Для чего нужен тормозной цилиндр

Главный тормозной цилиндр

Главный тормозной цилиндр – центральный конструктивный элемент рабочей тормозной системы. Он преобразует усилие, прикладываемое к педали тормоза, в гидравлическое давление в тормозной системе. Работа главного тормозного цилиндра основана на свойстве тормозной жидкости, не сжиматься под действием внешних сил.

На современных автомобилях устанавливается двухсекционный главный тормозной цилиндр. Каждая из секций обслуживает свой гидравлический контур. Для переднеприводных автомобилей один из контуров объединяет, как правило, тормозные механизмы правого переднего и левого заднего колес, второй – левого переднего и правого заднего колес. В заднеприводных автомобилях рабочая тормозная система построена несколько иначе. Первый контур обслуживает тормоза передних колес, второй – задних колес.

Главный тормозной цилиндр закреплен на крышке вакуумного усилителя тормозов. Над цилиндром расположен двухсекционный бачок с запасом тормозной жидкости, который соединяется с секциями главного цилиндра через компенсационные и перепускные отверстия. Бачок служит для пополнения жидкости в тормозной системе в случае небольших ее потерь (утечки, испарение). Стенки бачка прозрачные, на них выполнены контрольные метки, что позволяет визуально отслеживать уровень тормозной жидкости. В бачке также устанавливается датчик уровня тормозной жидкости. При падении уровня тормозной жидкости ниже установленного на панели приборов загорается сигнальная лампа.

В корпусе главного тормозного цилиндра расположены друг за другом (тандемом) два поршня. В первый поршень упирается шток вакуумного усилителя тормозов, второй поршень установлен свободно. Уплотнение поршней в корпусе цилиндра выполнено с помощью резиновых манжет. Возвращение и удержание поршней в исходном положении обеспечивают две возвратные пружины.

— Схема главного тормозного цилиндра —

1. шток вакуумного усилителя тормозов;
2. стопорное кольцо;
3. перепускное отверствие первого контура;
4. компенсационное отверстие первого контура;
5.первая секция бачка;
6. вторая секция бачка;
7. перепускное отверстие второго контура;
8. компенсационное отверстие второго контура;
9. возвратная пружина второго поршня;
10. корпус главного цилиндра;
11. манжета;
12. второй поршень;
13. манжета;
14. возвратная пружина первого поршня;
15. манжета;
16. наружная манжета;
17.пыльник;
18. первый поршень

— Принцип работы главного тормозного цилиндра —

При торможении шток вакуумного усилителя тормозов толкает первый поршень. При движении по цилиндру поршень перекрывает компенсационное отверстие. Давление в первом контуре начинает расти. Под действием этого давления перемещается второй контур, давление во втором контуре также начинает расти. В образовавшиеся при движении поршней пустоты заполняются через перепускное отверстие тормозной жидкостью. Перемещение каждого из поршней происходит до тех пор, пока позволяет возвратная пружина. При этом в контурах создается максимальное давление, обеспечивающее срабатывание тормозных механизмов.

При окончании торможения поршни под действием возвратных пружин возвращаются в исходное положение. Когда поршень проходит через компенсационное отверстие, давление в контуре выравнивается с атмосферным давлением. Даже если тормозная педаль отпускается резко, разряжения в рабочих контурах не создается. Этому препятствует тормозная жидкость, заполнившая полости за поршнями. При движении поршня эта жидкость плавно возвращается (перепускается) в бачек через перепускное отверстие.

Если в одном из контуров произойдет утечка тормозной жидкости, другой контур будет продолжать работать. Например, при утечке в первом контуре первый поршень беспрепятственно переместиться по цилиндру до соприкосновения со вторым поршнем. Второй поршень начинает перемещаться, обеспечивая срабатывание тормозных механизмов во втором контуре.

При утечке во втором контуре, работа главного тормозного цилиндра происходит несколько иначе. Движение первого поршня вовлекает в движение второй поршень, который не встречает препятствий на своем пути. Он двигается до достижения упором торца корпуса цилиндра. После чего давление в первом контуре начинает расти, обеспечивая торможение автомобиля.

Несмотря на то, что ход педали тормоза при утечке жидкости несколько увеличивается, торможение будет достаточно эффективным.

Как работает главный тормозной цилиндр

Гидравлическая система привода тормозов автомобиля начинается с устройства, которое должно преобразовать механическое усилие на педали в давление рабочей жидкости. В этой роли выступает гидроцилиндр, названный по занимаемому им месту «главным». При этом все прочие не являются второстепенными, их именуют рабочими или исполнительными.

