Кандидат в мастера спорта по автоспорту Д. ЗЫКОВ. Не каждый автомобилист знает, что с помощьютормозов можно не только остановить и удержать машину на месте, но и преодолетьскользкий участок, опасный поворот, развернуться и даже перескочить неширокуюканаву или выбоину. Большинство автолюбителей думают, что после нажатияна педаль тормоза эффективное торможение продолжается до полной остановкиавтомобиля. На самом деле это не так. Максимальное замедление достигаетсятогда, когда колеса еще вращаются, но уже находятся как бы на грани срывав скольжение. В этот момент их сопротивление качению достигает максимума.Когда же колеса останавливаются и начинают скользить по дороге, сила тренияпадает и тормозной путь увеличивается. Мастерство торможения заключается,таким образом, в том, чтобы остановитьавтомобиль одновременно с прекращением вращения колес. Но прежде чем датьпрактические рекомендации, как этого добиться, нелишне напомнить о том,какие бывают тормоза и как они работают.Эволюция тормозовНадежные тормоза появились не сразу. Довольнодолго для замедления хода на автомобиле использовали специальные "башмаки",которые прижимались к шинам задних колес. Системы эти были капризными,а их механический привод - ненадежным. К тому же, чтобы тормоза работалиэффективно, нужно было прикладывать к рычагам или педалям очень большиеусилия. Из-за этого почти на всех первых автомобилях тормоза приводилив действие длинными рычагами."Руссо-Балт с24/30" (1909 год)с длинным ручным тормозным рычагом.На смену "башмакам" в начале 1910-х годовпришли ленточные трансмиссионные тормоза. Конструкция трансмиссии быладополнена тормозным барабаном, к которому при помощи специального механизмаприжималась лента, чаще всего стальная. В ленточных тормозах привод былтоже механический, но усилий для их срабатывания требовалось меньше. Тогда-тои появились педали тормоза на сравнительно коротких рычагах. У ленточныхтормозов есть очень существенный недостаток: они практически не работаютпри езде задним ходом. А главное, с ними,как со всеми тормозами с механическим приводом, невозможно добиться равномерногои одновременного срабатывания тормозов на всех колесах. Тем не менее трансмиссионныетормоза используются и сейчас, в основном на большегрузных автомобилях,но вместо ленты в них ставят фрикционные колодки. В легковых машинах такиесистемы применяются только в стояночных тормозах (например, в "Волге" ГАЗ-21).В начале века тормозами с механическимприводом оборудовали только задние колеса автомобилей. Тогда считалось,что машина с передними тормозами будет "клевать носом" и даже может перевернуться.На самом деле проблема заключалась в другом: конструктивно было практическиневозможно поставить механический привод тормозов на управляемые колеса.Аналогичные современным тормоза с гидравлическим приводом на передних колесахпоявились лишь в 1924 году на автомобилях "Крайслер". С тех пор автомобилестроителивсего мира перешли на системы тормозов с гидравлическим приводом, которыеиспользуются и сегодня. Гидравлическая система гарантирует одновременноесрабатывание и равномерное усилие тормозных механизмов всех четырех колеси обладает помимо этого высокой надежностью.Тормозные системыЛегковой автомобиль обычно оснащается четырьмятормозными системами: рабочей, запасной (дублирующей), стояночной и вспомогательной(ею может служить, например, двигатель, работающий в режиме торможения).Каждая тормозная система состоит из механизмов, создающих тормозные усилия,и привода, в который входят все устройства управления тормозами.Рабочая система придает машине отрицательноеускорение - замедляет ход, но иногда во время ее работы возникают боковыеускорения. Такое явление принято называть заносом, хотя это и не всегдаправильно. (Подробнее о заносе см. "самый интересный журнал Наука и жизнь " № 6, 1999 г.) Запаснаясистема нужна в тех случаях, когда выходят из строя рабочие тормоза. Дляудержания машины в неподвижном состоянии предназначена стояночная тормознаясистема. Но иногда в критической ситуации стояночным тормозом приходитсяпользоваться как рабочим - для более эффективного торможения и совершенияманевров, например, на переднеприводном автомобиле с его помощью можноразвернуться на месте.