Электрический стояночный тормоз – выгодные отличия и недостатки, принцип работы и возможные проблемы при эксплуатации

Содержание

Электрический стояночный тормоз — Энциклопедия журнала «За рулем»


Электрический стояночный тормоз

Преимущества электромеханического стояночного тормоза перед обычным очевидны. Вместо громоздкого рычага между передними сиденьями компактная кнопка. Не надо тащить через все днище тросики и тяги – достаточно подключить к общей электрической шине управляющий блок и снабдить тормозные механизмы на задних колесах электромоторами. То есть, такая конструкция упрощает компоновку и сборку, сокращает время и затраты при производстве.
Кроме того, при эксплуатации отпадает необходимость в регулировках – электроника отслеживает зазор между тормозными колодками и тормозным диском всякий раз, когда срабатывает стояночный тормоз. А если им пользуются редко (например, на автомобилях с автоматами), то система выбирает зазор через каждые 1000 км.
Алгоритм работы на большинстве автомобилей схож. Водитель нажимает на клавишу, с которой сигнал поступает в блок управления стояночным тормозом.

Колесный механизм стояночного тормоза:
1 – поршень тормозного цилиндра;
2 – электромотор;
3 – приводной ремень;
4 – редуктор с качающейся шайбой.

Электромотор через зубчато-ременную передачу связан с редуктором , понижающим в десятки раз скорость вращения выходного вала и позволяющим развить необходимое для работы тормозных механизмов усилие.
Если автомобиль стоит на месте или движется медленнее 7–10 км/ч, включаются электромоторы, приводящие в действие тормозные механизмы. На более высокой скорости блок ABS включает гидронасос – давление в тормозных контурах повышается. Автомобиль замедляется, а потом встает на ручник.

Редуктор с качающейся шестерней:
1 – ведомая шестерня;
2 – выходной вал;
3 – ступица зубчатого шкива;
4 – зубчатый шкив;
5 – находящиеся в зацеплении зубья качающейся и ведомой шестерен.


Одна из главных деталей редуктора – качающаяся шестерня. Она установлена на ступице ведущего шкива под углом и потому качается при вращении. От поворота относительно корпуса редуктора ее удерживают два поводка, скользящих по внутренним стенкам корпуса редуктора . При движении только пара зубьев качающейся шестерни постоянно находится в зацеплении с зубьями ведомой шестерни. Причем у качающейся шестерни на зуб больше, чем у ведомой, поэтому полного зацепления нет. Лишь один зуб качающейся шестерни боковой поверхностью давит на ответную часть ведомой, поворачивая последнюю на небольшой угол. В результате за полный оборот зубчатого шкива ведомая шестерня смещается всего на зуб.

«Затянуть» электромеханический стояночный тормоз водитель может даже при заглушенном двигателе, а вот отпустить – только включив зажигание и нажав педаль тормоза.
Если мотор работает, водитель закрыл дверь и пристегнулся, то ручник отключится автоматически при нажатии на акселератор. При этом датчик продольного крена кузова распознает, стоит ли автомобиль на подъеме, учтет положение педалей сцепления и акселератора и придержит тормоза, чтобы автомобиль не скатился назад.

Поршень с винтовой парой:
1 – поршень тормозного цилиндра;
2 – нажимная гайка;
3 – шпиндель.

Винтовая пара преобразует вращение ведомой шестерни в поступательное движение штока. Тот давит на тормозной поршень, подводя колодки к диску. Усилие контролирует блок управления стояночного тормоза по величине потребляемого тока. Как только значение достигнет необходимой величины, электродвигатель отключится. При снятии с ручника мотор вращается в обратную сторону, шток отходит назад, а поршень сдвигается из-за упругости уплотнительной манжеты.
Часто рядом с клавишей электроручника соседствует еще одна – включающая функцию автоматического удержания (Auto Hold). Она существенно облегчает жизнь. Например, толкаясь в пробках на автомобиле с автоматом, не нужно держать ногу на тормозе. Машина остановилась, водитель отпускает педаль, а клапаны блока ABS остаются закрытыми – давление в контурах высокое, колодки сжимают тормозные диски. Если остановка продлится более чем пару минут, ABS передаст вахту стояночному тормозу.

На ручник машина встанет и раньше – если, например, водитель отстегнет ремень безопасности, откроет дверь или выключит зажигание.

Стояночный тормоз с электроприводом | Стояночный тормоз

Общая компоновка стояночного тормоза с электроприводом показана на рисунке.

Общая компоновка стояночного тормоза с электроприводом

Рис. Общая компоновка стояночного тормоза с электроприводом:
1 – тормозной диск; 2 – тормозная колодка; 3 – подвижная скоба; 4 – редуктор; 5 – электродвигатель; 6 – подвод электроэнергии; 7 – шестерня электродвигателя; 8 – электродвигатель; 9 – ведущая шестерня привода; 10 – качающаяся шестерня; 11 – ведомая шестерня электропривода

Включение и выключение стояночного тормоза производится посредством специального выключателя. Снятие с тормоза производится нажатием движка выключателя при одновременном воздействии на педаль тормоза или акселератора.

Стояночный тормоз можно привести в действие также при выключенном зажигании, если потянуть на себя движок его выключателя. Снятие автомобиля с тормоза осуществляется только при включенном зажигании.

Принцип действия стояночного тормоза с электроприводом

Для выполнения основной функции стояночного тормоза необходимо преобразовать вращение вала электродвигателя в небольшое поступательное движение поршня тормозного механизма. Это достигается применением редуктора 4 с качающейся шестерней в сочетании с винтовой передачей.

В приводе реализовано трехступенчатое снижение частоты вращения. Первая ступень образована передачей зубчатым ремнем, связывающей электродвигатель с редуктором (с передаточным отношением 1:3). Вторая ступень – с помощью редуктора с качающейся шестерней (с передаточным отношением 1:50). Вследствие применения двойного редуктора частота вращения выходного вала редуктора в 150 раз меньше частоты вращения вала электродвигателя.

