44
45
46
АВТОЛЮБИТЕЛЬретроОстановкаГоворя о безопасности автомобиля, мы в первую очередь подразумеваем надежные тормоза. Так было и сто лет назадтекст: Иван Баранцевпо требованиюдин из пионеров автомобилестроения, итальянец Этторе Бугатти, отвечая на жалобу о «слабоватых тормозах» нового Bugatti, позволил себе шутку: «Я делаю свои машины, чтобы они ездили, а не тормозили». Судьба припомнила ему эти слова: в 1939-м, испытывая новый гоночный автомобиль, погиб сын Этторе, тридцатилетний Жан Бугатти. По воспоминаниям очевидцев, он вылетел с дороги, пытаясь избежать столкновения с велосипедистом. Возможно, этого бы не произошло, будь на его автомобиле более эффективные тормоза. Первые тормозные системы появились на гужевом транспорте. Если лошадь не удавалось остановить натяжением поводьев, прихо44 За рулем – Регион №02/февраль/2011ОЛЕНТЫ И КОЛОДКИдилось использовать ручной тормоз, который прижимал обитую кожей колодку к ободу колеса (по такому же принципу сделан передний тормоз самых простых велосипедов, только вместо кожи используется фрикционный материал). Но в сырую погоду эффективность была мала, к тому же кожа быстро истиралась, накладки приходилось часто менять. От гужевого транспорта такая система досталась в наследство и первым автомобилям. Конструкция тормозов, унаследованная от конных экипажей, устраивала инженеров на протяжении двух десятков лет! Это было время, когда сам автомобиль завоевывал право на существование… Отказаться от анахронизма вынудил рост скорости – в начале ХХ века некоторые автомоби-ли уже уверенно преодолевали рубеж в 100 км/ч. Поэтому первыми «настоящими» тормозами стали барабанные, в которых колодки дугообразной формы с накладками из износостойкого материала на основе асбеста прижимались к внутренней поверхности чугунного барабана. Удивительно, но такие тормоза широко используются в транспортных средствах до сих пор, только вместо токсичного асбеста основу накладок составляют самые разные материалы – от различных органических и неорганических волокон до гранул мягких металлов и искусственного графита, кевлара и карбона. В первой четверти ХХ века автомобили, как правило, оборудовали тормозами лишь на задней оси – считалось, что машина с передними тормозами будет «клевать но-сом», а то и вовсе перевернется. Опровергнуть это сумели лишь в 20-е, но даже тогда торрмоза на передних колесах изначально подавались как дороогая опция, которую могли себе бе позволить лишь состоятельные автовладельцы. Таким же е подарком от некоторых компаний аний в те годы стал и гидравлический привод тормозов вместо привычного механического. Например, в 1921 году на автомобиле Duesenberg Model A впервые применили гидравлическую систему тормозов на всех колесах, но неотъемлемой реалией такая схема стала только в послевоенные годы. С годами совершенствовался и ручник. Поначалу его функции выполнял трансмиссионный тормоз, представлявший собой барабан с колодками, установленный на выходном валу ко- робки передач – его порой использовали и как основной. Появлялись и иные варианты тормозов: например, ленточные, в которых фрикционная лента охватывала тормозной барабан. Еще более эффективными тормоза стали с появлением усилителей, ведь без них единственным средством добиться резкого торможения являлась физическая сила водителя, а подчас и масса его тела. Естественно, что справиться, например, с экстренным торможением мог далеко не каждый. Первый механический усилитель тормозов запатентовал Луи Рено еще в 1923 году, но распространением этого устройства занялась другая европейская фирма – бельгийская Dewandre. В 1927 году Альбер Девандр создал наиболее удачную конструкцию усилителя, которую у него тут же перекупила немецкая фирма Bosch и начала серийное производство. В первых усилителях BoschDewandre использовался вакуум, возникающий во впускном тракте двигателя. При нажатии педали тормоза разрежение воздействовало на тормозной цилиндр, повышая эффективность торможения. К усилию, развиваемому водителем, добавлялось еще порядка 30 килограммов, в результате чего тормозной путь сокращался на 30%. «Пожалей ноги!» – гласил рекламный слоган компании Bosch того времени. Такими вакуумными усилителями в 20–30-е годы оснащались, как правило, тяжелые грузовики и автобусы, а также 12-цилиндровые модели Maybach и Horch, весившие по три тонны. Существовал даже электрический привод тормозов, в котором колодка прижималась к диску с помощью электромагнита, но такое решение не нашло широкого применения.ВНИМАНИЕ, ВОЗДУХ!1. Тормоза автомобиля прошли большой путь от колодок, прижимавшихся к ободу колеса... 2. ...до многопоршневых гидравлических систем со сменными карбонкерамическими дискамина правах рекламы1.БАРАБАН БЫЛ ПЛОХ2.