Принцип работы распределителя тормозных усилий

Регуляторы тормозных сил. Антиблокировочные и противобуксовочные системы

Сила сцепления колес автомобиля с дорогой по аналогии с силой трения пропорциональна вертикальной нагрузке, а коэффициентом пропорциональности является коэффициент сцепления шин с дорогой (коэффициент трения). Этот коэффициент от человека не зависит. Он определяется состоянием дороги и шин. Но чем выше сила сцепления колес с дорогой при торможении, тем будет меньше тормозной путь автомобиля. Мы знаем также, что при торможении на машину действует сила инерции. Следовательно, произойдет перераспределение вертикальных нагрузок на колеса. Поэтому при торможении на них возникнут разные тормозные силы. В этом случае говорят о неодинаковой эффективности торможения колес разных осей. Чтобы эффективность была одинаковой, требуется регулировать тормозные силы с помощью специальных устройств. Регуляторы используют и для повышения эффективности торможения, когда машина движется порожней (без груза), так как при этом сила сцепления будет иной, чем в груженом состоянии.

Существуют статические регуляторы (для двух состояний машины — груженой и порожней) и автоматические регуляторы тормозных сил. Последние находят применение, например, в автомобилях КамАЗ.

Автоматические устройства предназначены для регулирования тормозных сил на колесах задней тележки при изменение осевой нагрузки в процессе торможения. Регуляторы способствуют максимальному использованию сил сцепления колес с дорогой при торможении, что повышает устойчивость движения автомобилей.

Известны пневматические и гидравлические регуляторы. Регулирование тормозных сил достигается за счет снижения давления подводимого к задним тормозам воздуха или тормозной жидкости (в зависимости от типа тормозной системы) при изменении вертикальной нагрузки на ось. Поскольку регуляторы гидравлического типа предназначены для легковых автомобилей (ВАЗ), рассматривать их не будем.

Зачем нужен регулятор тормозных усилий

Функцией регулятора является временное ослабление тормозной силы при резком торможении. Дело в том, что равномерно распределенное на заднюю и переднюю ось усилие способно привести к заносу автомобиля. Если же задние тормоза начинают работать чуть позже и слабее передних, подобного не происходит.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что колдун является элементом системы безопасности автомобиля, отчасти сохраняющим его устойчивость на дороге при экстренном нажатии на педаль тормоза. На современных моделях эту функцию выполняет ABS. Именно поэтому в использовании на производстве технически устаревшего устройства сегодня нет необходимости.

Комплектация и особенности работы механизма

Узел регулятора имеет стандартную комплектацию. К его основным элементам относятся:

• клапан,
• поршень с наклонным ребром,
• мембраны,
• толкатели клапана с приводом.

Действие механизма осуществляется по схеме:

• По трубам, находящимся внутри корпуса, передается воздух. Поршень регулирует напор подачи воздуха. При перекрытии клапана обеспечивается плавная работа системы.
• Регулирующие каналы крепятся к верхней части крана. На задних колесах крепятся тормозные камеры, подсоединенные к вторым каналам.
• Третий вывод ориентирован на работу с атмосферой. Когда КамАЗ сбавляет скорость, поршень смещается вниз за счет подачи воздуха из верхней части.
• Когда поршень дошел до упора, то он приводит в движение клапан. В результате воздух из первого канала поступит во второй, а далее подается на тормозные камеры.

Чтобы понять, исправен ли регулятор, необходимо разогнать авто до 40 км/ч, а затем резко затормозить, нажав на педаль. Если грузовик не «кидает» и он не кренится в одну сторону, то регулятор справляется со своими функциями.

Как устроен регулятор

Устройство механизма тормозных сил направлено на предотвращение блокировки задних колес на тот момент, когда происходит торможение машины. Поэтому автодеталь подсоединяется к балке заднего моста с помощью тяги и торсионного рычага. Сам регулятор совмещен с тормозным цилиндром, к которому подведен поршень. И при нажатии на рычаг выполняется воздействие на поршень.

