Тормоза - что они делают?

[Nikola]

Тормоза - что они делают?
Простой ответ. тормоза предназначены для снижения скорости транспортного средства. Общим мнением является то, что тормоза давят на барабан или диск и таким образом тормозят движение. Но еще полнее. энергия не может быть создана или уничтожена, она может только переходить из одной формы в другую.
Термодинамика, феддинг тормозов и диски с отверстиями.
Многие из тех, кто ездил горячими горными дорогами, или руководил гоночными авто, знакомы с таким явлением, как феддинг тормозов. Это явление заключается в + том, что перегретые тормоза вдруг теряют эффективность. Феддинг связан с тем, что фрикционные поверхности тормозных механизмов изготовлены из специальных материалов, напоминающих резину с наполнителем. Когда эти материалы слишком нагреваются, из них выделяется газ, который образует очень тонкий слой между поверхностями трения, в результате чего тормоза отказывают.
Обычно, после того, как вы дадите тормозам остыть (остановившись, или двигаясь некоторое время не тормозя), их нормальная работа восстанавливается, поскольку газ перестает выделяться.
Как с этим явлением борются конструкторы? Они делают роторы с отверстиями или бороздками. Отверстия и бороздки Не столько помогают охлаждать тормоза, как позволяют газам, которые выделяются из перегретых фрикционных накладок, выходить из системы и не создавать слой между поверхностями трения.
Полное понимание преобразования энергии необходимо для понимания того, что и как делают тормоза и почему они конструктивно сделаны именно такими. Вы можете видеть на современных автомобилях различные радиаторы тормозных колодок, специальные конструкции колесных дисков, которые помогают прогонять воздух для охлаждения тормозных механизмов и т.д..
Технологии тормозных дисков
Если тормозной диск представляет собой гладкий стальной диск, он нагревается до очень высоких температур и не способен отводить газы, выделяющиеся из фрикционных накладок при высоких температурах. Поэтому диски изготавливаются со специальными бороздками, отверстиями, могут состоять из нескольких пластин и т.д.. Все это делается для обеспечения наиболее эффективного отвода тепла и газов.
На рисунке внизу показано несколько модификаций тормозных дисков (слева направо). два фрикционных полуцилиндра, называемые тормозными колодками, размещенные внутри барабана, на который одевается колесо. Один конец каждого полуцилиндра закреплено на оси, на корпусе. Между концами, противоположными закрепленным, установлен механизм привода тормозов в действие, роль которого заключается в том, чтобы развести конце тормозных колодок, за счет чего диаметр цилиндра, образованного тормозными полуцилиндрами, увеличится и его внешняя поверхность с фрикционными накладками прижмется к внутренней поверхности барабана. Это создаст трения. Механизм привода тормозов в действие может быть механическим (эксцентрик), или гидравлическим или пневматическим (цилиндр с поршнем). В качестве примера, на рисунке показано барабанные тормоза с механическим приводом в виде эллипса на оси. Проворачиваясь, эллипс раздвигает тормозные колодки.
Недостатком односторонних барабанных тормозов является то, что крышкой тормозных колодок происходит только с одной стороны, поэтому трудно достичь контакта трения на всей поверхности фрикционной накладки.
На рисунке ниже показан процесс работы тормозов этого типа.
Барабанные тормоза с двумя приводами
Барабанные тормоза с двумя приводами отличаются от тормозов с одним приводом тем, что на обоих концах тормозных полуцилиндров установлено тормозные приводы. В этом случае обеспечивается более равномерный контакт поверхностей трения.
Дисковые тормоза
Дисковые тормоза намного эффективнее барабанных. Они используются на передних колесах почти всех авто и всех колесах на современных мощных машин.
Дисковые тормоза состоят из двух систем. Вместо барабана есть диск, вместо тормозных полуцилиндров - механизм зажима диска. Как правило, дисковые тормоза гидравлические. Механизм зажима может иметь один или несколько цилиндров, которые перемещают тормозные фрикционные пластины. Эти пластины имеют фрикционные накладки, которыми сжимается диск при торможении. Сила, с которой сжимаются тормозные пластины, намного больше, чем для барабанных тормозов, поэтому и большая сила трения и эффективность торможения. Но больше кинематической энергии превращается в тепловую, поэтому нагрев дисковых тормозов больше, чем барабанных.
