Υδραυλικό σύστημα φρένων

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Υδραυλικό σύστημα φρένων"

Θεοφιλά Μάγκας
9 χρόνια πριν
Προβολές:

Δευτερεύον Σύστημα Μπροστά/πίσω διαιρούμενο σύστημα πέδησης

1 Rightfrontleftrear Leftfrontrightrear Υδραυλικό σύστημα φρένων Πρωτεύον Σύστημα Μπροστά άξονας Πίσω άξονας Δευτερεύον Σύστημα Μπροστά/πίσω διαιρούμενο σύστημα πέδησης Παναγιώτης Ματζινός, Χημικός Μηχανικός, MPhil, PhD Τμήμα Οχημάτων, ΣΤΕΦ

2 Υδραυλικό σύστημα φρένων Right front left rear Left front right rear Τυπικό διαγώνια διαιρούμενο σύστημα πέδησης

3 Υδραυλικά φρένα

4 Κύρια εξαρτήματα υδραυλικού συστήματος Πεντάλ φρένου Εντολοδόχος (master) κύλινδρος Αναλογικές βαλβίδες Σωλήνες μεταφοράς υδραυλικού υγρού Δίσκοι Τακάκια

5 Το πεντάλ του φρένου Εξαγωγή στον εντολοδόχο κύλινδρο 400 N και 36 mm 4:1 Ονομαστικός Λόγος Πεντάλ Εισαγωγή οδηγού 100 N και 144 mm

6 Εντολοδόχος κύλινδρος (master cylinder) Ο εντολοδόχος κύλινδρος είναι απλά ένα πιστόνι μέσα σε ένα κύλινδρο Δύναμη εισόδου Έξοδος πίεσης

7 Εντολοδόχος κύλινδρος χωρίς εφαρμογή δύναμης

συμπιέζει ένα ξεχωριστό υδραυλικό σύστημα.

8 Εντολοδόχος κύλινδρος με εφαρμογή δύναμης Σε ένα αυτοκίνητο τεσσάρων τροχών ο εντολοδόχος κύλινδρος διαιρείται εσωτερικά σε δυο τμήματα, καθένα από τα οποία συμπιέζει ένα ξεχωριστό υδραυλικό σύστημα. Τα Επιβατικά αυτοκίνητα τυπικά έχουν ή ένα μπροστά/πίσω διαιρούμενο σύστημα ή ένα διαγώνια διαιρούμενο σύστημα πέδησης.

9 Αστοχία του πρωτεύοντος συστήματος πέδησης Το δευτερεύον υδραυλικό σύστημα λειτουργεί κανονικά Μηχανική λειτουργία Το πρωτεύον έμβολο ωθεί το δευτερεύον (επαφή)

10 Αστοχία δευτερεύοντος συστήματος Επαφή άκρου εμβόλου και άκρου κυλίνδρου Το πρωτεύον σύστημα λειτουργεί κανονικά

11 Αναλογικές βαλβίδες Μειώνει την πίεση στα πίσω φρένα Διαγώνια συστήματα απαιτούν δυο Το σημείο διαχωρισμού (Split και slope) και η κλίση μεταβάλλονται για να δημιουργηθεί η σωστή ισορροπία TYPICAL PROP VALVE PERFORMANCE CURVE 800 Rear Brake Pressure Split Point Slope Hard Stops ,000 Front Brake Pressure

δημιουργηθεί η σωστή ισορροπία TYPICAL PROP VALVE PERFORMANCE CURVE 800 Rear Brake

12 Ρυθμιζόμενες αναλογικές βαλβίδες Wilwood Tilton Μόνο τα σημεία διαχωρισμού (split points) είναι ρυθμιζόμενα

13 Υδραυλικοί σωλήνες φρένων Χαλύβδινοι σωλήνες με επιχάλκωση (Bundy Tubing) τυπικοί σωλήνες φρένων. 3/16 εξωτερική διάμετρος, τυπικό μέγεθος. Υψηλή αντοχή, ανθεκτικός σε ακραίες συνθήκες. Διαμόρφωση χείλους SAE 45 και συνδέσεις J533 και J512.

14 Μπροστινό δισκόφρενο

15 Μπροστινό δισκόφρενο

16 Τακάκια (Βrake Linings) Η απόδοση οποιουδήποτε φρένου συνδέεται άμεσα με το συντελεστή τριβής (µ) ανάμεσα στο τακάκι και το δίσκο ή ταμπούρο.

17 Λειτουργία υδραυλικών φρένων Τα υδραυλικά φρένα μεταφέρουν ενέργεια για να σταματήσουν ένα αντικείμενο, συνήθως ένα περιστρεφόμενο άξονα. Σε ένα πολύ απλό σύστημα, με δυο κυλίνδρους και ένα δισκόφρενο, οι κύλινδροι μπορούν να συνδέονται μεταξύ τους με σωλήνες και τα έμβολα που υπάρχουν μέσα στους κυλίνδρους. Οι κύλινδροι και οι σωλήνες είναι γεμάτοι με ένα ασυμπίεστο υγρό (ethylene glycol). Οι δυο κύλινδροι έχουν τον ίδιο όγκο, αλλά διαφορετικές διαμέτρους και συνεπώς διαφορετικές επιφάνειες. Ο κύλινδρος με την μικρότερη επιφάνεια είναι ο εντολοδόχος κύλινδρος (master cylinder). Ο περιστρεφόμενος δίσκος φρένου τοποθετείται μαζί με το έμβολο με τη μεγαλύτερη επιφάνεια. Ας υποθέσουμε ότι η διάμετρος του εντολοδόχου κυλίνδρου είναι η μισή της διαμέτρου του κυλίνδρου του δισκοφρένου (slave cylinder), έτσι ώστε η επιφάνεια του εντολοδόχου κυλίνδρου να είναι τέσσερις φορές μικρότερη. Εάν το έμβολο του εντολοδόχου κυλίνδρου πιέζεται 40 mm, με μια δύναμη 10 Ν, τότε το έμβολο του κυλίνδρου του δισκοφρένου θα κινηθεί 10 mm με μια δύναμη 40 Ν. Αυτή η δύναμη μπορεί επιπλέον να πολλαπλασιασθεί με την προσθήκη ενός μοχλού μεταξύ του εντολοδόχου κυλίνδρου, του πεντάλ και μιας άρθρωσης (pivot point). Εάν η απόσταση του πεντάλ από την άρθρωση είναι τρεις φορές της απόστασης της άρθρωσης από το σημείο σύνδεσης του εμβόλου, τότε πολλαπλασιάζει τη δύναμη που ασκείται στο πεντάλ, όταν πιέζεται προς τα κάτω, με ένα συντελεστή 3. Τώρα, εάν πιέσουμε το πεντάλ προς τα κάτω 120 mm με μια δύναμη 10 Ν, τότε 30 Ν θα εφαρμοστούν στο έμβολο του εντολοδόχου κυλίνδρου και το έμβολο του δισκοφρένου θα μετακινηθεί 10 mm προς το φερμουίτ, με μια συνολική δύναμη 120 N.

Οι κύλινδροι και οι σωλήνες είναι γεμάτοι με ένα ασυμπίεστο υγρό (ethylene glycol). Οι δυο κύλινδροι έχουν τον ίδιο όγκο, αλλά διαφορετικές διαμέτρους και συνεπώς διαφορετικές επιφάνειες.

18 Σερβόφρενα (power brakes) Ο ενισχυτής κενού (vacuum booster) ή σερβομηχανισμός κενού (vacuum servo) χρησιμοποιείται σχεδόν σε όλα τα μοντέρνα υδραυλικά συστήματα φρένων. Ο ενισχυτής κενού τοποθετείται ανάμεσα στον εντολοδόχο κύλινδρο και στο πεντάλ και πολλαπλασιάζει τη δύναμη που εφαρμόζεται από τον οδηγό. Αυτές οι μονάδες αποτελούνται από ένα διάτρητο σώμα με ένα μετακινούμενο ελαστικό διάφραγμα κατά μήκος του κέντρου, δημιουργώντας δυο θαλάμους. Όταν συνδέεται με μια στραγγαλιστική συσκευή ή την πολλαπλή εισαγωγής αέρα του κινητήρα, η πίεση στους δυο θαλάμους μειώνεται. Η ισορροπία που δημιουργείται από τη χαμηλή πίεση και στους δυο θαλάμους διατηρεί το διάφραγμα ακίνητο μέχρις ότου το πεντάλ φρένου πιέζεται. Ένα ελατήριο επιστροφής διατηρεί το διάφραγμα στην αρχική του θέση. Όταν το πεντάλ φρένου πιέζεται, η κίνηση ανοίγει μια βαλβίδα αέρος, η οποία επιτρέπει να εισέλθει στον ένα θάλαμο αέρας ατμοσφαιρικής πίεσης. Από τη στιγμή που η πίεση γίνεται μεγαλύτερη στον ένα θάλαμο, το διάφραγμα κινείται προς την κατεύθυνση του θαλάμου με τη μικρότερη πίεση με μια δύναμη που δημιουργείται από την επιφάνεια του διαφράγματος λόγω της διαφοράς πιέσεως. Αυτή η δύναμη μαζί με τη δύναμη που ασκείται από το πόδι του οδηγού ωθούν το έμβολο του εντολοδόχου κυλίνδρου. Σχετικά απαιτείται μικρής διαμέτρου ενισχυτής κενού. Για ένα κενό 50% που δημιουργείται από μια πολλαπλή εξαγωγής, μια βοηθητική δύναμη περίπου 1500 Ν παράγεται από ένα διάφραγμα 20 cm με μια επιφάνεια 0.03 m 2.

Αυτές οι μονάδες αποτελούνται από ένα διάτρητο σώμα με ένα μετακινούμενο ελαστικό διάφραγμα κατά μήκος του κέντρου, δημιουργώντας δυο θαλάμους.

19 Ενισχυτής κενού (vacuum booster)

20 Ενισχυτής κενού (vacuum booster) Ενισχυτής κενού (vacuum booster) και εντολοδόχος κύλινδρος (master cylinder) με δυο τμήματα.

21 Συσκευή στραγγαλισμού (μείωσης πίεσης) Συσκευή στραγγαλισμού (μείωση πίεσης).

22 Στοιχεία για ένα απλό υδραυλικό σύστημα φρένων Ονομαστικός λόγος πεντάλ 3:1 Δύναμη που ασκείται από τον οδηγό 20 Ν Το πεντάλ πιέζεται προς τα κάτω 120mm Διάμετρος εντολοδόχου κυλίνδρου 22mm Διάμετρος κυλίνδρου δισκόφρενου 44mm Ποια δύναμη ασκείται στο έμβολο του δισκόφρενου και ποια απόσταση θα κινηθεί; Ποια είναι η πίεση στο υδραυλικό κύκλωμα; Εάν προστεθεί ένας ενισχυτής κενού 50% κενό, διάμετρος 20cm τι συμβαίνει;

Σχετικά έγγραφα

Γεωργικά Μηχανήματα (Εργαστήριο)

Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου Γεωργικά Μηχανήματα (Εργαστήριο) Ενότητα 8 : Γεωργικός Ελκυστήρας Σύστημα Διεύθυνσης - Σύστημα Πέδησης Δρ. Δημήτριος Κατέρης Εργαστήριο 8 ο ΣΥΣΤΗΜΑ