Тормозная системаПриказ Министерство транспорта Российской Федерации № 128 «Об утверждении Федеральных авиационных правил "Подготовка и выполнение полётов в гражданской авиации Российской Федерации"», от 31 июля 2009 года., ранее Тормоз (от ) — специальная система для замедления или полного прекращения движения чего-либо, например груза, повозки, автомобиля, самолёта, подъёмной машины и прочего, которая дает возможность управлять этим движением и в случае надобности остановить его.
Тормозные системыПравила дорожного движения Российской Федерации предназначены для снижения (замедления) скорости движения и/или остановки (прекращения движения) транспортного средства или механизма. Они также позволяют удерживать механизмы и транспортные средства от самопроизвольного движения во время покоя или стоянки.
История В связи с развитием цивилизаций совершенствовались различные механизмы и транспорт ими используемые, а также для активной безопасности человека совершенствовались их тормозные системы.
Управление движением, то есть его замедление и остановка, в случае надобности, достигается введением сопротивления, которое частью или совершенно поглощает живую силу движущейся массы чего-либо. Для этого в большинстве случаев пользуются трением, являющимся при нажатии твёрдым телом на движущуюся часть, увеличивая силу нажатия соответственно потребности, для замедления и остановки. Для этого цивилизации и придумали различные тормоза для механизмов и машин.
Виды и типы Ниже представлены некоторые виды и типы тормозов и тормозных систем: Аэродинамический тормоз (воздушный тормоз) Парашютно-тормозная система Реверс Гидравлическая система Гидродинамическая система Механический тормоз: Останов Барабанный тормоз Велосипедный тормоз Горный тормоз Стояночный тормоз Тормоз-замедлитель Тормозная двигательная установка и так далее.
Примеры Тормозная система автомобиля Вся совокупность устройств для осуществления торможения автомобиля и удержания его в неподвижном состоянии относительно дороги. Подразделяется на: рабочую, стояночную, вспомогательную, запасную. Состоит из управляющего органа (педали тормоза или рычага тормоза), тормозного привода, фрикционных тормозов, тормозов-замедлителей различной конструкции и различных принципов действия.
Рабочая тормозная система Служит для всережимного регулирования текущей скорости автомобиля и его остановки с любой доступной эффективностью. Исполнительным элементом системы являются только фрикционные тормоза с гидравлическим, пневматическим, электрическим и комбинированным тормозным приводом.
Стояночная тормозная система Служит для длительного удержания автомобиля в неподвижном состоянии относительно дороги. Исполнительным элементом являются только фрикционные тормоза. Обычно имеет механический тормозной привод, но также возможны и прочие типы привода.
Вспомогательная тормозная система Служит для длительного поддержания скорости автомобиля на уклонах и её регулирования. Исполнительными элементами системы служат различные устройства, встроенные в силовой агрегат автомобиля (т.е. в его двигатель и трансмиссию) и выполняющие функцию замедлителя, такие как: гидродинамические передачи в трансмиссии и компрессионные тормоза в двигателе.
Запасная тормозная система Служит для остановки транспортного средства при выходе из строя рабочей тормозной системы. Исполнительным элементом являются только фрикционные тормоза. Не имеет органа управления, а срабатывает автоматически. Распространена на автомобилях с пневматическим тормозным приводом, где функцию запасной тормозной системы выполняют так называемые энергоаккумуляторы. На автомобилях с гидравлическим тормозным приводом функция запасной тормозной системы возложена на стояночную тормозную систему.
История развития тормозных систем автомобиля
До автомобиля
Первые тормозные системы применялись ещё на гужевом транспорте. Лошадь разгоняла повозку до относительно больших скоростей и сама не справлялась с её остановкой. Первые механизмы тормозили само колесо посредством ручного рычага или системы рычагов. Деревянная колодка, иногда — с обитой кожей поверхностью прижималась непосредственно к ободу колеса, затормаживая его. В сырую погоду это было малоэффективно, к тому же, с распространением резиновых пневматических шин тормозить колесо таким образом стало просто невозможно, так как эффективность торможения была бы ничтожна, а резина от контакта с колодкой очень быстро бы стиралась.
С тех пор тормозной механизм претерпел серьёзную эволюцию. Наибольшее развитие в разработке тормозных систем произошло с появлением автомобиля.
До 1920-х: Эра пионеров
Первые автомобили, имевшие колёса каретного типа со сплошными резиновыми шинами, использовали по сути тот же самый колодочный тормоз, что и конные экипажи (строго говоря, все распространённые тормозные механизмы, кроме ленточных, являются колодочными, так как используют в своей работе так или иначе устроенные колодки, однако более сложно устроенные тормозные механизмы принято называть по их наиболее характерному конструктивному элементу — тормозному барабану, диску, и т. п.). Например, на первых автомобилях Бенца колёса тормозились именно колодками, обитыми кожей. Это было малоэффективно, к тому же кожа быстро истиралась, и на протяжении поездки порой приходилось несколько раз менять кожаные накладки. Усовершенствованный вариант этого механизма используется до сих пор на сравнительно простых и малоскоростных велосипедах, правда колодки теперь делают из металла, накладки — из фрикционного материала, и располагают их по бокам от обода колеса (на более дорогих и скоростных моделях используют уже дисковые тормоза).
Уже в начале XX века серийные легковые автомобили стали развивать скорость более 100 км/ч, что сделало жизненно необходимым наличие эффективной тормозной системы.