На ведущем валу редуктора установлена жестко связанная с ним качающаяся коническая шестерня 4. Ось вращения этой шестерни пересекает ось ведущего вала редуктора под углом, поэтому при вращении ведущего вала шестерня совершает круговое качательное движение. Качающаяся шестерня вращается на ступице ведущей шестерни привода и снабжена двумя поводками 2 и 5, которые входят в направляющие пазы корпуса редуктора, которые не допускают ее вращения относительно корпуса редуктора, поэтому она качается, не вращаясь.

Редуктор с качающейся шестерней

Рис. Редуктор с качающейся шестерней:
1 – ведомый вал; 2,5 – поводок; 3 – ведущая шестерня привода; 4 – качающаяся шестерня; 6 – ведомая шестерня

Kачающаяся шестерня имеет 51 зуб, а на ведомой шестерне предусмотрено 50 зубьев. Из-за этой так называемой «ошибки шага» зуб качающейся шестерни всегда прижимается к боковой поверхности зуба ведомой шестерни и никогда не попадает точно в проем между зубьями.

Зацепление качающееся шестерни с ведомой шестерней

Рис. Зацепление качающееся шестерни с ведомой шестерней

При вращении ведущего вала редуктора постоянно находятся в зацеплении два зуба качающейся шестерни с двумя зубьями ведомой шестерни. При повороте ведущего вала на пол-оборота входит в зацепление другая пара зубьев. В этом положении зуб качающейся шестерни входит в зацепление с зубом ведомой шестерни, взаимодействуя с его боковой поверхностью. В результате этого, при повороте ведущего вала на пол-оборота при каждом качании ведущей шестерни, ведомая шестерня и вместе с ней ходовой винт поворачиваются на очень маленький угол, соответствующий половине ширины зуба, что позволяет производить плавное торможение.

Принцип работы редуктора с качающейся шестерней

Рис. Принцип работы редуктора с качающейся шестерней:
1,5 – ведомый вал; 2 – ступица; 3 – наклон ступицы; 4,6 – находящиеся в зацеплении зубья качающейся и ведомой шестерни

Преобразование вращательного движения в поступательное движение производится посредством ходового винта 3, связанного с поршнем тормозного механизма 5. Ходовой винт приводится непосредственно от редуктора с качающейся шестерней. В полости поршня тормоза расположен цилиндр 6. В утолщение головной части цилиндра запрессована нажимная гайка 2. Нажимная гайка и связанный с ней цилиндр могут свободно скользить вдоль поршня тормозного механизма, не вращаясь относительно него. Вращение гайки невозможно ввиду специальной формы внутренней поверхности поршня, взаимодействующей с фигурной поверхностью нажимной гайки.

Число оборотов вала электродвигателя определяется посредством датчика Холла. Благодаря этому блок управления может вычислить ход поршня.

При затяжке стояночного тормоза вращение ходового винта 3 преобразуется в поступательное движение нажимной гайки связанной с цилиндром 6, который упирается в поршень тормозного механизма и прижимает через него колодки к тормозному диску. При этом происходит деформация уплотнительного кольца поршня 7 в направлении к колодкам. По мере повышения усилия прижима колодок к тормозному диску возрастает потребления тока электродвигателем. Блок управления электромеханическим стояночным тормозом контролирует в течение всего процесса затяжки тормоза величину потребляемого тока и при достижении этим током определенной величины выключает электродвигатели.

Резьба винта является самотормозящей. Благодаря этому после сведения тормозных колодок и прекращения подачи напряжения на электромотор тормоз остается затянутым.

При снятии с тормоза гайка перемещается по ходовому винту назад вследствие вращения ходового винта в обратном направлении. Давление на цилиндр прекращается. Поршень отходит от тормозного диска под действием упругих сил уплотнения уплотнительного кольца 7 стремящегося занять исходное положение и биения тормозного диска. При этом колодки также отходят от тормозного диска.

Схема работы стояночного тормозного механизма с электроприводом

Рис. Схема работы стояночного тормозного механизма с электроприводом:

1 ­­– тормозной диск; 2 – нажимная гайка; 3 – ходовой винт; 4 – редуктор; 5 – поршень тормозного механизма; 6 – цилиндр; 7 – уплотнительное кольцо; а – затяжка тормоза; б – снятие с тормоза

Зазоры в приводе стояночного тормоза определяются периодически при стоянке автомобиля. Они регулируются автоматически, если при пробеге очередных 1000 км стояночный тормоз не приводился в действие ни одного раза. Для этого тормозные колодки перемещаются из их исходного положения до упора в тормозной диск. Блок управления стояночным тормозом определяет величину хода колодок по величине тока, потребляемого электромотором, и производит компенсацию износа колодок.

Действие стояночного тормоза прекращается автоматически, если водитель закрыл дверь, пристегнул ремень безопасности, запустил двигатель и нажал на педаль акселератора, чтобы привести автомобиль в движение. При этом момент выключения тормоза зависит от угла продольного наклона автомобиля и крутящего момента двигателя.

Применение стояночного тормозного механизма с электроприводом позволяет осуществлять плавное трогание с места и скатывание автомобиля назад на уклоне при неумелых действиях водителя.

На момент выключения стояночного тормоза влияют следующие параметры:

  • угол наклона автомобиля, определяемый с помощью датчика продольного ускорения, встроенного в блок управления стояночным тормозом
  • крутящий момент двигателя
  • положение педали акселератора
  • степень выключения сцепления, определяемая у автомобилей с механической коробкой передач по сигналу датчика положения педали сцепления
  • желаемое направление движения автомобиля, определяемое по положению селектора АКП или по сигналу, получаемому с выключателя фонарей заднего хода

Скатывание автомобиля назад при этом исключается, так как стояночный тормоз отпускается только при условии, если передаваемый на колеса крутящий момент превышает его расчетное значение, соответствующее углу подъема дороги. Если крутящий момент двигателя превышает расчетное значение, блок управления включает электромеханические приводы обеих задних тормозных механизмов.

Использование стояночного тормозного механизма с электроприводом позволяет отказаться от частого включения его, например, при остановках на светофорах.

