Jak velká auta brzdí – 2 | Pikabu

V minulém příspěvku jsme zkoumali princip fungování vzduchových brzd na nákladním automobilu. A než přejdu k nejrůznějším retardérům, posilovačům brzd a dalším ABS, myslím, že je logické mluvit o tom, jak se spřátelit s brzdami traktoru a přívěsu. Navíc je zde jasná analogie s vlakovými brzdami. A mnozí v komentářích poznamenali, že tyto systémy jsou podobné. Není to tak? No, vlastně ne. Nejprve však věci.

V dávných dobách byl brzdový systém na přívěsech neuvěřitelně jednoduchý. V podstatě šlo jen o paralelní odbočku z brzdového okruhu zadní nápravy tahače.

Zdálo by se – co je na tomto schématu tak špatného? Vzduch totiž jde na kola přívěsu úplně stejně, pod úplně stejným tlakem a stejnou silou přitlačuje brzdové destičky ke kolům. Ano, je to tak. To platilo pro nízké rychlosti a hmotnosti. Podívejte se, jak daleko musí vzduch cestovat od brzdového ventilu (který je obvykle umístěn přímo pod brzdovým pedálem v kabině) k přední a ještě více k zadní nápravě přívěsu. Ale toto brzdové vedení má kromě své velké délky také určitou tloušťku. V důsledku toho získáme poměrně velký objem vzduchu. A vzduch, na rozdíl od kapaliny, je z hlediska komprese docela inertní. Tito. Trvá značnou dobu, než tlak z brzdového ventilu dosáhne nejvzdálenější brzdové komory. A nejhorší je, že tato doba odezvy brzd se bude lišit pro tahač a pro přívěs. Tito. Situace dopadla tak, že tahač už zpomaluje, ale přívěs tam ještě není. Ale na kluzké silnici, s velkou hmotností a významnou rychlostí, může takový rozdíl způsobit spoustu problémů – přívěs začne předjíždět traktor a celý silniční vlak se zhroutí. Navíc se neoprávněně zvýšil potřebný přívod vzduchu v přijímači traktoru.

Proto se inženýři rozhodli dát přívěsu vlastní přijímač a vlastní distributor vzduchu. Výsledkem byl tzv SINGLE-WIRE systém, kdy je přívěs připojen k traktoru pouze jednou vzduchovou hadicí. Je velmi podobný brzdovému systému vlaků. Princip jeho fungování je takový.

1) Kompresor traktoru neustále napájí přijímač přívěsu provozním tlakem (konvenčně 10 atmosfér), který je větší než určitá prahová hodnota (7 atm). V tomto případě jsou kola přívěsu uvolněna a silniční vlak se volně pohybuje. Tento režim se nazývá režim POWER.

2) Když je potřeba zpomalit, řidič sešlápne brzdový pedál a brzdový ventil přejde do režimu CONTROL a ušima udělá tento trik: DODÁVÁ vzduch pod tlakem k brzdám traktoru. A v hadici, která jde k přívěsu (do kterého bylo až do této chvíle neustále dodáváno 10 atm), uvolňuje tlak pod prahem. Rozdělovač vzduchu pro přívěs okamžitě reaguje na uvolnění tlaku a to je pro něj povel k brzdění – dodává vzduch ze svého přijímače do svých brzdových komor. Navíc, čím více brzdový ventil traktoru uvolní tlak, tím více bude přívěs tlačit na své destičky. A bere vzduch ze svého přijímače, kde, jak si pamatujeme, je vzduch uložen pod pracovním tlakem 10 atmosfér.

Pokud úplně uvolníte tlak, přívěs vyvine maximální tlak na brzdy. Totéž udělá, pokud je spojovací hadice odpojena, kdy se tlak odpovídajícím způsobem sníží na nulu – to je NOUZOVÝ režim, který při odpojení přívěs zabrzdí. Jedná se také o provizorní parkovací brzdu pro přívěs – pokud je odpojen od tahače, bude toto odpojení vnímat jako utržení hadice a vyvine maximální tlak z přijímače na kola, tzn. bude stát na ruční brzdě.

3) Ale zásoba vzduchu v přijímači přívěsu není nekonečná. A pokud znovu nenapumpujete vzduch do přijímače přívěsu, nakonec dojde. Nebo z něj při parkování postupně unikne všechen vzduch netěsnostmi v systému. Když k tomu dojde, přívěs uvolní brzdy. Pokud není zajištěn ruční parkovací brzdou (klasické lanko) nebo botičkami, pak se může samovolně odvalovat.

Stručně se to vše dá formulovat následovně: vzduchu je hodně – ukládáme ho do přijímače. Vzduch je menší než prahový tlak – začínáme brzdit. Přívod vzduchu není vůbec žádný – brzdíme ze svých rezerv na maximum. Vzduch zcela opustil systém – kola uvolňují brzdy. A to vše s jednou brzdovou hadicí. Zdálo by se, že problém minulosti byl vyřešen a toto schéma je mnohem efektivnější. Ale přesto to nebylo bez chyb – přívod vzduchu v přijímači přívěsu byl spotřebován příliš rychle a doplňován příliš pomalu. A pokud silniční vlak stál dlouho na ruční brzdě nebo neustále zpomaloval při dlouhém klesání, pak se zásoba vzduchu v přívěsu nedoplnila, ale pouze spotřebovala. V určitém okamžiku zůstal přívěs zcela bez vzduchu, tzn. žádné brzdy. Proto bylo logické dodávat vzduch nepřetržitě, jako na traktoru. Tak byl vynalezen systém TWO-WIRE.

Zelená označuje přívodní vedení. Neustále doplňuje zásobu vzduchu jak v tažném vozidle, tak v přívěsu. Řídicí čára přívěsu je označena červeně. V takovém systému je vše logické, bez jakéhokoli „naopak“, na rozdíl od jednovodičového systému. Vyviňte větší tlak – přívěs více zpomalí. Menší tlak znamená méně brzd. To hlídá rozdělovač vzduchu – modrý čtverec, který přivádí vzduch z přijímače do brzdových komor v závislosti na tlaku v ovládacím (červeném) vedení.

Ale stejně jako v jednovodičovém okruhu je implementováno nouzové brzdění. Tito. Pokud odpojíte přívodní (zelené) vedení, přívěs to bude vnímat jako nouzové odbrzdění a vyvine maximální tlak ze svých rezerv do brzdových komor kol.

V současné době se používá dvouvodičový systém. Navíc bez ohledu na to, zda se jedná o přívěs, návěs, nebo australský silniční vlak s pěti přívěsy.

Myslím, že jsme vyřešili přívěsy. V dalším příspěvku zjistíme, co jsou tito „energičtí řidiči“ a proč je zatažení ruční brzdy při nouzovém brzdění neúčinné.

Brzdový systém automobilu je systém, jehož funkce jsou zaměřeny na vytvoření a udržení brzdné síly mezi kolem a povrchem vozovky, snížení rychlosti pohybu (brždění), jakož i zajištění podmínek pro zastavení a udržení vozidla před náhlým a neplánovaný – samovolný pohyb na místě během klidu.

Zařízení brzdového systému

Brzdový systém automobilu se skládá ze dvou skupin zařízení:

1. Pohonná zařízení: pedál (funguje jako páka), válce, podtlakový posilovač pro zvýšení tlaku na pedál, nádrž, potrubí, hadice (pro hydraulické pohony), páky, tyčový systém, všechny druhy kabelů, koncovky (pro mechanické pohony) , sání vzduchu, kompresor, přijímač, škrticí klapka, rozdělovač, pneumatický motor (pro pneumatické pohony). Pohon je potřebný k vytvoření síly a přenosu nárazu přímo z pedálu na brzdový mechanismus.
2. Brzdové mechanismy: kotoučové, třmenové, obložení (u kotoučových mechanismů) nebo bubnové, destičky, píst, válec (u bubnových mechanismů). Kotoučový mechanismus je namontován na předních kolech, bubnový mechanismus je namontován na zadních kolech Brzdový mechanismus vytváří brzdný moment – hlavní podmínka pro zpomalení nebo úplné zastavení vozu.

