Auto pidurisüsteem, füüsika, valemid ja teooria

Kuidas see töötab

Seisupiduri tööpõhimõtet on kõige lihtsam selgitada mehaanilise ajamiga süsteemi näitel Mehaaniline käsipidur on varraste abil rataste hõõrdemehhanismidega ühendatud juhthoova süsteem ja süsteem kaablid.

Käsipiduri hoob, mis on varustatud põrkrattaga tööasendisse fikseerimiseks, edastab jõu sõiduki tagarataste pidurimehhanismiga ühendatud ühe, kahe või kolme kaabli süsteemile. Kõige populaarsem on skeem, mis kasutab kolme kaablit, millest üks on keskne ja kaks külge.

Parema ja vasaku ratta pidurimehhanismide võrdse jõu tagamiseks ühendatakse keskkaabel külgtrossidega läbi spetsiaalse keeruka kujuga tüki, nn ekvalaiseri.

Seisupiduri elemendid ühendatakse reguleeritavate otste abil kaablitega. See skeem võimaldab teil süsteemi reguleerida ilma ajami põhielementide töömahuka asendamiseta.

Trossidega ühendatud hõõrdemehhanismide hoovad ajavad piduriklotsid laiali, surudes need vastu trumli pinda. Saate seisupiduri lukust lahti võtta või auto käsipidurilt eemaldada, langetades mehaanilise ajami hoova. Tagastusseade tagastab klotsid algsesse asendisse ja vabastab piduritrumli.

Ajaloo viide. Trummelpidurid leiutas prantsuse insener Louis Renault 1902. aastal. Kuni 1930. aastateni kasutati skeemi, kus klotsid aretati kangisüsteemi abil, hiljem hakati kasutama väikeseid pidurisilindreid.

Trummelpiduri konstruktsioon hõlmab klotside kiiret kulumist ja kuni isereguleeruva mehhanismi leiutamiseni 1950. aastatel nõudis süsteem pidevat reguleerimist. Alates 1970. aastatest on sõiduautode esiratastele paigaldatud ketaspidurid. Taga – reeglina trummelpidurid, kuna seda tüüpi hõõrdemehhanismiga töötab seisupidur kõige tõhusamalt.

Põhisüsteem

Kaasaegsed sõiduautod on varustatud põhisõidukitega, mis koosnevad pidurimehhanismidest ja hüdraulilisest piduriajamist. Kui vajutate jalaga piduripedaali, kandub lihasjõud üle piduri peasilindrile. Sellel seadmel on kolb, mille liikumine suurendab rõhku igale rattale minevates hüdropiduritorudes. Sõiduki igal rattal mõjutab pidurivedeliku rõhk pidurikolvi, põhjustades piduriklotside väljaulatumist ja surumist vastu piduriketast või piduritrumlit. Hõõrdejõud aeglustab rataste pöörlemist ja vastavalt ka auto liikumist.

Joonis 1. Pidurisüsteemi hüdroajami skeem

Põhisõiduki hüdrauliline ajam koosneb:

• peapidurisilinder (tavaliselt varustatud vaakumvõimendiga, kuid saab paigaldada ka ilma selleta);
• tagumine piduri rõhuregulaator;
• tööahel (toru läbimõõduga 4-8 millimeetrit).

Tööahelat kasutatakse hüdrauliliste ajamiseadmete ja pidurimehhanismide ühendamiseks. Peapidurisilindrit (lühendatult GTZ) kasutatakse selleks, et muuta juhi poolt piduripedaalile rakendatud jõupingutused hüdraulikavedeliku liigseks rõhuks, samuti jaotada rõhku mööda tööahelaid. Pidurivedeliku reservuaarpaigaldatud GTZ-le või eraldi. Enamikele autodele on koos GTZ-ga paigaldatud vaakumvõimendid, mis suurendavad pidurisüsteemi survejõudu. See võimendi (joonis 2) on struktuurselt ühendatud peamise pidurisilindriga. Võimendi põhiosa on spetsiaalne kamber, mis on kummist membraaniga jagatud kaheks mahuks. Üks osa on ühendatud mootori sisselaskekollektoriga, milles tekib vaakum ja teine ​​osa on ühendatud atmosfääriga. Rõhu erinevuse ja membraani suure pindala tõttu võib lisajõud piduripedaali vajutamisel olla kuni 30–40 kilogrammi või rohkem. See hõlbustab oluliselt juhi tööd pidurdamise ajal ja aitab säilitada selle jõudlust pikka aega.

