Спирачната система в автомобила (II) RACER дух
Казваме ви какви са неговите компоненти и как работят
В първата част на доклада за спирачна система в колата Ще ви разкажем историята на спирачките и на какви типове те са разделени, в зависимост от системата за подаване на спирачно усилие или вида на ротора/статора. Сега, когато сме в контекста, нека се потопим в описването на текущата хидравлична спирачна система, от спирачния педал до дисковете, като изброим нейните компоненти и преброим всеки детайл на всеки един.
Как работят спирачките?
Ако си спомняте от предишната вноска, спирачната система не е нищо повече от система за управление, друга за изпращане на спирачната сила, ротор и статор, който поради триене спира спирачния ротор.
В случай на средна кола като тази, която ще видим днес, системата за управление е спирачният педал и лостът за ръчна спирачка, докато системата за изпращане на спирачната сила е хидравлична, осъществяваща предаването и усилването на спирачната сила. през главен цилиндър и усилвател на спирачките, свързани чрез тръби, които съдържат несвиваема течност, обикновено вид антифриз или полигликол, наречен спирачна течност, въпреки че в зависимост от вида може да има силиконова или маслена основа.
Вентилирана дискова спирачка с плаващ апарат
След това системата ABS/ESP се вмъква, за да изпълнява своята функция и по този начин предава спирачната мощност на спирачните апарати. Вътре в шублерите -статор- имаме бутала, които получават спирачното усилие и натискат спирачните накладки към диска -ротор-. По този начин се упражнява необходимото триене, за да се трансформира кинетичната енергия в топлинна енергия и по този начин да се намали скоростта.
Преди да опишем подробно всяка част, ще обясним с известна физика основите на хидравличните спирачни системи, за да ги разберем по-добре.
Законът на Паскал
Спокойно, няма да даваме час по физика, а само малка основа, която да постави основите. Хидравличните спирачни системи се възползват от закона на Паскал за предаване на спирачната сила. Този принцип се основава на факта, че течността не може да бъде компресирана, така че ако предаваме сила върху бутало в хидравлична верига, тази сила ще се предава на друго бутало, свързано към същата верига.
Къде е полезността? В това, ако променяме диаметрите на тръбите, можем да преобразуваме малка сила на дълъг път в голяма сила на къс път. Тоест можем да умножим приложената сила. Тази сила също ще зависи от повърхността на буталата, които имаме.
Както виждаме, и прехвърляйки го в спирачната система в автомобил, като приложим сила върху педала, ще умножим тази сила, която ще се предава хидравлично на четирите спирачни апарати. На диаграмата можете да го видите по-ясно. Включихме някои формули за най-любопитните, където F е силата, D разстоянието и S повърхността.
Компоненти на настояща спирачна система
Както всички системи в автомобилите, спирачната система продължава да се развива и подобрява с всяка нова итерация. Идеята да се обясни по прост начин е да се вземе типична спирачна система на обикновена кола, за да се види от какви части е съставена. За това ще използваме като пример хидравлична дискова спирачна система с ABS.
Спирачен педал
Започваме със системата за управление с нещо, което всички знаем: педала на спирачката. Той просто прилича на задвижване, при което спирачната сила е пропорционална на силата, която упражняваме върху него, но неговият дизайн е много важен в системата. Спирачният педал действа директно върху главния цилиндър, като натиска буталото му и изпраща необходимата спирачна сила към спирачните апарати.
Важно е силата, която трябва да се приложи, да бъде разумна за обикновения човек и за това педалът на спирачката действа като лост: разстоянието от оста на въртене до задвижващото устройство на буталото на главния цилиндър (L1) е по-малко от разстояние от завъртането на оста до самия педал, където поставяме крака да спира (L2). Следователно имаме умножаващ ефект на спирачната сила с коефициент, който би бил L2 разделен на L1, както във всеки лост. Това се нарича съотношение на педала на спирачката. Например, ако приложим сила от 100 N към педала и съотношението е 5: 1, силата, приложена към главния цилиндър, ще бъде 500 N.
В миналото, преди пристигането на усилвателя на спирачката, това съотношение беше по-високо, тъй като нямахме помощ при спиране. Ако сте се опитали да стъпите на спирачката няколко пъти след изключване на автомобила, наистина ще видите колко сила е необходима за спиране - необходима е много сила без усилвател. Тогава ще видим този съветник по-подробно.
Спирачният педал служи не само за задействане на спирачките, но и трябва да даде на водача пряко усещане за спирачната сила на превозното средство
Педали от Ferrari F430 (горна котва)
Педали от Porsche Carrera GT (долна котва)
Понастоящем типичното съотношение може да бъде между 4 и 6, в зависимост от производителя и дизайна на системата, тъй като трябва да е в съответствие с усилвателя на спирачката, диаметъра на главния цилиндър и диаметъра на тръбите. Тогава ще видим прост пример, където всички променливи са включени, за да се извърши проектирането на спирачна система.
По отношение на видовете педали можем да разграничим по същество два: педалите с горна котва (като тези на Ferrari F430) или с долна котва (като тези на Porsche Carrera GT). При тези с горна котва, монтирани в повечето пътнически автомобили, точката на въртене е близо до кормилната колона и те са закрепени към преградата, която отделя двигателя от купето. Тези с долната котва са фиксирани към земята на автомобила и тяхната точка на въртене е близо до самата земя. Обикновено се срещат в суперавтомобили или състезателни коли.
И двата типа изпълняват своята функция, но тези, които са закотвени към земята, имат своята точка на въртене по-близо до петата, така че задействането им е по-естествено от тези с горно закрепване, при което трябва да има плъзгане на подметката на обувката или крака офсет, който да се задейства.