Маленький мотор, большой момент. Мотор даёт около 0,12 Н·м. Редуктор 1:147 поднимает момент до 15 Н·м на шпинделе, а винт с шагом 2 мм превращает его в 16 кН — как вес полутора тонн.
Блок считает ток. Пока гайка идёт свободно, мотор берёт 1–2 А. Когда колодки прижаты, ток растёт. На 12,5 А блок выключает мотор: так он «знает», что сила достаточная.
Резьба держит сама. Шаг 2 мм и трение в резьбе делают пару самотормозящей: колодки не отходят, пока мотор не провернёт винт обратно. Ток при стоянке не нужен.
Трос и барабан. В тросовом варианте рука даёт 250 Н, рычаг 1:7 и разжимной рычаг 1:5 — около 4,4 кН на колодки. Самоусиление барабана в 3 раза помогает, но удержит такой тормоз уклон около 19 %.
Детали в модели «Стояночный тормоз»
Мотор-редуктор стояночного тормоза. Блок на заднем суппорте: мотор 12 В, ремень и два планетарных ряда, всего 1:147. Электроника включает мотор кнопкой и выключает, когда ток доходит до 12,5 А — это около 16 кН прижатия.
Ремень и планетарный редуктор. Зубчатый ремень 12/36 и два планетарных ряда: солнце 10 зубьев, сателлиты 25, корона 60. Каждый ряд даёт 1 + 60/10 = 7. Мотор крутится 10 000 об/мин, шпиндель — около 68.
Шпиндель и гайка. Винт с шагом 2 мм внутри поршня. Гайка не вращается и при вращении винта едет к дну поршня. Резьба самотормозящая: без тока усилие держится.
Поршень заднего суппорта. Стакан Ø38 мм, дном к колодке. Рабочий тормоз двигает его жидкостью, стояночный — гайкой изнутри. Утопить его при замене колодок можно только после отвода гайки.
Задние колодки. Накладки 10 мм. Стояночный тормоз прижимает те же колодки, что и рабочий, с силой около 16 кН.
Задний диск. Сплошной диск 280 × 12 мм. В тросовом варианте внутри ступицы диска — барабан Ø170 мм для колодок стояночного тормоза.
Колодки барабана. Две колодки шириной 26 мм внутри ступицы диска. Разжимной рычаг разводит их с силой в 5 раз больше силы троса, вращение барабана ещё подтягивает их (самоусиление ≈ 3).
Трос стояночного тормоза. Стальной трос в оболочке передаёт силу от рычага к колесу. Рычаг даёт 1:7: 250 Н рукой — около 1750 Н в тросе на оба колеса.
Корпус заднего суппорта. Плавающая скоба с одним поршнем 38 мм. Сзади к ней привинчен мотор-редуктор, поэтому корпус длиннее переднего.
Рычаг и кнопка. В тросовом варианте — рычаг с храповиком в салоне, в электрическом — кнопка «P». Кнопка не тянет трос, а только даёт команду блоку управления.
Показ по шагам
Отпущено. Гайка шпинделя отведена от дна поршня, колодки свободны. Рабочий тормоз двигает поршень жидкостью, гайка ему не мешает.
Кнопка «P»: мотор крутится. Мотор крутится около 10 000 об/мин. Ремень 1:3 и два планетарных ряда по 1:7 замедляют вращение в 147 раз и во столько же поднимают момент.
Гайка давит на поршень. Гайка проходит около 1 мм, упирается в дно поршня и прижимает колодки. Ток растёт вместе с силой. На 12,5 А блок выключает мотор: прижатие около 16 кН.
Самоторможение. Тока больше нет, а сила осталась: резьба с шагом 2 мм не проворачивается сама. Момент около 1500 Н·м на колесо: дальше машину держат уже шины, примерно до 36 % уклона.
Тросовый вариант. Рычаг 1:7 тянет трос, разжимной рычаг 1:5 разводит колодки внутри ступицы диска. Вращение барабана подтягивает колодки, но держит такой тормоз всё равно слабее.
Сравним на уклоне. Поставьте уклон 25 %: электропривод держит с запасом, трос при 250 Н на рычаге — уже нет.
Что ломается и как это проявляется
Закис шпиндель. Признаки: после выключения кнопкой горит ошибка, мотор жужжит и замолкает, машина трогается туго, заднее колесо горячее, пахнет колодками. Что проверить: код ошибки и ток мотора тестером, свободное вращение колеса. Попробовать сервисный режим. Обычно меняют суппорт с мотором; в тросовом варианте так же закисает трос — его меняют.
Отказ мотора. Признаки: нажатие кнопки ничего не меняет, горит лампа неисправности стояночного тормоза. Если отказ случился на включённом тормозе — машина не трогается. Что проверить: питание и массу на разъёме мотора, сам разъём (вода, зелёный налёт), сопротивление мотора (около 0,3–1 Ом). Аварийное отключение — по инструкции к автомобилю.
Замена колодок: сервисный режим. Признаки: задние колодки стёрлись (горит датчик или видно по накладке). При замене поршень не утапливается обычным инструментом. Что проверить: включить сервисный режим, заменить колодки, утопить поршень, выйти из режима и откалибровать: блок подведёт гайку и запомнит новое положение.
Трос замёрз зимой. Признаки: утром после мойки или оттепели рычаг опускается, но машина едет с торможением, заднее колесо может волочиться. Что проверить: отогреть, просушить, заменить трос с повреждённой оболочкой. В мороз после мойки ставить машину на передачу или «P», а не на ручник.
Вытянулся трос. Признаки: рычаг поднимается на 10–12 щелчков вместо 5–7, на уклоне машина медленно катится. Что проверить: число щелчков, толщину колодок в барабане (через окно или сняв диск), подтянуть регулировочную гайку троса или колодок.
Упрощения модели
Ход гайки и зазор колодок показаны в 5 раз крупнее, скорость вращения мотора на экране замедлена.
Удержание на уклоне посчитано по тормозному моменту задних колёс и ограничено сцеплением задних шин (около 36 % на сухом асфальте); передача или «P» в коробке не учитываются.
Зубья ремня и короны редуктора показаны упрощённо; электроника блока и датчики положения не показаны.
В тросовом варианте показано одно колесо, второе тянет тот же трос через уравнитель.
Связанные узлы и детали
Модель показывает принцип работы. Геометрия и режимы упрощены для обучения.