Joonis 2. Vaakumpidurivõimendi skeem
1 – põhipidurisilinder; 2 – vaakumvõimendi korpus; 3 – diafragma; 4 – vedru; 5 – piduripedaal
Regulaator vähendab rõhku tagarataste pidurisilindrites. Pidurdamise ajal tekitavad liikuva sõiduki inerts ja sellele vastanduv hõõrdejõud (rakendub sõiduki raskuskeskmest allpool) kaldemomendi. Pehmem esivedrustus “vajub” selle tagajärjel maha, tagarattad, vastupidi, “laadivad maha”. Selle tõttu võivad isegi mitte liiga terava, kuid intensiivse pidurdamise korral tagarattad blokeerida, mis mõnikord põhjustab auto libisemist. Olenevalt auto kere ja tagavedrustuse elementide vahelise kauguse muutumisest (kere pikisuunaline kalle) on tagapidurite ajami survejõud eesmiste suhtes piiratud.

Elektromehaaniline seisupidur

Elektrooniliste arvutussüsteemide areng ja pardaarvutite aktiivne kasutamine autotööstuses on viinud paljude mehaaniliste elementide asendamiseni programmjuhtimisega seadmetega.

See uuendus ei läinud mööda pidurisüsteemist. Elektriline või nagu seda nimetatakse ka elektrooniline seisupidur on autonoomne seade, mis töötab sõiduki pardaarvuti juhtimisel.

Struktuuriliselt koosneb see seade elektrimootorist, rihmülekandest, planetaarkäigukastist ja kruviajamist. Elektriline seisupidur on paigaldatud sõiduki tagaratta pidurisadulale.

Juhtsignaali rakendamisel edastab elektrimootor rihmülekande abil pöörleva liikumise planetaarkäigukastile. Viimane, vähendades elektrimootori kiirust, mõjub kruvimehhanismile, mis vastutab klotside vajutamise eest pidurikettale.

Elektrooniline seisupidur. Täitevosa skeem.

Elektromehaaniline seisupidur sisaldab:

• sisendandurid;
• elektrooniline juhtseade.

Kaldeandur teavitab pardaarvutit auto asukohast horisondi suhtes, siduriandur salvestab pedaali asendi ja selle vabastamise kiiruse.

Kui vajutate auto esipaneelil asuvat toitenuppu, käivitab elektriline seisupidur kinnituskruvi, meelitades klotsid piduriketta külge. Elektriline seisupidur vabastatakse automaatselt, kui vajutada gaasipedaali. Samuti on olemas "käsitsi" eemaldamise režiim – kui vajutate piduripedaali.

Piduri vabastamisel analüüsib elektrooniline juhtseade sõiduki kaldenurka, gaasipedaali asendit ja siduri vabastamise kiirust. Need andmed aitavad valida õige aja piduriketaste avamiseks, mis loob ülimugava sõidukogemuse.

Elektromehaanilise pidurisüsteemi kaasamise skeem kaasaegse auto pardajuhtimisvõrku.

Üldised soovitused seisupiduri kasutamisel

Ärge jätke autot pikaks ajaks, üle kahe nädala, seisupiduriga. Niiskes õhus võivad piduriklotsid ketaste või trumli külge kinni jääda, muutes auto täielikult liikumatuks. Sama olukord võib juhtuda ka külmal aastaajal. Pidurimehhanismidele sadestunud niiskus võib häirida süsteemi normaalset tööd.

Auto pidurisüsteemi talitlushäired

Nagu igal teisel sõidukikomponendil, võib ka pidurisüsteemil esineda teatud tõrkeid. Erinevalt teistest süsteemidest peavad pidurid alati korras olema, sest sellest sõltub juhi ja reisijate elu ja tervis. Seetõttu tuleb piduriremont teha kohe pärast rikke avastamist.

Pedaali müra ja vibratsioon piduri vajutamisel

Sageli võib selline rike mõjutada ketaspidureid. Tavaliselt näitab see, et piduriklotsid on juba oma ressursist lahkunud ja hakkavad tekitama hõõrdumist oma kinnituse kõvade neetidega. Sel juhul tuleb padjad välja vahetada.

Selle rikke teine ​​versioon on kõige levinum – kõver piduriketas. Piisavalt sageli pidurdades ja järsult vette sõites saab ketast painutada. Kiire jahtumise tõttu kaotab metall oma omadused ja ketas muudab vastavalt oma kuju. Vibratsioonist ja ketta edasisest purunemisest vabanemiseks on vaja ketas kas spetsiaalsel masinal puurida või välja vahetada. Samal ajal on teine ​​​​võimalus kõige turvalisem ja vastuvõetavam, kuna ketta puurimine võib olla ohtlik.

