Автомобильная тормозная система — это системы, которые позволяют автомобилю замедляться и останавливаться. Он также используется для предотвращения набора скорости движущимся под уклон транспортного средства и для поддержания этого состояния неподвижного транспортного средства. Автомобильная тормозная система преобразует кинетическую энергию в транспортном средстве в тепловую энергию посредством трения, позволяя транспортному средству останавливаться или замедляться.
Тормозное усилие, которое останавливает автомобиль, обычно возникает из-за связи между шиной и землей, на которой шина вращается. Такие силы, как сопротивление воздуха, сопротивление холму, сопротивление трения, также влияют на силу торможения. Если сила, преодолевающая эти сопротивления, устранена, упомянутые сопротивления заставят транспортное средство замедлиться или остановиться. С другой стороны, есть также тормозная сила двигателя, которая помогает автомобилю замедлиться. Когда педаль акселератора отпускается, когда коробка передач находится в положении дроссельной заслонки, создается тормозная мощность, составляющая примерно одну треть мощности, используемой для поддержания текущей скорости.
100 км / ч. Следующие результаты были получены от движущегося на скорости транспортного средства:
- Когда нога убирается с педали акселератора, автомобиль останавливается через 61 секунду после 1100 м, когда передача была на нейтрали.
- Когда нога снимается с педали акселератора, автомобиль останавливается через 36 секунд через 560 м, когда шестерня находится в поул-позиции.
- После снятия ноги с педали акселератора автомобиль остановился через 65 м за 4 секунды, когда шестерня была в положении призрак и на педаль тормоза было подано питание.
Расчеты автомобильной тормозной системы
Энергия, затраченная на остановку автомобиля
Если ускорение замедления (отрицательное ускорение) во время торможения предполагается постоянным, согласно второму принципу инерции Ньютона:
- E = e.F (кг · м)
- F = G / g, α
- α = F.g / G (м / с2)
- F: тормозное усилие (кг)
- G: Вес автомобиля (кг)
- g: ускорение свободного падения (м / с2)
- α: ускорение при замедлении (м / с2)
- E: энергия, используемая для остановки автомобиля.
Тормозной путь автомобиля
- е = E / F = v2 / 2 α (м)
- v: скорость автомобиля (м / сек)
- e: тормозной путь транспортного средства (м)
Время, необходимое для остановки автомобиля
- t = v / α (с)
- t — время, необходимое для остановки автомобиля.
Тормозная сила
Двигатель мощностью 80 лошадиных сил за 36 секунд с момента запуска. затем измените скорость автомобиля на 130 км / ч. может ускориться. Напротив, тормоза — 130 км / ч. Он может остановить автомобиль за 4,5 секунды при полном включении при движении на высокой скорости. Время, необходимое для остановки автомобиля на этой скорости, составляет 1/8 от времени, необходимого для разгона остановленного автомобиля. Соответственно мощность тормозов 8 х 80 = 640 л.с. Сила торможения всегда должна быть выше мощности двигателя.
Максимальное торможение
Когда человек, использующий транспортное средство, сталкивается с внезапной опасностью, он должен остановить транспортное средство как можно быстрее и на как можно более коротком расстоянии. Этот тип торможения называется максимальным торможением. Максимальное тормозное усилие считается равным сцеплению. Когда тормозное усилие максимальное, тормозной путь и время остановки минимальны. Ускорение замедления на чистом и сухом асфальте составляет 7-7,5 м / с2. Вряд ли есть такой способ. На практике ускорение замедления составляет 5-6 м / с2.
Время отъезда Время, которое проходит с того момента, когда лицо, использующее транспортное средство, видит опасность нажатия на педаль тормоза, называется временем перехода. На этот раз примерно 0,75 сек.
Факторы, влияющие на торможение
- Коэффициент трения дороги и шин
- Время выезда водителя
- Смещение веса вперед при торможении
- W: Противоположный эффект увеличения веса на дороге.
- Эффект качения задних колес вокруг контакта с землей уравновешивает эффект качения силы инерции вокруг передних колес.
- L.W = h.m.G
- W = h, M, G / L.
На небольших транспортных средствах h / L обычно составляет около 1/5. Если m = 0,6, W = 0,12 Гс. При максимальном торможении 12% веса транспортного средства смещается вперед, поэтому переднее тормозное усилие становится больше, чем заднее тормозное усилие.
Замирание
Замирание — это снижение тормозной мощности из-за воздействия тепла. Самая большая проблема автомобильной тормозной системы заключается в том, что она нагревается при непрерывном использовании, и при превышении определенной температуры колодки начинают скользить из-за чрезмерного нагрева. Чтобы устранить проблему нагрева, производители выпускают охлаждаемые тормозные диски, состоящие из двух слоев. Поскольку в пространстве между слоями диска имеется непрерывный поток воздуха, диск не перегревается, и проблема проскальзывания колодок снижается. Другой метод — увеличить контакт с воздухом, открыв отверстия на тормозных дисках. Этот метод, который обычно используется на предприятиях автомобильной промышленности, направлен на увеличение тормозной мощности за счет уменьшения нагрева. Эти методы обычно используются в автомобилях, предназначенных для использования в спорте. Они могут снизить срок службы тормозного диска и увеличить риск появления трещин.
Керамические тормозные диски
Керамические диски, используемые в автомобильной тормозной системе, обеспечивают высокий и постоянный уровень трения при торможении. Благодаря дисковым тормозам при торможении не возникает проблем с нагревом, сокращается тормозной путь и отсутствует снижение тормозной мощности из-за нагрева.
Углеродно-керамические тормозные диски занимают очень важное место в технологии автомобильных тормозных систем будущего. Керамические диски, которые также используются в автомобилях Формулы 1, были разработаны Porsche в 1999 году. Система под названием PCCB (Porsche Ceramik Composit Brake) используется в высокопроизводительных автомобилях класса люкс.
Особенности керамических дисков:
- Остывает быстрее. Устойчив к высоким температурам.
- Он не задерживает пыль, он производит меньше и светлой пыли, чем обычные тормоза. Поэтому пыль не прилипает к колесам и дискам.
- Снижает шум тормозов.
- Это дает ощущение комфорта при вождении.
- Обеспечивает более сильное торможение. Это сокращает тормозной путь.
- Облегчает управление автомобилем.
- Он на 50% легче обычных дисков.
- Он в 4 раза прочнее обычных дисков.
- Он обеспечивает более надежное и эффективное торможение при любых влажных и сухих дорожных условиях.
- Он устойчив к температурам до 16000 С.
- Так как колодки не впитывают воду, они чрезвычайно безопасны на мокрой дороге.
Недостаток керамических дисков в том, что это дорогая и дефицитная система.
Тормоза в будущем
Автомобильная тормозная система была впервые представлена в автомобиле в 1967 году британским производителем Jensen. Сегодня он вносит важный вклад в безопасность движения и обеспечивает безопасность рулевого управления и вождения автомобиля в критические моменты торможения. Системы противоскольжения (ASR) были представлены в 1987 году. Система ASR обеспечивает безопасное движение автомобиля, предотвращая чрезмерное вращение ведущих колес при первом запуске и ускорении. Другое сокращенное название этой системы также известно как ETC (Electronic Traction Control) из-за его английского значения.
Система динамического контроля автомобиля (FDR) была запущена в производство для обеспечения безопасности в любых дорожных ситуациях. Система FDR предотвращает занос автомобиля, особенно при поворотах и резких изменениях дороги, поскольку он с молниеносной скоростью мешает работе двигателя, трансмиссии и тормозов. Другое сокращенное название этой системы также известно как VDC (Vehicle Dynamic Control) из-за его английского значения. Датчик оборотов, который является жизненной точкой системы FDR, был взят из авиации и модернизирован. В последние годы эти три разные системы были объединены в один блок, и он назвал эту новую систему ESP (Electronic Stability System). Благодаря этой системе безопасность движения еще больше повышается. Еще одним преимуществом этой системы является то, что из-за ее невысокой стоимости она отныне будет стандартной не только в автомобилях высокого класса, но и в автомобилях среднего класса.
Прилагаются усилия, чтобы положить конец традиционной конструкции, которая использовалась в автомобильной тормозной системе почти столетие. Эти новые системы называются EHB (электрогидравлические тормозные системы) и EMB (электромеханические тормозные системы). Благодаря этому в будущем мы сможем останавливать автомобиль с помощью электронных систем и, следовательно, только с помощью проводов. EHB (Электрогидравлические тормозные системы) — первый проект, инициированный как совместный проект с DaimlerChrysler.
Обычные тормоза
Нажимаем педаль тормоза, чтобы замедлить или остановить машину. В обычных тормозных системах усилие, прикладываемое к педали тормоза, увеличивается на 3/1 в соответствии с длиной рычага педали тормоза и передается на сервотормоз. В соответствии с принципами работы гидравлики эта сила увеличивается в 50 раз. Эта сила, которая передается непосредственно на колесные тормоза благодаря гидравлическому тормозному маслу, оказывает давление на тормозные колодки, чтобы автомобиль остановился.
Электрогидравлические тормоза
В системе EHB педаль тормоза соединена с электронным мозгом автомобиля с помощью проводной системы. Педаль все та же. Остановка автомобиля. Но на этот раз, исходя из того, насколько быстро и насколько вы нажимаете педаль тормоза, система понимает, насколько необходимо срочное торможение. Электронный тормозной компьютер объединяет эту и другую информацию о транспортном средстве для расчета требуемого тормозного усилия для каждого колеса. Необходимое тормозное давление создается в центральном гидроагрегате. Если в электрической системе возникает неисправность, непосредственно включается вспомогательный гидравлический тормозной блок.
Сегодня механическое усилие, прикладываемое к педали тормоза транспортного средства, передается на колеса в виде гидравлического усилия через сервотормоз и тормозной жидкости через главный центр, и происходит торможение. В электрогидравлических тормозах, одной из тормозных систем будущего, сила, прикладываемая к педали тормоза, будет постоянно контролироваться датчиком, который определяет движение педали, и это изменение будет передаваться в электронный мозговой блок. Здесь полезно более широко объяснить следующую проблему: в новой системе усилие, прикладываемое к педали тормоза, будет только предварительным предупреждением, информирующим систему о том, что необходимо задействовать тормоз. Другими словами, в сегодняшних тормозах усилие на педали непосредственно генерировало тормозное усилие, но в новой системе усилие на педали будет только предварительным сигналом для водителя, чтобы активировать тормозную систему транспортного средства.
Информация о торможении
Эта информация о торможении, достигая электронного мозга, позволит электродвигателю в транспортном средстве активироваться с сообщением от мозга, производить тормозное усилие для остановки транспортного средства и останавливать транспортное средство благодаря мощности, передаваемой тормозной жидкостью. Тормозная жидкость также будет использоваться в тормозах будущего, но самая большая разница в том, что область действия тормозной жидкости будет очень узкой. Сегодня тормозная жидкость, которая обеспечивает передачу тормозного усилия на большой площади сразу после педали тормоза к колесам, в будущем будет передавать мощность только между электродвигателем и колесами с новой конструкцией Bosch. более безопасное и контролируемое торможение по сравнению с обычными системами в будущем.
Система EHB — это система со значительно уменьшенным весом, требующая меньшего монтажного пространства и отсутствие сервотормоза. Кроме того, его установка на автомобиль намного проще благодаря модульной конструкции тормозной системы. Он обеспечивает оптимальный тормозной путь и надежное торможение благодаря очень быстрой работе в сочетании с модуляцией тормозного усилия на каждом колесе. Таким образом, EHB автоматически увеличивает мощность торможения во время торможения, одновременно снижая физические эффекты торможения.EHB также может работать со многими другими дополнительными системами, которые помогают водителю. Например, он может работать с усовершенствованными системами поддержки тормозов, которые быстро увеличивают тормозное усилие во время экстренного торможения, или системами, обеспечивающими постоянную скорость на спуске.
ACC (адаптивный круиз-контроль)
Начиная с системы ACC (адаптивный круиз-контроль), он может взаимодействовать со всеми другими системами на автомобиле, создавая сетевую систему, начиная с систем дорожной навигации. Минимальное тормозное усилие для водителя, обеспечивающее бесшумный регулируемый легкий тормоз Чувствительность педали и чрезвычайно тихое торможение являются очень важными факторами, повышающими комфорт вождения. фактор. Кроме того, EHB обеспечивает гораздо более высокие условия безопасности. Эта система, которая мгновенно оценивает информацию, поступающую от всех систем транспортного средства, и определяет параметры торможения в соответствии с текущим положением транспортного средства и дорожными условиями, действительно вселяет уверенность в транспортных средствах будущего. Система EHB — это тормозная система первого поколения, которая будет использоваться после обычных тормозных систем. Второе поколение — это электромеханические тормозные системы EMB.
