Pochopenie brzdového systému
1.BrakingSystém
Spomalenie alebo dokonca zastavenie idúceho auta, udržanie auta v pohybe z kopca stabilnou rýchlosťou a udržanie zastaveného auta v pokoji sa súhrnne nazývajú brzdenie auta. Vonkajšia sila, ktorá brzdí auto, je brzdový systém.
Brzdový systém pozostáva z bŕzd a mechanizmov na ovládanie bŕzd. Brzdy sú zložky brzdnej sily, ktoré bránia pohybu alebo tendencii pohybu vozidla, vrátane retardéra v pomocnom brzdovom systéme. Mechanizmus pohonu bŕzd zahŕňa funkčné zariadenia, ovládacie zariadenia, prevodové zariadenia, zariadenia na nastavenie brzdnej sily a pomocné zariadenia, ako sú poplašné zariadenia a zariadenia na ochranu pred tlakom.
Existuje mnoho typov automobilových brzdových systémov, ktoré možno rozdeliť do nasledujúcich kategórií podľa ich funkcií:
①.Prevádzkový brzdový systém:zariadenie, ktoré spomalí alebo dokonca zastaví vozidlo.
②.Systém parkovacej brzdy:zariadenie, ktoré drží zastavené vozidlo na mieste.
③.Sekundárny brzdový systém:zariadenie, ktoré zabezpečuje, že auto môže ešte spomaliť alebo zastaviť v prípade poruchy prevádzkového brzdového systému.
④ .Prídavný brzdový systém:zariadenie používané na stabilizáciu rýchlosti vozidla, keď vozidlo klesá z dlhého stúpania.
Brzdový systém možno rozdeliť do nasledujúcich kategórií podľa brzdnej energie:
①.Brzdový systém Manpower:Brzdový systém, ktorý využíva telo vodiča ako jediný zdroj brzdnej energie.
②.Výkonový brzdový systém:Brzdový systém, ktorý sa pri brzdení spolieha výlučne na potenciálnu energiu vo forme tlaku vzduchu alebo hydraulického tlaku premeneného z výkonu motora.
③.Servo brzdový systém:brzdový systém, ktorý na brzdenie využíva ľudskú silu aj silu motora.
Brzdový systém možno klasifikovať aj podľa plynohydraulického okruhu:
①.Jednookruhový brzdový systém:Prevodovka využíva jediný plyno-hydraulický okruh. Ak je jedna časť poškodená, zlyhá celý systém.
②.Dvojokruhový brzdový systém:Plynovo-hydraulické vedenia prevádzkovej brzdy patria do dvoch izolovaných okruhov. To zaisťuje, že ak je jeden okruh poškodený, celý systém môže stále normálne fungovať. Od 1. januára 1988 Čína vyžaduje, aby všetky autá boli vybavené dvojokruhovým brzdovým systémom.
2. Brzdy
Brzda je komponent brzdnej sily v brzdovom systéme, ktorý sa používa na generovanie brzdnej sily na zastavenie pohybu alebo tendencie vozidla. Keď brzdný moment brzdy pôsobí priamo na koleso, nazýva sa to kolesová brzda; keď sa brzdný moment po prechode hnacou nápravou musí rozdeliť na koleso, nazýva sa to stredová brzda. Kolesové brzdy sa všeobecne používajú ako hnacie brzdy a používajú sa aj ako sekundárne a parkovacie brzdy; centrálne brzdy sa vo všeobecnosti používajú len na parkovacie a pomocné brzdy. Hnacie brzdy, parkovacie brzdy a sekundárne brzdy v podstate využívajú treciu silu generovanú pevnými prvkami a rotujúcimi prvkami ako brzdnú silu, ktorá sa nazýva trecia brzda. Trecie brzdy, ktoré sa v súčasnosti používajú v automobiloch, možno zhruba rozdeliť do dvoch kategórií: kotúčové a bubnové.