В случае неисправности привода служебного тормоза автомобиль можно затормозить посредством системы динамического управления тормозами. Функция аварийного торможения действует как при включенном, так и выключенном зажигании. Если нажать и удерживать клавишу выключателя электромеханического стояночного тормоза при движении автомобиля, он будет заторможен с замедлением приблизительно 6 м/с2. При этом раздается звуковой сигнал и зажигаются сигналы торможения. При скорости автомобиля свыше 7 км/ч система динамического управления производит торможение повышением давления тормозной жидкости во всех четырех рабочих цилиндрах. При этом подключается система ABS/ESP, которая обеспечивает торможение автомобиля без заноса. Если скорость автомобиля не превышает 7 км/ч, нажим и удерживание клавиши выключателя стояночного тормоза вызывает торможение автомобиля посредством электромеханических приводов тормозных механизмов (подобно затягиванию стояночного тормоза на стоянке). Если необходимо прервать аварийное торможение при движении автомобиля со скоростью более 7 км/ч, достаточно отпустить клавишу выключателя стояночного тормоза или нажать педаль акселератора.

Электрический стояночный тормоз своими руками — Все о Лада Гранта

Многие бренды начинают устанавливать на свои машины, так называемые электронные «ручники» (или ручные тормозы), нужны для фиксирования автомобиля на месте. Наверное, все знают, что раньше они были в основном механические, на тросиках (потянул на себя рычаг и авто зафиксировался), но сейчас от этого отказываются в пользу более продвинутых решений. Так как же работают эти электронные варианты, как им пользоваться и какие у них есть плюсы и минусы? Давайте разбираться, а для ленивых — в конце вы можете посмотреть видео версию …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

  • Что это такое?
  • Как он работает?
  • Как пользоваться?
  • Плюсы и минусы электронного ручника
  • Мифы об электронном ручнике
  • ВИДЕО ВЕРСИЯ

Прогресс и сюда дошел, больше никакого прикладывания грубой силы, просто нажал «кнопочку» и машина стоит как «вкопанная» — никуда не укатится. Причем отключение происходит автоматически, когда автомобиль начинает движение вперед. Давайте немного подробнее

Что это такое?

Электронный ручник – это ручной тормоз, который основан не на механических приводах (рычаг и тросик), а на электронной составляющей, простыми словами специальных двигателях, которые сдавливают задний тормозной диск и фиксируют автомобиль на месте.

Как он работает?

В принципе все просто. Зачастую его устанавливают на машинах, где сзади дисковые тормоза, а не барабанные.

ТО есть сзади есть почти такой же суппорт, как и на передней оси. НО есть небольшое отличие, сбоку прикрепляется специальный электрический двигатель, на который подается питание из бортовой сети автомобиля.

Система можно сказать гибридная, когда вы давите на педаль тормоза, работает гидравлическая система, именно она сжимает задние колодки. НО когда вы хотите зафиксировать авто на месте, тогда подключается электрический двигатель на суппорте, он также сдавливает колодки и держит их. Благодаря чему, задняя ось надежно фиксируется.

Двигатель имеет червячный механизм (ось с резьбой), многие называют болт. Он как бы выкручивается и с силой давит на колодку. Усилие действительно большое, может держать машину на больших горках, без каких либо проблем.

Как пользоваться?

В современных авто, особенно с автоматической трансмиссией, неважно это автомат — вариатор или даже робот. Электронные ручники практически обязательны, все потому что они работают с многими современными системами, например AUTO HOLD (автоматическое удержание в пробках и светофорах).

В итоге у нас образовывается как бы три состояния работы этого узла:

  • Совмещенное с системами безопасности.
  • AUTO HOLD. Нужен в основном для АКПП. Когда включается режим «D» – DRIVE, если отпустить педаль тормоза, машина ВСЕГДА будет «ползти» (на небольшой скорости вперед). Именно AUTO HOLD автоматически фиксирует машину на месте, когда вы сильно надавите на педаль тормоза (даже при включенном режиме «D»). Это помогает особенно в больших городах, в пробках, когда постоянно нажимать на педаль тормоза, мягко сказать утомительно. А дергать селектор на АКПП в нейтраль, не всегда правильно. Про этот режим у меня будет отдельная статья.
  • НУ и последнее и что говорится по назначению. Это ручной тормоз. Расскажу, как им пользоваться.

Когда вы подъехали на автомобиле к месту стоянки (трансмиссия может быть и механическая). Вы должны перевести селектор в положение «нейтраль» (N), можно и (P) паркинг (если у вас АКПП). Далее как написано во многих инструкциях, нужно зафиксировать машину, особенно если стоит на горке. Режим «ПАРКИНГ», на больших уклонах не работает (более 20 градусов), авто может покатиться. То есть ручник, должен присутствовать ОБЯЗАТЕЛЬНО!

Вместо того, чтобы поднять рычаг стояночного тормоза, вы просто нажимаете кнопку (ну или поднимаете как у меня на KIA OPTIMA). Сзади слышите звук работы электрических моторов и все ваше транспортное средство (ТС) зафиксировано (на приборной панели загорится индикатор «ручника»).

Вот так легко и просто, не нужно упираться и «качать руки», как в ситуации с механическим вариантом.

Далее, после того как вам нужно куда то поехать, вы просто садитесь в салон, запускаете мотор, включаете первую передачу или режим «D», электронный ручник автоматически отключится. ТО есть вы его по любому не забудете отключить. Как видите все очень просто, я бы даже сказал элементарно.

Плюсы и минусы электронного ручника

ПЛЮСЫ

МИНУСЫ

Как видите плюсов все же больше, да и как показывает практика, ходят они долго.

Мифы об электронном ручнике

Есть «парочка» устойчивых мифов, которые активно муссируются в сети:

  • Нельзя затормозить на электронном ручнике на скорости, типа он уже не работает при 60 км/ч
  • Машину нельзя зафиксировать на месте. Скажем, чтобы задняя ось стояла, а перед шел с «буксом» (нужна для всякого типа полицейских разворотов).

И то и другое не правда. НА моей KIA OPTIMA стоит электронный ручник, достаточно эффективный. Так вот на скорости он прекрасно тормозит. НО есть определенный алгоритм. Например — когда вы подъезжаете к месту парковки, то вам достаточно один раз поднять кнопку, машина зафиксируется. НО на скорости, это действительно не работает, то есть если вы один раз поднимете (нажмете) кнопку, на панели моргнет значок ручника, но ничего не произойдет!

Вам нужно принудительно держать кнопку, то есть подняли ее и держим (или нажимаем и держим), тогда машина начнет очень эффективно тормозить задней осью.

Та же ситуация и на месте, когда вы перевели селектор в «D», то ручник действительно отключится. НО если принудительно держать кнопку, тогда задняя ось останется зафиксированной, и вы сможете пустить переднюю ось в пробуксовку.

Сейчас полезное видео смотрим.

НА этом заканчиваю свои материалы, я думаю, они были вам интересны и познавательны. ИСКРЕННЕ ВАШ АВТОБЛОГГЕР.

(7 голосов, средний: 5,00 из 5)

Похожие новости

    Неравномерный износ колодок. Разберем передние и задние – основн.

    Антипробуксовочная система, TSC, TRC, ASR. Что это, какой принци.

    Добавить комментарий Отменить ответ

    Доброго всем дня, решил я написать свой отзыв о Toyota Avensis 2010 года. Просто хочу…

    ТОП статей за месяц

    У меня есть много различных статей и видео по различным коробкам передач, например вот здесь…

    У меня на сайте уже есть статья про выбор карт памяти (можете посмотреть здесь), очень…

    В статье – можно ли открывать окна при работающем кондиционере (почитать можно здесь), мне задали…

    Нажимаем кнопку, как управление звуком или радио и срабатывает электромеханический стояночный тормоз. Рассмотрим, как устроен механизм, принцип его работы и возможности.

    Электрический стояночный тормоз

    Стояночный тормоз – это незаменимая часть, которая должна быть в каждом автомобиле. Механические варианты был издавна и нынешних времен. Но последнее время в современных автомобилях, все чаще и чаще стали появляться электромеханические стояночные тормоза. В прайсах они именуются как Electromechanical Parking Brake – EPB. Это современная конструкция механического стояночного тормоза, в котором вместо длинной ручки используется электроника.

    Не нужно напрягаться, и тянутся к ручнику, зачастую кнопку ручника инженеры размещают где-то поблизости с рычагом переключения передач. Но в таком механизме есть как плюсы, так и минусы. К примеру, в обычном механическом ручнике есть преимущества того, что в экстренной ситуации или при отказе тормозов он может помочь избежать ДТП. Для электромеханического это минус. Механическим стояночным тормозом можно регулировать усилие торможения, в электронном ручнике оно или есть или его нет.

    • Читайте про выбор тормозных колодок

    Как устроен электромеханических ручник

    Главными функциями стояночного тормоза считается удержание автомобиля на одном месте при стоянке, аварийное торможение во время движения и помощь при старте на подъеме. Как и принято, система EPB ставится на задние колеса. В набор электромеханического стояночного тормоза входят тормозной механизм, привод тормозов и электронное управление.

    Сам тормозной механизм это штатные тормоза автомобиля, все лишь небольшое изменение конструкции внесено в рабочие цилиндры тормозов. Так как за счет них срабатывает электроника. Так как это электроника, то и не обойдется она и без входных датчиков, исполнительных механизмов и блока управления.

    • Смотрите пошаговую инструкцию по замене тормозного барабана

    Входные датчики представляют из себя: кнопка включения всего механизма из салона, датчик уклона и датчик на педаль сцепления. Как у же говорили, кнопка может располагаться или возле рычага коробки передач, или на центральной консоли, зависит от производителя автомобиля. Датчик уклона, как правило, заводом вмонтирован в блок управления системы EPB. Датчик сцепления располагается на самом приводе сцепления, и как правило снимает два показателя – скорость отпускания педали сцепления и положение педали.

    Блок управления, как и в любом электронном устройстве, преобразует сигналы разных датчиков в сигналы для исполняющих устройств. Как правило, система EPB взаимодействует с системой управления агрегатом автомобиля и системой ESP (курсовой устойчивости автомобиля). Ну и в качестве исполнительного устройства является электродвигатель привода.

    Принцип работы механизмов электронного ручника

    Принцип работы электромеханического стояночного тормоза обычно циклический, он то включается, то выключается. Тормозной привод, как правило, устанавливается на суппорте всего тормозного механизма с одной стороны. Далее тормозной привод преобразует электрический сигнал бортовой сети в механический сигнал, и приводит в движение тормозные колодки. В состав такого механизма входят ременная передача, электродвигатель, винтовой привод и планетарный редуктор.

    Главным назначением редуктора является перемещение винтового привода, благодаря последнему осуществляется поступательное движение поршня всего тормозного механизма. Как выше мы упоминали, то в электромеханического стояночного тормоза есть два варианта работы, это включение или выключение.

    Включение электроручника начинается из нажатия кнопки в салоне автомобиля. Далее активируется электродвигатель, через редуктор и винтовой привод притягивает тормозные колодки к тормозному диску. Срабатывание системы занимает считанные секунды и тормозной диск фиксируется на мертво, никаких средних или неполных удержаний как в механическом ручном тормозе нет.

    Плюсом электромеханического стояночного тормоза считается его автоматическое выключении, как только автомобиль начинает трогаться с места. Так же инженеры предусмотрели выключение электроручника в ручном режиме, для этого достаточно нажать на педаль тормоза.

    Во время отключения стояночного тормоза, блок управления проводит анализ ряда параметров:

    • какой угол уклона;
    • положение педали акселератора;
    • насколько быстро отпускается педаль сцепления, и её положение.

    На основе этих данных система позволяет своевременное выключение стояночного тормоза, или производить небольшую задержку отключения, тем самым предотвращая откатывание автомобиля назад при трогании под гору.

    Как видим, плюсы есть, но больше минусов, так как в экстренной ситуации такой стояночный тормоз попросту не спасет, да и при ремонте или прокачке тормозной системы от него толку будет мало.

    Видео принципа работы системы EPB:

    Электрика повсеместно вытесняет механику. Даже трос стояночного тормоза заменили провода.

    включение стояночного тормоза (кнопка с восклицательным знаком), функция Auto Hold (кнопка с буквой А).

    Преимущества электромеханического стояночного тормоза перед обычным очевидны. Вместо громоздкого рычага между передними сиденьями компактная кнопка. Не надо тащить через все днище тросики и тяги — достаточно подключить к общей электрической шине управляющий блок да снабдить тормозные механизмы на задних колесах электромоторами. Иными словами, такая конструкция упрощает компоновку и сборку, сокращает время и затраты при производстве.

    Кроме того, при эксплуатации отпадает необходимость в регулировках — электроника отслеживает зазор между колодками и диском всякий раз, когда срабатывал стояночный тормоз. А если им пользуются редко (например, на автомобилях с автоматами), то система подтягивает ручник через каждые 1000 км.

    Алгоритм работы на большинстве автомобилей схож. Водитель нажимает на клавишу, с которой сигнал поступает в блок управления стояночным тормозом.

    Колесный механизм стояночного тормоза:

    Колесный механизм стояночного тормоза

    3 — приводной ремень;

    4 — редуктор с качающейся шайбой.

    Электромотор через зубчато-ременную передачу связан с редуктором, понижающим в десятки раз скорость вращения выходного вала и позволяющим развить необходимое для работы тормозных механизмов усилие.

    Если автомобиль стоит на месте или движется медленнее 7–10 км/ч, включаются электромоторы, приводящие в действие тормозные механизмы. На более высокой скорости блок ABS включает гидронасос — давление в тормозных контурах повышается. Автомобиль замедляется, а потом встает на ручник.

    Редуктор с качающейся шестерней:

    Редуктор с качающейся шестерней

    2 — выходной вал;

    3 — ступица зубчатого шкива;

    4 — зубчатый шкив;

    5 — находящиеся в зацеплении зубья качающейся и ведомой шестерен.

    Одна из главных деталей редуктора — качающаяся шестерня. Она установлена на ступице ведущего шкива под углом и потому качается при вращении. От поворота относительно корпуса редуктора ее удерживают два поводка, скользящих по внутренним стенкам корпуса редуктора. При движении только пара зубьев качающейся шестерни постоянно находится в зацеплении с зубьями ведомой шестерни. Причем у качающейся шестерни на зуб больше, чем у ведомой, поэтому полного зацепления нет. Лишь один зуб качающейся шестерни боковой поверхностью давит на ответную часть ведомой, поворачивая последнюю на небольшой угол. В результате за полный оборот зубчатого шкива ведомая шестерня смещается всего на зуб.

    «Затянуть» электромеханический стояночный тормоз водитель может даже при заглушенном двигателе, а вот отпустить — только включив зажигание и нажав педаль тормоза.

    Если мотор работает, водитель закрыл дверь и пристегнулся, то ручник отключится автоматически при нажатии на акселератор. При этом датчик продольного крена кузова распознает, стоит ли автомобиль на подъеме, учтет положение педалей сцепления и акселератора и придержит тормоза, чтобы автомобиль не скатился назад.

    Поршень с винтовой парой:

    Поршень с винтовой парой

    2 — нажимная гайка;

    Винтовая пара преобразует вращение ведомой шестерни в поступательное движение штока. Тот давит на тормозной поршень, подводя колодки к диску. Усилие контролирует блок управления стояночного тормоза по величине потребляемого тока. Как только значение достигнет необходимой величины, электродвигатель отключится. При снятии с ручника мотор вращается в обратную сторону, шток отходит назад, а поршень сдвигается из-за упругости уплотнительной манжеты.

    Часто рядом с клавишей электроручника соседствует еще одна — включающая функцию автоматического удержания (Auto Hold). Она существенно облегчает жизнь. Например, толкаясь в пробках на автомобиле с автоматом, не нужно держать ногу на тормозе. Машина остановилась, водитель отпускает педаль, а клапаны блока ABS остаются закрытыми — давление в контурах высокое, колодки сжимают тормозные диски. Если остановка продлится более чем пару минут, ABS передаст вахту стояночному тормозу.

    На ручник машина встанет и раньше — если, например, водитель отстегнет ремень безопасности, откроет дверь или выключит зажигание.

    Электрический стояночный тормоз: Уже не ручной

    Электрика повсеместно вытесняет механику. Даже трос стояночного тормоза заменили провода. Краткую лекцию о том, как устроен и как работает ручник нового поколения, читает Геннадий Емелькин.

    Преимущества электромеханического стояночного тормоза перед обычным очевидны. Вместо громоздкого рычага между передними сиденьями компактная кнопка. Не надо тащить через все днище тросики и тяги — достаточно подключить к общей электрической шине управляющий блок да снабдить тормозные механизмы на задних колесах электромоторами. Иными словами, такая конструкция упрощает компоновку и сборку, сокращает время и затраты при производстве. Кроме того, при эксплуатации отпадает необходимость в регулировках — электроника отслеживает зазор между колодками и диском всякий раз, когда срабатывал стояночный тормоз. А если им пользуются редко (например, на автомобилях с автоматами), то система подтягивает ручник через каждые 1000 км.

    Алгоритм работы на большинстве автомобилей схож. Водитель нажимает на клавишу, с которой сигнал поступает в блок управления стояночным тормозом. Если автомобиль стоит на месте или движется медленнее 7–10 км/ч, включаются электромоторы, приводящие в действие тормозные механизмы. На более высокой скорости блок ABS включает гидронасос — давление в тормозных контурах повышается. Автомобиль замедляется, а потом встает на ручник.

    «Затянуть» электромеханический стояночный тормоз водитель может даже при заглушенном двигателе, а вот отпустить — только включив зажигание и нажав педаль тормоза. Если мотор работает, водитель закрыл дверь и пристегнулся, то ручник отключится автоматически при нажатии на акселератор. При этом датчик продольного крена кузова распознает, стоит ли автомобиль на подъеме, учтет положение педалей сцепления и акселератора и придержит тормоза, чтобы автомобиль не скатился назад.