С Сперва отказывались и от более удачных конструкций. Так, док вольно долгий путь в прошли дисковые торп моза. Еще в 1902 году в м Великобритании докВ тор то Уильям Ланчестер запатентовал конструкза цию, ци которая стала применяться на однопр именных автомобилях им марки Lanchester с 1906 ма по 1914 год. Но из-за низкой эффективнониз сти от них пришлось на время вре отказаться. Зато№02/февраль/2011 За рулем – Регион 45 АВТОЛЮБИТЕЛЬретрозалась уязвимость дисков, которые в сложных дорожных условиях страдали от перегрева и загрязнения. Именно это стало причиной появления комбинированной тормозной системы на ВАЗ-2101, в то время как его итальянский прообраз Fiat-124 располагал дисковыми тормозами на всех колесах. И все же дисковые тормоза оказались намного проще, компактнее, легче и дешевле – все это обусловило их распространение. К тому же благодаря свободной циркуляции воздуха дисковые тормоза лучше охлаждаются. Другими плюсами таких тормозов являются более простая операция замены колодок и самоочищение от воды, масла и пыли. Следующим этапом эволюции стало внедрение ABS – антиблокировочной системы. ABS в ее современном виде разработали в США еще в конце 60-х годов инженеры фирмы Bendix. Впервые система появилась на автомобилях марки Imperial корпорации Chrysler в 1971 модельном году, но всего лишь как опция. Новая технология оказалась еще недостаточно отработанной и имела ограниченную область применения: она не решала проблемы блокировки передних ведущих колес, которая представляла особую опасность, поскольку приводила к потере управляемости автомобиля. С 1964 года над созданием автомобильной антиблокировочной системы работала и небольшая немецкая фирма Teldix GmbH из Гейдельберга. Ее инженер Гейнц Либер разработал фундаментальбе ные основы будущей ABS, а ны вскоре возглавил отдел элеквс трики и электроники концертр на Daimler-Benz. А в 1970 году Daimler-Benz торжественно Da объявил о создании первых об работоспособных образцов ра антиблокировочной системы. ан Комплексные зимние испытания первого образца, напы званного ABS 1, подтвердили зв его эффективность, но выявиег ли один существенный недостаток – ненадежность элекст тронных компонентов. Вскоре тр по предложению Daimler-Benz п к проекту были привлечены инженеры Bosch, которые н тоже работали над аналогичто ной задачей и обладали значин тельным опытом. Таким обрате зом, для создания серийной з антиблокировочной системы а объединились удачные идеи Либеобъеди ра и опыт Bosch в сфере разработр ки и производства цифровых электронных компонентов. Именно тат кие компоненты позволили заметно увеличить производительность центрального блока управления ABS и значительно уменьшить чисA ло деталей благодаря применению л высокоинтегральных микросхем. Новая версия антиблокировочной системы, получившая название ABS 2, первое время устанавливаA лась только по отдельному закал зу на моделях Mercedes-Benz W114 и W116, но начиная с 1978 года она стала использоваться в массовом порядке. Первыми серийными моделями со стандартным оснащенид ем ABS стали Mercedes-Benz W126 и BMW 7-й серии. Сегодня антиблокировочная система уже стала обязательной принадлежностью лидея прижилась в авиации – такие тормоза применялись в посадочном шасси. Вернулись дисковые тормоза на автомобиль благодаря гонкам, лишь в 50-е годы. Первой же серийной легковой машиной с дисковыми тормозами на всех колесах стал британский Austin-Healey 100S в 1954 году, а в массовом порядке они появились на автомобилях в 70-е. Длительное время тормоза легковых автомобилей на передней оси были дисковыми, а на задней – барабанными. Это объяснялось тем, что подобрать к дисковым тормозам подходящий привод стояночного тормоза получилось не сразу из-за большого усилия, требуемого для прижатия колодок к диску. Другим недостатком ока-ПОЛЬЗА ЭЛЕКТРИЧЕСТВАсовременного транспортного средства: с июля 2004 года каждый новый автомобиль, продаваемый в Европе, оборудован ABS в стандартной комплектации. В 1986 году, когда выпустили миллионную ABS, компания Bosch представила еще один новый продукт – систему управления тягой Traction Control System (TCS). Эта система, разработка которой велась с 1980 года, действует при ускорении по тому же принципу, что ABS при торможении, и предотвращает пробуксовку колес. А в 1995 году появилась ESP – система стабилизации, также основанная на технологии ABS. Блок управления ESP анализирует данные, поступающие с различных датчиков, и в случае возникновения опасной ситуации, например, заноса, вмешивается в управление. По команде электроники притормаживается нужное колесо, за счет чего создается противомомент, препятствующий развитию заноса и помогающий водителю сохранить контроль над автомобилем. Еще одна система носит аббревиатуру EBD – от английского Electronic Brakeforce Distribution или «система распределения тормозных усилий». Это производная от ABS, дополняющая ее. Разработкой EBD занялись для решения проблемы разности нагрузок на колеса при торможении – на передние приходит дополнительная масса, в то время как задние разгружаются и могут заблокироваться. Похожая картина наблюдается при движении в повороте, только в этом случае перераспределение массы происходит не по осям, а по бортам. Электроника, учитывая изменение нагрузки на каждое из колес и условия его сцепления с покрытием, регулирует силы давления колодок на диски. По разности скоростей вращения система поймет, что автомобиль попал на участок с неоднородным покрытием, и уменьшит тормозные усилия на колесах, которые находятся в лучшем контакте с дорогой. Такая мера позволяет избежать опасных уводов при торможении в поворотах и на смешанном покрытии. Появление все более продвинутых электронных систем, безусловно, обеспечивает постоянное повышение уровня активной безопасности автомобилей. Однако самым главным, как и сто лет назад, все же остается человеческий фактор – поведение водителя на дороге. г е.ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОРБарабанные тормоза на передней оси раньше стояли не только на грузовиках, но даже на гоночных автомобилях46 За рулем – Регион №02/февраль/2011