Сама конструкция регулятора состоит из:

• Корпуса. Делится на 2 части. Одна соединяется с задними тормозами, вторая – с ГТЦ.
• Поршней. Обеспечивают процесс управления.
• Клапанов. Регулируют изменения осевых нагрузок при блокировке и разблокировке колес.

Можно ли обойтись без регулятора тормозных сил?

Следует понимать, что регулятор тормозных сил – это ваша страховка безопасности на дороге. Поэтому, вполне очевидно, что этот механизм в грузовике незаменим. И тут важно не только само наличие регулятора, но и его исправность.

Если регулятор работает некорректно (а простыми словами вышел из строя), то кузов будет заносить за счет того, что при торможении не будут стопориться должным образом задние колеса. Это может стать причиной аварийной ситуации, которая повлечет не только разрушения самого транспортного средства, но и может привести к человеческим жертвам.

Регулятор начинает работать в тот момент, когда задняя часть кузова при торможении приподнимается, а передняя опускается. При этом задние колеса еще продолжают вращаться, а передние реагируют на резкое торможение. Именно тот факт, что задние колеса снижают скорость позже передних позволяет избежать заносов и делает риск «клевания» автомобиля минимальным. То есть в момент торможение расстояние между задней балкой и днищем должно увеличиваться. И это возможно за счет перекрытия магистрали с жидкостью, которая подведена к задним колесам, поршнем регулятора. Так задние колеса продолжают вращаться, а не блокируются полностью.

Это и объясняет тот факт, что без регулятора сил торможения просто не обойтись, особенно в экстренных ситуациях.

Как правильно отрегулировать механизм

Чтобы контролировать управляемость грузовика на дороге, следует систематически проверять исправность всех его деталей и механизмов. Это касается и регулятора тормозных сил. О том, что механизм износился или требует корректировки, вы можете узнать по характерным признакам:

• При торможении транспортное средство уводит в сторону.
• При снижении скорости или торможении происходит занос.
• Есть срыв отклика колесной базы при попытке резкого торможения.

Чтобы проверить исправность «колдуна», вам не обязательно посещать сервисный центр. Можно сделать это самостоятельно. Для этого необходимо осмотреть целостность регулятора.

Стоит отметить, что не всегда дефекты в элементах автомобиля можно устранить путем ремонта. Часто регулятор лучше менять, чем ремонтировать. Так как это дает больше гарантий последующей безопасной эксплуатации, а также позволяет снизить расходы на восстановление функционала грузовика. И тут очень важно выбрать оригинальные запчасти, которые полностью соответствуют характеристикам модели. Ведь от этого зависит не только ходовая сила, комфорт управляемости, но и ваша безопасность, на которой экономить ни в коем случае нельзя.

Установка (снятие) регулятора давления

Для того чтобы снять регулятор давления тормозов «ВАЗ», необходимо выполнить следующие действия:

Отсоединяем рычаг привода от рычага задней подвески. Для этого по очереди демонтируем стопорное кольцо пальца, шайбу и серьгу.

Отсоединяем трубопроводы подачи тормозной жидкости, стараясь не допустить ее (жидкости) пролива.

Внимание! Перед демонтажем трубопроводов сделайте на них и соответствующих им гнездах отметки, что позволит вам не допустить перепутывания соединений в процессе монтажа.

Отворачиваем гайки фиксации кронштейна и демонтируем регулятор вместе с кронштейном и приводными рычагами.

Монтаж регулятора осуществляется в порядке, обратном приведенному выше.

В работе тормозов нет места оптимизму

Многие машины продолжают ездить с закисшим намертво регулятором, поскольку их владельцы не понимают всей роли этого простого устройства и даже не подозревают вообще о его существовании. Получается, что работа задних тормозов зависит от того положения поршня регулятора, в котором он закис и потерял подвижность. Машина или сильно проиграет в эффективности торможения, фактически работает только передняя ось, или наоборот, постоянно забрасывает зад при резком торможении из-за начинающегося заноса. Такое может проходить безнаказанно только до первого экстренного торможения с высокой скорости. После чего водитель даже понять ничего не успеет, настолько быстро окажется летящим на встречную полосу вперёд багажником.

