Как работает главный тормозной цилиндр

Главный тормозной цилиндр или ГТЦ (на английском main brake cylinder или master cylinder) — это деталь системы торможения автомобиля, которая преобразует энергию нажатия тормозной педали в усилие прижимания тормозных механизмов.

фотогалерея:

ГТЦ имеет цилиндрический металлический корпус, с выходами для тока гидравлической жидкости. Именно он является основным компонентом системы и управляет усилиями цилиндров каждого отдельного колеса. Поэтому не стоит путать его с колесными тормозными цилиндрами: на барабанных тормозах они выглядят в виде бочонков, раздвигающих тормозные накладки, а в дисковых тормозах они находятся в суппортах (поршень суппорта).

Зачем нужен ГТЦ

ГТЦ преобразовывает энергию нажатия на тормозную педаль в энергию сжатия тормозной жидкости. И усилие очень быстро передается по системе.

Его задача обеспечивать тормозное усилие хотя бы в одном из контуров тормозной системы. При отказе одной части системы, всегда остается работоспособным еще один контур. Это позволяет машине тормозить, хотя и не так эффективно.

В современных автомобилях ГТЦ работает в паре с системой ABS — последняя регулирует тормозное усилие на колесах, управляя давлением через главный тормозной цилиндр.

главный тормозной цилиндр

https://youtube.com/watch?v=ZLiWDHDdSdg

Как прокачать ГЛАВНЫЙ ТОРМОЗНОЙ ЦИЛИНДР

Общее представление о цилиндре

ГТЦ тормозов представляет собой единый корпус, в котором размещаются два поршня. Такой способ изготовления отличается хорошей надежностью. Данный элемент тормозной системы отвечает за распределение равномерного давления в оба контура тормозной системы.

Работает ГТЦ в автомобиле следующим образом: при воздействии на тормозную педаль приводится в действие первый поршень. По мере нажатия увеличивается давление в цилиндре. За счет этого приводится в действие второй поршень, который сжимая тормозную жидкость, заставляет работать свой контур.

При исправной системе тормозов давление в обоих контурах всегда одинаковое. При малейшей утечки жидкости в одном из контуров, одинакового давления соответственно не будет. Появление утечки в системе создаст потерю давления между первым и вторым поршнем, что приведет к неправильной работе ГТЦ. Он просто будет работать как- будто у него один поршень. Соответственно эффективность тормозов будет в несколько раз уменьшена.

Выпускаемые автомобили делятся по типу привода в основном на задний или передний. Необходимо помнить, что на автомобилях с передним приводом двухконтурная система работает по диагонали.

Т.е. если взять один из контуров ГТЦ, то он будет отвечать за работу переднего левого колеса и заднего правого. На автомобилях с задним приводом несколько по другому. Один контур отвечает за передние колеса, другой за задние.

Виды ГТЦ

Главный тормозной цилиндр может быть одно- и двухсекционным. Но первый вид на сегодня уже практически не используются — такие стояли, например, на грузовиках ГАЗ-53.

Односекционный ГТЦ с автомобиля ГАЗ 53

Двухсекционный главный тормозной цилиндр от Хонда Аккорд

Также главные тормозные цилиндры могут отличаться наличием и отсутствием усилителя тормозов. Но опять же — все современные автомобили оснащены вакуумными усилителями тормозов.

Поэтому на подавляющем большинстве машин, которые эксплуатируются сейчас, установлены двухсекционные ГТЦ с вакуумными усилителями тормозов.

Как работает ГТЦ

Внутри металлического корпуса ГТЦ друг за другом размещены два поршня. Когда водитель жмет на тормозную педаль, усилие через толкатель передается на вакуумный усилитель тормозов. Тот в свою очередь толкает шток ГТЦ. Шток непосредственно упирается в первый поршень главного тормозного цилиндра, который сжимая тормозную жидкость, создает давление в первом контуре. Одновременно с этим шток продолжает движение и второй поршень создает давление во втором контуре. В пустоты, оставшиеся после движения поршней, подается тормозная жидкость. Она поступает из компенсационного резервуара, установленного сверху ГТЦ. Создав давление в тормозной системе, ГТЦ таким образом передает энергию сжатия на колесные цилиндры. Это приводит к прижатию тормозных колодок к тормозному диску или к распиранию барабанных колодок внутри тормозного барабана. Автомобиль замедляется.

Когда водитель снимает ногу с педали тормоза, шток возвращается в исходное положение. Поршни тоже возвращаются на место благодаря возвратным пружинам. Давление в системе уменьшается, а вытесненная поршнями тормозная жидкость возвращается в бачок.

