Текст книги "Техобслуживание и мелкий ремонт автомобиля своими руками."

Автор книги: Алексей Гладкий

сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 13 страниц) [доступный отрывок для чтения: 6 страниц]

Как работает тормозная система современного автомобиля?

Тормозная системаавтомобиля включает в себя рабочую тормозную систему и стояночную тормозную систему.

Задача рабочей тормозной системы – уменьшение скорости движения транспортного средства и вплоть до полной остановки. Другими словами, рабочая тормозная система должна обеспечивать преднамеренное прекращение движения транспортного средства при выполнении водителем соответствующих действий. Она приводится в действие нажатием педали, расположенной в салоне автомобиля между педалями газа и сцепления (в автомобилях с механической КПП) или слева от педали газа (в автомобилях с автоматической КПП). Приложенное к педали усилие передается через гидравлический тормозной привод на тормозные механизмы всех колес транспортного средства.

Что касается стояночной тормозной системы, то ее главная задача состоит в том, чтобы обеспечить неподвижное состояние автомобиля во время его стоянки (иначе говоря, она предотвращает самопроизвольное начало движения автомобиля). Также стояночная тормозная система применяется для удержания транспортного средства от скатывания назад при трогании с места на подъеме, а также для ручного управления тормозными механизмами задних колес с помощью рычага стояночного тормоза, находящегося, как правило, между передними сиденьями автомобиля.

Приведение в действие стояночной тормозной системы осуществляется поднятием ее рычага в верхнее положение (этот рычаг более известен под названием «ручник», рис. 3.9). При этом тормозные колодки задних колес прижимаются к дискам или барабанам (в зависимости от типа используемого тормозного механизма), и в результате колеса блокируются, что обеспечивает неподвижность транспортного средства. Когда ручник установлен в верхнее положение, то для предотвращения самопроизвольного снятия он блокируется защелкой. Поэтому, чтобы опустить рычаг, водитель должен большим пальцем нажать на специальную кнопку, которая находится на конце рычага.

Рабочая тормозная система состоит из двух основных компонентов: тормозной привод (который передает приложенное к педали усилие) и тормозные механизмы колес (с помощью которых и осуществляется торможение). Рассмотрим подробнее каждый из них.

Устройство тормозного привода

Тормозной приводпредназначен для передачи усилия от тормозной педали, на которую нажимает водитель при торможении, на колесные тормозные механизмы. Автомобили оснащаются гидравлическими тормозными приводами; рабочим элементом в них является тормозная жидкость.

Гидравлический приводсодержит следующие элементы: педаль тормоза, рабочие тормозные цилиндры, главный тормозной цилиндр (рис. 3.10), тормозные трубки (шланги), вакуумный усилитель тормозов (правда, в старых машинах этот элемент отсутствует).

Для того чтобы замедлить движение или остановить автомобиль, водитель нажимает ногой на педаль тормоза. Через специальный шток это усилие поступает на поршень главного тормозного цилиндра, который, в свою очередь, давит на залитую в системе тормозную жидкость. Тормозная жидкость передает это усилие через топливные трубки и шланги на рабочие (колесные) тормозные цилиндры. Вследствие этого у тормозных цилиндров выдвигаются поршни, которые давят на тормозные колодки, прижимая их либо к тормозным дискам, либо к тормозным барабанам, в зависимости от используемой конструкции тормозов. Диск или барабан имеется у каждого колеса и непосредственно связан с ним, поэтому, когда колодки давят на вращающийся вместе с колесом диск (барабан), вращение колеса замедляется и, если водитель продолжает давить на педаль тормоза – полностью прекращается.

Недостатком гидравлического привода является то, что при разгерметизации тормозная жидкость полностью или частично вытекает из системы, что может привести к отказу тормозов. Для предотвращения такой ситуации в современных машинах применяются двухконтурные гидравлические тормозные приводы. Сущность их конструкции состоит в том, что они состоят из двух независимых контуров – отдельно для каждой пары колес. Отметим, что эти контуры не обязательно связывают колеса одной оси: например, левое переднее колесо может быть связано с правым задним, а правое переднее – с левым задним. Если по каким-то причинам отказывает один контур (например, вытекла тормозная жидкость, заклинило тормозной цилиндр и т. п.), то срабатывает второй. Разумеется, эффективность такого торможения заметно падает, но все же оно позволяет остановить автомобиль и избежать серьезных неприятностей.