Работу регулятора надо проверять при каждом ТО согласно инструкции. Поршень должен обладать подвижностью, зазор соответствовать норме. А стендовые показатели соответствовать паспортным данным. Избавляет от этих процедур лишь тот факт, что «колдун» давно не применяется в современных автомобилях, а его роль отведена электронной системе, устроенной и проверяемой совершенно иными способами. Но при покупке пожилого автомобиля о наличии такого устройства следует помнить.

Устройство автомобилей

При торможении вертикальные реакции на передних и задних колесах перераспределяются таким образом, что на передних колесах они увеличиваются, а на задних уменьшаются, поскольку автомобиль «клюет» под действием сил инерции.
При одинаковом давлении в тормозных приводах всех колес их тормозные механизмы создают равное тормозящее усилие, и это может привести к блокированию (движению без качения — скольжению) колес задней оси и, как следствие, заносу автомобиля.

Исключить этот негативный фактор можно дифференцированием тормозных усилий между колесами в зависимости от степени их силового контакта с дорогой – чем сильнее колесо прижато к дорожному полотну, тем большее тормозящее усилие к нему следует подводить. Если же колесо практически не имеет контакта с дорогой (не давит на нее), то и тормозить таким колесом не имеет смысла – оно просто перестанет вращаться и будет скользить по поверхности дорожного покрытия (блокируется). На современных автомобилях для дифференцирования тормозного усилия между колесами применяют регуляторы тормозных сил в сочетании с антиблокировочными системами.

Регуляторы тормозных сил ограничивают тормозные силы на задней оси автомобиля в зависимости от давления в тормозном приводе. Пропорционально силе нажатия на тормозную педаль и изменения нагрузки на заднюю ось. Они могут устанавливаться как в гидравлическом, так и в пневматическом тормозном приводе. Конструктивно и по принципу действия такие регуляторы могут существенно отличаться, но назначение у них одинаковое – перераспределить тормозящее усилие между осями в зависимости от степени контакта (прижатия) колес той или иной оси с дорогой.
Наиболее широко применяются регуляторы тормозных сил с пропорциональным клапаном и лучевые регуляторы тормозных сил.

Регулятор тормозных сил с пропорциональным клапаном

Регулятор с пропорциональным клапаном (рис. 1) применяется в гидроприводе легковых автомобилей с диагональным действием контуров. Через него тормозная жидкость поступает к обоим задним колесным цилиндрам.

Корпус 1 регулятора жестко закреплен на кронштейне, установленном на нижней части кузова автомобиля. На поршень 7 воздействует рычаг 8, связанный с балкой через упругий металлический рычаг или пружину.

В исходном положении тормозной педали камеры Б и Д, связанные с главным тормозным цилиндром, соединяются с камерами В и Г. При нажатии на тормозную педаль с ростом давления тормозной жидкости в камерах В и Г, поршень 7 и толкатель 4 начнут выдвигаться из корпуса, что приведет к посадке клапана 2 в седло 3 и перекрытию магистралей задних колес.

При увеличении нагрузки корпус автомобиля смещается относительно балки моста и усилие рычага 8 на поршень 7 увеличивается, т.е. выдвижение поршня 7 и дальнейшее срабатывание механизма регулятора будет происходить при большем давлении в главном тормозном цилиндре, что повысит эффективность задних тормозных механизмов.

При выходе из строя одной из диагоналей гидропривода регулятор обеспечивает работу исправной магистрали в нормальном режиме.

Более простую конструкцию имеют регуляторы, устанавливаемые в гидропривод с распределением контуров по мостам, так как в них всего одна камера, соединенная с главным тормозным цилиндром, и одна – с колесными цилиндрами.

Лучевой регулятор тормозных сил

В пневматическом тормозном приводе автомобиля КамАЗ-5320 применяется регулятор тормозных сил, позволяющий изменять давление воздуха в тормозных камерах колес задней тележки в зависимости от вертикальной нагрузки на оси в момент торможения. Взаимозависимость давлений воздуха в контурах передних колес и задней тележки, которую обеспечивает действие регулятора, представляет собой наклонную прямую линию (луч), поэтому такие регуляторы еще называют лучевыми. Он устанавливается на поперечину рамы в вертикальном положении и имеет гибкую механическую связь с балками моста (рис. 2).