Обычные механизмы зажима в дисковых тормозах имеет один или два цилиндра, одно- или двухцилиндровые механизмы. В тяжелой технике, на спортивных авто могут использоваться и более цилиндров. Недостатком дисковых тормозов являются высокие требования к геометрии и центровки диска.
Материалы тормозных фрикционных накладок
Большинство фрикционных накладок используют асбест. Новейшие накладки изготавливают комбинированными. Эти материалы разделяют на. фрикционные материалы сносились и происходит непосредственный контакт металла тормозных колодок и дисков, или размещения тормозных накладок относительно поршней тормозов не так, как должно быть. В обоих случаях, это визг является результатом высокочастотной вибрации, возникающей между тормозными колодками, поршнем и диском. Некоторые авто имеют проблемы с визгом тормозов с момента выхода из завода. Часто простая замена фрикционных накладок на накладки другого производителя решают проблему, поскольку звуковые волны могут стать другой частоты, которую воспринимает человеческий слух.
Привод тормозов.
Сами тормоза это хорошо. Но необходимо иметь определенный механизм для приведения их в действие. Существует несколько методов сделать это.
Тросовый привод
Это самый простой вариант привода тормозов. Трос присоединяется к рычагам с каждого конца. Вы давите на рычаг, который у вас под ногой, или тянете рычаг рукой, и трос тянет рычаг с другой стороны. На рабочем конце рычага закреплено эллиптический кулачок, который возвращается в середине круглой чашки в тормозных колодках. Длинная диагональ эллипса давит на тормозные колодки, разводя их. Используется на мотоциклах и ручных тормозах автомобилей.
Одноконтурная гидравлика
Далее рассмотрим тормозную систему с одноконтурным гидравлическим приводом, которая используется на большинстве автомобилей и современных тяжелых мотоциклов. Состоит из цилиндров, гидропроводе, резервуара и гидравлической жидкости. Одноконтурная гидравлическая система имеет три базовых компонента - главный цилиндр, рабочий цилиндр и резервуар. Они соединяются с помощью гидропроводе и заполняются гидравлической жидкостью. Когда вы давите на педаль тормоза, вы давите на поршень в главном цилиндре. Поскольку гидравлическая жидкость не сжимается, это давление передается через гидропровид в рабочий цилиндр, создавая давление на поршень, который приводит в действие тормозной механизм. Благодаря конструкции, тепло из тормозов может передаваться в гидравлическую жидкость.
Двухконтурная гидравлика
Двухконтурная гидравлика применяется в новейших авто и мотоциклах высшего класса. Она имеет два независимых контура. Первый - это командный контур - его непосредственно передается действие педали тормоза. Вторым контуром, исполнительным, управляет бортовой компьютер, и этот контур взаимодействует непосредственно с тормозным механизмом. Когда вы давите на педаль тормоза, вы посылаете сигнал через командную контур на тормозной компьютер. Он определяет силу, с которой вы давите на педаль, выдает команды на серво-помповое систему, которая создает давление в исполнительном контуре для активации тормозов. Вычисляя сигналы для создания давления в исполнительном контуре, и, соответственно, степени торможения (усилие на тормозных колодках), компьютер может учитывать много других факторов, таких как скорость авто, состояние дороги, состояние протектора колес и т.п., и корректирует давление. Этим он предотвращает блокировку колес и скольжению. Преимуществом двухконтурной системы является то, что тепло от тормозов не передается в первичный контур. Недостаток - два гидравлических контура, что затрудняет обслуживание.
Электронно-гидравлические