2.1 BubonBhrable
Bubnové brzdy využívajú brzdový bubon ako rotačný prvok v trecej dvojici a jeho pracovnou plochou je valcová plocha. Bubnové brzdy možno podľa konštrukcie rozdeliť na kolesové valcové brzdy, vačkové brzdy a klinové brzdy. Brzdy kolesových valcov používajú hydraulické brzdové valce kolesa ako ovládacie zariadenie a používajú hydraulické ovládanie na uvedenie brzdovej čeľuste do kontaktu s brzdovým bubnom, aby sa vytvorilo trenie, čím sa brzdí. Podľa pracovného princípu a brzdného momentu existuje mnoho typov, vrátane typu vodiacej čeľuste, typu s dvojitou vodiacou pätkou, obojsmerného typu s dvojitou vodiacou pätkou, typu s dvojitou nasledujúcou pätkou a typu so samočinnou energiou. Konštrukcia vačkových bŕzd a klinových bŕzd je v zásade rovnaká ako štruktúra bŕzd s valcovými kolesami a líši sa len ovládacie zariadenie. Typ vačky používa brzdovú vačku a klinový typ používa brzdový klin.
2.2 diskBhrable
Trecím prvkom v trecej dvojici kotúčovej brzdy je kovový kotúč, ktorý pôsobí na čelnej strane a tento kotúč sa nazýva brzdový kotúč. V porovnaní s bubnovými brzdami majú kotúčové brzdy nasledujúce výhody:
①. Brzdný výkon je stabilný a menej ovplyvnený koeficientom trenia;
②. Kotúčová brzda prenáša teplo na obe strany a kotúč sa ľahko chladí a nedeformuje sa;
③. Po dlhodobom používaní je tepelná rozťažnosť brzdového kotúča v smere hrúbky extrémne malá;
④. Brzdný výkon je menej znížený po ponorení do vody;
⑤. Štruktúra je jednoduchá, veľkosť a hmotnosť sú malé, údržba je pohodlná a automatické nastavenie medzery je ľahké dosiahnuť.
Hlavnou nevýhodou je nízka účinnosť brzdenia. Aby sa to kompenzovalo, výkonový servosystém je zvyčajne inštalovaný samostatne. V súčasnosti sú kotúčové brzdy široko používané v automobiloch. Kotúčové brzdy možno zhruba rozdeliť na typ strmeňového kotúča a typ s plným kotúčom podľa rôznych montážnych prvkov. V porovnaní s týmito dvoma typmi strmeňového kotúča má širšie uplatnenie, preto sa tu zameriam naň.
Strmeňová kotúčová brzda pozostáva z brzdového kotúča a brzdového strmeňa. Brzdová doštička, ktorá sa skladá z trecieho bloku a jeho kovovej zadnej dosky, a jeho ovládač sú inštalované v držiaku v tvare svorky, aby vytvorili brzdový strmeň. Brzdový strmeň možno rozdeliť do dvoch typov: typ kotúča s pevným strmeňom a typ kotúča s plávajúcim strmeňom.
Princíp činnosti kotúčovej brzdy s pevným strmeňom je nasledujúci. Jeho teleso strmeňa je pripevnené k náprave a na každej strane telesa strmeňa je valec a piest brzdového kolesa. Pri brzdení sa olej z hlavného valca dostane cez vstup oleja do dvoch rovnakých hydraulických valcov v tele strmeňa a trecia podložka je piestom pritlačená na brzdový kotúč, čím sa koleso pribrzdí.
Princíp činnosti kotúčovej brzdy s plávajúcim strmeňom je nasledujúci. V porovnaní s kotúčovou brzdou s pevným strmeňom je strmeň kotúčovej brzdy s plávajúcim strmeňom plávajúci a môže sa pohybovať vzhľadom na brzdový kotúč. Používa iba hydraulický valec na vnútornej strane brzdového kotúča na pohon vnútornej doštičky, zatiaľ čo vonkajšia doštička je pripevnená k telu strmeňa a pohybuje sa axiálne s telesom strmeňa. Pri brzdení sa vnútorný piest a trecia doska pohybujú doľava a pôsobením hydraulickej sily tlačia na brzdový kotúč. Reakčná sila hydraulického tlaku zároveň tlačí teleso strmeňa k pohybu doprava, takže vonkajšia trecia doska je pritlačená aj na brzdový kotúč, čím sa dosiahne brzdný účinok.