Процесс торможения занимает некоторое время,которое складывается из времени реакции и принятия решения (в зависимостиот квалификации, возраста и состояния водителя оно может составлять от0,1 до 2 секунд) и времени срабатывания механизмов (оно зависит от конструктивныхособенностей и технического состояниятормозной системы и составляет около 0,2 секунды). Их сумма дает времязапаздывания. Легко подсчитать, что если оно равно двум секундам, то прискорости 90 км/ч автомобиль успеет пробежать до начала замедления хода50 метров.О том, как работают тормоза, принято судитьпо длине тормозного пути. У машин с обычной тормозной системой он хорошовиден по черным следам на асфальте и его легко измерить рулеткой. У машинс антиблокировочными системами (АБС) измерить тормозной путь на асфальтеневозможно - правильно настроенная АБС следов не оставляет. Не менее важнымпоказателем работы тормозов считается равномерность тормозных усилий, отнее зависит устойчивость машины.Дисковые тормозаВ современных легковых автомобилях на передниеколеса устанавливаются, как правило, дисковые, а на задние -_ барабанныетормозные механизмы. При нажатии на педаль тормоза в дисковых тормозахколодки сходятся и зажимают тормозной диск, а в большинстве конструкцийбарабанных тормозов колодки расходятся и прижимаются к внутренней цилиндрическойповерхности барабана. Возникающая сила трения замедляет вращение колес,и они останавливаются (блокируются).В тормозном механизме сила трения зависитот скорости движения барабана или диска относительно колодок (чем нижескорость, тем сила трения больше) и от температуры (чем она выше, тем меньшесила трения). В большой степени на силу трения влияет состояние колодоки дисков (барабанов). Замасленные или влажные колодки не способны остановитьколесо.Дисковые тормоза обладают существеннымипреимуществами перед барабанными. Главные из них - стабильность работы,лучшие условия охлаждения и очистки, более высокая эффективность, меньшиевес и размеры. Но есть и недостатки. Площадь колодок у дисковых тормозовменьше, чем у барабанных, поэтому для них нужны большие усилия на приводеи соответственно более высокое давление в гидросистеме.Вентилируемые тормозные диски устанавливаютна современных скоростных автомобилях и микроавтобусах.Существуют два основных вида конструкцийдисковых тормозов: с неподвижной скобой (заднеприводные модели ВАЗ и "Москвич-2140")и с плавающей (переднеприводные модели ВАЗ, "Нива", "Москвич-2141"). Первыеснабжаются двусторонними гидроцилиндрами, вторые - односторонними. Системыс плавающей скобой компактнее, в них меньше риск перегрева, зато ход поршняпочти вдвое больше, чем в системах с неподвижной скобой, да и по жесткостиони уступают двусторонним.Чтобы улучшить охлаждение, в дисковых тормозахчасто используют так называемые вентилируемые диски с воздушными каналами,проходящими от центра к периферии. Летом на мощных скоростных машинах безтаких дисков не обойтись, а вот зимой с ними бывают неприятности. Когдав каналы набивается снег, он тает, а вода не успевает вытечь. Если же наморозе она замерзнет, то диск может разорвать. Чтобы этого не случилось,после выезда из сугроба нужно очистить передние тормоза от снега или покрайней мере проехать на небольшой скорости метров 100-20 Вентилируемыедиски тормозов устанавливаются в новые "Волги" (ГАЗ-3110), ВАЗ-2110, микроавтобусы"Соболь", многие иномарки.В подавляющем большинстве современных автомобилейиспользуются гидравлические приводы тормозов. Они удобны, поскольку гидравлическиетрубки можно проложить в любом месте, а главное, обладают высоким кпд -до 95%. К недостаткам гидравлических систем можно отнести, пожалуй, лишьнеобходимость их прокачки (удаления воздуха) и некоторую чувствительностьк температуре. При низкой температуре вязкость тормозной жидкости увеличивается,а при высокой жидкость может закипеть, и тогда тормоза потеряют работоспособность.Для того чтобы уменьшить усилие на педалитормоза и одновременно увеличить усилие на колодках, в систему приводатормозов современных машин встраивают усилитель. (Впервые механическийусилитель тормозов запатентовал Луи Рено в 1923 году.) На отечественныеавтомобили ставят вакуумные усилители, работающие за счет разрежения вовпускном коллекторе двигателя. На многихзарубежных машинах, в особенности на американских, используют гидравлическиеусилители, в которых дополнительное усилие создается специальным насосоми гидроаккумулятором.Надежность