    Часто рядом с клавишей электроручника соседствует еще одна — включающая функцию автоматического удержания (Auto Hold). Она существенно облегчает жизнь. Например, толкаясь в пробках на автомобиле с автоматом, не нужно держать ногу на тормозе. Машина остановилась, водитель отпускает педаль, а клапаны блока ABS остаются закрытыми — давление в контурах высокое, колодки сжимают тормозные диски. Если остановка продлится более чем пару минут, ABS передаст вахту стояночному тормозу. На ручник машина встанет и раньше — если, например, водитель отстегнет ремень безопасности, откроет дверь или выключит зажигание.

    >

Проще в использовании для водителя Сложнее чем система с «тросиком и рычагом». Есть двигатели, червячные механизмы и т.д.
Автоматически отключается, то есть вы не забудете его, как это часто бывает с «рычагом и тросиком» Дороже, опять же из-за своей сложности. Что дает прибавку в стоимости автомобиля
Надежно фиксирует авто Дороже ремонт. Если что-то ломается, это вам не тросик поменять, бывает двигатель выходит из строя.
Совместим с различными системами машины (типа AUTO HOLD) Задние колодки меняются сложнее. Потому как электронный ручник интегрирован в задний суппорт
Задние колодки не примерзают зимой после мойки Есть электрика, а значит, могут порваться провода, окислиться контакты.
В экстренных ситуациях, эффективно замедляет автомобиль (про это чуть ниже)

Электрический стояночный тормоз | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Мисюров М. Н. Электрический стояночный тормоз // Молодой ученый. — 2017. — №2. — С. 171-174. — URL https://moluch.ru/archive/136/38269/ (дата обращения: 20.01.2020).



В данной работе рассмотрен электрический стояночный тормоз на примере Volkswagen Passat. Приведены возможности и принцип действия электрического стояночного тормоза, а также преимущества.

Ключевые слова: электрический стояночный тормоз, блок управления, датчики

Чтобы обеспечить неподвижность автомобиля при остановке или стоянке, водитель обычно затягивает стояночный тормоз, прилагая немалые усилия к его рычагу или дополнительной педали. Сейчас для этого будет достаточно коротко нажать клавишу выключателя на панели приборов, которая подаст сигнал на электромеханический стояночный тормоз, заменивший тормоз с чисто механическим приводом.

Однако, электромеханический стояночный тормоз помогает не только при парковании автомобиля. Благодаря дозируемому действию он в некоторых случаях заменяет служебную тормозную систему и эффективно помогает при трогании автомобиля в гору.

В качестве примера был взять автомобиль Volkswagen Passat (Рис. 1). Блок управления электромеханическим стояночным тормозом расположен в салоне, вблизи центральной консоли. Этот блок обрабатывает все задачи, связанные с управлением и диагностикой электромеханического стояночного тормоза. Блок управления стояночным тормозом содержит два процессора. Он соединен с блоком управления ABS посредством отдельной шины CAN.

Рис. 1. Расположение блока управления электрическим стояночным тормозом

Расположение датчика не случайно, так как в блок управления стояночным тормозом встроен блок датчиков, реагирующих на поперечное и продольное ускорение автомобиля, а также на ускорение его вращения вокруг вертикальной оси. Сигналы этих датчиков используются как самим блоком управления стояночным тормозом, так и системой курсовой стабилизации ESP. Сигнал датчика продольного ускорения используется для расчета угла наклона кузова в продольной плоскости.

Электромеханический стояночный тормоз способен:

  1. удерживать автомобиль на стоянке
  2. способствовать динамическому управлению процессом трогания
  3. осуществлять аварийное торможение
  4. реализовать функцию AUTO HOLD.

Протекание процесса (Рис. 2)

  1. Автомобиль неподвижен. Электромеханический стояночный тормоз затянут. Желая начать движение, водитель включает первую передачу и нажимает педаль акселератора.
  2. Блок управления электромеханическим стояночным тормозом рассчитывает крутящий момент двигателя, который необходим для трогания автомобиля в гору. Этот момент зависит от угла продольного наклона автомобиля, положения педали акселератора, положения педали сцепления и выбранной передачи.
  3. Если крутящий момент двигателя превышает расчетное значение, необходимое для трогания в гору, блок управления включает электромеханические приводы обеих задних тормозных механизмов.
  4. Стояночный тормоз выключается, а автомобиль начинает движение без скатывания назад. Электрический стояночный тормоз отключается автоматически, при нажатии на педаль акселератора. Предусмотрен и «ручной» режим снятия — при нажатии на педаль тормоза.

Рис. 2. Схема действия при трогании с места

При отключении тормоза электронный блок управления анализирует угол наклона автомобиля, положение педали акселератора и скорость отпускания сцепления. При нажиме педали сцепления толкатель перемещается вместе с поршнем в направлении к датчику положения сцепления. На поршне закреплен постоянный магнит, который взаимодействует с тремя элементами Холла, установленными на общей печатной плате. При прохождении магнита вблизи элементов Холла в них генерируются сигналы, которые обрабатываются электронной схемой и направляются в соответствующие блоки управления автомобиля (Рис. 3).

Рис. 3. Схема действия при нажатии педали сцепления

Элемент Холла 1 относится к категории цифровых датчиков. Вырабатываемый им сигнал направляется в блок управления двигателем. По этому сигналу производится отключение регулятора скорости автомобиля.

Элемент Холла 2 является аналоговым. Он вырабатывает сигнал широтно-импульсной модуляции (ШИМ), который направляется в блок управления электромеханическим стояночным тормозом. По этому сигналу определяет положение педали сцепления, которое используется в блоке управления при расчете момента выключения стояночного тормоза в режиме динамического управления автомобилем при трогании с места.

Элемент Холла 3 является цифровым. Вырабатываемый им сигнал направляется в блок управления бортовой сетью, по которому последний «узнает» о выключении сцепления и разрешает пуск двигателя. [1,2]

В данной работе рассмотрен электрический стояночный тормоз, который облегчает жизнь водителю автомобиля. Электрический стояночный тормоз включает множество функций и будет полезен во многих ситуациях.