Лучевой регулятор (рис. 3, а) имеет корпус, состоящий из двух частей 2 и 9, между которыми зажата мембрана 16. Большой ступенчатый поршень 14 связан с мембраной 16 с помощью кольцевой пружины 5, внутри ступенчатого поршня имеется клапан 13 с пружиной 12, прижимающей его к седлу.
На поршне по периметру выполнены наклонные ребра 7.
В верхнем корпусе 9 вставлена неподвижная вставка с аналогичными наклонными ребрами 6, нижние кромки которых проходят по границе с мембраной. Ребра 7 поршня находятся между ребрами 6 неподвижной вставки. Если поршень 14 находится в верхнем положении, то его ребра не касаются мембраны 16, и она опирается на поршень только в средней части, остальная же часть мембраны прилегает к неподвижным ребрам 6 вставки. Нижняя активная площадь мембраны в этом случае минимальна.

При опускании поршня 14 его ребра 7 начинают опираться на мембрану 16, и она при этом отходит от неподвижных ребер 6 вставки. Нижняя активная площадь мембраны возрастает. Таким образом, соотношение давлений на мембрану 16 снизу и на ступенчатый поршень 14 сверху равно соотношению их активных площадей.

Активная площадь верхней стороны поршня постоянна, а активная площадь мембраны меняется в зависимости от положения поршня.

В средней части корпуса регулятора находится подвижный толкатель 15, опирающийся на шаровую пяту 18, связанную через систему тяг с балками мостов, поэтому положение толкателя 15 зависит от прогиба рессор подвески задней тележки, т. е. нагрузки.
Снизу толкателя расположен поршень 19, полость под которым соединена трубкой 1 с выводом I подвода воздуха для обеспечения постоянного поджатия шаровой пяты 18 к толкателю 15. Через этот вывод регулятор соединяется с верхней секцией тормозного крана рабочей тормозной системы, через вывод II с тормозными камерами колес задней тележки. Вывод III через клапан 3 соединяет внутреннюю полость регулятора с атмосферой.

При отсутствии торможения (рис. 3, б) поршень находится в верхнем положении, клапан 13 закрыт и не упирается в седло толкателя. При этом тормозные камеры через вывод II, внутренний канал в толкателе и вывод III соединяются с атмосферой.

При торможении (рис. 3, в) воздух подается в регулятор через вывод I и поршень 14 перемещается вниз. В определенный момент клапан 13 упрется в седло толкателя 15 и закроет его внутренний канал, следовательно, тормозные камеры разобщатся с окружающей средой (атмосферой). Вслед за этим клапан 13 отойдет от седла в поршне и сжатый воздух через клапан и кольцевую щель между толкателем и поршнем поступает к выводу II и далее к тормозным камерам.

Следящее действие регулятора осуществляется следующим образом. Воздух, подающийся к тормозным камерам, одновременно попадает в полость А и с тем же давлением давит на мембрану 16 снизу. При достижении определенного давления сжатого воздуха поршень 14 с мембраной 16 поднимутся вверх.
Как только клапан 13 сядет в седло поршня, поступление сжатого воздуха из вывода I в вывод II прекратится.

Работа регулятора при изменении нагрузки на заднюю тележку будет осуществляться следующим образом. При максимальной нагрузке рычажный механизм, воздействуя на шаровую пяту 18, переместит толкатель 15 в верхнее положение. Для открытия клапана 13 необходимо незначительное перемещение поршня 14, при котором его ребра 7 не опустятся ниже ребер 6 неподвижной вставки. Активная площадь мембраны 16 при этом будет незначительной, и подъем поршня 14 вверх будет происходить при большем давлении в полости А снизу мембраны, а значит, сжатый воздух в тормозные камеры задней тележки будет подаваться под большим давлением.

При минимальной осевой нагрузке расстояние между задними мостами и регулятором будет наибольшим (рис. 3, г). Толкатель 15 при этом опустится в самое нижнее положение, и для открытия клапана 13 с целью подачи сжатого воздуха в вывод II поршень 14 должен максимально опуститься вниз.
В этом случае его ребра 7 опустятся ниже ребер 6 неподвижной вставки, что приведет к максимальному увеличению активной площади мембраны 16. Следовательно, равновесное положение наступит при значительно меньшем давлении в полости А, а значит, и давление сжатого воздуха в тормозных камерах в этом случае будет значительно меньшим.

Таким образом, регулятор в автоматическом режиме осуществляет дифференцирование тормозных сил между колесами переднего моста и задней тележки пропорционально распределению общей нагрузки на автомобиль между его передним мостом и задней тележкой. При этом регулятором учитываются не только статические нагрузки (вес автомобиля), но и инерционные нагрузки, возникающие при изменении скорости движения автомобиля.

Что такое регулятор давления тормозов? Как его заменить? Принцип работы!

Добро пожаловать!
Слышали где ни будь о такой вещи под названием «Регулятор давления задних тормозов»? Его ещё в сокращённом виде называют просто «Регулятор давления тормозов»! Но и это у него ещё не последнее название, так как его у него есть ещё одно название которое встречается гораздо чаще и которое пришло к нему из народа, а звучит оно просто «Колдун».

Если слышали о нём, то в таком случае сегодня вы узнаете для себя информацию изучив которую, в будущем у вас уже не останется вопросов про этот регулятор, а если и останутся то в таком случае задавайте их в комментариях и мы вам с радостью на них ответим!

Примечание!
Рассказывать об регуляторах давления, мы будем только на примере автомобилей «Вазовского» производства!

Краткое содержание:

• Местонахождение регулятора
• Периодичность замены регулятора
• Принцип работы регулятора
  • Простыми словами
  • Тяжелыми словами
• Замена и регулировка регулятора давления тормозов
• Дополнительный видео-ролик

Где находится регулятор давления тормозов на ВАЗ?

На многих автомобилях «ВАЗ» колдун располагается в основном в задней части автомобиля, но чтобы вы понимали сразу и в дальнейшем у вас не возникало вопросов по этому поводу, подмечаем что на автомобилях «ВАЗ» с системой «ABS» колдун не ставиться.

Если брать автомобили современного производства, такие как: «Приора», «Калина», «Гранта» а так же «ВАЗ 2108-ВАЗ 2115» и другие современные автомобили, то на них колдун в основном располагается в левой части, подробное местоположение колдуна указано на фото ниже:

Если брать автомобили классического семейства, в народе их ещё называют «Классика», то на них колдун располагается в правой задней части кузова автомобиля, подробнее смотрите на фото ниже:

Примечание!
Местонахождение колдуна обозначено цифрой «1»!

Когда нужно менять регулятор давления тормозов на ВАЗ?

Обычно при его выходе из строя, автомобиль при резком торможении начинает уводить в сторону. А при исправном регуляторе такого уже не наблюдается и машина тормозит ровно по своей траектории.

Но и на исправном регуляторе машину при резком торможении может унести в занос, а почему спросите вы! Да потому что в некоторых случаях чтобы регулятор работал исправно, его необходимо просто отрегулировать.

Примечание!
Регулятор нужно будет отрегулировать при следующих обстоятельствах: Во-первых если на автомобиле были заменены амортизаторы или же пружины на новые, а так же если была поменяна или же просто снята балка задней подвески. Проще говоря он подлежит регулировки, при любых значительных изменений дорожного просвета у автомобиля!

Как работает регулятор давления тормозов при торможении автомобиля?

Простыми словами:
При резком нажатие на педаль тормоза, задняя часть у автомобиля поднимается а передняя опускается и в связи с этим колдун начинает свою работу. После того как колдун начал работу, он тем самым не даёт задним колёсам у автомобиля тут же начать тормозить после нажатия на педаль, а зачем это нужно?

Всё дело в том, если задние колёса у автомобиля начнут тормозить в одно время вместе с передними, то появится очень большая вероятность того что автомобиль занесёт. А в том случае если задние колёса у автомобиля сработают с небольшим запозданием, то в такой ситуации гораздо меньше будет вероятность того что машину занесёт.

Примечание!
Более подробную работу колдуна, вы так же можете изучить в видео-ролике который вы найдёте в самом низу статьи!

Тяжелыми словами:
При торможении автомобиля, в задней его части увеличивается расстояние между днищем и задним мостом автомобиля. В то время пока расстояние увеличивается, рычаг от моста отпускает поршень который находится в колдуне и тем самым этот поршень перекрывает доступ тормозной жидкости к задним колёсам. А что у нас будет если доступ тормозной жидкости к задним колёсам перекрыт? Всё элементарно, колёса не будут блокироваться а будут продолжать крутиться.

Примечание!
Но в самом регуляторе присутствует ещё небольшая пружинка, благодаря которой поршень перекрывает не всю тормозную жидкость а лишь часть её и в связи с этим задние колёса у автомобиля всё же будут тормозить, но полностью блокироваться не будут!

Как заменить и отрегулировать регулятор давления тормозов на ВАЗ?

• Как заменить и отрегулировать колдун – на автомобилях «Самарского» семейства?

Дополнительный видео-ролик:
Нужен или нет регулятор давления тормозов? Если вас это интересует, то в таком случае посмотрите видео-ролик который расположен ниже:

Стояночная тормозная пневмосистема

При изменении положения рычага тормозного крана с ручным управлением 16 полностью сбрасывается рабочее давление сжатого воздуха в пружинном энергоаккумуляторе пневмоцилиндра 19. В таком состоянии усилие на колесные тормозные механизмы, прилагается за счет сил упругости пружин пневмоцилиндров. Одновременно сбрасывается давление воздуха в магистрали на участке от тормозного крана 16 с ручным управлением до крана управления тормозом прицепа 17. При стоянке автопоезда удержание прицепа осуществляется путем подачи давления в управляющую магистраль. Так как, Директивы Совета Европейского Экономического Сообщества (ККЕС) включают требование, чтобы грузовой автопоезд (грузовой автомобиль и прицеп) мог удерживаться на месте только за счет тормозной системы автомобиля, то в тормозной системе прицепа можно сбросить давление переводом рычага тормозного крана с ручным управлением в «Положение контроля». Это позволяет проверить, отвечает ли стояночная тормозная система автопоезда требованиям ККЕО.

Замена колдуна на тройник ваз 2114

Среди некоторых автолюбителей популярна такая техническая процедура как замена стандартного регулятора тормозных усилий на так называемый тройник.
Причинами такой замены, являются постоянные жалобы автовладельцев на проблемы с колдуном, к примеру:
— На изначально неправильную работу нового изделия;
— На закисание элемента. В результате отказ или неправильная работа системы торможения;
— Другие проблемы.

Иными словами, езда с неисправным колдуном чревата последствиями в виде заносов, что во время высокой скорости движения может привести к серьезным авариям и опрокидыванию автомобиля. И наоборот, езда без регулятора тормозных усилий, более безопасна (по сравнению с неисправным регулятором) за счет того, что в торможении участвуют только два передних колеса, задние не блокируются вовсе.

Некоторые автовладельцы просто избавляются от колдуна. В этом случае используются только передние колеса для торможения. Другие автолюбители устанавливают тройник вместо колдуна ваз 2114. Тройник обеспечивает одновременное блокирование, и соответственно равномерное распределение тормозных усилий между четырьмя колесами. У такого подхода есть свои плюсы и минусы.

Вот схема

Минусы использования тройника:
— Не комфортное и опасное торможение в условиях зимы (гололеда);
— Возможность заноса (в случаях опережения блокировки задних колес по сравнению с передними).

Плюсы:
— Более резкие и отзывчивые тормоза;
— Меньшая себестоимость детали;
— Увеличенный срок службы.

Внимание! Автопроизводитель не рекомендует самостоятельное модифицирование элементов тормозной системы. При неисправности регулятора, стоит произвести его замену и (или) настройку у профессионалов.