Требования к тормозным системам

Требования к тормозным системам

 

К тормозной системе автомобиля предъявляются повышенные требования, так как она является важнейшим механизмом обеспечения активной безопасности автомобиля. Требования к тормозным системам регламентированы ГОСТ 22895-95, а также международными правилами, о которых речь пойдет ниже. Вот о том, что представляют собой требования к тормозной системе автомобиля, мы и поговорим в этой статье.

 

 

Тормозная система автомобиля может быть сертифицирована только при выполнении требований следующих законодательных норм:

  • §41 StVZO (Правила регистрации ав­томобилей в Германии) в увязке с §72 StVZO и соответствующими директи­вами;
  • Директива Евросоюза (RREG) 71/320/ЕЕС, с дополнениями и приложениями;
  • Правила ЕСЕ R13, R13H, R

 

В §41 StVZO требования к тормозной системе различаются в зависимости от типа, полной массы автомобиля, области применения, даты регистрации и обусловленной типом максимальной скорости. В директивах ЕС требования распределяются по отдельным категориям автомобилей. Категории автомо­билей следующие (см. также «Систематизация транспортных средств»):

  • M1, М2, М3 — легковые автомобили с числом колес не менее 4;
  • N1, N2, N3 — грузовые автомобили с числом колес не менее 4;
  • O1, O2, O3, O4— прицепы и полуприцепы;
  • L1 L2, L3,L4— мотоциклы, трехколесные транспортные средства.

 

Значения, прописанные в §41 StVZO в отношении среднего установившегося за­медления, не применяются, например, к регулярным проверкам зарегистрирован­ных транспортных средств, проводимым в Германии на дорогах (общий осмотр, про­верка безопасности). Для этих проверок применяются требования §29 StVZO, с. 1, приложение VIII в сочетании с приложе­нием VIIIa, директива по проведению об­щей проверки и директива по проведению проверки безопасности.

Требования в §41 StVZO и ECE-R13H в отношении оборудования тормозных си­стем по сути идентичны. Однако правила ЕСЕ R13, R13H и R78 были дополнены и теперь содержат, к примеру, правила в отношении электронно-управляемых тор­мозных систем. Предписанные эффекты торможения должны определяться в соот­ветствии с директивой 71/320/ЕЕС, с. 1.1.2, приложение II, измененной директивой 98/12/ЕС, или в соответствии с §41 StVZO, с. 12.

 

 

Требования к тормозным системам

 

Согласно §41 StVZO и директиве ЕС 71/320/ EEC, ECE-R13, по состоянию на 2009 год, автомобили категорий М и N должны соот­ветствовать требованиям, относящимся к рабочей, запасной и стояночной тормозным системам. Эти три тормозные системы мо­гут иметь общие компоненты. Такие автомо­били должны иметь не менее двух взаимно независимых устройств управления тормоз­ными системами, одна из которых должна быть блокируемой. Устройства управления должны быть снабжены отдельными пере­даточными устройствами, каждое из кото­рых должно быть способно продолжать ра­боту при отказе остальных. Распределение тормозных сил между отдельными осями предписано законодательно и должно быть направленным. В случае сбоя должна обе­спечиваться возможность достижения пред­писанного запасного тормозного эффекта с оставшейся рабочей частью тормозной системы или другой тормозной системы ав­томобиля, так чтобы автомобиль не покидал свою полосу движения.

 

Данные о вступлении в силу требований к тормозным системам для новых типов автомобилей

 

Автомобили категорий М2 и N2 и выше должны оснащаться антиблокировочными тормозными системами (ABS). Согласно по­становлению ЕС 661/2009, с 1 ноября 2011 года все новые модели автомобилей, а с 2014 года — все новые автомобили катего­рий M1 и N1 должны оснащаться электронной системой динамической стабилизации (ESP). Это постановление, за исключением внедо­рожников, согласно директиве 2007/46/ЕС, приложение II, часть А, применяется к автомобилям следующих категорий:

  • М2 и М3, кроме автомобилей с более чем тремя осями, сочлененных автобусов и ав­тобусов категорий 1 или А;
  • N2 и N3, кроме автомобилей с более чем тремя осями, тягачей со снаряженной мас­сой от 3,5 до 7,5 т и автомобилей специ­ального назначения согласно директиве 2007/46/ЕС, приложение II, Часть А;
  • O3 и O4, с пневматической подвеской, кроме автомобилей с более чем тремя осями, прицепов для крупнотоннажных перевозок и прицепов с отсеками для стоя­щих пассажиров.

