Автомобіль / Гальмівна система

Гальмівна система

Гальмівна система - один із головних комплексів активної безпеки автомобіля. Вона повинна керовано зменшувати швидкість, повністю зупиняти автомобіль, утримувати його на місці та зберігати стабільність траєкторії під час гальмування. У сучасній машині це вже не тільки педаль, гідравліка, колодки та диски. Робота механічних і гідравлічних компонентів координується з ABS, системами стабілізації, електричним стоянковим гальмом, а в гібридах та електромобілях - ще й з рекуперативним гальмуванням.

У більшості легкових автомобілів основний робочий контур гальм має гідравлічний привод. Натискання педалі створює керуюче зусилля, підсилювач зменшує фізичне навантаження на водія, головний циліндр або електрогідравлічний модуль формує тиск, а через магістралі та шланги він передається до колісних механізмів. У дисковій конструкції колодки притискаються до диска, у барабанній - колодки взаємодіють із внутрішньою робочою поверхнею барабана.

Під час гальмування кінетична енергія автомобіля значною мірою перетворюється на тепло. Тому ефективність залежить не тільки від сили притискання колодок. Значення мають фрикційний матеріал, товщина та стан дисків або барабанів, температура, шини, зчеплення з дорогою, розподіл навантаження між осями, стан підвіски і робота електронних систем.

Будова гальм відрізняється між автомобілями. Може змінюватися схема контурів, тип підсилювача, конструкція супорта, задніх механізмів, стоянкового гальма, ABS, електрогідравлічного блока та алгоритмів рекуперації. Тому моменти затягування, мінімальна товщина дисків, тип рідини, порядок прокачування, сервісні режими та контрольні параметри визначають за документацією конкретного автомобіля.

Головне правило TESMA: будь-яку зміну ефективності гальмування, ходу педалі, напрямку руху, температури коліс або роботи ABS оцінюємо системно. Не міняємо колодки, супорт, датчик чи головний циліндр лише за одним симптомом - спочатку визначаємо, яка частина гальмівного ланцюга працює неправильно.

Для чого потрібна гальмівна система

Основні функції:

  • плавне кероване зниження швидкості;
  • інтенсивне аварійне гальмування;
  • повна зупинка автомобіля;
  • утримання автомобіля на місці;
  • збереження напрямної стійкості під час гальмування;
  • зменшення ризику блокування коліс;
  • участь у роботі систем стабілізації та протибуксування;
  • взаємодія з рекуперативним гальмуванням на електрифікованих автомобілях.

Основні частини гальмівної системи

ГрупаПризначенняТипові компоненти
Орган керуванняПередає команду водіяПедаль, датчики положення або зусилля залежно від конструкції
ПідсиленняЗменшує необхідне зусилля на педаліВакуумний, електричний або електрогідравлічний підсилювач
Гідравлічний приводПередає тиск до колісГоловний циліндр, бачок, рідина, трубки, шланги
Дискові механізмиСтворюють гальмівний момент тертямСупорти, поршні, колодки, диски, напрямні
Барабанні механізмиСтворюють гальмівний момент усередині барабанаБарабан, колодки, робочий циліндр, пружини, регулятор
Стоянкове гальмоУтримує автомобіль без постійного натискання педаліТроси, важелі, колодки або електроприводи
ABS і стабілізаціяКерують тиском окремих колісДатчики швидкості, гідравлічний модуль, клапани, насос, електронний блок

Гідравлічний привод гальм

У класичній гідравлічній системі зусилля від педалі передається на циліндр гальмівний головний. Він створює тиск у робочих контурах, а рідина гальмівна передає його до колісних механізмів.

Тиск проходить через магістралі гальмівні та гнучкі шланги гальмівні. Гнучкі ділянки потрібні там, де колесо змінює положення відносно кузова під час роботи підвіски та кермового керування.

Схема поділу на контури залежить від автомобіля. Не можна автоматично переносити порядок прокачування або логіку одного автомобіля на інший.

Бачок і гальмівна рідина

Розширювальний бачок, гальмівна рідина забезпечує запас робочої рідини та компенсацію зміни її рівня. Поступове зменшення рівня в межах конструктивно передбаченої зміни може бути пов'язане зі зносом колодок, коли поршні супортів виходять далі. Різке або незрозуміле падіння рівня вимагає пошуку витоку.