Для предотвращения перетекания тормозной жидкости между поршнями или вытекания из корпуса ГТЦ, в его конструкции используются резиновые манжеты.

Конструкция

Конструкция главного тормозного цилиндра:

1. Шток вакуумного усилителя тормозов.
2. Стопорное кольцо.
3. Перепускное отверстие первого контура.
4. Компенсационное отверстие первого контура.
5. Первая секция бачка.
6. Вторая секция бачка.
7. Перепускное отверстие второго контура.
8. Компенсационное отверстие второго контура.
9. Возвратная пружина второго поршня.
10. Корпус главного цилиндра.
11. Манжета.
12. Второй поршень.
13. Манжета.
14. Возвратная пружина первого поршня.
15. Манжета.
16. Наружная манжета.
17. Пыльник.
18. Первый поршень.

Схема работы

Для того, чтобы даже в случае утечек автомобиль мог замедляться, гидравлическую тормозную систему всегда делят на два отдельно работающих контура. Именно поэтому все современные тормозные цилиндры получили двухсекционную конструкцию с двумя поршнями. Даже если в одном контуре невозможно создать давление и поршень ходит свободно, то в другом ГТЦ сможет спровоцировать успешное торможение.

Контуры подключаются к колесам по-разному, в зависимости от производителя и типа привода. Самые распространенные варианты схемы работы:

• Параллельный 4+2, когда один контур работает на всех четырех колесах, а второй — только на передних (страхует первый).
• Параллельный 2+2, с отдельными контурами для обеих осей (распространено для автомобилей с задним приводом).
• Диагональный 2+2, когда один контур работает на правое переднее и левое заднее колесо, а второй — наоборот. Если откажет один из контуров, второй позволит тормозить обе стороны автомобиля.

Принцип работы главного тормозного цилиндра

1 – тормозной бачок; 2 – вакуумный усилитель; 3 – педаль тормоза; 4 – главный тормозной цилиндр.
В момент нажатия педали тормоза шток вакуумного усилителя начинает толкать поршень первого контура. В процессе перемещения он перекрывает компенсационное отверстие, за счет чего начинает расти давление в этом контуре. Под действием давления начинает свое перемещение второй контур, давление в котором также поднимается.

Через перепускное отверстие в образовавшуюся при движении поршней пустоту попадает тормозная жидкость. Поршни перемещаются до тех пор, пока им это позволяют делать возвратная пружина и упоры в корпусе. Срабатывание тормозов происходит за счет максимального давления, создаваемого в поршнях.

После остановки автомобиля поршни возвращаются в исходное положение. При этом давление в контурах постепенно начинает соответствовать атмосферному. Разряжению в рабочих контурах препятствует тормозная жидкость, которая заполняет пустоты за поршнями. При движении поршня жидкость через перепускное отверстие возвращается в бачок.

Признаки выхода ГТЦ из строя

Есть несколько признаков проблем с ГТЦ.

1. Следы подтеканий тормозной жидкости. В первую очередь на вакуумном усилителе тормозов, расположенного непосредственно под тормозным цилиндром. Причина в износе воротничкового манжета низкого давления.
2. Слишком “мягкая” педаль тормоза говорит о том, что система разгерметизировалась и усилие педали не передается, потому что сжатие тормозной жидкости не происходит. Случается из-за износа манжет поршней или стенок самого ГТЦ, в результате чего он не может прокачать тормозную жидкость.
3. Педаль тормоза может подклинивать, когда засорения забили компенсационное отверстие ГТЦ.
4. Педаль тормоза может заедать, если заедают поршни ГТЦ. Причина — загрязнения, которые со временем появляются в тормозной жидкости. Именно поэтому ее нужно регулярно менять.
5. Педаль тормоза не возвращается, если возвратные пружины уже не могут вернуть поршни ГТЦ на место. Хотя возможны и физические повреждения самой педали.

Есть и косвенные признаки, одной из причин которых может быть неисправный ГТЦ. Среди них неравномерный износ колодок и увод автомобиля в сторону при торможении.

Главный цилиндр: его назначение и функции

Общий вид главного тормозного цилиндра
В процессе торможения происходит непосредственное воздействие водителя на педаль тормоза, которое передается на поршни главного цилиндра. Поршни, воздействуя на тормозную жидкость, приводят в действие рабочие тормозные цилиндры. Из них, в свою очередь, выдвигаются поршни, прижимающие тормозные колодки к барабанам или дискам. Работа главного тормозного цилиндра основана на свойстве тормозной жидкости не сжиматься под действием внешних сил, а передавать давление.

Главный цилиндр выполняет следующие функции:

• передача механического усилия с педали тормоза с помощью тормозной жидкости к рабочим цилиндрам
• обеспечение эффективного торможения автомобиля

В целях повышения уровня безопасности и обеспечения максимальной надежности системы предусмотрена установка двухсекционных главных цилиндров. Каждая из секций обслуживает свой гидравлический контур. В заднеприводных автомобилях первый контур отвечает за тормоза передних колес, второй – задних. В переднеприводном автомобиле тормоза правого переднего и левого заднего колес обслуживает первый контур. Второй – отвечает за тормоза левого переднего и правого заднего колес. Данная схема называется диагональной и получила наибольшее распространение.

Основные неисправности ГТЦ и их причины

Самая часто возникающая неисправность — это износ резиновых компонентов ГТЦ. Прокладки, уплотнители и манжеты просто изнашиваются со временем. В этом им помогают различные загрязнения, которые рано или поздно накапливаются в тормозной жидкости.

Шток ГТЦ с изношенными резиновыми компонентами

Следы износа на одном из резиновых уплотнителей ГТЦ

Также износу и деформации может подвергаться зеркало тормозного цилиндра. Это происходит в результате кавитации тормозной жидкости и наличия в ней загрязнений.

Еще неисправность может вызвать потеря давления в системе в результате утечек. Тормозная жидкость может подтекать через любые другие детали гидравлической системы тормозов. Это результат физических повреждений компонентов. И хотя потеря давления не является непосредственно неисправностью ГТЦ, она приводит к тому, что главный тормозной цилиндр не может выполнять свои функции.

Признаки неисправности главного тормозного цилиндра

Зачастую в автомобилях предусматриваются датчики давления, способные обнаружить его падении в контуре. Они оповестят водителя о неполадках на приборной панели. И все же нелишним будет узнать симптомы тех или иных неисправностей тормозной системы, так как причины могут оказаться разными.

Для начала посмотрим на симптомы, не указывающие на поломку цилиндра:

• Увод в сторону при торможении;
• Скрипы при торможении;
• Нагрев колодок на определенном колесе.

Все это может говорить о проблемах в колесах, контурах или заклинивании колодок. Также могут возникать утечки из рабочих цилиндров, бывают проблемы в вакуумном усилителе или нарушается целостность компенсационного бачка. Увеличившийся ход педали может говорить об износе колодок.

Что до ГТЦ, его основные неполадки заключаются в:

• износе манжет, прокладок и уплотнителей;
• использовании некачественной тормозной жидкости;
• попадании в гидравлику мелких частичек вроде стружки или песчинок;
• утечке из соединительных стыков.

К признакам неисправности тормозного цилиндра можно отнести следующие симптомы:

• Медленное торможение. Может говорить о потере герметичности манжет.
• Большое усилие при нажатии педали. Часто вызвано набуханием резины в поршневых уплотнителях.
• Короткий ход педали тормоза. Говорит о засоре компенсационного отверстия из-за чего жидкости в цилиндре некуда деться. Иногда отверстие перекрывается разбухшими уплотнителями.
• Провал педали ближе к концу хода. Говорит об износе манжет, что приводит к перетеканию жидкости за поршень.
• Колодки продолжают удерживать диски. Возможен клин поршня или засор в перепускном отверстии.

И все же некоторые признаки не всегда являются следствием выхода из строя ГТЦ. Провалы педали могут случаться при завоздушивании трубок, а слабое торможение может говорить о поломке усилителя тормоза. Как бы там ни было, любые симптомы в ухудшении торможения требуют немедленной диагностики не только цилиндра, но и всей системы.

Проверка и обслуживание ГТЦ

Ремкомплект ГТЦ для Ланоса

Главный тормозной цилиндр — необслуживаемая деталь. Хотя для его ремонта в случае износа резиновых уплотнителей может использоваться ремкомплект. Актуальность его применения определяют после оценки эффективности работы цилиндра и оценки изношенности компонентов после полной разборки.

Проверка ГТЦ осуществляется следующим образом.

1. Проверяются следы потеков или внешние повреждения корпуса.
2. Проверка герметичности тормозного цилиндра.
3. Проверяется зеркало цилиндра на отсутствие повреждений, раковин или овальной формы цилиндра.
4. Проверка зазора между поршнями и цилиндром на соответствие заводским параметрам.