1 Назначение ГТЦ в автомобиле
2 Принцип работы
3 Устройство
4 Основные неисправности
5 Как проверить и прокачать главный тормозной цилиндр

Назначение ГТЦ в автомобиле

Начинается торможение с нажатия педали. Пока можно не рассматривать всевозможные умные системы помощи водителю, которые прекрасно справляются и при без его участия.

Максимум, что поддержит ногу человека, пожелавшего замедлить автомобиль, это вакуумный усилитель тормозов (ВУТ), расположенный между педальным узлом и первым гидравлическим устройством в цепочке, заканчивающейся тормозными колодками.

Совместное действие мускульной силы и атмосферы через мембрану ВУТ должно повысить давление во всей гидросистеме. Если в дело не вмешиваются клапаны и насосы системы АБС, то это давление одинаково в любой точке.

Жидкости несжимаемы, именно поэтому они и применены в тормозах легковых автомобилей. До этого использовались не менее несжимаемые твёрдые тела в виде тяг и тросиков привода колодок первых машин.

Непосредственно давление создаётся именно поршнем главного тормозного цилиндра (ГТЦ). За счёт несжимаемости оно очень быстро нарастает, каждый водитель чувствовал, как твердеет педаль под ногой после выбора её свободного хода.

Сброс давления после отпускания педали и пополнение магистралей жидкостью, когда это потребуется, тоже являются функциями ГТЦ.

Принцип работы

Одноконтурные ГТЦ, где имелся всего один поршень, уже не встречаются в автомобилях, поэтому рассматривать стоит лишь двухконтурный. Он отличается наличием двух поршней, каждый из которых отвечает за давление в своей ветке системы.

Таким образом тормоза дублируются, чего требует обеспечение безопасности. Если возникнет утечка жидкости, то оставшаяся в исправности ветка позволит остановить машину без применения стояночного тормоза и прочих аварийных приёмов.

Первый поршень непосредственно соединён со штоком педали. Начав движение вперёд, он перекрывает перепускные и компенсационные отверстия, после чего усилие через объём жидкости будет сразу же передано на колодки первого контура. Они прижмутся к дискам или барабанам, и начнётся замедление с помощью сил трения.

Взаимодействие со вторым поршнем производится через короткий шток с возвратной пружиной и жидкость первого контура. То есть поршни соединяются последовательно, отсюда такие ГТЦ и получили название тандемных. Поршень второго контура работает аналогично на свою ветку системы.

Обычно рабочие колёсные цилиндры работают по диагонали, то есть в каждый контур подключено одно переднее и одно заднее колесо. Так сделано с целью в любом случае задействовать передние, более эффективные тормоза, хотя бы частично.

Но встречаются машины, в которых по конструкционным причинам один контур работает только на передние колёса, а второй на все четыре, для чего используются дополнительные наборы колёсных цилиндров.

Устройство

В состав ГТЦ входят:

корпус со штуцерами, подводящими жидкость от расходного бачка и отводящими к магистралям рабочих цилиндров;
поршни первого и второго контуров;
уплотнительные резиновые манжеты, расположенные в проточках поршней;
возвратные пружины, сжимающиеся при движении поршней;
пыльник, прикрывающий место входа штока от ВУТ или педали в углубление тыльной стороны первого поршня;
резьбовая пробка, закрывающая цилиндр с торца, открутив которую можно собрать или разобрать цилиндр.

Компенсационные отверстия расположены в верхней части корпуса цилиндра, они могут перекрываться при движении поршней, разобщая полость высокого давления и расходный бачок с запасом жидкости.

По теме: Что такое тормозной суппорт и как он работает (виды, устройство, ремонт)

Сам бачок обычно прикреплён непосредственно к цилиндру через уплотняющие манжеты, хотя может быть и вынесен в иное место подкапотного пространства, а соединение производится через шланги низкого давления.

Основные неисправности

Поломки в главном тормозном цилиндре практически исключены, а все неисправности связаны с пропусканием жидкости через уплотнения:

износ и старение уплотнительных манжет со стороны штока, жидкость уходит в полость вакуумного усилителя или при его отсутствии в салон, на ноги водителю;
аналогичные нарушения работы манжет на поршнях, цилиндр начинает перепускать одним из контуров, педаль проваливается, торможение ухудшается;
подклинивания поршней из-за коррозии их самих и зеркала цилиндра, а также при потере упругости возвратных пружин;
увеличение хода и снижение жёсткости педали при торможении из-за завоздушивания тормозной магистрали.