1. Válec zadního kola bubnové brzdy. Přitlačí zadní brzdové destičky na bubny. Přenáší tlak přijatý v hlavním válci (hlavním válci) na podložky.
2. Lankový pohon ruční brzdy.
3. Vyvažovací mechanismus.
4. Nastavitelný tah parkovací brzdy (tato brzda se hodí, když potřebujete udržet auto ve svahu).
5. Rukojeť parkovací brzdy.
6. Pedál. Pákový mechanismus, který vytváří brzdnou sílu úměrnou síle působící na pedál.
7. Podtlakový posilovač pro pracovní pohon. Pracuje ve spojení s hlavním (hlavním) válcem. U benzínových motorů vzniká vakuum připojením vakuové komory k sacímu potrubí, u dieselových motorů – díky provozu speciální vývěvy.
8. Brzdová hadice.
9. Hlavní válec.
10. Třmen. Určeno pro připevnění předního kotoučového mechanismu k pevné části závěsu kola.
11. Kompenzační nádrž. Poskytuje potřebné množství brzdové kapaliny v okruhu.
12. Mechanický regulátor brzdné síly v zadní nápravě. V každodenním životě – „čaroděj“. Pomáhá čelit smyku zadní nápravy vozidla, zajišťuje proporcionální brzdění každého z kol vozidla a minimalizuje riziko nehody.
13. Páka pohonu guvernéra

Druhy brzdových systémů

Existuje několik klasifikací. Nejběžnější je rozdělení podle funkčního účelu a použití. V závislosti na tom může být systém čtyř typů.

Pracovní. Podílí se na všech druzích dopravy. Navrženo ke snížení rychlosti vozidla až do úplného zastavení a krátkému udržení vozu na místě.

Náhradní. Nutné k nouzovému zastavení vozidla (pokud selže základní pracovní systém). Brzdný účinek je výrazně menší. Ale v nouzi to stačí, aby se zabránilo nehodě.

Parkoviště. Slouží k udržení vozidla na místě a zabraňuje jeho samovolnému pohybu. Jedná se především o relevantní řešení pro svažité silnice v kopcovitých oblastech. Navíc u těžkých užitkových vozidel a autobusů jde také o výbornou pomůcku pro optimalizaci zatížení válců hlavního pracovního systému. Ovládá jej řidič pomocí páky ruční brzdy.
Pomocný. Instalováno na užitková vozidla. Pomáhá při jízdě v dlouhých sjezdech. Udržuje stabilní rychlost vozidla a snižuje zatížení brzdy kola.

V některých případech lze funkce kombinovat. Například funkci záložního systému může převzít parkovací systém

Kromě toho se v závislosti na pracovní kapalině, díky které je systém aktivován, rozlišují následující typy brzdových systémů:

• Hydraulické. Toto řešení se používá u osobních automobilů, SUV, minibusů, malých nákladních automobilů a speciální techniky.
• Pneumatický. Montuje se na nákladní automobily, nakladače, grejdry, autojeřáby, buldozery.
• Mechanické. U prvních vozů byl použit pohon mechanickými táhly. Ale kvůli nízké účinnosti a problémům s rovnoměrným rozložením síly na všechna kola není toto řešení nyní aktuální.
• Kombinovaný (lze například kombinovat hydraulické a pneumatické ovládací mechanismy).

Pohyb automobilu je vždy spojen s přítomností kinetické energie. Proces brzdění je vždy spojen s přeměnou kinetické energie na tepelnou. Tepelná energie uvolněná při tření mezi kotoučem a destičkami je rozptýlena do okolí. Při rekuperačním brzdění se část kinetické energie přeměňuje na elektrickou energii, která se ukládá pro využití při akceleraci vozidla.

Princip rekuperačního brzdění se v železniční dopravě používá odedávna, ale brzy se stal základem pro činnost brzdového systému automobilů.

Princip činnosti hydraulického systému

Hydraulický systém využívá následující princip:

• Řidič sešlápne pedál, svalová síla se přenese na píst hlavního válce, kde se přemění na tlak brzdové kapaliny.
• Kapalina je vytlačována pístem do hydraulických potrubí (trub).
• Prostřednictvím potrubí je kapalina pod tlakem přiváděna do válců pohonu.
• Aktivují se brzdové mechanismy.
• Rychlost otáčení kola se snižuje.

Pracovní kapalina v hydraulickém systému je kapalina, z 93-98% se skládá z polyglykolů a jejich etherů a 2-7% přísad určených k ochraně dílů před korozí.

Díky vysoké hustotě se kapalina nestlačuje a hydraulický pohon pracuje velmi rychle. Další výhodou hydraulického pohonu je jeho soběstačnost. Provedení neobsahuje kompresor ani jiné zařízení závislé na chodu motoru.

Při pohybu kapaliny potrubím je ztráta energie zanedbatelná a účinnost hydraulického pohonu je poměrně vysoká (s výjimkou provozu při teplotách pod -30 ° C).

Provoz brzdového systému s rekuperací

Princip činnosti brzdového systému s rekuperací je odlišný:

Když sešlápnete pedál v režimu generátoru, spustí se elektromotor (u elektrických a hybridních vozidel) Na hřídeli motoru se vytvoří brzdný moment.

Elektrická energie se začíná generovat a posílat do baterií nebo superkondenzátorů.

Pokud je doprava neelektrická, kinetická energie rotace setrvačníku se ukládá (později se využívá pro zrychlení).

Mnoho moderních vozů je vybaveno elektronicky řízeným brzdovým systémem, který současně slouží jako protiblokovací systém; a je také vybaven funkcí dynamické stabilizace vozidla.

Řešení rekuperace dokážou zajistit chod brzdy bez opotřebení, nejkratší dráhu při brzdění při zajištění vysoké směrové stability a zamezení ztráty přilnavosti kol k povrchu vozovky.

Konstrukční řešení s pneumatikou

Zvláštní pozornost si zaslouží řešení s pneumatikou.

• Nosičem energie je stlačený vzduch.
• Práce zahrnuje kompresor, sušičku, regulátor tlaku (lze zabudovat do sušičky nebo samostatného zařízení) a regenerační přijímače (komponenty pro skladování a dodávku stlačeného vzduchu), kohouty a přepouštěcí zařízení.
• Vzduch je nasáván vzduchovým filtrem do kompresoru, který běží za chodu motoru, a vzduch pod tlakem je čerpán do přijímačů přes regulátor a víceokruhový pojistný ventil. Odvlhčovač optimalizuje složení vzduchu a regulátor zase jeho tlak.

1. Centrální elektronická řídicí jednotka.
2. EBS jeřáb.
3. Proporcionální reléový ventil.
4. Elektromagnetický ventil ABS.
5. Modulátor zadní nápravy.
6. Izolační ventil záložního okruhu.
7. Ovládací ventil brzdy přívěsu.

Rozdělení systémů na nezávislé okruhy

Brzdové systémy mohou být jednookruhové, dvouokruhové a víceokruhové.

V jednookruhových řešeních jsou linie všech kol – přední i zadní – spojeny do jedné větve a k ovládání vzduchu slouží pouze jeden ventil. Řešení je levné, není extrémně nespolehlivé. V praxi se s ním nyní můžeme setkat pouze na některých zemědělských strojích a přívěsech s pneumatikou, a to se bavíme pouze o starších modelech strojů, nová řešení s pneumatickým pohonem jsou zaměřena na více okruhů.

Pokud mluvíme o řešeních s hydraulickým pohonem, pak je velmi pravděpodobné odtlakování a kapalina bude unikat ze systému. A zde o použití jednoho okruhu nemůže být vůbec řeč. Více okruhů pomáhá předcházet rizikům. I když jeden z nich sníží tlak, i když dojde ke ztrátě účinnosti, katastrofě se lze vyhnout. Kontury se totiž navzájem chrání.

Nejběžnější možností je mít dva okruhy. V tomto případě mohou být schémata rozdělení hydraulického pohonu do 2 okruhů velmi odlišná:

• 2+2, paralelní zapojení. 1. okruh působí na brzdy přední nápravy, druhý – na zadní nápravu). Nevýhoda: zadní náprava neposkytuje více než 40 % brzdných sil. Pokud je tedy v provozu pouze 2. okruh, délka brzdné dráhy (TD) se prodlouží 2,5-3krát.
• 2+ 2 – diagonální zapojení. 1. okruh působí na pravé přední a levé zadní kolo a druhý – na levé přední a pravé zadní.
• Vhodné pro vozidla s pohonem předních kol. Porucha některého z obvodů je spojena se zdvojnásobením TP.
• 4 + 2. 1. okruh působí na všechna kola a druhý – pouze na přední.

Nejbezpečnější je z pohledu zkušených automechaniků diagonální dělení (účinnosti lze dosáhnout i při poškození jednoho z okruhů) a schéma dělení 4 + 2.

Nákladní automobily a autobusy mají často 4 a 5 okruhů. Jedná se o složité, ale velmi spolehlivé návrhy. Každý okruh má svou vlastní oblast odpovědnosti (například přední náprava, zadní podvozek, parkování, uvolnění nouzové brzdy) a každý okruh je nezávislý. To je možné díky přítomnosti speciálních oddělovacích ventilů v konstrukci.