Универсальность вскоре позволит если не вытеснить, то уменьшить количество машин с механическим стояночным тормозом. Электрический стояночный тормоз имеет ряд преимуществ перед обычным механическим тормозом, а именно:

Упрощается процесс производства автомобилей. Обеспечивается контроль состояния посредством системы самодиагностики.

Электромеханический стояночный тормоз представляет собою систему, действие которой постоянно контролируется посредством электронных средств.

Уже сейчас очевидны преимущества электрического стояночного тормоза, а процесс компьютеризации автомобилестроения идет все дальше. Поэтому процесс, когда электрический стояночный тормоз будет ставиться на большинстве машин лишь вопрос времени. Развитие электрических тормозов будет продолжаться, потому что эта система имеет потенциал для значительного улучшения тормозных характеристик автомобиля.

Литература:

  1. Пособие по программе самообразования 346. Электромеханический стояночный тормоз / 35 — с.
  2. Рубрика: тормозные системы [Электронный ресурс] // http://ustroistvo-avtomobilya.ru/ (Дата обращения: 05.04.2016, режим доступа — свободный).

Основные термины (генерируются автоматически): блок управления, электрический стояночный тормоз, электромеханический стояночный тормоз, стояночный тормоз, элемент Холла, сигнал, динамическое управление, ABS, AUTO, CAN.

Как работает электрический стояночный тормоз (EPB)

Независимо от марки и года производства автомобиля в нем всегда будет неизменным одно – наличие стояночного тормоза. Этот нехитрый элемент позволяет блокировать задние колеса машины и предотвращает ее движение в случае, если мотор выключен.

Но, как известно прогресс не стоит на месте и механическая громоздкая ручка, занимающая относительно много места между передними сиденьями, перестала устраивать производителей. Так в 00-х годах появилась электронная система EPB (Electromechanical Parking Brake, но, также ее часто называют FBS), которая пришлась по вкусу автовладельцам.

Как работает электроручник

Данная система состоит прежде всего из тормозного механизма. Он включает в себя штатные тормоза с небольшой модернизацией конструкции цилиндров. Так как в работе задействуется электроника, то логично, что будет не обойтись без входных датчиков. К ним относится кнопка, включающая систему. Она может быть установлена как рядом с рычагом ККП, так и на основной консоли (все зависит от марки и года выпуска авто). Также в системе присутствует датчик уклона (чаще всего монтируется в ЭБУ) и датчик сцепления (установлен на приводе сцепления и передает данные о скорости отпускания и точного расположения педали сцепления).

ЭБУ получает необходимую информацию от датчиков и преобразует ее в сигнал, который отправляется исполнительным механизмам. В дело вступает тормозной привод (активирует колодки), который состоит из:

  • Электродвигателя. Он передает вращательный импульс.
  • Ременной передачи (получает импульс вращения и передает его на редуктор).
  • Планетарного редуктора (позволяет снизить массу привода и частично подавляет шум). Этот элемент перемещает винтовой привод.
  • Винтового привода. Благодаря ему осуществляются поступательные движения тормозных элементов.

Полезно! Электроручник объединен с системой управления авто и блоком, отвечающим за курсовую устойчивость (ESP).

Благодаря такой системе автовладельцу не нужно каждый раз тянуть на себя или отщелкивать громоздкий рычаг стояночного тормоза (о чем иногда многие забывают). Поэтому EPB значительно упрощает жизнь автомобилистов.

Включение и выключение

Работает такой механизм циклически:

  • Включается. Активация устройства осуществляется за счет нажатия кнопки, которая активирует электродвигатель. Тормозной диск жестко стопорится.
  • Выключается. Деактивация устройства происходит автоматически, как только транспортное средство трогается с места. При этом блок управления, благодаря датчикам анализирует уклон авто, в какой позиции находится педаль газа и как быстро отпускается сцепление. В большинстве моделей стояночный тормоз не отключается, пока автовладелец не пристегнет ремень безопасности.

Полезно! Если машина долго находится без какого-либо движения или автовладелец оставил двигатель заведенным, открыл дверь или отстегнул ремень безопасности, то происходит автоматическое включение EPB.

Также во многих автомобилях, оснащенные EPB присутствует кнопка Auto Hold. Она отвечает за то, чтобы задние колеса авто фиксировались при временных остановках. Особенно такая «фишка» придется по вкусу тем, кто часто ездит на АКПП по городским пробкам. Благодаря этому режиму не придется постоянно удерживать педаль газа после каждой кратковременной остановки транспортного средства. С этой точки зрения электромеханический стояночный тормоз действительно можно считать более современным механизмом.

Преимущества и недостатки EPB

Если сравнивать более современную систему с привычными механическими ручниками, то у электромеханического агрегата будут как довольно весомые плюсы, так и минусы. Например,:

  • В салоне EPB не занимает много места, так как система оснащена удобной кнопкой, а не рычагом, который постоянно заедает и «не хочет» вставать в нужное положение. Но, в отличие от более современной конструкции механический ручник позволяет контролировать с каким усилием будет совершаться торможение.
  • Хоть EPB и не нужно регулировать в процессе использования (каждую 1 000 км электроника проводит самостоятельную диагностику и подтягивает ручник при необходимости), он становится совершенно бесполезным элементом, когда АКБ автомобиля полностью разряжена (причем при долгой стоянке сам ручник первый будет разряжать аккумулятор). Поэтому снять с ручника не получится.
  • В отличие от старой системы электромеханический ручник не позволяет машине откатываться на подъеме.
  • EPB способен самостоятельно включаться, он обладает большим функционалом, но, и стоит значительно дороже.
  • В электромеханическом ручнике отсутствуют тросики, которые имеют свойство рваться в самый ненужный момент или примерзать при отрицательных температурах.

Многие сомневаются, что в критической ситуации электромеханика сработает лучше. Допустим, водитель ТС внезапно потерял сознание во время движения. Если между сиденьями расположен привычный рычаг, то пассажир, находящийся рядом, может сообразить быстро его дернуть. Догадаться о кнопке, которая установлена где-то на консоли будет намного сложнее. Кроме этого EPB тормозит более плавно, поэтому в случае экстренного торможения от него будет меньше толку. То же самое касается и любителей «подрифтовать». Им придется забыть о красивых вхождениях в резкие повороты, так как электромеханика просто не допустит таких виражей.