Как ни странно, первыми появились дисковые тормоза: запатентованы они были англичанином Уильямом Ланчестером в 1902, но на практике были использованы ещё в конце XIX века в форме, близкой к современным велосипедным. Главной их проблемой был ужасный скрип, издаваемый при контакте медных тормозных колодок с тормозным диском. По этой, а также иным причинам, на заре автомобилестроения наибольшее распространение получили не дисковые, а барабанные тормозные механизмы. Изначально существовало два их варианта: первый из них — применённый ещё Даймлером ленточный тормоз: гибкая металлическая лента охватывала снаружи тормозной барабан и, будучи натянутой через систему рычагов, останавливала его вращение. Этот механизм применялся даже в 20-х — 30-х годах, например на Ford A / ГАЗ-А в приводе стояночного (не рабочего) тормоза; второй — барабанный тормоз с колодками полукруглой формы, расположенными внутри полого барабана и прижимающимися к его внутренней поверхности, — он был запатентован Луи Рено в 1902 году (сегодня под барабанным тормозом имеют в виду обычно именно такой механизм).
В том же 1902 году Рэнсом Олдс применил на гоночном «Олдсмобиле» ленточные тормоза собственной конструкции на задних колёсах с приводом от педали в полу. Эта конструкция оказалась для того времени удачной, и уже через пару лет её переняло большинство американских автомобилестроителей. В качестве рекламы, Олдс позднее провёл сравнение эффективности тормозов своей системы с традиционными колодочными на конном экипаже и барабанными на «безлошадном экипаже» другого производителя. Тормозной путь со скорости в 14 миль в час (22,5 км/ч) составил 6,5 м у «Олдсмобила», 11 м у безлошадного экипажа и 23,6 м — у конного, что весьма убедительно говорило в пользу ленточных тормозов Олдса.
Тем не менее, в эксплуатации ленточные тормоза оказались менее удобны. Так, при остановке на склоне холма автомобиль с ними мог скатываться вниз из-за самораспускания тормозной ленты — на особо крутых подъёмах пассажиру приходилось вылезать из автомобиля и подставлять под его колёса деревянные клинья. Расположенные открыто тормозные ленты очень быстро изнашивались и сильно страдали от коррозии, требуя частой замены — каждые несколько сотен километров. В сырую погоду тормозные ленты могли проскальзывать, как и в случае попадания под них грязи. Примерно теми же самыми недостатками страдали и барабанные тормозные механизмы с колодками, прижимаемыми к наружной поверхности барабана.
Поэтому уже в 1910-х годах на большинстве автомобилей стали использоваться барабанные тормоза, колодки которых были надёжно укрыты внутри барабанов, не проскальзывали и могли служить уже тогда до 1-2 тысяч километров пробега. Это были первые по-настоящему эффективные тормозные механизмы, принцип действия которых мало изменился до наших дней. Сначала колодки были чугунными, но потом на них стали делать накладки из более износостойкого материала на основе асбеста (в отечественной печати тех лет называемого «ферадо» или «феродо», по торговой марке, использовавшейся одной из фирм-производителей).
1920-е — 1930-е Барабанные тормозные механизмы в практически неизменном виде просуществовали вплоть до сороковых-пятидесятых годов в качестве основного и практически единственного типа тормозных механизмов на автотранспорте. Однако за это время существенно изменились системы привода тормозов.
Так, начиная с середины двадцатых годов тормозами стали в обязательном порядке снабжать все колёса — и передние, и задние. Пионеры автомобилестроения считали, что автомобиль с передними тормозами при замедлении станет неустойчивым, и ставили их только на задней оси. Впоследствии выяснилось, что автомобиль с передними тормозными механизмами при условии их правильной регулировки вполне управляем при торможении, более того — расположенные спереди тормоза ощутимо более эффективны. Поначалу передние и задние тормоза имели раздельный привод — на одну ось работала ножная педаль, а на вторую — рычаг, приводимый в действие рукой (на мотоциклах такой раздельный привод переднего и заднего тормозов сохранился до настоящего времени). Начинали торможение только задними тормозами, чтобы предотвратить занос на высокой скорости, а до полной остановки автомобиль замедлялся уже всеми четырьмя колёсами.
В 1919 году на «Испано-Сюизе» появился механический привод тормозов обоих мостов от одной педали, что достигалось благодаря введению в конструкцию специальных рычагов-уравнителей, согласовывающих срабатывание передних и задних тормозных механизмов и тем самым в большинстве случаев исключавших возникновение заноса. Это способствовало распространению новинки: если на Нью-Йоркском автосалоне 1924 года тормоза на всех колёсах имелись только у автомобилей Duesenberg и Rickenbacker, то уже несколько лет спустя они стали стандартом даже на недорогих «Фордах» и «Плимутах».
Автомобили марки «Плимут», выпускавшиеся с 1928 года, помимо тормозов на всех колёсах содержали в своей конструкции и другое важнейшее нововведение тех лет. В то время, как тормозные системы большинства автомобилей тех лет полагались на механический привод — сначала жёсткими тягами, а позднее проложенными между закреплёнными на раме шкивами тросами (вроде тех, которые в наши дни приводят в действие стояночный тормоз), — то на протяжении двадцатых-тридцатых годов общепринятыми становятся гидравлические тормозные системы, первая из которых была запатентована в США Малкольмом Локхидом (основателем фирмы Lockheed — производителя компонентов тормозных систем и крупного американского авиастроителя). В системе с гидроприводом тормозные механизмы приводились в действие через длинные системы трубок, заполненных гидравлической жидкостью, изначально изготовлявшейся на основе растительного масла. Впервые она была применена в 1921 году на ультрасовременном для своих лет Duesenberg Model A.