 

Данные о вступлении в силу требований к тормозным системам для новых автомобилей

 

Реализация этого Постановления для разных категорий автомобилей, кроме категорий M1 и N1, определена в постановлении ЕС 661/2009, приложение V, и изложена в таблицах «Данные о вступлении в силу требований к тормозным системам для новых типов автомобилей» и «Данные о вступлении в силу требований к тормозным системам для новых автомобилей«.

 

 

Требования к вспомогательным тормозным системам

 

Вспомогательные тормозные системы дополни­тельно используются для снятия напряжения с рабочей тормозной системы на затяжных спу­сках. Автомобили категории М3 для локальных и дальних перевозок (автобусы массой более 5,5 т (кроме городских)) и прочие автомобили категорий N2 и N3 снаряженной массой бо­лее 9 тонн (директива 71/320/ЕЕС, §41 StVZO, с. 15) должны быть оснащены тормозом- замедлителем. Горные тормоза (устройства для замедления движения за счет дросселирования выхлопа) и схожие с ними устройства классифи­цируются как замедлители. Тормоз-замедлитель должен быть рассчитан на удержание полностью загруженного автомобиля при движении по спу­ску 7 % на расстояние 6 км со скоростью 30 км/ч.

Требования к прицепам категории «О»

 

Прицепам категории O1 не требуется соб­ственная тормозная система, так как достаточно надежного соединения с тягачом. Прицепы категории О2 и выше должны оснащаться рабочей и стояночной тормозными систе­мами, у которых могут быть общие компо­ненты. Распределение тормозных сил между отдельными осями предписано Директивой 71/320/ЕЕС. Распределение между осями должно быть направленным.

Прицепы категории О3 и выше (ЕСЕ), а также прицепы и полуприцепы со снаря­женной массой более 3,5 т и максимальной скоростью более 60 км/ч (§41 b StVZO, с. 2), должны оснащаться антиблокировочной тормозной системой. Полуприцепы должны оснащаться ABS, если максимальная на­грузка на седло превышает 3,5 т.

Прицепы категории О3 (существующие типы), которые будут допущены к эксплуатации после 11.07.2014 или 01.11.2014, должны быть оснащены электронной системой динамической стабилизации (ESP). Для новых типов прицепов эти правила уже применяются с 01.11.2011 или с 11.07.2012 (правила ЕС 661/2009, при­ложение V, см. таблицы «Данные о вступлении в силу требований к тормозным системам для новых типов автомобилей» и «Данные о вступлении в силу требований к тормозным системам для новых автомобилей» ).

Прицепы категории О2 и ниже должны оснащаться инерционными тормозными си­стемами. Прицеп должен тормозить автома­тически, если во время движения он окажется отсоединен от тягача, или (у прицепов массой менее 1,5 т) должен быть оснащен надежным соединением с тягачом.

Требования к автомобилям категории L

 

Двух- и трехколесные транспортные сред­ства, приводимые в движение двигателем, должны иметь две взаимно независимые тормозные системы. На тяжелых трехколес­ных транспортных средствах категории L5 обе тормозные системы должны действовать на два колеса. Должна быть установлена стоя­ночная тормозная система.

 

 

Требования к автомобилям-тягачам и прицепам с пневматиче­скими тормозными системами

 

Средства подачи сжатого воздуха должны быть двух- или многопроводными. Это обе­спечивает возможность использования пнев­матической тормозной системы прицепа при торможении. При работе рабочей или запас­ной тормозной системы автомобиля-тягача совместимая с ней тормозная система при­цепа должна работать плавно. В случае какой-либо неисправности в рабочей тормоз­ной системе автомобиля-тягача тормозные компоненты прицепа, не срабатывающие при таком отказе, должны плавно затормозить прицеп. Если один из трубопроводов между тягачом и прицепом разрывается или в нем происходит значительная утечка, то прицеп должен автоматически затормаживаться. Аккумуляторы энергии рабочих тормозных систем должны иметь такую конструкцию, чтобы после восьми полных срабатываний рабочего тормоза, на девятом торможении обеспечивался, как минимум, необходимый эффект запасного торможения. Аккумуля­торы энергии не должны восполняться во время этого испытания. Эффект торможения отдельных автомобилей предписывается в виде функции давления на соединительной головке тормозных шлангов в Директиве 71/320/ЕЕС.