Очень редко (но, все же такое происходит) электроника выходит из строя и элементарно не дает разблокировать тормоза. Некоторые жалуются, что такое частенько происходит при высоких морозах. В такой ситуации остается только вызывать эвакуатор.

Есть у такой «умной» системы и еще один, хоть и незначительный, минус – меры предосторожности в процессе использования и обслуживания.

О чем нужно помнить

Хоть EPB может самостоятельно себя регулировать, периодические проверки проходить придется. При этом авто устанавливается на стенд и с помощью специального диагностического оборудования механик проверяет исправность работы системы.

Если пришла пора менять тормозные колодки, то действовать нужно очень осторожно. При любых технических работах электромеханическая часть должна пребывать в сервисном режиме. Если упустить этот момент, то есть большой риск того, что электроручник самостоятельно активируется в процессе работ и повредит ТС или самого мастера.

В заключении

В целом можно сказать, что ручник такого типа является умной и более удобной системой. Автовладельцу не нужно в истерике дергать заедающую ручку и постоянно держать в голове, что ее нужно отщелкнуть перед началом движения. Однако, многие полагают, что нет ничего надежнее старой доброй механики, которая не начнет «глючить» и не заблокирует авто в случае разряженного аккумулятора.

  • Как уменьшить клиренс автомобиля
  • Выбор сетки для дополнительной защиты радиатора автомобиля
Категория: Обзоры


Электрический стояночный тормоз — уже не ручной

Электрика повсеместно вытесняет механику. Даже трос стояночного тормоза заменили провода.

Преимущества электромеханического стояночного тормоза перед обычным очевидны. Вместо громоздкого рычага между передними сиденьями компактная кнопка. Не надо тащить через все днище тросики и тяги – достаточно подключить к общей электрической шине управляющий блок да снабдить тормозные механизмы на задних колесах электромоторами. Иными словами, такая конструкция упрощает компоновку и сборку, сокращает время и затраты при производстве.


Включение стояночного тормоза (кнопка с — кнопка с литерой Р), функция Auto Hold (кнопка с буквой А).

Кроме того, при эксплуатации отпадает необходимость в регулировках – электроника отслеживает зазор между колодками и диском всякий раз, когда срабатывал стояночный тормоз. А если им пользуются редко (например, на автомобилях с автоматами), то система подтягивает ручник через каждые 1000 км.

Алгоритм работы на большинстве автомобилей схож. Водитель нажимает на клавишу, с которой сигнал поступает в блок управления стояночным тормозом.

Колесный механизм стояночного тормоза:


Колесный механизм стояночного тормоза1 – поршень тормозного цилиндра;
2 – электромотор;
3 – приводной ремень;
4 – редуктор с качающейся шайбой.

Электромотор через зубчато-ременную передачу связан с редуктором, понижающим в десятки раз скорость вращения выходного вала и позволяющим развить необходимое для работы тормозных механизмов усилие.

Если автомобиль стоит на месте или движется медленнее 7–10 км/ч, включаются электромоторы, приводящие в действие тормозные механизмы. На более высокой скорости блок ABS включает гидронасос – давление в тормозных контурах повышается. Автомобиль замедляется, а потом встает на ручник.

Редуктор с качающейся шестерней:


Редуктор с качающейся шестерней1 – ведомая шестерня;
2 – выходной вал;
3 – ступица зубчатого шкива;
4 – зубчатый шкив;
5 – находящиеся в зацеплении зубья качающейся и ведомой шестерен.

Одна из главных деталей редуктора – качающаяся шестерня. Она установлена на ступице ведущего шкива под углом и потому качается при вращении. От поворота относительно корпуса редуктора ее удерживают два поводка, скользящих по внутренним стенкам корпуса редуктора. При движении только пара зубьев качающейся шестерни постоянно находится в зацеплении с зубьями ведомой шестерни.

Причем у качающейся шестерни на зуб больше, чем у ведомой, поэтому полного зацепления нет. Лишь один зуб качающейся шестерни боковой поверхностью давит на ответную часть ведомой, поворачивая последнюю на небольшой угол. В результате за полный оборот зубчатого шкива ведомая шестерня смещается всего на зуб.

«Затянуть» электромеханический стояночный тормоз водитель может даже при заглушенном двигателе, а вот отпустить – только включив зажигание и нажав педаль тормоза.

Если мотор работает, водитель закрыл дверь и пристегнулся, то ручник отключится автоматически при нажатии на акселератор. При этом датчик продольного крена кузова распознает, стоит ли автомобиль на подъеме, учтет положение педалей сцепления и акселератора и придержит тормоза, чтобы автомобиль не скатился назад.

Поршень с винтовой парой:


1 – поршень тормозного цилиндра;
2 – нажимная гайка;
3 – шпиндель.

Винтовая пара преобразует вращение ведомой шестерни в поступательное движение штока. Тот давит на тормозной поршень, подводя колодки к диску. Усилие контролирует блок управления стояночного тормоза по величине потребляемого тока. Как только значение достигнет необходимой величины, электродвигатель отключится. При снятии с ручника мотор вращается в обратную сторону, шток отходит назад, а поршень сдвигается из-за упругости уплотнительной манжеты.

Часто рядом с клавишей электроручника соседствует еще одна – включающая функцию автоматического удержания (Auto Hold). Она существенно облегчает жизнь. Например, толкаясь в пробках на автомобиле с автоматом, не нужно держать ногу на тормозе. Машина остановилась, водитель отпускает педаль, а клапаны блока ABS остаются закрытыми – давление в контурах высокое, колодки сжимают тормозные диски. Если остановка продлится более чем пару минут, ABS передаст вахту стояночному тормозу.

На ручник машина встанет и раньше – если, например, водитель отстегнет ремень безопасности, откроет дверь или выключит зажигание.

Геннадий Емелькин

www.zr.ru

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *