Дипломная работа: Совершенствование антиблокировочной тормозной системы электробуса

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

1 - тормозные цилиндры передних колес; 2 - трубопровод передних тормозов; 3 - трубопровод задних тормозов; 4 - тормозные цилиндры задних колес; 5 - бачок главного тормозного цилиндра; 6 - главный тормозной цилиндр; 7 - поршень главного тормозного цилиндра; 8 - шток; 9 - педаль тормоза

В гидропривод основной ТС входят:

главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем или без него;

регулятор давления в задних тормозных механизмах;

рабочий контур (трубопровод диаметром 4-8 мм).

Рабочий контур соединяет между собой устройства гидропривода и тормозные механизмы. Главный тормозной цилиндр (ГТЦ) предназначен для преобразования усилия, прилагаемого к педали тормоза, в избыточное давление тормозной жидкости и распределения его по рабочим контурам. Бачок с запасом тормозной жидкости может крепиться на ГТЦ или вне его. Вместе с ГТЦ на большинстве автомобилей устанавливают вакуумные усилители, которые увеличивают силу, создающую давление в тормозной системе. Вакуумный усилитель (рис. 2) конструктивно связан с главным тормозным цилиндром. Основным элементом усилителя является камера, разделенная резиновой перегородкой (диафрагмой) на два объема. Один объем связан с впускным трубопроводом двигателя, где создается разряжение, а другой с атмосферой. Из-за перепада давлений, благодаря большой площади диафрагмы, «помогающее» усилие при работе с педалью тормоза может достигать 30 - 40 кг и больше. Это значительно облегчает работу водителя при торможениях и позволяет сохранить его работоспособность длительное время.

Рисунок -2.2.2.2 Схема вакуумного усилителя

1 - главный тормозной цилиндр; 2 - корпус вакуумного усилителя; 3 - диафрагма; 4 - пружина; 5 - педаль тормоза

Регулятор уменьшает давление в приводе тормозных механизмов задних колес. При торможении сила инерции движущегося автомобиля и противодействующая ей сила трения (точка приложения которой ниже центра тяжести автомобиля) создают продольный опрокидывающий момент. Мягкая передняя подвеска, реагируя на него, “проседает”, а задние колеса “разгружаются”. Поэтому даже при неэкстренном интенсивном торможении задние колеса могут блокироваться, что часто приводит к заносу автомобиля. В зависимости от изменения расстояния между элементами задней подвески и кузовом автомобиля (его продольного наклона) давление в приводе задних тормозов (по сравнению с передними) ограничивается. В результате чего блокировки задних колес не происходит или (в зависимости от замедления и загруженности автомобиля) она возникает значительно позже.

Вспомогательная тормозная система. Рабочий контур, согласно требованиям ЕЭС, должен делиться на основной и вспомогательный. Если вся система исправна, то работают оба, но при разгерметизации одного - другой продолжает работать, становясь вспомогательным (аварийным). Наиболее распространены три компоновки разделения рабочих контуров (рис.3):

2 + 2 тормозных механизма, подключенных параллельно (передние + задние);

2 + 2 тормозных механизма, подключенных диагонально (правый передний + левый задний и т. д.);

4 + 2 тормозных механизма (в один контур подключены тормозные механизмы всех колес, а в другой только два передних).

Рисунок 2.2.2.3.-Схема компоновки гидропривода

1 - главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем; 2 - регулятор давления жидкости в задних тормозных механизмах; 3-4 - рабочие контуры.

Стояночная система

Стояночная тормозная система имеет механический привод, как правило, на задние колеса. Рычаг стояночного тормоза соединяется тонким тросом с задними тормозными механизмами, в которых находится устройство, приводящее в действие штатные или дополнительные (стояночные) колодки. Регулировка стояночного тормоза обычно производится эксцентриком на тормозном механизме, регулировочной гайкой на штоке приспособления, соединяющего рычаг и приводной трос, или путем изменения местоположения рычага в салоне автомобиля.

Дисковый тормозной механизм (рисунок 2.2.2.4) состоит из:

суппорта,

одного или двух тормозных цилиндров,

двух тормозных колодок,

тормозного диска.

Рисунок 2.2.2.4-Схема работы дискового тормозного механизма

1 - наружный рабочий цилиндр (левого) тормоза; 2 - поршень; 3 - соединительная трубка; 4 - тормозной диск переднего (левого) колеса; 5 - тормозные колодки с фрикционными накладками; 6 - поршень; 7 - внутренний рабочий цилиндр переднего (левого) тормоза

Суппорт закреплен на поворотном кулаке переднего колеса автомобиля. В нем находятся два тормозных цилиндра и две тормозные колодки. Колодки с обеих сторон «обнимают» тормозной диск, который вращается вместе с закрепленным на нем колесом. При нажатии на педаль тормоза поршни начинают выходить из цилиндров и прижимают тормозные колодки к диску. После того, как водитель отпустит педаль, колодки и поршни возвращаются в исходное положение за счет легкого «биения» диска. Дисковые тормоза очень эффективны и просты в обслуживании. Даже новичку замена тормозных колодок в этих механизмах доставляет мало хлопот.

Преимущества дисковых тормозов:

при повышении температуры характеристики дисковых тормозов довольно стабильны, тогда как у барабанных снижается эффективность

температурная стойкость дисков выше, в частности, из-за того, что они лучше охлаждаются

более высокая эффективность торможения позволяет уменьшить тормозной путь

меньшие вес и размеры

повышается чувствительность тормозов

время срабатывания уменьшается

изношенные колодки просто заменить, на барабанных приходится предпринимать усилия на подгонку колодок, чтобы одеть барабаны

около 70% кинетической энергии автомобиля гасится передними тормозами, задние дисковые тормоза позволяют снизить нагрузку на передние диски

Система ABS

Антиблокировочная система тормозов (ABS) состоит из электрогидравлического узла со встроенным электронным блоком управления, контрольной лампы ABS и датчиков числа оборотов с шестернями на всех колесах.

ABS препятствует блокировке колес при резком торможении. Благодаря этому при торможении автомобиль остается управляемым. Работа ABS ощущается водителем по пульсациям тормозной педали и по шуму работы электрогидравлического узла в моторном отсеке.

Предохранительная схема в электронном блоке управления обеспечивает, что ABS при отказе (например, из-за обрыва провода) или при понижении напряжения АБ (т. е. меньше 10,5 В) отключается самостоятельно, что определяется по загоранию контрольной лампы ABS на панели приборов. При этом обычная тормозная система остается в действии. В этом случае автомобиль тормозит так, как делал бы это без системы ABS.

После включения зажигания система ABS самостоятельно контролирует наличие неисправностей. Примерно через 3 секунды контрольная лампа ABS на панели приборов должна погаснуть. Если контрольная лампа горит дольше или в движении, то нужно сделать следующее.

Рисунок 2.2.2.4-- Электрогидравлический модулятор:

1 -- электромагнитные клапаны; 2 -- реле гидронасоса; 3 -- реле электромагнитных клапанов; 4 -- электрический разъем; 5 -- электродвигатель гидронасоса; 6 -- радиальный поршневой элемент насоса обратной подачи; 7 -- аккумуляторы давления; 8 -- глушители

2.2.3 Тормозная система LAZ E183

Рисунок 2.2.3- LAZ E183

Электробус оборудован следующими тормозными системами:

- рабочей - для замедления движения электробуса до его полной остановки;

- стояночной - для удержания электробуса на месте на стоянке (уклоне);

- остановочной - для удержания электробуса на месте на остановках;

- вспомогательной (износостойкой) - работающей в режиме электродинамического торможения, служащей для замедления электробуса без включения рабочей тормозной системы;

- запасной (аварийной) - функции запасной тормозной системы выполняет стояночная тормозная система или любой из контуров рабочей тормозной системы.

Тормозная система включает тормозные механизмы с тормозным диском на ступице моста и суппортом, на котором крепятся тормозные накладки.

Суппорт оборудован устройством автоматической компенсации зазора, образующегося от износа фрикционных накладок. Фрикционные накладки безасбестовые.

Приведение в действие электроторможения двигателем осуществляется педалью торможения, которая имеет три ступени: электроторможение, электро и пневмоторможение, пневмотормоза. Пневматические дисковые тормоза на обеих осях с двумя независимыми контурами, соответствуют между-народным стандартам.

Стояночные тормоза на ведущем мосту обеспечиваются при помощи двух пневмоаккумуляторов. Регулирование осуществляется ступенчатым ручным тормозом из кабины водителя. Внутри электробуса на соответствующих местах предусмотрены люки для механического растормаживания пневмоаккумуляторов.

Если стояночный тормоз не активирован и главный выключатель троллейбуса выключен, раздается предупредительный сигнал.

При неподвижном электробусе (напр., на светофоре, остановке) автоматически активируются пневмотормоза с ограничением давления. Растормаживание осуществляется автоматически при нажатии на ходовую педаль.

Установлена система ABS/ASR для передних и задних дисковых тормозов. Исполнение ABS/ASR в соответствии с международными нормами. Предусмотрено отключение ABS/ASR на приборной панели. Во время отключения ASR, контрольный сигнал на панели загорается до отключения двигателя. Во время включения двигателя, система ASR автоматически включается.

Тормозной механизм дисковый.

1 -- суппорт; 2 -- опора; 3 -- тормозной диск; 4 -- тормозные накладки; 5 -- опора крепления суппорта; 6 -- рычаг; 7 -- мостик; 8 -- устройство автоматического регулирования зазора; 9 -- резьбовой палец с штемпелем; 10 -- цепь; 11 -- шпилька.

Рисунок 2.2.3.1 -тормозной механизм

Принцип работы.

1 -- суппорт; 3 -- тормозной диск; 4 -- тормозные накладки; 6 -- рычаг; 7 -- мостик; 9 -- палец; 16 -- тормозная камера

Рисунок 2.2.3.2 - тормозной механизм

При заполнении тормозной камеры 16 воздухом шток камеры приводит в действие рычаг 6 со смещенной осью вращения.

Усилие F1, которое при этом прикладывается, действует через мостик 7 и резьбовой палец 9 на тормозные накладки 4 с силой F2.

Тормозные накладки 4 перемещаются и прижимаются к тормозному диску 3. Сила реакции F3, возникающая при этом на суппорте 1, передается на противоположно расположенную тормозную накладку 4, которая прижимается к тормозному диску с таким же усилием F2.

Тормозная сила, которая при этом возникает, зависит от давления сжатого воздуха в тормозной камере 16 от типоразмера тормозной камеры и от передаточного отношения на рычаге 6.

На заднем мосту вместо тормозных камер установлены тормозные цилиндры с энергоакумуляторами.

На электробусе установлена 4-х канальная АБС конфигурации 4S/4М (4 датчика/4 модулятора). Задачей АБС является автоматическая, независимая от интенсивности воздействия водителя на тормозную педаль, регулировка продольного проскальзывания колеса, создающая возможность эффективного использования коэффициента сцепления колеса с дорожным покрытием во время торможения, особенно на покрытиях с низким коэффициентом сцепления, что повышает устойчивость транспортного средства при торможении на покрытии с низким коэффициентом сцепления.

АБС является частью рабочей (основной) тормозной системы, которая автоматически вступает в процесс торможения каждый раз, когда возможное сцепление между дорогой и шиной, контролируемого колеса, оказывается меньше, чем тормозная сила, приложенная к колесу, и предотвращает его блокирование.

АБС имеет следующие основные элементы: датчики скоростей колес, которые регистрируют скорость колес; управляемые пневмоклапаны (модуляторы давления), которые регулируют давление в тормозных цилиндрах; электронный блок управления, который управляет пневмоклапанами, обрабатывая сигналы датчиков скорости колес. Датчик скорости колеса используется для определения мгновенной скорости вращения колеса (колес), в ступице которого он устанавливается, и передачи электрического сигнала, прямо пропорционального окружной скорости вращающегося колеса в электронный блок управления. Зубчатый ротор, установленный в ступице колеса, порождает переменное напряжение в катушке датчика. Поскольку частота переменного напряжения пропорциональна скорости вращения ротора, это позволяет датчику постоянно отслеживать изменение скорости вращения колеса. Клапан управления давлением (модулятор давления) применяется для управления давлением воздуха в тормозной камере проскальзывающего колеса в процессе работы АБС. Клапан управления состоит из двух диафрагм, открытие которых осуществляется двумя электромагнитными клапанами.

Электронный блок управления (ЭБК) отслеживает сигналы датчиков скорости и определяет потребность вмешательства АБС в процесс торможения, который осуществляется посредством введения в действие соответствующих клапанов управления давлением для оптимизации тормозного давления, установлен в кабине водителя.