Для багатьох легкових автомобілів застосовуються гліколеві рідини відповідного класу, які поглинають вологу з часом. Це знижує запас температури кипіння та сприяє корозійним процесам. Але тип, специфікацію та сумісність визначають тільки за вимогами виробника.

Колір не є достатнім критерієм підбору. Рідини різної хімічної основи не змішують без підтвердженої сумісності.

Дискові гальма

У дисковому механізмі супорт гальмівний притискає фрикційні елементи до диска гальмівного. Диск обертається разом із колесом, а тертя створює момент, спрямований проти обертання.

Колодки гальмівні комплект працюють у важкому температурному режимі. Їхній стан оцінюють не тільки за залишковою товщиною. Важливі рівномірність зносу, тріщини, відшарування, перегрів, забруднення мастилом або гальмівною рідиною, правильне переміщення у скобі та стан робочої поверхні диска.

Гальмівний диск

Диск повинен мати достатню товщину, рівномірно працювати по колу і не створювати надмірних коливань гальмівного моменту.

При перевірці оцінюють:

  • фактичну товщину;
  • різницю товщини в різних секторах;
  • биття;
  • перегрів;
  • тріщини;
  • глибокі борозни;
  • корозію;
  • стан поверхні маточини під диском;
  • правильність колісного кріплення.

Товщину порівнюють із межею виробника. Зовнішній буртик не використовують як точку вимірювання.

Чому новий диск може бити

Новий компонент не гарантує відсутності биття, якщо:

  • посадочна площина маточини забруднена іржею;
  • між диском і маточиною залишився абразив;
  • маточина має власне биття;
  • колісне кріплення затягнуте неправильно;
  • диск деформовано під час монтажу або експлуатації.

Для розділення цих причин використовують перевірку биття гальмівного диска та вимірювання товщини гальмівного диска.

Гальмівний супорт

Супорт повинен перетворювати гідравлічний тиск на контрольоване притискання колодок і дозволяти їм правильно відходити після відпускання педалі.

Перевіряють:

  • поршень;
  • ущільнення;
  • захисний пильовик;
  • напрямні;
  • скобу;
  • посадку колодок;
  • герметичність штуцерів;
  • рівномірність зносу внутрішньої та зовнішньої колодки.

Заклинювання може бути пов'язане не тільки з поршнем. Причиною бувають напрямні, корозія посадок колодок або навіть внутрішнє пошкодження шланга, яке перешкоджає швидкому поверненню тиску.

Барабанні гальма

У барабанному механізмі барабан гальмівний обертається разом із колесом, а колодки розтискаються до його внутрішньої поверхні.

Конструкція може містити:

  • робочий колісний циліндр;
  • гальмівні колодки;
  • стяжні та притискні пружини;
  • регулювач барабанних гальм;
  • механізм стоянкового гальма;
  • опорний щит.

Неправильне автоматичне регулювання або надмірний зазор у деяких конструкціях здатні збільшувати хід педалі.

Стоянкове гальмо

Стоянковий механізм призначений передусім для утримання нерухомого автомобіля. Він може бути:

  • механічним тросовим;
  • інтегрованим у задній супорт;
  • з окремими колодками всередині заднього диска;
  • електричним із мотор-редукторами;
  • електричним із центральним приводом тросів.

Електричне стоянкове гальмо на частині автомобілів потрібно переводити у сервісний режим перед роботою із задніми механізмами. Насильне втискання або провертання поршня без урахування конструкції може пошкодити супорт або привод.

Підсилювач гальм

Підсилювач зменшує зусилля, яке водій повинен прикладати до педалі. У різних автомобілях використовуються вакуумні, електровакуумні, електромеханічні та електрогідравлічні рішення.

Для вакуумної системи важливі:

  • наявність достатнього розрідження;
  • герметичність вакуумної магістралі;
  • зворотний клапан;
  • стан підсилювача;
  • вакуумний насос, якщо він передбачений.

Тверда педаль не доводить автоматично несправність самого підсилювача. Причину локалізують через перевірку вакуумного підсилювача.

ABS

Антиблокувальна система контролює тенденцію окремих коліс до блокування. Електронний блок аналізує сигнали швидкості коліс і через гідравлічний модуль може зменшувати, утримувати або відновлювати тиск у конкретному контурі.