тормозной системыВ случае выхода из строя одного из механизмовтормозной системы она все равно должна обеспечивать эффективное торможениеавтомобиля. Для повышения надежности в гидравлических тормозных системахиспользуют дублирование и разделение контуров. Отдельные контуры имеют,например, передние и задние тормоза автомобилей ВАЗ-210 Если поломкаслучится в одном из контуров, то автомобиль будет тормозить за счет другого.Но если выйдет из строя передний контур, ехать на машине опасно, посколькузадние тормоза работают менее эффективно, чем передние.Схемы двухконтурных гидравлическихтормозных систем автомобилей разных моделей.Более надежная, но в то же время и болеесложная тормозная система установлена на "Москвиче -2141", где один контурприводит в действие тормоза только передних колес, а другой - всех четырех.Если выходит из строя основной (передний) контур, второй (задний) способенработать достаточно эффективно.На автомобилях "Нива" схема похожая, нов рабочих механизмах передних колес установлено по три цилиндра. Два изних работают только в переднем контуре, а третий включен в общий контурс задними тормозами. Неравномерный износ передних колодок на "Ниве" можетслужить косвенным показателем того, что задний контур тормозного механизмаработает неправильно.На переднеприводных моделях "Жигулей" ина "Тавриях" использована так называемая диагональная схема, когда в одинконтур объединены левый передний и правый задний тормозные механизмы, ав другой -_ правый передний и левый задний. Если один из контуров выходитиз строя, оставшийся даст возможность без больших проблем доехать до станциитехобслуживания или гаража.Торможение будет эффективным и безопасным,когда передние тормоза срабатывают более эффективно и несколько раньше,чем задние. Для того чтобы тормоза работали именно так, в систему встраиваютсярегуляторы давления. Они изменяют и распределяют тормозные усилия междупередними и задними колесами в зависимости от загруженностиавтомобиля и нагрузки на оси. Простой механический регулятор давления работаеткак клапан, который перераспределяет подачу тормозной жидкости между переднимии задними тормозными цилиндрами. Если нагрузка на заднюю ось увеличивается,клапан открывается и тормозная жидкость поступает в задние цилиндры, аесли уменьшается, например при резком торможении, когда машина "клюет носом",клапан закрывается и в задние тормозные цилиндры жидкость практически непоступает. Это препятствует соскальзыванию задней оси в занос.Некоторые автолюбители убирают регулятордавления из тормозной системы своего автомобиля, мотивируя это тем, чтоон, де, работает неправильно и часто течет. Делать этого, конечно же, неследует. Во-первых, не согласованные с заводом-изготовителем измененияв конструкции тормозной системы запрещены, а во-вторых, регулятор давлениянужно просто правильно настроить, для этого достаточно провести под автомобилем10 минут. Справедливости ради заметим, что регуляторы давления на всехотечественных машинах установлены неудобно и работать с ними трудно. Нонужно!Антиблокировочные системы, которые устанавливаютна многих современных импортных автомобилях, нужны для того, чтобы исключитьблокировку одного или нескольких колес при торможении на скользкой дороге.Особенно это важно в тех случаях, когда колеса одного борта катятся посухому твердому покрытию, а колеса противоположного борта скользят, напримерпо льду. На таком покрытии резкое торможение на машине с обычной тормознойсистемой неизбежно приведет к заносу из-за того, что силы трения колесна асфальте будут неизмеримо больше, чем на льду, и машину резко выброситв сторону асфальта. Если на автомобиле есть АБС, она отслеживает движениеколес, и как только одно из них начинает замедляться интенсивнее других(или вовсе останавливается), в его тормозном цилиндре автоматически понижаетсядавление, и колесо вновь начинает вращаться. Антиблокировочная системасущественно повышает эффективность торможения, особенно на скользком покрытии.Поэтому, следуя за современной иномаркой по скользкой дороге, стоит держатьувеличенную дистанцию, ведь в случае резкого торможения машина с АБС остановитсяв полтора-два раза быстрее наших "Жигулей".В следующем номере мы продолжим разговоро тормозах: дадим несколько полезных советов по технике торможения и поуходу за тормозами, расскажем о неисправностях тормозной системы и о том,как их ликвидировать.(Окончание следует.)