Тормозные системы

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение

«Оренбургский автотранспортный колледж имени заслуженного учителя Российской Федерации В.Н. Бевзюка»

(корпус №4)

Методическая разработка

МДК 01.01 Устройство автомобилей

Специальность:

23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта

Тема: «Тормозные системы»

Разработал: Архирейский А.А., преподаватель спец.дисциплин

Оренбург

2018

Методическую разработку занятия по теме «Тормозные системы» по МДК 01.01 Устройство автомобилей составил Архирейский А.А. преподаватель государственного автономного профессионального образовательного учреждения «Оренбургский автотранспортный колледж имени заслуженного учителя Российской Федерации В.Н. Бевзюка» (корпус №4)

Оренбург, 2018, 14 с.

Содержание

Введение 4

План занятия 5

Ход занятия 6

Библиографический список 14

Введение

Методическая разработка занятия, по теме «Тормозные системы», предназначена для преподавателей МДК 01.01 «Устройство автомобилей» учебных заведений, работающих в группах студентов специальности 23.02.03 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта».

Формы и методы занятия, представленные в методразработке, способствуют активизации обучающихся на занятии. Занятие проводится с использованием мультимедийных средств обучения (проектор, компьютер) и электронного учебного материала.

Использование активных методов обучения способствует более глубокому освоению материала, пробуждает интерес к изучению предмета.

План занятия

Занятие №79

Дата: 28 февраля 2018

Группа: 28

Профессия: 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта

Раздел: Устройство автомобилей

Тема занятия: Тормозные системы

Вид занятия: Теоретическое

Обучающая цель занятия: сформировать у студентов знания по устройству, назначению и видах тормозных систем автомобиля.

Воспитательная цель занятия: Способствовать формированию интереса к своей профессии и ответственности за результаты своей деятельности по организации проведения технического обслуживания и ремонта автомобилей.

Развивающая цель занятия: способствовать развитию у студентов познавательных интересов, анализа информации о конструкции и техническом состоянии автомобиля, самоконтроля и взаимоконтроля.

Межпредметные связи:

МДК 01.01, тема: «Общее устройство автомобиля»;

Материаловедение, тема «Фрикционные материалы»;

Физика, тема «Трение. Закон Амонтона-Кулона».

Материально-техническое обеспечение занятия:

1. план-конспект занятия;

2. компьютер;

3. проектор;

4. стенд «Тормозной путь автомобиля»;

5. макет «Тормозная система автомобиля»;

6. плакат «Рабочая тормозная система»;

7. плакат «Тормозные механизмы и стояночный тормоз»;

8. презентация по теме «Тормозные системы».

Ход занятия

1 Организационная часть занятия (5 минут)

Преподаватель слушает доклад старосты. Проверяет наличие конспектов, ручек и других принадлежностей у обучающихся.

2 Актуализация опорных знаний (10 минут)

Преподаватель проводит актуализацию опорных знаний студентов.

Вопрос: Назовите две основные системы управления автомобилем?

Ответ: Рулевое управление и тормозная система.

Вопрос: Для чего служит рулевое управление?

Ответ: Рулевое управление служит для изменения направления движения автомобиля, как правило, за счет поворота управляемых колес.

Вопрос: Сформулируйте закон Амонтона-Кулона?

Ответ: Сила трения при скольжении тела о поверхность не зависит от площади соприкосновения тела с поверхностью, но зависит от силы нормальной реакции этого тела и от состояния окружающей среды.

Вопрос: От чего зависит нормальная реакция опоры?

Ответ: Нормальная реакция опоры зависит от площади пятна контакта и давления.

3 Мотивация учебной деятельности (10 минут)

Преподаватель сообщает информацию, подготавливающую обучающихся к восприятию новой темы:

«В 2017 году на российских дорогах погибли 19 088 человек, что на 6% меньше, чем в 2016-м. Количество ДТП с погибшими и ранеными в 2017 году снизилось на 2,5% (169432), число раненых сократилось на 2,6% (215374).

В то же время, количество аварий из-за неисправностей автомобилей выросло на 18,5%. Если за 11 месяцев 2016-го зарегистрировано 4,9 тыс. ДТП из-за проблем с эксплуатацией машин, в 2017 году — уже 5,8 тыс. В таких авариях погибли около тысячи человек. Почти на 20% увеличилось количество раненых — до 8,7 тыс.

Примерно половина от общего числа ДТП по причинам технических неисправностей происходит из-за неисправностей в системах управления, большая часть из них приходится на тормозное управление.

В Правилах дорожного движения есть перечень неисправностей, при которых эксплуатация транспортного средства запрещается. При обнаружении неисправностей в тормозном управлении водитель должен немедленно прекратить движение.