Під час штатного спрацювання ABS на слизькому покритті водій може відчути пульсацію педалі та почути роботу гідравлічного модуля. Це не тотожне постійній вібрації при звичайному гальмуванні.

Якщо загорівся індикатор, використовують діагностику системи ABS. Код несправності вказує напрям пошуку, але сам по собі не доводить, що потрібно міняти датчик.

ABS, ESP і стабільність автомобіля

На сучасних автомобілях той самий гідравлічний модуль може використовуватися системою стабілізації для створення гальмівного моменту на окремому колесі. Для цього враховуються сигнали датчиків швидкості коліс, кута керма, поздовжнього та поперечного прискорення, рискання та інші параметри залежно від платформи.

Тому несправність одного датчика може впливати не тільки на ABS, але й на суміжні функції стабілізації, допомоги при рушанні, контролю тяги або адаптивних систем.

Рекуперативне гальмування

У гібридах та електромобілях частину уповільнення може створювати тяговий електродвигун у генераторному режимі. Енергія повертається до високовольтної батареї, а електроніка координує рекуперативне і фрикційне гальмування.

Це не робить звичайні гальма непотрібними. Фрикційна система залишається необхідною:

  • для інтенсивного гальмування;
  • при обмеженні рекуперації батареєю;
  • на низьких швидкостях залежно від конструкції;
  • для роботи систем стабілізації;
  • для резервного гальмування;
  • для утримання автомобіля.

Через менше використання фрикційних механізмів на деяких електрифікованих автомобілях може швидше накопичуватися корозія робочих поверхонь дисків.

Що відбувається після натискання педалі

  1. Водій переміщує педаль.
  2. Система підсилення збільшує або формує потрібне керуюче зусилля.
  3. Гідравлічний вузол створює тиск у робочих контурах.
  4. Тиск передається магістралями та шлангами.
  5. Супорти або робочі циліндри переміщують фрикційні елементи.
  6. Колодки взаємодіють із дисками або барабанами.
  7. Виникає гальмівний момент.
  8. Шини передають поздовжню силу на дорожнє покриття.
  9. За потреби ABS коригує тиск окремих коліс.
  10. Після відпускання педалі тиск зменшується, а механізми повинні перейти у вільний стан без постійного підгальмовування.

Чому стан шин також визначає ефективність гальм

Гальмівний механізм може створити великий момент на маточині, але автомобіль сповільнюється через контакт шин із дорогою. Зношена, невідповідна або неправильно накачана шина зменшує доступне зчеплення. Тому збільшена гальмівна дистанція не завжди означає дефект колодок або дисків.

Основні симптоми несправностей

Для кожної ознаки в базі знань TESMA передбачена окрема діагностична логіка.

М'яка педаль

М'якість або збільшений хід можуть виникати через:

  • повітря в гідравліці;
  • витік рідини;
  • надмірне розширення пошкодженого шланга;
  • внутрішнє перепускання головного циліндра;
  • неправильне регулювання барабанних механізмів на відповідних конструкціях;
  • особливості або несправність електрогідравлічного блока.

Якщо педаль стала м'якою раптово, експлуатацію не продовжують до встановлення причини.

Педаль повільно опускається під постійним зусиллям

На традиційній гідравлічній системі це може бути ознакою зовнішнього витоку або внутрішнього перепускання головного циліндра. Але в активних електрогідравлічних конструкціях характер переміщення педалі може визначатися алгоритмом системи. Висновок роблять тільки після визначення архітектури автомобіля.

Тверда педаль

Основні напрямки перевірки:

  • вакуум або інше джерело підсилення;
  • вакуумний шланг;
  • зворотний клапан;
  • вакуумний насос;
  • сам підсилювач;
  • електричне живлення активного підсилювача;
  • механічне заклинювання привода.

Автомобіль тягне вбік

Не варто автоматично міняти супорт на стороні, де автомобіль поводиться незвично. Асиметрію можуть створювати:

  • заклинювання поршня;
  • тугі напрямні;
  • забруднена колодка;
  • внутрішньо пошкоджений шланг;
  • різний стан дисків;
  • проблема заднього механізму;
  • різний стан шин;
  • люфт або деформація підвіски;
  • особливість дорожнього покриття.

