Задние тормоза не должны быть слишком эффективными – в противном случае у автомобиля возникает склонность к аварийному заносу. Контролируемое ослабление тормозов задней оси обеспечивает либо ABS, либо так называемый «колдун» – регулятор тормозных усилий. Но как решен этот вопрос на машинах, где нет ни «колдуна», ни ABS?
Думаем, ни для кого не секрет, что в тормозах принцип «чем сильнее, тем лучше» не вполне корректен. При торможении автомобиля важно соблюдать определенную разницу тормозных сил на передней и задней осях, а также в некотором смысле – очередность, то есть разную интенсивность нарастания усилия сжатия колодок спереди и сзади. Тормозные механизмы задней оси вне зависимости от того, ведущая она или нет, всегда отличаются намеренно пониженной эффективностью. Если бы задние тормоза работали с той же интенсивностью, что и передние, и вдобавок «схватывали» синхронно с ними, то практически на любых покрытиях, сколь-либо отличающихся от идеально сухого асфальта, и при любых углах поворота руля, кроме нейтрального, машину бы при торможении неконтролируемо разворачивало.
Уже довольно давно эта проблема решена фактически «программно»: задачу обеспечения нужного распределения тормозных сил и задержек в срабатывании возложили на блок ABS. Однако в обиходе все еще находятся сотни тысяч автомобилей, в которых ABS отсутствует, а вопрос корректного управления тормозами решается чисто механически. Узел, ответственный за распределение тормозных усилий (который, собственно, так и называется), в шоферской среде больше известен под названием «колдун». О его устройстве и принципе действия мы писали не так давно, и в общем-то сейчас как раз не вредно сделать паузу и прочитать для затравки эту публикацию. Прочитали? Возвращаемся!
«Колдун или его подмастерье?»
На массе еще бегающих по дорогам машин 1990-2010 годов выпуска, где отсутствует антиблокировочная система тормозов (например, у автора во владении был Kia Rio второго поколения JB 2010 года выпуска без ABS), «колдуна» под днищем вы не увидите. Стало быть, можно и без него? Нет, нельзя. Машины без регуляторов тормозных усилий задней оси нормами безопасности запрещено выпускать уже много-много лет. Так что регуляторы давления в задних тормозных контурах непременно наличествуют, но в ином, сильно упрощенном виде. Так сказать, они не вполне «колдуны», а лишь «ученики чародея». А если точнее, то не регуляторы (как «колдуны»), а ограничители. Хотя если уж лезть в лексические дебри, то и «колдун» является ограничителем, но с переменным уровнем ограничения.
Регулирующий шток полноценного «колдуна» приводится в постоянное движение от задней подвески, отслеживая ее положение относительно кузова. А ограничители давления представляют собой эдакие «бочонки», устанавливаемые в разрыв трубок тормозных магистралей, идущих к задним цилиндрам, и никакой информации о степени загрузки автомобиля они не получают. Место установки регуляторов принципиального значения не имеет, но чаще всего они накручены на выходные штуцеры главного тормозного цилиндра. Но могут располагаться и навынос, неподалеку от него, соединяясь с ГТЦ короткими трубками.
Фото: Евгений Балабас
Преимущество «колдуна» в том, что он регулирует давление в задних тормозах с учетом реальной загрузки автомобиля пассажирами и багажом. Чем сильнее загружен автомобиль, тем эффективнее задние тормоза. Недостаток – в неизбежном из-за этого расположении под днищем и уязвимости к грязи и воде. Плюс простого ограничителя давления заключается в более высокой надежности, обусловленной расположением в чистоте и сухости, а также в замкнутой конструкции, не имеющей выходящего в окружающую среду управляющего штока. Минус, как уже понятно – в фиксированном ограничении давления: и на пустой машине, и на загруженной ограничитель работает одинаково.
Как работает ограничитель давления
Принцип действия ограничителей достаточно прост, что поначалу может показаться не вполне очевидным.
При нажатии на педаль главный тормозной цилиндр создает давление жидкости в замкнутом объеме, образованном суммарно тормозной трубкой, шлангом, рабочим цилиндром задней оси и регулятором. Жидкость несжимаема, воздух в системе отсутствует, трубки и цилиндр (с упершимся в колодку поршнем) представляют собой стабильное сопротивление давлению ввиду неизменного объема. Резиновый тормозной шланг в силу его толщины и армирования мы также приравниваем к металлической трубке. А вот регулятор давления представляет собой, образно выражаясь, «эластичный элемент» в гидросистеме. Внутри него имеется подвижный шток-поршень, вставленный с уплотняющим колечком в некое подобие цилиндра, что образует герметичную полость,связанную с общим объемом тормозной жидкости в магистрали, способную увеличиваться в объеме и допускающую за счет этого движение штока-цилиндра.
Пока давление в контуре заднего тормозного цилиндра не превышает заданный для регулятора предел ограничения, регулятор просто пропускает тормозную жидкость через себя, никак не реагируя – как пассивный отрезок трубки. Предел ограничения же определяет тарированная пружина, сдерживающая шток-поршень. Как только давление в тракте превышает силу пружины, поршень начинает движение, утыкается в конусный клапан и перекрывает ход жидкости. Рост давления прекращается, оставаясь на заданной величине, пока водитель не отпустит педаль тормоза.
Фото: Евгений Балабас
Как правило, регуляторы выполняются в легкосплавных корпусах с резьбами, позволяющими вкрутить их с одной стороны в ГТЦ, а с другой стороны – вкрутить в них штуцерную гайку тормозной трубки. При необходимости предел ограничения давления можно менять, увеличивая жесткость тарированной пружины. В кустарных условиях это делают, подкладывая под пружину шайбы и увеличивая ее преднатяг. Это иногда требуется, если регулятор устанавливают вместо штатного «колдуна» и подгоняют его характеристики под массу конкретного автомобиля.
Фото: Евгений Балабас
Неисправности и ремонт ограничителей давления
Как мы уже говорили, простые ограничители давления работают в гораздо более тепличных условиях, нежели обычные регуляторы. Под капотом тепло, сухо, металлический корпус-«бочонок» не взаимодействует с окружающей средой и не страдает от влаги. Он практически равнодушен даже к воде, накапливаемой с годами в тормозной жидкости, поскольку корродировать могут, по сути, только пружины (все, кроме них, легкосплавное). Но и их ржавление не создает риска утечек жидкости, попадания воздуха в систему или иных проблем. Да и не копится в тормозной жидкости столько влаги, чтобы она смогла уничтожить пружины. Как в целом, так и с учетом того, что ограничители располагаются в верхней части тормозной системы, а вода спускается вниз.
Износ манжет поршня-штока также минимален, поскольку условно в 9 из 10 нажатий на педаль шток ограничителя неподвижен. Как правило, в обычном повседневном движении подавляющее число использования тормозов – это мягкие и достаточно спокойные нажатия на педаль, а значит, давление в задних контурах не превышает предел начала срабатывания ограничителей, и они свободно пропускают через себя жидкость, никак не реагируя на торможение.
Тем не менее при достаточно интенсивных торможениях штоки все же двигаются, и если стиль езды предполагает подобное достаточно часто, то может возникнуть износ резиновых колечек, уплотняющих манжет поршня. В этом случае возникает две проблемы.
Первая – это потеря регулятором возможности ограничивать давление в задних цилиндрах. Цилиндры начинают работать эффективнее, что опасно и ведет к риску заноса при торможении. Посмотрите на картинку: когда герметичность любой из манжет нарушается, тормозная жидкость начинает просачиваться в полость основной пружины, заполняя ее. А значит, исчезает область низкого давления, куда ранее при повышении давления в тормозной трубке двигался поршень под действием жидкости, стремясь перекрыть канал. У поршня исчезает «повод» куда-то двигаться: и под ним, и над ним – тормозная жидкость. Регулятор становится простой трубкой и пропускает через себя жидкость, никак не реагируя на ее давление.
Фото: Евгений Балабас
Вторая проблема – утечка жидкости. Снова посмотрите на картинку и обратите внимание, что между корпусом ограничителя и крышкой корпуса ограничителя нет никакой герметизирующей прокладки – и так и должно быть. Крышка вкручена в корпус на резьбе, и хотя эта резьба не является препятствием для жидкости под давлением, пока регулятор не изношен, утечек нет и без прокладки. Думаем, причина отсутствия утечек без прокладки понятна: крышка корпуса не является герметизирующей, поскольку закрывает полость, где находится воздух под атмосферным давлением и где тормозной жидкости просто нет. Герметичность обеспечивается в зоне, где поршень входит своим торцом в крышку. Там он совершает короткие движения вперед-назад, и вот там-то мы видим уплотняющее кольцо-манжету. Так что когда любое из двух колец потеряет герметичность и тормозная жидкость заполнит полость пружины, регулятор сначала перестанет выполнять свою функцию, а затем начнет сочиться жидкостью через резьбу стыка корпуса и его крышки. Ну и подсос воздуха в тормозную систему там же вполне возможен.
Тем не менее выходят регуляторы из строя нечасто. Если такое все же произошло, приобрести регулятор в сборе и заменить несложно и не слишком дорого. Во всяком случае – такого типа, а-ля «бочонок». Но бывают и относительно дорогие выносные разновидности. Ремонт регуляторов тоже вполне возможен. Снять их с ГТЦ и разобрать относительно легко, а замена манжет на разобранном узле – дело пяти минут. Правда, найти ремкомплект не всегда просто. А ставить случайные колечки, примерно подходящие, нельзя: работа у них ответственная, и, помимо стойкости к тормозной жидкости, очень важны их правильные геометрические размеры.
К слову, иногда решения применялись весьма специфические. Например, на полноприводных ИЖ-2126 с независимой задней подвеской и дисковыми тормозами, которые в начале 2000-х выпускало малыми сериями «придворное ателье» ИЖМАШа «Норма-Авто», установить штатный «колдун», как на заднеприводных 2126, было некуда, а подобрать какие-то серийные компоненты для обеспечения механического ограничения, видимо, не сумели. Поэтому для задней оси были взяты стандартные передние суппорты от ВАЗ-2108, удалены их родные 48-миллиметровые поршни, в цилиндры запрессованы втулки с внутренним диаметром 32 мм, и в них уже вставлены «кастомные» поршни того же диаметра. Решение откровенно абсурдное: вместо закупки дешевых и простых готовых ограничителей давления от какой-то подходящей по массе иномарки были изготовлены специфические, не имеющие аналогов суппорты, купить которые при необходимости было абсолютно невозможно.