Víceokruhový pneumatický systém optimalizuje úroveň stability velkého vozidla a proces jeho řízení. Pneumatický systém navíc umožňuje připojit a odpojit pneumatické systémy tahače k ​​přívěsu nebo návěsu bez obav ze ztráty pracovní kapaliny. Po odpojení přívěsu se automaticky aktivuje parkovací palivový systém.

Diagnostika a poruchy brzdového systému

• Při brzdění se trajektorie pohybu začíná nepředvídatelně měnit, nepochopitelná síla „táhne“ auto na stranu. To může znamenat špinavé nebo zlomené destičky na jedné straně, zaseknutý píst hlavního válce, poškození odpružení, řízení, uvolněné nebo opotřebované šrouby pružiny. Takové „chování“ vozu je také možné, pokud je hydraulický ventil protiblokovacího systému vadný. Pro detekci této poruchy musí být na každém kole nainstalovány tlakoměry. Pokud je detekován významný pokles tlaku, je to přímý signál takové poruchy.
• Výrazně se zvyšuje volná vůle pedálu. K tomuto problému nejčastěji dochází při poruše hlavního pracovního válce nebo podtlakového posilovače. Při použití hydraulického pohonu může k tomuto problému vést i větrání.
• Po sešlápnutí pedál „spadne“ a stane se „měkkým“. Může to být opět signál vzduchu v hydraulickém pohonu nebo známka opotřebení hlavního válce nebo poškození hadic a potrubí.
• Pedál se „zastaví“, musíte vynaložit velké úsilí, abyste jej sešlápli. Velmi často je to způsobeno nesprávně nainstalovanými podložkami nebo nesprávně zapojenými hadicemi (stačí je demontovat a správně nainstalovat – problém bude okamžitě vyřešen), poškozením hydraulických okruhů pohonu. Někdy se také jedná o přímou reakci na zaseknutý píst ve válci kola.
• Při brzdění je cítit tlukot nebo vibrace: od pedálu nebo od pedálu a volantu. Zpravidla se jedná o reakci na deformaci kotouče, uvolněné uložení třmenu nebo opotřebení některého z prvků řízení nebo zavěšení.
• Podložky se pod úhlem rychle opotřebovávají. Na vině jsou především vadné třmeny.

Prevence brzdového systému

Nejprve je důležité provést prevenci třmenu. Praxe ukazuje, že je důležité provádět údržbu třmenu alespoň jednou za dva roky a při každé výměně destiček. Mezi povinné činnosti patří diagnostika třmenů, čištění a mazání.

Pro mazání se doporučuje používat vysokoteplotní, ve vodě nerozpustné, chemicky odolné pastové směsi, které jsou kompatibilní s elastomerními a plastovými díly. Chcete-li to provést, sejměte kryty proti prachu a očistěte kontaktní plochy a poté rovnoměrně naneste mazivo.

Současně s údržbou třmenů dochází k výměně brzdové kapaliny a odstranění vzduchu ze systému.
Mezi důležitá preventivní opatření patří také seřízení ruční brzdy, diagnostika podtlakového posilovače, kontrola viditelných vad hadic a kontrola opotřebení destiček (k tomu se měří jejich zbytková tloušťka).

Včasná kontrola, diagnostika, čištění a ošetření dílů mazacími pastami a výměna jednotlivých dílů zabrání nákladným opravám v budoucnu.

Abyste své znalosti co nejvíce systematizovali a ověřili si úroveň svých dovedností na toto téma, doporučujeme vám věnovat pozornost elektronickému interaktivnímu školicímu a znalostnímu systému „Car Brake System“ založenému na elektronické platformě ELECTUDE. Vzdělávací produkt obsahuje 19 školicích modulů, 15 testovacích modulů. Pohodlná možnost dálkového studia pro automechanika, stejně jako testování znalostí při výběru kandidátů na toto volné místo, provádění auditů a certifikace personálu čerpacích stanic.

Školení je modulární. Elektronický program umožňuje přejít od základů fyziky k nuancím vzájemné práce, včetně role jednotlivých komponent systému. Do výcvikové platformy je zabudován specializovaný simulátor. Posluchači tak mají přístup k simulacím různých poruch. Pomocí konkrétních příkladů můžete zdokonalit své dovednosti a zvýšit rychlost diagnostiky a opravy.

Ještě systematičtější informace o systémech a struktuře vozu.