Одне колесо сильно нагрівається

Підвищена температура одного гальмівного механізму може бути наслідком постійного контакту колодок із диском.

Перевіряють:

  • поршень супорта;
  • напрямні;
  • посадки колодок;
  • гальмівний шланг;
  • механізм стоянкового гальма;
  • підшипник маточини;
  • умови попереднього руху.

Температуру порівнюють безпечним методом. До гарячого диска або супорта не торкаються рукою.

Внутрішнє пошкодження гальмівного шланга

Зовні шланг може виглядати відносно нормально, але внутрішній шар іноді відшаровується і створює обмеження потоку. Тиск може подаватися до супорта, але повертатися повільно. У результаті колесо продовжує підгальмовувати.

Тріщини, здуття, перетирання, витік або внутрішня непрохідність вимагають усунення причини. Пошкоджений гальмівний шланг не ремонтують випадковими хомутами або накладками.

Типові несправності

Повна структура причин зібрана у розділі Несправності - Гальмівна система.

Діагностика гальмівної системи

Діагностику починають не з розбирання супорта, а з фіксації скарги та перевірки безпеки.

  1. Уточнити, що саме змінилося.
  2. Перевірити контрольні індикатори.
  3. Оцінити хід і зусилля педалі.
  4. Перевірити рівень рідини.
  5. Оглянути систему на витоки.
  6. Оцінити стан шлангів і магістралей.
  7. Порівняти стан механізмів ліворуч і праворуч.
  8. Перевірити товщину колодок.
  9. Оцінити рівномірність їх зносу.
  10. Виміряти товщину дисків.
  11. Перевірити поверхню дисків.
  12. За скарги на биття виміряти биття.
  13. Перевірити маточинні поверхні.
  14. Оцінити вільне переміщення напрямних.
  15. Перевірити роботу поршнів.
  16. Оглянути пильовики.
  17. Перевірити барабанні механізми, якщо вони встановлені.
  18. Перевірити стоянкове гальмо.
  19. При твердій педалі перевірити підсилювач.
  20. При м'якій педалі перевірити гідравліку та наявність повітря.
  21. При нерівномірному гальмуванні перевірити шини та підвіску.
  22. При індикаторі ABS прочитати пам'ять несправностей.
  23. Переглянути поточні сигнали швидкості коліс.
  24. Перевірити проводку, роз'єми та задавальні елементи.
  25. Не визнавати датчик несправним лише за кодом.
  26. За потреби виконати процедури, передбачені виробником.

Окремий навігаційний блок - Діагностика - Гальмівна система.

Ключові діагностичні процедури

Обслуговування

Гальмівна система потребує періодичного контролю навіть тоді, коли водій не відчуває явних проблем. Інтервали визначає виробник автомобіля з урахуванням умов експлуатації.

Основні роботи:

Повний блок робіт - Обслуговування - Гальмівна система.

Прокачування гальм

Прокачування видаляє повітря з тих контурів, де воно не повинно бути. Але універсального правила "завжди починати з найдальшого колеса" для всіх автомобілів немає.

На автомобілях з ABS, електрогідравлічними блоками або brake-by-wire можуть бути потрібні:

  • спеціальна послідовність;
  • діагностичний сканер;
  • активація насоса;
  • керування клапанами;
  • сервісний режим;
  • окрема процедура після заміни гідравлічного блока.

Ремонт

Ремонт виконують після підтвердження конкретного дефекту. Основні сторінки:

Загальна навігація - Ремонт - Гальмівна система.

Що перевіряють після ремонту

  • правильність складання;
  • герметичність;
  • рівень рідини;
  • стабільність педалі;
  • відсутність перекручування шлангів;
  • свободу обертання колеса після відпускання гальм;
  • кріплення супорта;
  • колісне кріплення;
  • роботу стоянкового гальма;
  • відсутність попереджувальних індикаторів;
  • рівномірність гальмування;
  • відсутність витоків після контрольної перевірки.

Перед початком руху педаль повинна мати нормальний для конкретної конструкції хід і стабільно створювати гальмівне зусилля.

Обкатка нових колодок і дисків

Після встановлення нових фрикційних компонентів може бути потрібна процедура припрацювання. Її режим залежить від матеріалу колодок, дисків і рекомендацій виробника.