Вакуумный усилитель тормозов(рис. 3.11) – прибор, который позволяет повысить эффективность работы тормозной системы, а также уменьшить усилие, с которым водитель должен давить на педаль для получения требуемого результата.

Этот усилитель связан непосредственно с главным тормозным цилиндром. Ключевой элемент вакуумного усилителя – камера, разделенная резиновой диафрагмой на две части. Одна часть камеры связана с впускным трубопроводом двигателя, в котором создается разряжение, вторая с атмосферой. В разряженном пространстве давление где-то на 20 % меньше атмосферного, и благодаря этому перепаду давлений, а также большой площади резиновой диафрагмы, создается эффект, позволяющий существенно снизить усилие при нажатии на педаль тормоза.

Тормозные механизмы колес

Колесный тормозной механизм, как мы уже отмечали ранее, имеется на каждом колесе. Он предназначен для снижения скорости вращения колеса вплоть до полной его остановки за счет силы трения, возникающей между тормозными колодками и тормозным диском либо тормозным барабаном. В настоящее время автомобили оснащаются тормозными системами двух видов: дисковыми или барабанными, причем на одной машине могут использоваться тормоза как одного, так и одновременно двух видов. Например, на многих моделях ВАЗ, АЗЛК, «Форд», «Опель» и др. спереди стоят дисковые тормоза, а сзади – барабанные.

Барабанный тормозной механизм включает в себя тормозной барабан (рис. 3.12), тормозной цилиндр, тормозной щит, тормозные колодки (2 штуки) и стяжные пружины.

На колесной балке крепится тормозной щит, на котором установлен рабочий тормозной цилиндр. При нажатии на педаль тормоза поршни в тормозном цилиндре расходятся в стороны и оказывают давление на тормозные колодки, изготовленные в виде полуколец. Под воздействием такого давления тормозные колодки прижимаются к внутренней поверхности тормозного барабана (на который сверху надето колесо), замедляя его вращение вплоть до полной остановки.

Когда торможение нужно прекратить, водитель перестает нажимать на педаль тормоза. Соответственно, усилие на тормозные колодки больше не передается и стяжные пружины возвращают их в первоначальное положение. Колодки больше не касаются тормозного барабана, трение между ними и барабаном отсутствует и колесо получает возможность свободно вращаться.

Что касается дискового тормозного механизма (рис. 3.13), то он устроен несколько иначе и содержит следующие элементы: тормозной диск, тормозной суппорт, тормозной цилиндр (один или два) и тормозные колодки (2 штуки).

В данном случае на поворотном кулаке колеса устанавливается суппорт, внутри которого располагается тормозной цилиндр (один или два – это зависит от модели автомобиля), а также две тормозные колодки. Колодки расположены одна напротив другой так, что они находятся по разные стороны тормозного диска. Другими словами, диск располагается между тормозными колодками, при этом он вращается вместе с колесом, с которым жестко связан.

При нажатии тормозной педали из рабочих тормозных цилиндров выходят поршни и оказывают давление на тормозные колодки, которые с двух сторон прижимаются к тормозному диску. Под воздействием возникшей силы трения диск (а вместе с ним и колесо) замедляет вращение, и автомобиль останавливается. Для прекращения торможения нужно отпустить педаль тормоза. В результате поршни тормозного цилиндра вернутся в первоначальное положение, и больше не будут давить на тормозные колодки, которые, в свою очередь, «разжимаются» и «отпускают» тормозной диск. Следовательно, колесо вновь получает возможность свободного вращения.

Отметим, что тормозные колодки являются расходным материалом: из-за постоянного трения они изнашиваются, и тогда их следует заменить. Дисковые колодки нужно менять в среднем через 15 000-25 000 километров пробега, а барабанные – примерно через 50 000-60 000 километров (но они могут прослужить и больше).

Рулевое управление автомобиля

Рулевое управлениенеобходимо для придания движущемуся автомобилю нужного направления. Попросту говоря, куда водитель повернет руль (рис. 3.14) – туда машина и поедет.

Рулевое управление включает в себя два элемента: рулевой механизм и рулевой привод.