Также для корректной работы ГТЦ нужна своевременная замена качественной тормозной жидкости (в среднем — раз в два года или каждые 60 000 км). Тормозная жидкость очень гигроскопична, поэтому со временем в ней появляются пузырьки воздуха, которые могут вызывать кавитацию и разрушение элементов цилиндра.

В процессе эксплуатации в жидкости появляются пыль, примеси, металлическая стружка, которые тоже способны вывести ГТЦ из строя. Поэтому важно менять тормозную жидкость вовремя и выбирать качественные продукты.

Жидкость низкого качества приводит к разбуханию резиновых элементов и серьезному ухудшению работы ГТЦ!

Основные неисправности

Замена цилиндра сцепления: процесс и рекомендации по выбору детали
Несмотря на простоту конструкции и небольшое количество подвижных элементов, ГТЦ нередко перестает нормально выполнять свои функции из-за неисправностей.

Выявить поломку ГТЦ несложно. Первые сигналы о неисправности подаст тормозная педаль. Любое изменение в ее поведении при нажатии (легкость, увеличение усилия и т. д.), указывает на поломку. Но она будет сигнализировать о появлении проблем во всей системе. Более точно выявить неисправность позволяет проверка системы на трассе (авто разгоняется, а после осуществляется экстренное торможение). А далее по следам определяется, как работает система. После только остается визуально осмотреть все составные части привода на наличие подтеков.

Основными неисправностями главного тормозного цилиндра являются:

Главный тормозной цилиндр теряет свою герметичность обычно из-за сильного износа или повреждения уплотняющих манжет. При этом жидкость может перетекать между камерами, а также выходить наружу из корпуса. При этом в систему проникает воздух. В результате значительно снижается давление и эффективность тормозной системы ухудшается.

Видео:Замена главного тормозного цилиндра ваз 2108 2109 2110

Подсос воздуха в системе может происходить из-за закупорки вентиляционного отверстия в крышке бачка. Из-за этого при перемещении жидкости в бачке образуется разрежение, которое компенсируется воздухом, проникающим через манжету. В итоге, завоздушивание системы становится причиной падения эффективности работы системы.

Заклинивание поршня может произойти по двум причинам – попаданием сора внутрь цилиндра через бачок или образованием ржавчины на внутренних поверхностях корпуса. Это приводит к тому, что один из контуров прекращает работу.

Восстановление работоспособности ГТЦ возможно только в случае износа или повреждения уплотнителей или же засорении. Для проведения ремонта продаются специальные ремкомплекты.

Зачастую промывка цилиндра и замена резинотехнических элементов позволяет полностью восстановить работоспособности. Но бывают и случаи, когда такие меры не помогают и решить проблему можно только путем замены узла в сборе.

Приобретая автомобиль, каждый человек осознает, сколь сложным механизмом ему придется управлять. Все механизмы и элементы имеют свое конструктивное предназначение. В частности, главный тормозной цилиндр (ГТЦ) ответственен за преобразование нажатия на тормозную педаль в гидравлическое давление, запускающее процесс торможения машины. Такая функциональность обеспечивается с помощью подачи гидравлической жидкости, которая отличается высокой температурой закипания. Знать устройство ГТЦ нужно каждому автомобилисту, чтобы правильно понимать причины возникновения сбоев.

Максимальная надежность тормоза и повышенный уровень безопасности в современных автомобилях достигается установкой 2-секционных главных цилиндров. Так как внутрицилиндровые контуры практически не зависят друг от друга, частично обеспечивается сохранение работоспособности тормоза при разгерметизации одного из них. Однокамерная система фактически ушла в небытие ввиду невозможности распределения ею механического усилия на все цепи, чтобы машина не потеряла управляемость.

Подбор и покупка ГТЦ

Подбор ГТЦ лучше всего делать по VIN-коду автомобиля, хотя можно обойтись и маркой, моделью и типом мотора. Деталь не имеет различных вариантов на выбор, поэтому единственный параметр выбора — это производитель. Выбирайте надежные бренды, потому что работа ГТЦ критично важна для вашей безопасности. На сайте partreview.ru хорошие отзывы у продукции брендов TRW, ATE и LPR.

Как было сказано выше, иногда можно обойтись заменой деталей ремкомплекта ГТЦ. Но если изношен или поврежден сам корпус или компоненты не из ремкомплекта — главный тормозной цилиндр меняют целиком.

Связанные термины

• АБС (Антиблокировочная система)
• Вакуумный усилитель тормозов