Электронно-гидравлические системы привода тормозов являются наиболее современными. Они похожи на двухконтурные, но на командном контуре используется не гидравлика, а электроника. Педаль тормоза действует на чувствительный сопротивление (устройство, изменяющее сопротивление электрическому току). Чем сильнее вы давите на педаль, тем больше сигнал поступает на тормозной компьютер. Компьютер обрабатывает сигнал и выдает команды на исполнительный контур. Преимуществом такой системы является то, что тормозная педаль может размещаться где угодно и легко регулировать силу давления на нее. В исполнительном контуре таких систем предусмотрено обратную связь от рабочего тормозного цилиндра. Эта связь сообщает тормозном компьютеру силу давления в тормозном цилиндре. Далее компьютер посылает сигнал на датчик перемещения педали и специальный механизм предоставляет педали жесткости с тем, чтобы водитель чувствовал силу торможения.
Усилитель тормозов и главный цилиндр
Усилитель тормозов предназначен для использования мощности двигателя и / или аккумулятора для повышения силы торможения. Поскольку сила ваших ног ограничено, в современных тормозных системах используются усилители, которые позволяют создавать большее давление, чем вы создадите ногой.
Четыре основных типа усилителей есть. в случае отказа одного контура, например, разрыв тормозного шланга, второй продолжает работать, хотя торможение будет менее эффективным.
Гидравлический усилитель использует сервопривод.
Электрогидравлические усилители используют электродвигатель электрогидравлическая система использует электродвигатель для повышения силы давления на педаль, а, соответственно, давления в системе. Преимущество ее в том, что система работает при наличии электроэнергии даже при заглушенном двигателе.
Недостатком вакуумного усилителя является то, что он работает до тех пор, пока работает двигатель.
Система против блокирования тормозов - ABS (Anti lock Braking Systems)
Преимущества системы антиблокировки заключаются в том, что она обеспечивает торможение без скольжения отдельных колес и больший контроль движения авто. Впервые они применены в 1980-х и с тех пор постоянно развиваются. Обычно система антиблокировки имеет 4 кольца, 4 магнитных датчики и компьютер и систему управления давлением в тормозной системе. Кольца расположены или на колесах, или, чаще, на тормозных дисках и имеют метки-зубцы.
Магнитные датчики размещаются недалеко от кольца и меняют магнитное поле при прохождении зубцов, выдавая импульсы на прохождение каждого зубца. Импульсы поступают на компьютер и сообщают ему скорость и ускорение вращения колеса.
Когда вы тормозите, скорость вращения колес падает. Компьютер определяет скорость вращения каждого из колес, и, если на каком-то из них она меньше, чем на других, ослабляет давление в соответствующем рабочем цилиндре тормозов, уменьшая силу трения для того колеса, которое отстает от других. Когда скорости колес сравняются, компьютер дает команду на восстановление рабочего давления. Это случается 15-30 раз в секунду.
В старых одноконтурных антиблокировочная система снижения давления происходило сразу для всех колес.
Антиблокировочная система тормозов и антиюзовий контроль
Большинство людей считают, что антиблокировочная система позволяет сделать процесс торможения быстрым и уменьшить тормозной путь. Это не так. Антиблокировочная система тормозов не может предотвратить юзу (скольжение всех колес) вашего авто.
Юз возникает из-за блокирования всех колес - колеса теряют сцепление с дорогой и начинают ковзатиты по дорожному покрытию, авто теряет контроль.
Дальнейшее развитие антиблокировочных систем тормозов у ​​предотвращении блокированию всех колес и возникновению юзу. Эти системы контролируют не только относительную скорость каждого из колес по отношению к другим, но и скорость вращения колес по отношению к скорости перемещения авто. Такие антиблокировочная тормозные системы получили название Anti-Lock Brake.
Психологический влияние ABS
Очень много водителей считают, что антиблокировочная система дает им право ездить быстрее, поскольку они ошибочно верят, что система антиблокировки поможет им в любых ситуациях. Это из тех понятий, которые делают стандарты вождения хуже. С увеличением различных устройств безопасности авто многие неграмотных и безответственных водителей стали водить рискованно, поскольку верят в то, что автомобиль с его системами защиты и бортовым компьютером решат за них большинство проблем.