Рулевой механизмпредназначен для передачи на рулевой привод усилия, прилагаемого водителем к рулевому колесу, находящемуся в салоне. В современных автомобилях применяются рулевые механизмы двух типов: червячный механизм и реечный механизм. Кратко рассмотрим каждый из них.

Червячный механизм рулевого управления состоит из рулевого колеса, вала рулевого колеса, червячной пары (червяк и ролик), картера червячной пары и рулевой сошки.

Элементы червячной пары (червяк и ролик) находятся в постоянном зацеплении друг с другом. Они располагаются в картере: червяк – на нижнем конце рулевого вала, а ролик – на валу рулевой сошки. При повороте рулевого колеса ролик скользит по зубьям червяка, и вал рулевой сошки начинает вращаться.

Задача червячной пары состоит в том, чтобы преобразовать вращение рулевого колеса, которым манипулирует водитель автомобиля, в поворот рулевой сошки в соответствующем направлении. В результате приложенное усилие поступает на рулевой привод, а затем – на передние колеса.

Рулевой механизм реечного типа имеет несколько иную конструкцию. Его отличительной чертой является то, что в нем вместо червячной пары задействуется пара «шестерня-рейка». При повороте рулевого колеса вращается и шестерня, которая передает приложенное к рулевому колесу усилие рейке, заставляя ее поворачиваться в соответствующем направлении (рейка находится в постоянном зацеплении с шестерней). В свою очередь, рейка это усилие передает на рулевой привод, откуда он поступает на передние колеса.

Рулевой привод, помимо передачи приложенного к рулевому колесу усилия на передние колеса автомобиля, также обеспечивает поворот колес на разные углы в зависимости от выбранной водителем траектории движения.

Важно.

В данном случае разница углов необходима для того, чтобы колеса двигались по дороге без проскальзывания – иначе покрышки будут очень быстро изнашиваться. Ведь при выполнении поворота или разворота каждое колесо «прочерчивает» индивидуальную окружность, которая отличается от окружности другого колеса. При этом внешнее колесо имеет больший радиус поворота, чем внутреннее. Но, поскольку центр поворота у них один и тот же, то угол поворота внешнего колеса должен быть больше, чем у внутреннего.

Для решения данной задачи рулевой привод оснащен специальным механизмом, который называется «рулевая трапеция» и включает в себя поворотные рычаги, рулевые тяги и шарниры рулевых тяг. Свой шарнир имеется у каждой рулевой тяги; он обеспечивает всем подвижным деталям рулевого привода возможность свободно поворачиваться в разных плоскостях относительно кузова и друг друга.

Совместно с рулевым механизмом червячного типа используется рулевой привод, включающий в себя среднюю рулевую тягу, правую и левую рулевые тяги, маятниковый рычаг, а также правый и левый поворотные рычаги колес.

Рулевой привод, используемый с рулевым механизмом реечного типа, имеет иную конструкцию. Он включает в себя две рулевые тяги (рис. 3.15), предназначенные для передачи усилия на поворотные рычаги, в результате чего колеса автомобиля поворачиваются в требуемом направлении.

На современные машины устанавливается также гидравлический усилитель рулевого управления.Этот элемент позволяет уменьшить усилие, которое водитель должен прикладывать к рулевому колесу автомобиля. Попросту говоря, при использовании гидроусилителя руль поворачивается очень легко, это можно делать чуть ли не пальцем.

Гидроусилитель состоит из насоса, распределительного устройства и гидравлического цилиндра. При повороте рулевого колеса специальное распределительное устройство под давлением направляет жидкость в одну из полостей гидравлического цилиндра, благодаря чему и достигается существенное снижение прилагаемого водителем усилия.

Помни об этом.

Гидроусилитель рулевого управления функционирует только при работающем двигателе.

Рулевое управление является важнейшим механизмом каждого автомобиля, поэтому водитель должен следить за его состоянием и своевременно выполнять необходимую профилактику или ремонт. Эксплуатация автомобиля с неисправным рулевым управлением может привести к катастрофическим последствиям. Кстати, в соответствии с ПДД запрещается эксплуатация транспортных средств, у которых:

□ суммарный люфт в рулевом управлении превышает 10 градусов;

□ в рулевом управлении имеются конструктивно не предусмотренные перемещения деталей и узлов;

□ в рулевом управлении резьбовые соединения не затянуты или не зафиксированы установленным способом;

□ отсутствует или неисправен усилитель рулевого управления (если его использование предусмотрено конструкцией автомобиля).