3. Brzdový systém Servo
Posilňovač bŕzd je tvorený pridaním posilňovača k manuálnemu hydraulickému brzdovému systému, teda brzdovému systému, ktorý ako brzdnú energiu využíva ľudskú silu aj motor. Za normálnych okolností väčšinu brzdnej energie dodáva posilňovač. Ak dôjde k poruche napájacieho servosystému, môže byť kompletne napájaný vodičom. Posilňovač bŕzd možno rozdeliť do nasledujúcich typov podľa typu energie serva:
① Typ vákuového serva
② Typ pneumatického serva
③ Typ hydraulického serva
Podľa rôznych prevádzkových režimov ovládača ho možno rozdeliť do dvoch kategórií:
①．Typ s podporou napájania- ovládacie zariadenie je priamo ovládané mechanizmom brzdového pedálu a jeho výstupná sila pôsobí aj na hydraulický hlavný valec.
②．Preplňovaný typ- ovládacie zariadenie je ovládané výstupom hydraulického tlaku z mechanizmu brzdového pedálu cez hlavný valec a výstupná sila servosystému a hydraulický tlak hlavného valca spoločne pôsobia na medziľahlý prevodový valec, takže hydraulický tlak výstup z valca do valca kolesa je oveľa vyšší ako hydraulický tlak hlavného valca.
Tu je podrobný úvod do podtlakového servo brzdového systému. Vákuový posilňovač v systéme má membránu, ktorá ho rozdeľuje na prednú a zadnú komoru. Predná komora je prepojená so sacím potrubím motora podtlakovým jednosmerným ventilom a zadná komora je prepojená s vonkajším vzduchom. Obe komory sú spojené kanálom. Pri bežiacom motore sa otvára a zatvára podtlakový jednosmerný ventil a v prednej a zadnej komore podtlakového posilňovača sa vytvorí určité množstvo podtlaku. Ak je v tomto čase stlačený brzdový pedál, brzdový pedál ďalej aktivuje riadiaci ventil, aby sa uzavreli kanály prednej a zadnej komory vzduchovej komory servopohonu a otvoril sací ventil zadnej komory. Vzduch vstupujúci do zadnej komory vytvára vákuový diferenciál s prednou komorou a vytvára ťah. Tento ťah pôsobí priamo na hlavný valec, aby kompenzoval nedostatok sily na pedál.
Schematický diagram podtlakového posilňovača brzdového systému je nasledujúci. Keď motor beží, pôsobením podtlaku v sacom potrubí je vzduch vo vákuovej nádrži nasávaný do motora cez podtlakový spätný ventil, čím sa vytvára a akumuluje určité vákuum v nádrži, ktoré slúži ako energia zdroj v systéme posilňovača bŕzd. Keď sa stlačí brzdový pedál, výstupný hydraulický tlak hlavného brzdového valca sa najprv prenesie na pomocný valec, jedna strana sa prenesie na valec brzdového kolesa ako tlak na ovládanie brzdy a druhá strana sa privedie do ovládacieho ventilu ako ovládacieho prvku. tlak. Riadiaci ventil pod kontrolou hydraulického tlaku hlavného valca umožňuje, aby pracovná komora vzduchovej komory serva Zhenkang prechádzala cez vákuovú nádrž alebo atmosféru a zaisťuje, že výstupná sila vzduchovej komory servopohonu sa zvyšuje. funkčný vzťah s hydraulickým tlakom hlavného valca, silou brzdového pedálu a zdvihom pedálu. Výstupná sila podtlakovej vzduchovej komory serva pôsobí na pomocný valec spolu s hydraulickou silou z hlavného valca.
4, Výkonový brzdový systém
V brzdovom systéme je energia používaná na brzdenie energia tlaku vzduchu generovaná vzduchovým kompresorom alebo hydraulická energia generovaná hydraulickým čerpadlom a vzduchový kompresor alebo hydraulické čerpadlo je poháňané motorom vozidla. Preto je vidieť, že posilňovacia brzdová sústava využíva motor vozidla ako jediný počiatočný zdroj brzdnej energie a telo vodiča sa využíva len ako zdroj riadiacej energie, nie ako zdroj brzdnej energie. Výkonový brzdový systém možno vo všeobecnosti rozdeliť do nasledujúcich troch kategórií:
①. Pneumatický brzdový systém:Zariadenie na dodávku energie a prevodové zariadenie sú všetky pneumatické. Väčšina ovládacích zariadení pozostáva z pneumatických ovládacích prvkov, ako sú brzdové pedálové mechanizmy a brzdové ventily.
②. Vzduchovo-kvapalinový brzdový systém:Zariadenie na dodávku energie a ovládacie zariadenie sú rovnaké ako pri pneumatickom brzdovom systéme a prevodové zariadenie obsahuje pneumatické a hydraulické časti.
③.Plne hydraulický brzdový systém:Okrem mechanizmu brzdového pedálu sú jeho napájacie, ovládacie a prevodové zariadenia všetky hydraulické.
5, Systém nastavenia brzdnej sily
Teoreticky platí, že čím väčšia je brzdná sila, tým ľahšie sa brzdí. Ak je však brzdná sila väčšia ako adhézna sila, kolesá sa prestanú otáčať a kolesá budú skĺznuť. Ak sú predné kolesá zablokované, auto stratí smerovú kontrolu a nebude sa môcť otáčať; ak sú zadné kolesá zablokované a predné kolesá sa otáčajú, auto stratí smerovú stabilitu a schopnosť odolávať bočným silám a šmyku. Na základe vyššie uvedenej situácie musíme rozložiť a upraviť brzdnú silu, aby sme sa vyhli vyššie uvedenej situácii.
5.1 ABS
ABS - Protiblokovací brzdový systém.Systém sa skladá z troch častí: snímač rýchlosti kolesa, elektronický ovládač a hydraulické komponenty.
Konkrétne pracovné postupy sú približne nasledovné:
① Konvenčné brzdenie:Solenoidový ventil nie je pod napätím a hlavný valec a valec kolesa môžu kedykoľvek ovládať zvýšenie a zníženie brzdného tlaku.
② Dekompresia valca kolesa:Keď snímač rýchlosti vozidla privedie signál blokovania kolesa do elektronickej riadiacej jednotky, ABS začne pracovať, do solenoidového ventilu sa dostane veľký prúd, piest sa posunie nahor, hlavný valec a aktívny priechod valca kolesa sa prerušia, kolesový valec a nádržka sú spojené, brzdová kvapalina prúdi do nádržky a brzdový tlak sa zníži. Hnací motor súčasne spustí hydraulické čerpadlo, čím stlačí brzdovú kvapalinu prúdiacu späť do nádržky a privedie ju do hlavného valca v rámci prípravy na ďalšie brzdenie.
③ Proces udržiavania tlaku vo valcoch kolies:Keď snímač rýchlosti vozidla vydá blokovací signál, elektromagnetický ventil prejde obmedzeným prúdom a piest sa presunie do polohy, kde sú všetky priechody prerušené, aby sa udržal tlak v systéme.
④ Natlakovanie valca kolesa:Po znížení tlaku sa rýchlosť kolesa zvýši. V tomto okamihu elektronická riadiaca jednotka preruší prúd do solenoidového ventilu, piest sa vráti do najnižšej polohy, hlavný valec a valec kolesa sa znova spoja, brzdová kvapalina opäť vstúpi do valca kolesa a zvýši sa brzdný tlak.
5.2 EBD
EBD - Electric Brake Force Distribution, elektricky ovládaný systém rozdeľovania brzdnej sily. EBD je vlastne pomocná funkcia ABS. Je to riadiaci softvér pridaný do riadiaceho počítača ADAS. Mechanický systém je úplne rovnaký ako ABS. Je účinným doplnkom systému ABS. Zvyčajne sa používa v kombinácii s ABS na zlepšenie účinnosti ABS. V momente brzdenia dokáže EBD rýchlo vypočítať rôzne hodnoty trenia spôsobené rôznou adhéziou štyroch pneumatík a potom rýchlo nastaviť brzdové zariadenie tak, aby rozložilo brzdnú silu podľa predtým nastaveného programu, aby sa zabezpečila stabilita a bezpečnosť vozidla. Keď sú kolesá zablokované počas núdzového brzdenia, EBD vyrovnalo efektívnu priľnavosť každého kolesa k zemi pred ABS, čo môže zabrániť šmyku a pohybu do strán a tiež skrátiť brzdnú dráhu.
5.3 ASR
ASR - Acceleration Slip Regulation, protišmykový systém pohonu vozidla. Túto funkciu možno chápať ako rozšírenie a doplnok funkcie systému ABS. Hlavné komponenty systému ASR je možné zdieľať so systémom ABS. Funkciou systému ASR je zabrániť preklzávaniu vozidla pri akcelerácii, najmä na asymetrických cestách s nízkym trením alebo pri nečinnosti hnaných kolies v zákrutách. ASR pozostáva zo snímača otáčok kolesa, snímača polohy škrtiacej klapky, regulátora brzdného tlaku, ovládača škrtiacej klapky a elektronickej riadiacej jednotky. Dokáže porovnať rýchlosť každého kolesa, keď hnacie koleso prekĺzne. Ak elektronická riadiaca jednotka zistí, že hnacie koleso preklzáva, automaticky a okamžite zníži objem nasávania škrtiacej klapky, zníži otáčky motora a tým aj výkon. Môže tiež zabrzdiť preklzujúce hnacie koleso, aby bolo možné kontrolovať rýchlosť preklzu hnacieho kolesa v rámci cieľového rozsahu.
5.4 TCS
TCS - Systém kontroly trakcie.Tento systém určuje, či hnacie koleso preklzáva na základe počtu otáčok hnacieho kolesa a počtu otáčok kolesa prevodovky. Ak je prvý väčší ako druhý, znižuje to rýchlosť hnacieho kolesa. Systém TCS je veľmi podobný ABS v tom, že používa snímače a ovládače bŕzd. Keď TCS zaznamená preklzávanie kolies, najskôr zmení načasovanie zapaľovania motora prostredníctvom riadiaceho počítača motora, zníži výstupný krútiaci moment motora alebo použije brzdy kolies, aby sa zabránilo preklzávaniu kolesa. Ak je sklz veľmi silný, bude riadiť systém prívodu paliva motora. TCS používa počítač na zistenie rýchlosti štyroch kolies a uhla natočenia volantu. Keď auto zrýchli, ak zistí, že rozdiel otáčok medzi hnacím kolesom a nehnaným kolesom je príliš veľký, počítač okamžite zistí, že hnacia sila je príliš veľká a vyšle príkazový signál na zníženie dodávky paliva do motora, zníženie hnacej sily, a tým znížiť mieru sklzu pneumatiky hnacieho kolesa. Systém dokáže pomocou snímača uhla natočenia volantu rozpoznať jazdný stav vozidla, určiť, či vozidlo ide rovno alebo zatáča, a podľa toho zmeniť mieru preklzu každej pneumatiky. Systém kontroly trakcie má však aj nevýhody. Keď vodič použije plynový pedál na úpravu jazdného stavu vozidla, systém zasahuje do zámeru vodiča viesť vozidlo.
5,5 ESP
ESP – elektronický stabilizačný program.ESP možno v skutočnosti vnímať ako kombináciu a rozšírenie funkcií ABS, ASR, EBD a TCS. Skladá sa zo snímača riadenia, snímača rýchlosti kolesa, snímača preklzu, snímača priečneho zrýchlenia a riadiacej jednotky. Analýzou jazdného stavu karosérie vozidla na základe informácií poskytovaných rôznymi snímačmi potom vydáva korekčné pokyny pre ABS a ASR, aby pomohla vozidlu udržať dynamickú rovnováhu. ESP dokáže udržať optimálnu stabilitu vozidla pri rôznych prevádzkových podmienkach a je obzvlášť účinný pri nedotáčavosti alebo pretáčavosti. Ak snímač ESP zistí, že vozidlo je nedotáčavé, ESP vyvinie dodatočnú brzdnú silu na vnútorné kolesá; ak je vozidlo pretáčavé, ESP vyvinie dodatočnú brzdnú silu na vonkajšie kolesá.