Скрытые свойства ABS - чего у них нет. Если вы посмотрите на статистику аварий, то большинство из них происходят на малых скоростях и не ведут к значительным травм и повреждений. Системы же антиблокировки ABS имеют "минимальную скорость активации", то есть, начинают работать только на определенных скоростях движения, и от них абсолютно никакой пользы на малых скоростях.
Тормозные шланги - не только резина
Вместе с устойчивостью к высокому давлению, трубопроводы тормозной системы имеют гибкими и допускать деформацию. Относительно металлических частей проблем нет, но необходимы и шланги. Шланги бывают двух основных типов. резины, сплавов, стали и т.д..
Тормозные жидкости гигроскопичны - они впитывают влагу. Это то, чем они продаются и должны храниться герметично упакованными и после того, как герметичность упаковки производителя нарушена, не могут долго храниться без потери своих свойств. Гигроскопичность является необходимостью. Так, вода, которая попадает в тормозную систему из конденсата или другим путем, если не будет поглощенной тормозной жидкостью, будет собираться в низких местах. Далее, в случае снижения температуры ниже 0 ° С она замерзнет, ​​образовав пробку. Тормоза перестанут действовать. Также, температура кипения воды гораздо ниже, чем тормозной жидкости. Нагрев тормозной жидкости и воды, накопившейся во время торможения приведет к закипания воды и образование паровых мешков. Пар сжимается и не может передавать большие нагрузки - тормоза потеряют работоспособность.
Что же происходит при поглощении воды тормозной жидкостью?
Обычно, свежая тормозная жидкость класса ГТО-4 кипит при температуре 230 ° С, а вода - 100 ° С. Когда тормозная жидкость поглощает и накапливает воду, ее температура кипения снижается. Когда жидкость закипает, утворюетьються пара сжимаются. Когда вы нажмете на педаль тормоза в следующий раз, потому что газ сожмется, хода педали не хватит для образования нужного для торможения давления.
Подробнее, точка кипения жидкости зависит от давления (чем выше давление, тем выше точка кипения). Так, при давлении, который возникает, когда вы давите на педаль тормоза, точка кипения тормозной жидкости может достигать 260 ° C, а воды - 121 ° C. Вы можете считать, что это хорошо, поскольку давление повысил температуру закипания тормозной жидкости. Да, но когда отпустите педаль и давление упадет до нормального, температура кипения воды и тормозной жидкости снизятся до обычной и они могут закипеть. Симптом такого явления заключается в том, что первое-второе торможение проходят нормально, а на третьем-четвертом тормоза перестают работать.
Откуда нагрев?
Большинство водителей считают, что причиной нагрева тормозной жидкости только то тепло, которое выделяется при торможении от трения тормозных колодок и тормозного диска или барабана. Это не совсем так. Есть и другая причина нагрева - значительное повышение давления жидкости, что, согласно законам термодинамикы, ведет к повышению температуры. Действие этого закона легко проверить - накачивая шины ручным насосом, вы почувствуете его нагрев.
Классификация ДОТ
Все тормозные жидкости классифицируют по ДОТ. Классы ДОЛ устанавливают исключительно требования к минимальной температуры кипения сухой и увлажненной тормозной жидкости.
"Сухая" тормозная жидкость это та, что находится в герметичной заводской упаковке, влага - содержит до 10% воды (весовых). Исследования говорят, что в среднем тормозная жидкость, находящаяся в тормозной системе, поглощает 2% воды в год.
В таблице показано два типа тормозных жидкостей.
- не поглощают воду.
- они могут разрушать лакокрасочные покрытия.
- не совместимы с большинством антиблокировочных систем (помпы систем не предназначены для работы с ними).
- требуют использования других, чем для гликольбазованих жидкостей, уплотнительных и сальников, поэтому не могут быть залиты вместо них.
Оригинал - http: // ln. com. ua / ~ leonty / chemical / brake_bible

[Slavon]

узнал много нового.

[Dimon]

ТЕМУ КЛАСНО сдерут НО ЗАТО РЕЗУЛЬТАТ ВСЕ НАПИСАНО И ЯСНО.
cool

[Slavon]

И сам бы я точно такого не написал
P.S. правда думаю может это ссылку на оригинал дать ???

[Vadim]

И сам бы я точно такого не написал
P.S. правда думаю может это ссылку на оригинал дать ???
Ну если ты с дл еще не все "выложил" то можешь и дать ссылку.

[Vadim]

да! ссылку! мне интересно или там еще что-то интересное есть?

[Dimon]

andrew
ссылку сайта, пожалуйста!