Учтите.

Дальнейшее движение автомобиля категорически запрещается при любых неисправностях рулевого управления: соответствующее положение закреплено в действующих ПДД.

Глава 4
Электрооборудование автомобиля и дополнительное оборудование

Современный автомобиль имеет сложную электронную «начинку», которая называется одним общим словом «электрооборудование». Электрооборудование транспортного средства– это его осветительные приборы, механизм запуска двигателя, охрана машины, отопитель и кондиционер и др. Электричество вырабатывается из источников (аккумулятор и генератор) и передается потребителям.

Потребителями тока в системе электрооборудования легковой машины являются: система пуска двигателя, система зажигания автомобиля, система освещения и сигнализации, контрольно-измерительные приборы и дополнительное оборудование, которое у каждого автомобиля может отличаться.

С системой зажигания двигателя мы уже познакомились ранее (см. Главу 2, раздел «Система зажигания»). Напомним лишь, что для работы двигателя внутреннего сгорания необходима свеча зажигания, дающая электрическую искру, от которой воспламеняется рабочая смесь в цилиндре (в дизельных двигателях используются свечи накаливания). А появляется эта искра благодаря наличию в автомобиле системы электрооборудования. С остальными потребителями электричества мы познакомимся в данной главе. Другими словами, далее мы узнаем о том, как возникает и используется электрическая энергия современного автомобиля.

Источники электрического тока

Электрический ток в автомобиле вырабатывается из двух источников: аккумуляторная батарея (аккумулятор) и генератор.

Задача аккумулятора(рис. 4.1) – обеспечить электричеством соответствующее оборудование автомобиля при выключенном моторе, а также при работе двигателя на небольших оборотах. Аккумулятор обычно находится в моторном отсеке на специальной металлической полке, но в некоторых моделях автомобилей он может устанавливаться и в салоне.

Аккумулятор имеет «плюс» и «минус» на соответствующих полюсах. Минусовой полюс соединен с кузовом автомобиля и обеспечивает, как говорят водители, «выход на массу». Плюсовая клемма соединена с электрической цепью автомобиля, по которой и передается электричество.

Аккумуляторная батарея включает в себя шесть отдельных аккумуляторов, находящихся в одном корпусе и последовательно соединенных между собой в единую электрическую сеть. В каждом аккумуляторе протекают электрохимические процессы, в результате которых получается ток напряжением 2 вольта. Нетрудно посчитать, что в общей сложности на полюсах аккумуляторной батареи образуется постоянный ток напряжением 12 вольт (шесть аккумуляторов по два вольта каждый).

Аккумуляторная батарея имеет маркировку установленного образца. Например, маркировка 6СТ-60А расшифровывается так:

□ 6 – количество аккумуляторов в аккумуляторной батарее (для всех легковых автомобилей эта цифра неизменна);

□ СТ – тип аккумуляторной батареи, в данном случае – стартерная, позволяющая запускать двигатель с помощью мощного потребителя электроэнергии (стартера);

□ 60 – емкость аккумуляторной батареи, которая измеряется в ампер-часах (в рассматриваемом примере – 60 ампер-часов);

□ А – обозначение материала, из которого изготовлен корпус аккумуляторной батареи (в рассматриваемом примере – полипропилен).

Чем больше мощности требуется для запуска двигателя, тем большей емкостью должна обладать аккумуляторная батарея. Для стандартных советских «Жигулей» использовались батареи емкостью 55 ампер-часов. А вот для запуска дизельных двигателей такого аккумулятора может не хватить – им необходимо хотя бы 60–65 ампер-часов.

Обычно новый аккумулятор служит в течение 6–7 лет. После этого он подлежит замене, хотя иногда можно продлить срок его службы путем периодической подзарядки с помощью специального зарядного устройства.

Генератор(рис. 4.2) представляет собой источник электрического тока, обеспечивающий электричеством всех потребителей при работе двигателя на больших и средних оборотах. Кроме этого, важнейшей функцией генератора является подзарядка аккумуляторной батареи (тоже при работающем двигателе). Без генератора новый аккумулятор очень быстро разрядится и его использование станет невозможным.

В электрическую цепь автомобиля генератор подключается параллельно аккумуляторной батарее. Следовательно, снабжать потребителей электрическим током и заряжать аккумулятор он будет только тогда, когда напряжение, которое он вырабатывает, будет больше напряжения, выдаваемого аккумуляторной батареей. Это происходит тогда, когда мотор автомобиля работает на оборотах выше холостых: ведь напряжение электрического тока, который производится генератором, напрямую зависит от скорости вращения ротора генератора, имеющего привод от двигателя.

Следует отметить, что иногда напряжение вырабатываемого генератором электрического тока может быть больше, чем необходимо. Для предотвращения такой ситуации в автомобиле используется специальный прибор, который называется регулятор напряжения. Этот прибор функционирует в паре с генератором, ограничивая напряжение производимого им тока и регулирование его в районе 13,6-14,2 вольта. Регулятор напряжения может быть вмонтирован в генератор, а может располагаться в моторном отсеке отдельно от генератора.

Для крепления генератора на двигателе имеется специально предназначенный кронштейн. Генератор имеет привод от коленчатого вала двигателя посредством ременной передачи. На многих машинах с помощью одного ремня создается привод от коленвала на генератор, постоянно работающий вентилятор и на водяной насос (помпу), т. е. все эти агрегаты работают как бы в одной связке, хотя и выполняют совершенно разные функции. Однако это не обязательно – часто генератор имеет отдельный приводной ремень. В любом случае, нужно периодически проверять натяжение ремня и при необходимости регулировать его путем отклонения корпуса генератора. Помните, что недостаточно натянутый ремень, во-первых, издает при работе неприятные свистящие и скрипящие звуки, а во-вторых – быстро выходит из строя.

На панели приборов любого автомобиля обязательно имеется красная лампочка заряда аккумуляторной батареи. Она всегда загорается при включении зажигания и гаснет после запуска двигателя. Если же при работающем двигателе лампочка не погасла – это свидетельствует о проблемах в системе электропитания (вероятно, вышел из строя генератор).

Приборы освещения и сигнализации

Приборы освещенияпредназначены для обозначения габаритов транспортного средства при движении в темное время суток и в условиях недостаточной видимости, а также для освещения дороги и внутренних помещений автомобиля (моторный отсек, салон, багажник). Приборами освещения являются фары (блок-фары), лампы освещения номерного знака, лампы освещения салона, лампа освещения багажника, лампа освещения моторного отсека (подкапотного пространства) и задние фонари.

Блок-фара (рис. 4.3) состоит из корпуса, рассеивателя и отражателя. Внутри корпуса находится лампа, вставленная в гнездо, которая может работать в двух режимах: ближний свет фар и дальний свет фар. Ближний или дальний свет включается с помощью находящегося в салоне переключателя. Также внутри блок-фары имеется лампочка габаритного огня, которая предназначена для обозначения габаритов автомобиля при наличии такой необходимости (для включения габаритов также имеется тумблер).

Современные блок-фары часто содержат также лампочку указателя поворота, но она может располагаться и отдельно – здесь все зависит от конкретной модели автомобиля.

Задние фонари (рис. 4.4) в современных машинах также, как правило, выполняются в одном корпусе.

Задний фонарь включает в себя:

□ лампы стоп-сигналов (включаются автоматически при нажатии водителем педали тормоза, и выключаются при отпущенной педали);

□ лампы заднего хода (загораются автоматически при включении водителем задней передачи, и гаснут при ее выключении);

□ указатели поворотов;

□ габаритные огни.

Указатели поворотов водитель включает и выключает с помощью специального переключателя, который обычно находится на рулевой колонке. Все одновременно указатели поворотов работают при включении водителем аварийной сигнализации (для этого предназначена специальная кнопка). Порядок применения аварийной световой сигнализации регламентируется действующими ПДД.

Звуковой сигнал – это прибор сигнализации, предназначенный для звукового оповещения других участников дорожного движения о грозящей опасности. Он приводится в действие нажатием специальной кнопки или клавиши, расположенной, как правило, на рулевом колесе. Порядок применения звукового сигнала прописан в ПДД.