Не варто виходити з правила, що нові колодки одразу мають максимальну ефективність. Контакт поверхонь формується поступово, а неправильний тепловий режим на початку експлуатації здатний погіршити роботу фрикційної пари.

П'ять практичних випадків TESMA

Випадок 1 - автомобіль тягнув убік, але супорт був справним

На стенді та під час огляду супорт працював нормально. Причиною виявилося забруднення однієї колодки та різний коефіцієнт тертя між сторонами.

Висновок: нерівномірне гальмування не є автоматичним доказом заклинювання супорта.

Випадок 2 - нові диски почали бити

Після демонтажу виявили корозійні нашарування на маточині. Диск був встановлений на нерівну поверхню і отримав осьове відхилення.

Висновок: перед заміною диска контролюють маточину, а не тільки нову деталь.

Випадок 3 - колесо грілося через шланг

Поршень і напрямні рухалися, але після натискання педалі тиск у супорті скидався повільно. Внутрішньо пошкоджений шланг створював гідравлічне обмеження.

Висновок: зовнішньо цілий шланг не завжди є функціонально справним.

Випадок 4 - після прокачування педаль залишилася м'якою

Повторне видалення повітря не змінило ситуацію. Подальша перевірка виявила внутрішнє перепускання головного циліндра.

Висновок: м'яка педаль не завжди означає тільки повітря в системі.

Випадок 5 - код ABS привів до помилкової заміни датчика

Новий датчик не усунув помилку. Причина знаходилася у проводці біля колеса, де провід мав періодичний обрив.

Висновок: DTC визначає напрям перевірки, а не автоматично несправну деталь.

25 типових помилок

  1. Оцінювати стан гальм тільки за товщиною колодок.
  2. Міняти колодки без огляду дисків.
  3. Ставити новий диск на іржаву маточину.
  4. Не вимірювати товщину диска.
  5. Ігнорувати різний знос внутрішньої та зовнішньої колодки.
  6. Вважати будь-яке нагрівання диска несправністю.
  7. Торкатися гарячого диска рукою.
  8. Вважати будь-яку пульсацію педалі дефектом ABS.
  9. Називати датчик ABS несправним тільки за кодом.
  10. Ігнорувати проводку та задавальне кільце ABS.
  11. Прокачувати всі автомобілі за однією схемою.
  12. Використовувати рідину тільки за кольором.
  13. Змішувати рідини без перевірки сумісності.
  14. Ігнорувати поступове або різке падіння рівня.
  15. Ремонтувати пошкоджений гальмівний шланг тимчасовими засобами.
  16. Не враховувати внутрішнє руйнування шланга.
  17. Змащувати фрикційні поверхні.
  18. Використовувати невідповідне мастило для напрямних і гумових елементів.
  19. Втискати поршень електричного стоянкового гальма без сервісної процедури.
  20. Не перевіряти шини при скарзі на слабке або нерівномірне гальмування.
  21. Ігнорувати підвіску при відведенні автомобіля вбік.
  22. Проводити дорожній тест із відомим витоком.
  23. Їхати з педаллю, яка провалюється.
  24. Не перевіряти педаль і витоки перед першим рухом після ремонту.
  25. Застосовувати універсальні моменти затягування замість даних VIN/OE.

Коли рух заборонений

Автомобіль не слід експлуатувати, якщо:

  • є активний витік гальмівної рідини;
  • педаль провалюється і неможливо підтвердити стабільний тиск;
  • гальмування різко ослабло;
  • автомобіль небезпечно відводить убік;
  • пошкоджений гальмівний шланг;
  • супорт або інший відповідальний вузол ненадійно закріплений;
  • диск має критичну тріщину або інше небезпечне руйнування;
  • колесо заклинює через гальма;
  • після ремонту немає нормального гальмівного зусилля;
  • є інша ознака можливого порушення механічного або гідравлічного зв'язку.

Безпека під час робіт

  • Автомобіль надійно встановлюють на опори.
  • Домкрат не залишають єдиною опорою.
  • Гальмівний пил не видувають безконтрольно стисненим повітрям.
  • Для очищення використовують безпечну технологію та засоби захисту.
  • Очисник не наносять на розпечені деталі.
  • Гальмівну рідину не допускають на лакофарбове покриття.
  • Відкриту гідравлічну систему захищають від бруду.
  • На електрогідравлічних системах виключають можливість самовільного створення тиску.
  • На автомобілях з електричним стоянковим гальмом дотримуються сервісного режиму.
  • Для гібридів і електромобілів враховують вимоги безпечної роботи з системами, пов'язаними з високою напругою.

Запчастини і матеріали

Пов'язані сторінки бази знань TESMA

Що ще почитати на цю тему

FAQ - гальмівна система

Що входить до гальмівної системи автомобіля?

До неї можуть входити педальний вузол, підсилювач, головний циліндр або активний гідравлічний модуль, бачок, рідина, магістралі, шланги, супорти, колодки, диски, барабанні механізми, стоянкове гальмо, ABS та електронні системи керування.

Чому педаль стала м'якою?

Можливі повітря, витік, пошкодження шланга, внутрішнє перепускання головного циліндра або інша несправність гідравліки. Причину потрібно встановити до подальшої експлуатації.

Чому педаль стала твердою?

Один із напрямків перевірки - система підсилення. На вакуумному приводі перевіряють джерело вакууму, шланг, зворотний клапан, насос і підсилювач.

Чому нові гальмівні диски можуть бити?

Причиною може бути корозія або биття маточини, неправильна посадка диска, забруднення контактної площини чи неправильне затягування колеса.

Чому одна колодка зношується швидше?

Перевіряють напрямні, поршень, посадку колодок, стан диска і рух супорта. Різниця зносу допомагає локалізувати проблему, але не є самостійним діагнозом.

Чому гріється одне колесо?

Можливе підгальмовування через супорт, напрямні, шланг або стоянковий механізм. Також виключають підшипник маточини та особливості попереднього режиму руху.

Чи можна підбирати гальмівну рідину за кольором?

Ні. Потрібна специфікація виробника і підтверджена хімічна сумісність.

Чи завжди ABS-помилка означає несправний датчик?

Ні. Причина може бути у проводці, роз'ємі, задавальному кільці, підшипнику, живленні, гідравлічному модулі або іншому компоненті.

Чи нормальна пульсація педалі при роботі ABS?

Під час штатного антиблокувального регулювання пульсація може бути нормальною. Якщо вона виникає при звичайному гальмуванні без роботи ABS, потрібна окрема перевірка.

Чи потрібно прокачувати гальма після відкривання гідравлічного контуру?

Потрібно виконати процедуру видалення повітря, передбачену для конкретної конструкції. Для ABS та електрогідравлічних систем іноді потрібен діагностичний сканер.

Чи потрібно міняти диски разом із колодками?

Не автоматично. Диск вимірюють і оцінюють його поверхню, биття, знос та межі виробника.

Чи можна їздити з невеликим витоком гальмівної рідини?

Ні. Герметичність робочого гідравлічного контуру є критичною для безпеки.

Чи можуть шини бути причиною поганого гальмування?

Так. Саме через шини гальмівне зусилля передається дорожньому покриттю, тому їхній стан безпосередньо впливає на доступне уповільнення.

Чи зношуються гальма на електромобілі?

Так. Рекуперація може зменшити використання фрикційних механізмів, але не усуває їх. За малої механічної роботи диски також можуть сильніше страждати від корозії.

Що найважливіше перевірити після ремонту?

Герметичність, стабільність педалі, правильність кріплення, свободу коліс, рівень рідини та фактичну здатність автомобіля безпечно гальмувати.

Висновок

Гальмівна система об'єднує механічні, гідравлічні та електронні компоненти, від справності яких безпосередньо залежить безпека автомобіля. Колодки і диски є тільки частиною цього ланцюга. Педаль, підсилювач, головний циліндр, рідина, магістралі, шланги, супорти, барабанні механізми, ABS, стоянкове гальмо та шини повинні працювати як узгоджена система.

Правильний підхід полягає у вимірюваннях і локалізації причини. М'яка педаль не означає автоматично повітря, нагрітий диск не доводить заклинювання поршня, биття не завжди створює сам диск, а код ABS не є наказом міняти датчик.

Правило TESMA: будь-яку несправність гальм розглядаємо як проблему всієї системи безпеки - спочатку перевіряємо герметичність, механічний стан, фактичні вимірювання та електронні дані, потім підтверджуємо конкретну причину і тільки після цього виконуємо ремонт за вимогами VIN/OE.