Pidurite jõudlus on langenud ja pedaali vaba lõtk on suurenenud

Tavaliselt näitab see, et pidurivedelik valati tühja reservuaari ja õhku sattus süsteemi. Kõigepealt tuleb leida TJ lekke koht. Selleks hinnake visuaalselt pidurisilindrite seisukorda ja kontrollige pidurivedeliku jälgede suhtes. Niipea kui rike on kõrvaldatud (vahetatakse tihendid, vahetatakse torud), tuleb pidurisüsteem õhutada.

Õhutus on mõeldud õhupiiskade eemaldamiseks auto pidurivedelikust. Selleks paigaldatakse auto tasasele pinnale, ratas eemaldatakse ja piduritoru ühendatakse pidurisilindrist või pidurisadulast lahti ning kastetakse eelnevalt valatud pidurivedelikuga anumasse. Teine mehaanik vajutab jõuliselt piduripedaali, kuni vedelikumahutis olevad mullid lakkavad torust väljumast. Pärast seda keeratakse nöör paika, lisatakse pidurivedelik ja seda protseduuri korratakse kõikidel ülejäänud ratastel.

Käsipidur autot ei hoia

Kõige kahjutum ja ebaolulisem rike, mis piduritega võib tekkida. Kõige sagedamini kõrvaldatakse see käsipiduri ajami pinge reguleerimisega. Auto paigaldatakse vaateavale ja kaabli reguleerimismutter pingutatakse.

Teine põhjus, miks käsipidur autot kinni ei pea, on piduriklotside kulumine. Sageli kaasneb sellega töötava süsteemi pidurdustõhususe vähenemine. Sel juhul tuleb padjad välja vahetada.

Kui palju pidurisüsteeme autos on

ri. Ja kõik need pakuvad auto kiiruse muutmise, peatumise ja paigal hoidmise funktsioone, kasutades hõõrdejõudu ning ratta ja teekattematerjali vahelist toetusreaktsiooni. Niisiis, pidurisüsteemide tüübid:

Töökorras – vähendab vajadusel sõiduki kiirust kuni peatumiseni. See koosneb jõuülekande ajamist ja pidurimehhanismist. See juhtub reeglina hõõrdumise tüüpi, paigaldatakse rattasse ja jaguneb kahte tüüpi, trummel ja ketas. Ajami- ja jõuülekandesüsteem jaguneb ka mitut tüüpi:

• mehaaniline ajam
• Hüdrauliline
• Elektriline
• Pneumaatiline

Kolme esimest tüüpi draivi käsitletakse üksikasjalikult artiklis hiljem.

Parkimine – paremini tuntud kui käsipidur, see hoiab autot pikka aega paigal, takistab sellel kaldpinnalt alla veeremast. Sõiduki juhtimisel kasutatakse seda tõusu alustamiseks. Kasutab tööruumi elemente.

Pidurivedeliku keemiline koostis, kuidas valida pidurivedelikku keemilise koostise järgi

Glükoolid. Enamik pidurivedelikke põhinevad erinevatel glükooliühenditel (dihüdroksüülalkoholid). Kuigi neid ühendeid kasutatakse DOT 3 pidurivedelike tootmiseks, põhjustavad nende suurepärased hügroskoopsed omadused suhteliselt ühtlase niiskuse neeldumise, millega kaasneb pidurivedeliku keemistemperatuuri langus. Tingimusel, et vabad hüdroksüülrühmad on osaliselt esterdatud boorhappega. > on välja töötatud kvaliteetne pidurivedelik DOT 4 (või "DOT 4+", Super DOT 4), mis niiskusega suheldes selle täielikult neutraliseerib. Kuna DOT 4 pidurivedeliku keemistemperatuur langeb selle eluea jooksul oluliselt aeglasemalt võrreldes DOT 3 vedelikuga, pikeneb kasutusiga.

Mineraalõlidel põhinevad vedelikud (ISO 7308). Mineraalõlidel põhinevate pidurivedelike eelis. on nende vähene hügroskoopsus, mistõttu keemistemperatuur (niiskuse imendumise puudumisel ei lange. Mineraal- ja sünteetilised õlid pidurivedelikele valitakse väga hoolikalt. Et viskoossuse temperatuurisõltuvus oleks võimalikult väike, kasutatakse spetsiaalset pidurivedelikule lisatakse lisandeid.