Требования к автомобилям с ABS

 

Антиблокировочные системы (ABS) должны соответствовать директивам 71/320/ЕЕС, приложение X и ECE-R13, приложение 13. Антиблокировочная система — это часть ра­бочей тормозной системы, автоматически контролирующей пробуксовку одного или не­скольких колес при торможении. Требования к ABS зависят от категории транспортного средства. Для автомобилей это категории I, II и III, а для прицепов — категории «А» и «В». Основные требования к ABS (категория I):

  • Отсутствие блокировки косвенно контро­лируемых колес при скоростях свыше 15 км/ч, независимо от дорожного покрытия;
  • Сохранение курсовой устойчивости и маневренности. В состоянии μ-сплита (крайне большая разность коэффициен­тов трения между левым и правым коле­сами), допустимы корректировки рулевого управления на 120° в течение первых двух секунд и на 240° в сумме; должна быть специальная система визу­альной сигнализации сбоев электрики (желтый предупреждающий сигнал);
  • Автомобили (кроме категорий M1 и N1) с ABS, оборудованные для движения с прицепом с ABS, должны быть оснащены отдельной системой визуальной сигнали­зации для прицепа (желтый предупреждающий сигнал). Передача должна осущест­вляться через контакт 5 электрического штекерного разъема ISO 7638;
  • Энергоаккумуляторы рабочей тормоз­ной системы автомобилей с ABS должны иметь такую конструкцию, чтобы пред­писанный эффект запасного тормо­жения достигался даже после более длительного управляемого торможения (t = vmax/7, не менее 15 с) и затем четырех неуправляемых полных торможений без восполнения энергии.

 

Требования к условиям испытаний тормозной системы

 

Необходимые значения и условия испытаний должны применяться во время испытаний в соответствии с §19 и §20 StVZO. До­пускаются отклонения от метода испытаний, описанного в Директиве 71/320/ЕЕС, прило­жение II, с. 1.1.2, дополненной Директивой 98/12/ЕС и метода испытаний, описанного в §41 StVZO, с. 12 — в частности, при прове­дении контрольных проверок в соответствии с §29 StVZO — если условия и эффект могут быть выяснены другими средствами (§41 StVZO, с. 12). При проверке автомобилей, которые ставятся на учет впервые, должно достигаться большее замедление при тормо­жении, соответствующее обычному снятию эффекта торможения; кроме того, должно гарантироваться достаточное, современного уровня, непрерывное торможение для более длинных спусков (табл. «Необходимые значения для среднего установившегося замедления» ).

 

Необходимые значения для среднего установившегося замедления

 

 

Требования к минимальному замедлению и максимально допустимой управляющей силе во время общего осмотра согласно §29 StVZO

 

В таблицах ниже дан обзор необходи­мых значений замедления и максимальных усилий на устройстве управления во время общего осмотра и проверок систем безопас­ности в соответствии с §29 StVZO, Прило­жение VIII и Приложение VIIIa. Необходимые значения замедления определяются на испы­тательных стендах и лишь в исключительных случаях — в дорожных испытаниях. Необходи­мые значения — это максимальные значения, потому что время, требуемое для определе­ния среднего установившегося замедления, не измеряется на этих регулярных осмотрах.

 

Требования и условия испытаний тормозных систем

 

Таблица «Минимальное замедление и максимально допустимые управляющие силы во время общего осмотра» применяется к автомобилям, проверенным и допущенным к эксплуатации после 1 января 1991 года (вступление в силу §41 StVZO, с. 18 в сочетании с §72 StVZO, с. 2). Значения в скобках применяются к автомобилям, проверенным и допущенным к эксплуатации до 1 января 1991 года.

 

"Минимальное замедление и максимально допустимые управляющие силы во время общего осмотра"

 

Если для этих автомобилей не указано значений в скобках, то применяются значения из табл. «Минимальное замедление и максимально допустимые управляющие силы во время проверки систем безопасности«. Таблица «Минимальное замедление и максимально допустимые управляющие силы во время проверки систем безопасности» применяется к автомобилям, про­веренным и допущенным к эксплуатации до 1 января 1991 года и автомобилям, для кото­рых в табл. «Минимальное замедление и максимально допустимые управляющие силы во время общего осмотра» не указано значений в скобках.

 

Значения, приведенные в табл. «Минимальное замедление и максимально допустимые управляющие силы во время общего осмотра» применя­ются к проверкам систем безопасности.

Устройство тормозной системы

 

Тормозные системы в автомобилях должны отвечать требованиям Директивы 71/320/ EEC, ECE-R13 часть 1, ECE-R13 часть 2 и ECE-R13 Н и другим региональным пред­писаниям. Автомобили должны оснащаться двумя отдельными тормозными системами, одна из которых должна быть блокируемой. Тормозные системы должны иметь отдель­ные устройства управления. В случае сбоя в рабочей тормозной системе должна сохра­няться возможность торможения, как мини­мум, двух колес (на одной оси).

Типы тормозных систем

 

Тормозные системы состоят из рабочей и стояночной тормозных систем и (у грузови­ков и автобусов) вспомогательной тормозной системы (тормоза-замедлителя). Требуемая система запасного торможения обычно ис­пользуется при отказе рабочей тормозной системы. Автомобили специального назна­чения с особыми требованиями тоже могут иметь специальные функции торможения, такие как тормоз для движения на крутых подъёмах или тормоз для предотвращения аварий автопоездов.

Тип создания силы

 

Когда речь заходит о том, как создается сила, различают три типа создания силы: с му­скульной энергией, с мускульной и дополни­тельной энергией и с не мускульной энергией. В системах с мускульной энергией исполь­зуется только с мускульная сила водителя, в системах с мускульной и дополнительной энергией происходит усиление первой уси­лителем тормозов, а в системах с не му­скульной энергией управляющее мускульное усилие водителя служит лишь управляющей переменной. Максимальные необходимые управляющие усилия предписываются для каждого типа автомобиля.

Передающее устройство (тормозной привод)

 

Сила передается от управляющего устрой­ства на тормоза колес механически, гидрав­лически, пневматически или электрически. Механическая передача силы является стан­дартной и предписывается только для стоя­ночных тормозных систем (§41 StVZO, с. 5).

Варианты конфигурации тормозных контуровПередача силы у рабочей тормозной си­стемы выполняется через два отдельных тормозных контура гидравлически или пнев­матически, так чтобы, как минимум, один тормозной контур остается рабочим в случае сбоя.

Электрическая активация тормозов до сих пор использовалась только в электрических стояночных тормозных системах (см. «Элек­тромеханические стояночные тормозные системы»).

Схем Конфигурация тормозных контуров регла­ментируется стандартом DIN 74000. У автомобилей категории M1 (легковые ав­томобили), конфигурация тормозных кон­туров часто диагональная (рис. Ь, «Варианты конфигурации тормозных контуров» ). Но это возможно только в сочетании с подходящей геометрией передней оси (отрицательное или нейтральное плечо обката). У всех остальных категорий автомобилей используется кон­фигурация II (рис. а, «Варианты конфигурации тормозных контуров» ). Здесь передняя ось образует один из тормозных контуров, а за­дняя ось образует другой. Все прочие конфи­гурации тормозных контуров стандарта DIN 74000 сегодня редко используются и поэтому больше здесь не описываются. Прямая не­обходимость в двухконтурном тормозном приводе предписывается в §41 StVZO, с. 16 только для автобусов с двухконтурным тормозным приводом.

Распределение тормозных сил

 

Директивы 71/320/ЕЕС, ECE-R13 и ECE-R13H также предъявляют требования к распреде­лению тормозных сил между отдельными осями. Тормозные силы должны распре­деляться направленно во всех режимах нагрузки между осями. На распределение тормозных сил можно повлиять, с одной сто­роны, через компоновку колесных тормозов, а с другой — через конфигурацию автомо­биля. Помимо прочего учитываются высота центра тяжести, колесная база и развесовка.

В грузовых автомобилях, согласно схемам, в директиве 71/320/ЕЕС, распределение тор­мозных сил также зависит от давления на со­единительной головке тормозных шлангов. Распределение тормозных сил через компо­новку автомобиля реализуется с помощью ограничителя тормозных сил или автомати­ческого устройства, измеряющего тормозные силы (автоматическое измерение тормозной силы в зависимости от нагрузки).

В современных автомобилях распределе­ние тормозных сил интегрируется в качестве дополнительной функции в электронную си­стему контроля пробуксовки колес (антиблокировочная система, система динамической стабилизации).

Компоненты тормозной системы

 

Тормозные системы автомобилей состоят из следующих компонентов, различающихся по конструкции в зависимости от типа системы (гидравлическая или пневматическая): энер­гетический блок, устройства управления, передающие устройства, инфраструктура управления, колесные тормоза и вспомога­тельные устройства.

В следующей статье я расскажу о конструкции тормозной системы легкового автомобиля.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *