Основні типи колісних гальмівних механізмів

У гальмових системах автомобілів найбільш поширені фрикційні гальмові механізми, принцип дії яких заснований на силах тертя обертових деталей про невращающіхся. За формою обертової деталі колісні гальмові механізми поділяють на барабанні та дискові.
Барабанний гальмівний механізм з гідравлічним приводом(рис. а) складається з двох колодок 2 з фрикційними накладками, встановлених на опорному диску 3. Нижні кінці колодок закріплено шарнірно на опорах 5, а верхні через сталеві сухарі впираються в поршні розтискного колісного циліндра 1. Стяжна пружина 6 притискає колодки до поршнів циліндра 1, забезпечуючи зазор між колодками та гальмовим барабаном 4 в неробочому положенні гальма. При надходженні рідини з приводу в колісний циліндр 1 його поршні розходяться й розсувають колодки до стикання з гальмовим барабаном, який обертається разом із маточиною колеса. Виникаюча сила тертя колодок про барабан викликає загальмування колеса. Після припинення тиску рідини на поршні колісного циліндра стяжна пружини 11 повертає колодки у вихідне положення і гальмування припиняється.
Розглянута конструкція барабанного гальма сприяє нерівномірному зносу передньої і задньої по ходу руху колодок. Це відбувається внаслідок того, що при русі вперед у момент гальмування передня колодка працює проти обертання колеса і притискається до барабана з більшою силою, ніж задня. Тому, щоб зрівняти знос передньої і задньої колодок, довжину передньої накладки роблять більше, ніж задньої, або рекомендують міняти місцями колодки через певний строк.

Колісний барабанний гальмівний механізм
В іншій конструкції барабанного механізму опори колодок розміщують на протилежних сторонах гальмового диска й привод кожної колодки виконують від окремого гідроциліндра. Цим досягається більший гальмівний момент і рівномірність зношування колодок на кожному колесі, обладнаному за такою схемою.
Барабанний гальмівний механізм з пневматичним приводом (рис. б) відрізняється від механізму з гідравлічним приводом конструкцією розтискного пристрою колодок. У ньому використовується для розведення колодок розтискний кулак 7, що приводиться в рух важелем 8, посадженим на вісь розтискного кулака. Важіль відхиляється зусиллям, що виникає у пневматичній гальмовій камері 9, яка працює від тиску стисненого повітря. Повернення колодок у вихідне положення при оттормажіваніі відбувається під дією стяжний пружини 11. Нижні кінці колодок закріплено на ексцентрикових пальцях 10, які забезпечують регулювання зазору між нижніми частинами колодок та барабаном. Верхні частини колодок підводяться до барабана при регулюванні зазора за допомогою черв'ячного механізму.

Колісний дисковий гальмовий механізм:
а - у зборі, б - розріз по осі колісних гальмівних циліндрів;
1 - гальмівний диск, 2 - шланги, 3 - поворотний важіль, 4 - стійка передньої підвіски,
5 - брудозахисні диск, 6 - клапан випуску повітря, 7 - шпилька кріплення колодок, 8, 9 - половини скоби,
10 - гальмівна колодка, 11 - канал підведення рідини, 12 - поршень малий, 13 - поршень великий
Колісний дисковий гальмовий механізм з гідроприводом складається з гальмового диска 1, закріпленого на маточині колеса. Гальмівний диск обертається між половинками 8 і 9 скоби, прикріпленої до стійки 4 передньої підвіски. У кожній половині скоби виточені колісні циліндри з великим 13 і малим 12 поршнями.
При натисканні на гальмівну педаль рідина з головного гальмового циліндра перетікає по шлангах 2 в порожнини колісних циліндрів і передає тиск на поршні, які, переміщуючись з двох боків, притискають гальмівні колодки 10 до диска 1, завдяки чому й відбувається гальмування.
Відпускання педалі викликає падіння тиску рідини в приводі, поршні 13 і 12 під дією пружності ущільнювальних манжет і осьового биття диска відходять від нього, і гальмування припиняється.

Переваги барабанних гальм:

низька вартість, простота виробництва;
мають ефект механічного самоусіленія. Завдяки тому, що нижні частини колодок пов'язані один з одним, тертя об барабан передньої колодки посилює притиснення до нього задньої колодки. Цей ефект сприяє багаторазового збільшення гальмівного зусилля, що передається водієм, і швидко підвищує гальмує дію при посиленні тиску на педаль.

Переваги дискових гальм:

при підвищенні температури характеристики дискових гальм досить стабільні, тоді як у барабанних знижується ефективність
температурна стійкість дисків вище, зокрема, через те, що вони краще охолоджуються більш висока ефективність гальмування дозволяє зменшити гальмівний шлях менші вагу і розміри
підвищується чутливість гальм
час спрацьовування зменшується
зношені колодки просто замінити, на барабанних доводиться робити зусилля на підгонку колодок щоб одягнути барабани
близько 70% кінетичної енергії автомобіля гаситься передніми гальмами, задні дискові гальма дозволяють знизити навантаження на передні диски
температурні розширення не впливають на якість прилягання гальмівних поверхонь.