Õlitööstus varustab pidurivedelikke lisaks kütustele ka erinevate nende omadusi parandavate lisanditega. Tuleb märkida, et mineraalõlide baasil pidurivedelikke (või vastupidi) ei ole soovitatav lisada pidurisüsteemidesse, milles pidurivedelikuna kasutatakse glükoole, et vältida elastomeeride paisumist.

Silikoonvedelikud (SAE J 1705). Kuna silikoonvedelikud, nagu ka mineraalõlid, ei ima niiskust, kasutatakse neid paljudel juhtudel edukalt pidurivedelikuna. Silikoonvedelike puudusteks on oluliselt suurem kokkusurutavus ja kehvemad määrdeomadused, mis piirab nende kasutamist töövedelikuna paljudes hüdrosüsteemides,

Trummel- ja ketaspidurid

Trummelpiduri mehhanism (joonis 4) koosneb:

• pidurikilp,
• pidurisilinder,
• kaks piduriklotsid
• pingutusvedrud,
• piduritrummel.

Trummelpiduri mehhanismi skeem

1 – piduritrummel; 2 – pidurikilp; 3 – töökorras pidurisilinder; 4 – tööpidurisilindri kolvid; 5 – ühendusvedru; 6 – hõõrdkatted; 7 – piduriklotsid

Pidurikilp on jäigalt kinnitatud auto tagasilla tala külge ja kilbile omakorda fikseeritakse töökorras pidurisilinder. Kui vajutate piduripedaali, liiguvad silindris olevad kolvid lahku ja hakkavad piduriklotside ülemistele otstele survet avaldama. Poolrõngakujulised klotsid surutakse koos oma klotsidega ümara piduritrumli sisepinnale, mis auto liikumisel pöörleb koos sellele kinnitatud rattaga. Ratta pidurdamine toimub hõõrdejõudude tõttu, mis tekivad klotside ja trumli vahel. Kui löök piduripedaalile peatub, tõmbavad ühendusvedrud klotsid tagasi algasendisse.

Trummelpidurite eelised:

• madal hind, lihtne tootmine;
• omavad mehaanilist isetugevdavat toimet. Tänu sellele, et patjade alumised osad on omavahel ühendatud, suurendab hõõrdumine esipadja trumli vastu tagumise padja surumist vastu seda. See efekt aitab kaasa juhi poolt edastatava pidurdusjõu mitmekordsele suurenemisele ja suurendab pedaalile avaldatava rõhu suurenemisega kiiresti pidurdusjõudu.

Ketaspiduri mehhanism (joonis 5) koosneb:

• nihik,
• üks või kaks pidurisilindrit,
• kaks piduriklotsid
• piduriketas.

Ketaspiduri mehhanismi skeem

1 – (vasaku) piduri välimine töösilinder; 2 – kolb; 3 – ühendustoru; 4 – eesmise (vasakpoolse) ratta piduriketas; 5 – hõõrdkattega piduriklotsid; 6 – kolb; 7 – eesmise (vasakpoolse) piduri sisemine töösilinder

Sadul on kinnitatud auto esiratta roolinupu külge. See sisaldab kahte pidurisilindrit ja kahte piduriklotsi. Mõlemal küljel olevad klotsid "kallistavad" piduriketast, mis pöörleb koos selle külge kinnitatud rattaga. Kui vajutate piduripedaali, hakkavad kolvid silindritest väljuma ja suruvad piduriklotsid vastu ketast. Pärast seda, kui juht pedaali vabastab, naasevad padjad ja kolvid ketta kerge "löögi" tõttu algsesse asendisse. Ketaspidurid on väga tõhusad ja neid on lihtne hooldada. Isegi algaja jaoks on nende mehhanismide piduriklotside vahetamine väike tüli.

Ketaspidurite eelised:

• temperatuuri tõustes on ketaspidurite omadused üsna stabiilsed, samas kui trummelpidurite efektiivsus väheneb
• ketaste temperatuuritaluvus on kõrgem, eelkõige tänu sellele, et need on paremini jahutatud
• kõrgem pidurdustõhusus võimaldab lühemat pidurdusteekonda
• väiksem kaal ja mõõtmed
• suurenenud piduritundlikkus
• reageerimisaeg väheneb
• kulunud padjandeid on lihtne asendada, trumlipatjadel tuleb trumlitele panemiseks pingutada, et padjad sobiksid
• umbes 70% auto kineetilisest energiast kustutavad esipidurid, tagumised ketaspidurid vähendavad koormust esiketastele