Главный тормозной цилиндр

Главный тормозной цилиндр преобразует энергию нажатия ноги водителя в гидравлическое давление в контурах тормозной системы.

Устройство гидравлической части тормозной системы

Гидравлическая часть тормозной системы состоит из главного тормозного цилиндра, рабочих цилиндров и тормозных трубок. В тормозных трубках находится жидкость , передающая усилие нажатия ноги водителя на педаль тормоза. Чтобы осуществить передачу, необходимо сначала преобразовать механическое усилие в гидравлическое давление, а затем раздать его на четыре тормозных механизма. Для этого и существует главный тормозной цилиндр или ГТЦ.

Самая безопасная двухконтурная тормозная система - диагональная. Такая схема позволяет предотвратить занос при торможении с одним рабочим контуром

Современные тормозные системы комплектуют двухконтурным главным тормозным цилиндром. Каждая камера цилиндра соединена с отдельным контуром тормозной системы. Это необходимо для безопасности - если один контур откажет, второй позволит остановить автомобиль, хотя и с меньшей эффективностью. Каждый контур обслуживает один передний и один задний рабочий механизм, причем, по диагонали (например, правый задний и левый передний). Два десятилетия назад схема была другой - передние цилиндры подключены к одному контуру, а задние ко второму. Постепенно производители отказались от этой системы из-за низкого уровня сопротивления заносу в случае торможения с одним исправным контуром.

В современном автомобиле в общую гидравлическую схему включают блок ABS, систему сервопривода тормозов и целый ряд других усовершенствований

Главный тормозной цилиндр может быть объединен с резервуаром, содержащим тормозную жидкость, в единую конструкцию или же установлен отдельно и соединен с бачком посредством шлангов. Устанавливается главный тормозной цилиндр, как правило, на корпус вакуумного усилителя тормозов (присутствующий в схеме тормозной системы подавляющего большинства современных автомобилей).

Бачки для тормозной жидкости выполняются из прозрачного материала, чтобы водитель мог визуально контролировать уровень  тормозной жидкости. В крышку тормозного бачка установлен также датчик уровня, подающий сигнал о падении уровня тормозной жидкости (лампой или диодом, загорающимся на панели приборов).

В случае возникновения утечки из контура тормозной системы жидкость из бачка самотеком попадает в цилиндр, замещая потерю.

Устройство главного тормозного цилиндра

Главный цилиндр состоит из стального цилиндрического корпуса с расположенными внутри двумя поршнями, по одному на контур. Для обеспечения уплотнения между камерами цилиндра и создания давления, поршни снабжены резиновыми манжетами.  Каждый поршень имеет свою возвратную пружину.  Ограничивают ход поршней ограничители, ввинченные в отверстия в нижней части цилиндра.

В США применение двухконтурной системы тормозов обязательно с 1967 года

В корпусе главного цилиндра имеются отверстия с резьбой для присоединения тормозных трубок двух контуров (по две трубки на контур, для каждого цилиндра своя). Внутри предусмотрено перепускное компенсационное отверстие для уравнивания давления жидкости в камерах цилиндра.

Схема работы главного цилиндра тормозов

Усилие от педали передается к цилиндру через шток вакуумного усилителя тормозов. При нажатии на педаль тормоза шток начинает толкать поршень первого контура, поршень двигается вперед, манжетой перекрывает компенсационное отверстие, и в контуре начинает расти давление. Поднявшееся давление заставляет перемещаться поршень второго контура, где также поднимается давление. Вакуум, образовавшийся при смещении  поршней, через перепускное отверстие заполняется тормозной жидкостью из бачка. Передвижение поршней продолжается до тех пор, пока они не дойдут до ограничителей хода.

В Toyota Prius с гибридным приводом главный тормозной цилиндр служит в несколько раз дольше, так как роль основных тормозов берут на себя мотор-генераторы

После того, как педаль тормоза отпущена, под действием возвратных пружин поршни возвращаются в исходное положение. При ходе поршня назад открывается компенсационное отверстие, и давление в цилиндре выравнивается.

Даже если водитель по каким-либо причинам резко «бросит» педаль тормоза, это не приведет к появлению разницы в давлении, так как излишек жидкости из цилиндра вернется обратно в резервуар.

Главный тормозной цилиндр устроен таким образом, что при возникновении утечки в одном из контуров, второй контур будет продолжать работать. Скажем, если утечка произошла в первом контуре, то при нажатии на педаль тормоза, поршень первого цилиндра просто «проскочит» свой контур до соприкосновения со вторым поршнем. Поршень второго контура начнет двигаться вперед и создаст давление, необходимое для срабатывания второго контура.

Главный тормозной цилиндр не только изнашивается, но и постепенно ржавеет изнутри. Дело в том, что в тормозной жидкости содержится небольшое количество воды и кислорода

Если же утечка тормозной жидкости будет наблюдаться во втором контуре, то срабатывание главного цилиндра будет выглядеть несколько иначе. При движении первого (исправного контура) поршня, он вовлекает в движение поршень второго контура, и тот беспрепятственно начинает двигаться вперед до упора в ограничитель хода, перекрывая выходное отверстие. После чего в первом контуре начинает расти давление, что обеспечивает торможение колесных механизмов первого контура. При утечке в одном из контуров, педаль тормоза значительно «провалится»,  но в конце хода начнется эффективное торможение.

Неисправности главного цилиндра тормозов

Неисправности главного цилиндра выражаются в износе или повреждении уплотнительных манжет поршней, а также и уплотнительной манжеты на входе штока в цилиндр. Сюда же следует отнести и поломку возвратных пружин поршней, задиры поршней или износ зеркала цилиндра.

Неисправные элементы цилиндра заменяются, а при повреждении зеркала цилиндров, заменяется сам главный цилиндр тормоза.