По ст. 12.5 КоАП РФ за езду на машине с такими неисправностями водителю грозит штраф в размере 500 рублей либо отстранение от управления транспортным средством.

Если в результате ДТП произошло причинение тяжкого вреда здоровью либо смерть человека и в результате автотехнической экспертизы была установлена причинная связь между обнаруженными неисправностями и наступившими вредными последствиями ответственные за техническое состояние автомобиля подпадают под действие статьи 266 УК РФ (недоброкачественный ремонт транспортных средств и выпуск их в эксплуатацию с техническими неисправностями). Ответственность по ст. 266 – заключение под стражей сроком до 7 лет».

Обучающийся формулирует цель занятия в общих словах.

Преподаватель вместе с обучающимися формулируют цель занятия: «Цель занятия: сформировать знания об устройстве, назначении, видах тормозных систем и требованиях, предъявляемым к ним».

4 Восприятие и первичное осознание обучающимися нового материала (45 минут)

Преподаватель рассказывает новый материал.

4.1 Назначение тормозного управления

Если отключить двигатель от ведущих колес, то автомобиль будет продолжать движение по инерции (накатом). Под действием сил сопротивления движению скорость автомобиля снижается и, наконец, он останавливается. Однако более эффективным является замедление под действием специально создаваемой внешней силы – тормозной.

Тормозным управлением называется совокупность систем автомобиля, призванных уменьшать скорость движения вплоть до полной остановки и удерживать автомобиль на уклоне неограниченно длительное время.

Тормозная сила может иметь аэродинамическую природу, являться следствием использования сил трения, гидравлического сопротивления или электромагнитного поля.

Для создания аэродинамической тормозной силы используется парашют или специальные «закрылки», выдвигаемые из кузова автомобиля. Такой способ торможения используется только на гоночных автомобилях, т.к. он эффективен только на высоких скоростях движения.

Наиболее часто для замедления автомобиля или удержания его на уклоне при стоянке используют тормозную силу между колесом и дорогой. Эта сила возникает в результате того, что искусственно затрудняется свободное вращение колеса. Направление тормозной силы противоположно направлению движения автомобиля. Препятствием вращению колеса могут колесный тормозной механизм, двигатель автомобиля или специальный гидравлический или электрический тормоз-замедлитель, установленный в трансмиссии.

Тормозная сила в пятне контакта шины с дорогой тем больше, чем больше оказывается сопротивление вращению колеса.

Это сопротивление тем больше, чем сильнее водитель нажимает педаль тормоза. Однако не стоит думать, что увеличение тормозной силы можно довести до бесконечности.

Максимальное значение тормозной силы зависит еще и от сцепления колеса с дорогой. Чем лучше сцепление шины с дорогой, тем большая тормозная сила может быть получена.

Сцепление зависит от вертикальной нагрузки, прижимающей колесо к дороге (вертикальная реакция), рисунка протектора шины и ее конструкции, состояния дорожного покрытия. Так, на асфальтовой сухой дороге торможение более эффективно, чем на той же дороге во время дождя или на льду.

Максимальное сцепление колеса с дорогой при торможении обеспечивается при его качении с одновременным частичным проскльзываением. Когда колесо полностью блокируется, т.е. скользит по дороге без проворачивания, то сцепление уменьшается на 20-30% от максимального значения. Желательно при торможении колесо не доводить до блокировки.

Для получения максимального значения тормозной силы все колеса автомобиля делаются тормозящими, т.е. используют все вертикальные реакции от дороги, действующие на колеса автомобиля.

Вертикальные реакции от дороги на передние и задние колеса автомобиля меняются при изменении его загрузки, особенно у грузовых автомобилей, прицепов (полуприцепов) и автобусов. Так, например, вертикальные нагрузки на задние колеса порожнего грузового автомобиля могут отличаться от нагрузок полностью груженого автомобиля в 3-4 раза. Кроме того, при торможении, по мере увеличения замедления автомобиля, меняется соотношение вертикальных реакций на передних и задних колесах. Происходит перераспределение реакций: возрастание на передних и уменьшение на задних колесах. Для повышения эффективности торможения тормозные силы также должны меняться пропорционально изменению вертикальных реакций на передних и задних колесах.

4.2 Виды тормозных систем

Современные автомобили оборудуются несколькими тормозными системами, имеющими различное назначение.

Рабочая тормозная система предназначена для снижения скорости автомобиля вплоть до его полной остановки. Она является наиболее эффективной из всех систем автомобиля и используется для служебного и экстренного (аварийного) торможения автомобиля. Рабочую тормозную систему часто называют ножной, так как она приводится в действие от тормозной педали ногой водителя.

Стояночная тормозная система служит для удержания на месте неподвижного автомобиля. Она воздействует только на задние колеса автомобиля или на вал трансмиссии и приводится в действие от рычага рукой водителя, поэтому ее иногда называют ручной.

Запасная тормозная система является резервной и предназначена для остановки автомобиля при выходе из строя рабочей тормозной системы. При отсутствии на автомобиле отдельной запасной тормозной системы ее функции может выполнять исправная часть рабочей тормозной системы (первичный или вторичный контур) или стояночная тормозная системе.

Вспомогательная тормозная система служит для ограничения скорости движения автомобиля на длинных и затяжных спусках. Она выполняется независимой от других тормозных систем и представляет собой тормоз-замедлитель, который обычно действует на вал трансмиссии. Вспомогательную тормозную систему часто используют для служебного торможения в целях уменьшения износа рабочей тормозной системы и повышения безопасности движения в горных условиях, где при частых торможениях тормозные механизмы сильно нагреваются и быстро выходят из строя. Так, если у грузового автомобиля число торможений на 100 км пути составляет около 125 на загородном пути, то в горных условиях оно возрастает до 1000.

Рисунок 4.1 – Виды тормозных систем

4.3 Способы торможения

В эксплуатации применяются следующие способы торможения: торможение двигателем, торможение с отключен­ным двигателем, торможение с неотключенным двигателем (ком­бинированное торможение), торможение тормозом-замедлителем (вспомогательным тормозом) и торможение с периодическим прекращением действия тормозной системы.

Торможение двигателем подвижного состава осуществляется без использования тормозных механизмов колес. В этом случае тормо­зом является двигатель, который не отъединяется от трансмис­сии, но работает на режиме холостого хода (с уменьшенной по­дачей горючей смеси) или на компрессорном режиме (без подачи в цилиндры горючей смеси). Ведущие колеса принудительно вра­щают коленчатый вал двигателя. В результате в двигателе за счет трения возникает сила сопротивления, которая замедляет движе­ние подвижного состава.

Торможение двигателем применяется в горных условиях, при движении на длинных затяжных спусках и в тех случаях, когда требуется небольшое замедление. Оно обеспечивает плавность тор­можения, сохранность колесных тормозных механизмов и устой­чивость подвижного состава против заноса (обеспечивается рав­номерность распределения тормозных сил по колесам). Однако тор­можение двигателем на режиме холостого хода очень вредно для окружающей среды, загрязняемой отработавшими газами, с кото­рыми на этом режиме выбрасывается большое количество окис­лов углерода.

Торможение с отключенным двигателем осуществляется только тормозными механизмами колес подвижного состава и без ис­пользования двигателя. Двигатель отключается от трансмиссии вык­лючением сцепления или установкой нейтральной передачи в ко­робке передач. Торможение с отключенным двигателем — основной способ служебного торможения. Оно чаще используется в экс­плуатации, так как обеспечивает необходимую величину замедле­ния. Однако торможение с отключенным двигателем уменьшает устойчивость подвижного состава на дорогах с малым коэффици­ентом сцепления (скользких, обледенелых и др.).

Торможение с неотключенным двигателем — комбинированный способ торможения, который осуществляется совместно тормоз­ными механизмами колес и двигателем подвижного состава. Пе­ред приведением в действие тормозных механизмов колес умень­шается подача горючей смеси в цилиндры двигателя. Угловая ско­рость коленчатого вала двигателя уменьшается, чему препятству­ют ведущие колеса, принудительно вращающие коленчатый вал через трансмиссию. В результате происходит торможение двигате­лем, после чего приводятся в действие тормозные механизмы ко­лес. Торможение с неотключенным двигателем увеличивает срок службы тормозных механизмов, которые при длительных тормо­жениях с отъединенным двигателем сильно нагреваются и выхо­дят из строя. Оно также увеличивает устойчивость подвижного состава против заноса вследствие более равномерного распреде­ления тормозных сил по колесам подвижного состава.

Торможение с периодическим прекращением действия тормозной системы обеспечивает наибольший эффект при торможении по­движного состава. При таком способе торможения колеса подвиж­ного состава необходимо удерживать на грани юза, не допуская их скольжения. Колесо, катящееся и нескользящее, обеспечивает большую тормозную силу, а при движении колеса юзом его сцеп­ление с дорогой резко уменьшается. При скольжении колеса в месте контакта шины с дорогой резина протектора нагревается и размягчается. При многократном последовательном нажатии на тормозную педаль и затем частичном ее отпускании с дорогой соприкасаются все новые (ненагретые) части протектора шины, вследствие чего сохраняется максимальное сцепление колеса с дорогой.

Торможение с периодическим прекращением действия тор­мозной системы рекомендуется только водителям высокой ква­лификации, так как для удержания колес подвижного состава на грани юза без их скольжения необходимы большой опыт и внимание.

Торможение тормозом-замедлителем производится с помощью вспомогательного тормозного механизма, действующего на вал трансмиссии подвижного состава. Этот способ обеспечивает плав­ное торможение с замедлением 1...2 м/с² в течение длительного времени. Торможение тормозом-замедлителем целесообразно в горных условиях, где при частых торможениях наступает быстрый нагрев и выход из строя колесных тормозных механизмов. Так, например, число торможений подвижного состава в горных усло­виях производится в 8— 10 раз чаще, чем в обычных условиях на загородном шоссе. При торможении тормозом-замедлителем по­вышается безопасность движения и уменьшается износ тормозных механизмов, шин и двигателя. Тормозами-замедлителями обычно оборудуются грузовые автомобили и автобусы, работаю­щие в особых условиях эксплуатации (горных и т.п.).

4.4 Общее устройство тормозной системы

Основными элементами тормозной системы являются: источник энергии, тормозной привод, тормозной механизм.

Источник энергии – создает усилие, необходимое для работы тормозных механизмов. Тормозной привод передает, это усилие от источника энергии к тормозному механизму. Тормозной механизм создает сопротивление вращению колеса.

Рисунок 4.2 – Общее устройство тормозной системы

4.5 Требования ПДД, предъявляемые к эффективности тормозных систем

Неисправности тормозных систем, при которых запрещается эксплуатация транспортных средств

1. Нормы эффективности торможения рабочей тормозной системы не соответствуют ГОСТ Р 51709-2001.

2. Нарушена герметичность гидравлического тормозного привода.

3. Нарушение герметичности пневматического и пневмогидравлического тормозных приводов вызывает падение давления воздуха на неработающем двигателе на 0,05 МПа и более за 15 минут после полного приведения их в действие. Утечка воздуха из колесных тормозных камер.

4. Не действует манометр пневматического или пневмогидравлического тормозных приводов.

5. Стояночная тормозная система не обеспечивает неподвижное состояние:

   • транспортных средств с полной нагрузкой - на уклоне до 16% включительно;

   • легковых автомобилей и автобусов в снаряженном состоянии – на уклоне до 23% включительно;

   • грузовых автомобилей и автопоездов в снаряженном состоянии – на уклоне до 31% включительно.

4.6 Факторы, влияющие на эффективности тормозных систем

Путь, проходимый автомобилем с момента, когда водитель заметил препятствие до момента полной остановки автомобиля, называется остановочным.

В остановочном пути выделяют три основные фазы:

1 фаза: путь, проходимый автомобилем за время реакции водителя. Время реакции водителя зависит от факторов характеризующих действия водителя: скорость его реакции, физическое состояние, возраст, состояние здоровья и т.п.

2 фаза: путь, проходимый автомобилем за время срабатывания тормозного привода. Время срабатывания тормозного привода зависит от типа привода и его технического состояния. Время срабатывания гидравлического тормозного привода меньше, чем пневматического.

3 фаза: путь, проходимый автомобилем за время торможения. Время торможения зависит от многих факторов. К основным можно отнести, следующие: тип и состояние тормозных механизмов, тип и состояние дорожного покрытия, атмосферные условия, тип и конструкция шины, тип и техническое состояние тормозного привода и т.п.

Преподаватель приводит примеры из практической деятельности, иллюстрирующие влияние перечисленных факторов на эффективность тормозных систем.

5 Осмысление, обобщение и систематизация знаний (15 минут)

Преподаватель задаёт вопросы по пройденному материалу, студенты отвечают.

1) Для чего нужно тормозное управление автомобилю?

2) Какие требования предъявляются к тормозному управлению?

3) Для чего нужна стояночная тормозная система?

4) На каких автомобилях применяется вспомогательная тормозная система?

5) Для чего нужна запасная тормозная система?

6) Какой путь больше остановочный и ли тормозной?

7) На какую величину отличаются тормозной и остановочный путь?

8) От чего зависит величина остановочного пути?

9) От чего зависит величина тормозного пути?

6 Подведение итогов занятия (3 минуты)

Преподаватель комментирует работу обучающихся, выставляет оценки.

7 Сообщение домашнего задания (2 минуты)

Преподаватель сообщает домашнее задание: выучить материал занятия по теме «Тормозные системы» по литературе [2, стр. 432-434].

Библиографический список

1. Пехальский, А. П. Устройство автомобилей : учебник / А.П. Пехальский, И.А. Пехальский. - 2-е изд., стер. - М.: ACADEMIA, 2006. - 528 с.

2. Пехальский А.П. Устройство автомобилей: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / А.П. Пехальский, И.А. Пехальский. – 8-е изд., испр. – М.: Издательский центр «Академия», 2013. – 528 с.

3. Основы конструкции автомобиля / А.М. Иванов, А.Н. Солнцев, В.В. Гаевский и др. – М.: ООО «Книжное издательство «За рулем», 2005. -336 с.: ил.

14