Для некоторых автомобилей до сих пор сохранились в каталогах запасных частей ремонтные комплекты с поршнями и манжетами. Как и рекомендации по удалению дефектов поверхности цилиндров наждачной бумагой.

Практически это занятие особого смысла не имеет, заметно продлить ресурс отработавшего своё ГТЦ вряд ли получится, а ездить с ненадёжным гидроцилиндром тормозов, который не зря называется главным, неприятно и опасно. Поэтому в подавляющем числе случаев цилиндр меняется на новый в сборе.

Как проверить и прокачать главный тормозной цилиндр

Проверяется ГТЦ по симптомам возникшей проблемы с тормозами. Обычно это проваливающаяся или ставшая мягкой педаль с увеличенным ходом. Если проверка всех рабочих цилиндров и шлангов не даёт признаков неисправности, значит заключена она в главном, который и следует заменить.

Можно приблизительно оценить работоспособность, ослабляя поочерёдно штуцеры тормозных трубок от ГТЦ и наблюдая за интенсивностью утечек при нажатии на педаль. Но особой необходимости в этом нет, поработавший ГТЦ заменяется при малейших подозрениях, безопасность дороже.

Это надо знать: 4 способа восстановления аккумулятора автомобиля в домашних условиях

При замене цилиндр заполняется свежей жидкостью, а лишний воздух уходит в бачок через перепускные отверстия, поэтому особой необходимости в отдельной прокачке нет. Достаточно многократного нажатия на педаль при общей прокачке системы через клапаны рабочих механизмов.

Если же по какой-то причине потребуется прокачать и ГТЦ, то для этого, работая вдвоём, последовательно перекрываются выходные штуцеры, кроме одного. Через него и уходит воздух путём открывания его перед нажатием педали и закрытием перед отпусканием.

Нет необходимости даже отсоединять трубки, достаточно их «подрывать», слегка ослабляя накидную гайку. При этом надо следить за достаточным количеством жидкости в бачке.

Сохранность цилиндра и обеспечение его долгой службы обеспечивается своевременной регламентной заменой тормозной жидкости с промывкой системы. Со временем туда попадает вода, забираемая гигроскопичным составом из воздуха.

В результате не только падает температура кипения, что опасно, но и начинается коррозия поверхностей поршней и цилиндров, а манжеты теряют эластичность. Процедуру рекомендуется проводить раз в два года.

Тормозной цилиндр описание,устройство,принцип работы,неисправности,фото.

Механические устройства для остановки транспортного средства содержат большое количество составляющих, но наиболее значимые из них — тормозные цилиндры, являющиеся основой всей этой конструкции.

Предназначен главный тормозной цилиндр (ГТЦ) для того, чтобы видоизменять сжатие воздуха в усилителе при нажатии на рычаг тормоза в мощные давления жидкости, запуская весь механизм.

Принцип работы главного тормозного цилиндра

Устройство главного тормозного цилиндра

Главный цилиндр располагается на крышке вакуумного усилителя тормозов. Конструктивная схема главного тормозного цилиндра следующая:

корпус
бачок (резервуар) ГТЦ
поршень (2 шт.)
возвратные пружины
уплотнительные манжеты

Бачок с жидкостью главного тормозного цилиндра расположен непосредственно над цилиндром и соединен с его секциями через перепускные и компенсационные отверстия. Бачок необходим для восполнения жидкости в системе тормозов в случае ее утечки или испарения. Уровень жидкости можно отслеживать визуально за счет прозрачных стенок бачка, где находятся контрольные метки.

Кроме того, за уровнем жидкости следит специальный датчик, расположенный в бачке. В том случае, когда жидкость опускается ниже установленной нормы, загорается сигнальная лампа, расположенная на панели приборов.

В корпусе ГТЦ расположены два поршня с возвратными пружинами и резиновыми уплотнительными манжетами. Манжеты нужны для уплотнения поршней в корпусе, а пружина обеспечивает возврат и удержание поршней в исходном положении. Поршни обеспечивают нужное давление тормозной жидкости.

Главный тормозной цилиндр может быть дополнительно оборудован датчиком перепада давления. Последний необходим для предупреждения водителя о неисправности в одном из контуров по причине потери герметичности. Датчик давления может располагаться как в главном тормозном цилиндре, так и в отдельном корпусе.

Возможные неисправности

В процессе эксплуатации главный тормозной цилиндр, как и все механизмы автомобиля, приходит в негодность, что влечет за собой ремонт либо замену деталей. В основном причиной может стать неравномерное распределение тормозной жидкости внутри конструкции. Диагностику неисправностей проводят сначала, используя внешний осмотр: проверяют наличие дефектов и протечки тормозной жидкости. Затем проверяют работоспособность узла: при обычном надавливании штока заеданий и проваливания не должно быть.

Рабочий тормозной цилиндр, как правило, при долгом использовании подвергается износу, а также поражается ржавчиной с внутренней стороны. Это – следствие попадания посторонних веществ (воды, кислорода) в тормозную жидкость. Существуют и такие нюансы, как: изнашивание уплотнительной манжеты и пружин возврата, их задирания, также ветхость зеркала устройства. Такие нарушения требуют обязательного ремонта либо замены.

Среди других факторов, по которым колесный тормозной цилиндр ломается, выделяют разгерметизацию его. Выявляется это при внешнем осмотре: остается характерный след и присутствует сильный запах, уровень жидкости будет быстро понижаться. Колесный тормозной цилиндр, в котором набухли уплотнительные чехлы снаружи, свидетельствует о негодности и внутренних уплотнителей.

Аварийный режим

Стоит отметить высокую надежность системы. И даже если будут неисправности главного тормозного цилиндра (ВАЗ — не исключение), автомобиль исправно затормозит. Это обеспечивает второй аварийный контур. Если произошла утечка в первом, поршень переместится в цилиндре до соприкосновения со вторым. А далее он начнет перемещаться, обеспечивая исправную работу тормозных механизмов. Но если наблюдаются утечки во втором контуре, работа механизма будет немного отличаться. Первый поршень будет толкать собой второй, пока он не упрется в верхнюю часть металлического корпуса. Далее уровень давления в первом контуре возрастает и автомобиль начинает тормозить. И несмотря на то что система работает в аварийном режиме, машина успеет затормозить в случае необходимости.

При утечке во втором контуре работа главного тормозного цилиндра происходит иначе. Первый поршень выталкивает второй, после чего он двигается до верхней части металлического корпуса. Уровень давления в первом контуре растет. Автомобиль начинает тормозить. Разумеется, имея такие неисправности главного тормозного цилиндра, эксплуатировать автомобиль без ремонта просто опасно. Но доехать до ближайшего гаража или СТО – возможно.

А что будет — если один из контуров потеряет герметичность

Даже несмотря на потерю герметичности одного из контуров, второй контур останется в рабочем состоянии. Вот допустим, утечка произошла в первом контуре, тогда первый поршень переместиться без сопротивления по цилиндру до второго поршня. А второй поршень перемещаясь создаст давление, необходимое для работы тормозных механизмов в своем контуре. Только следует учитывать, что свободный ход педали добавится из-за неисправности первого контура.

Если утечка произошла во втором контуре, то работа первого контура будет происходить вот так: оба поршня будут перемещаться, пока второй поршень не дойдет до конца и только потом в первом контуре создастся давление способное привести контур в рабочее состояние. Тут тоже ход педали тормоза будет увеличен, но тормозная система будет работать.

Проверка главного тормозного цилиндра

Устройство главного тормозного цилиндра подразумевает использование уплотнительных резиновых деталей, которые периодически выходят из строя и стают основной проблемой при проведении проверки. Поэтому, в случае, если в работе тормозной системы возникли неполадки, описанные выше, необходимо проверить ее работу. И начать необходимо именно с ГТЦ. Проверка выполняется в такой последовательности:

Необходимо проверить наличие потеков на корпусе, а также наличие трещин на нем.
Далее нужно проверить герметичность и состояние уплотнительных элементов цилиндра. При любом объеме проводимых ремонтных работ необходимо обязательно заменить все резиновые уплотнители, которые имеются в составе ремкомплекта главного тормозного цилиндра.

Если проверка показала появление изменений в работе ГТЦ, то не дожидаясь полного выхода его из строя, рекомендуем отремонтировать его, заменив некоторые элементы из ремкомплекта. Учтите, что с его помощью можно устранить лишь мелкие неисправности (например, течь тормозной жидкости).

В случае же, если было повреждено зеркало цилиндра, то есть, на нем появились царапины, раковины или другие повреждения, то он становится неремонтопригоден. Единственный выход в таком случае — его полная замена.