Kočnice automobila. UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET Katedra za elektroniku Automobilska elektronika. Aleksandar Milić br.

Transcript

1 UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET Katedra za elektroniku Automobilska elektronika SEMINARSKI RAD Kočnice automobila Student Aleksandar Milić br. indeksa Profesor Branislav Petrović

2 S a d r ž a j Princip rada kočnica...1 Sistem poluga i hidraulika...1 Trenje...3 Jednostavan kočioni sistem...4 Princip rada disk kočnica...5 Kočnice koje se same prilagoñavaju...6 Pomoćna kočnica...7 Servisiranje disk kočnica...7 Princip rada doboš kočnica...9 Doboš kočnice...9 Podešavač kočnice...10 Pomoćna kočnica...11 Servisiranje doboš kočnica...11 Princip rada glavnog cilindra i kombinacionog ventila...13 Glavni cilindar...13 Kombinacioni ventil...14 Princip rada servo kočnice...16 Vakum buster...16 Princip rada Anti-Lock kočnica...18 ABS sistem...18 Funkcionisanje ABS-a...19 Tipovi ABS-a...19 ABS pitanja...20

3 Princip rada kočnica Svi mi znamo da pritiskom pedale za kočnicu auto usporava do zaustavljanja. Ali kako se ovo dešava? Kako baš auto prenosi silu od vaše noge do svojih točkova? Kako on umnožava silu da bi ona bila dovoljna da zaustavi tako nešto kao što je automobil? Slika 1. Prikaz tipičnog kočionog sistema Kada pritisnete kočnicu vaš auto prenosi silu od vašeg stopala do svojih kočnica preko tečnosti. S obzirom da kočnice zahtevaju mnogo veću silu od one koje daje vaša noga, vaš auto mora da umnoži silu vašeg stopala. On to čini na dva načina: mehanička prevaga - sistem poluga, umnožavanje hidraulične sile. Kočnice trenjem prenose silu do guma, a gume prenose silu na put takoñe trenjem. Postoje tri osnovna principa kočionog sistema: sistem poluga, hidraulika, trenje. Sistem poluga i hidraulika Na Slici 2 sila F se javlja na levom kraju poluge. Levi kraj poluge je dva puta duži (2X) od desnog kraja (X), tako da je na desnom kraju poluge dostupna sila od 2F, ali ona prelazi samo polovinu daljine (Y) u odnosu na levi kraj (2Y). Promena relativne dužine levog i desnog kraja poluge menja i umnožavače. Slika 2. Pedala je dizajnirana na odrañeni način kako bi mogla više puta da uveća silu vašeg stopala, pre nego što se bilo kakva sila prenese na kočionu tečnost 1

4 Osnovna ideja svakog hidrauličnog sistema je veoma prosta. Sila primenjena na jednoj tački se prenosi na drugu preko tečnosti koja se ne sabija i skoro uvek je to ulje neke vrste. Većina kočionih sistema takoñe umnožava silu u toku procesa. Na Slici 3 se može videti najprostiji mogući hidraulični sistem. Slika 3. Jednostavni hidraulični sistem Na Slici 3 dva klipa (prikazana crvenom bojom) postavljena su u dva staklena cilindra napunjena uljem (prikazano svetloplavom bojom) i meñusobno povezana lulom napunjenom uljem. Nakon što se upotrebi potisna sila na jednom klipu (na levom, na ovoj slici), ona se prenosi na drugi preko ulja u luli. Pošto se ulje ne sabija, efikasnost je veoma dobra - skoro sva proizvedena sila se javlja na drugom klipu. Dobra stvar u vezi hidrauličnih sistema je u tome što lula koja povezuje dva cilindra može biti bilo koje dužine i oblika. Takoñe, lula može da se račva, tako da jedan glavni cilindar može da povuče više ulja ako je potrebno, kao što je prikazano na Slici 4. Slika 4. Glavni cilindar i dva pomoćna Druga dobra stvar kod hidrauličnog sistema je da on vrlo lako umnožava (ili razdvaja) silu. U mehaničkim sistemima uobičajena je podela sile. U hidrauličnom sistemu sve što treba da se uradi je da se promeni veličina jednog klipa i cilindra u odnosu na drugi, kao što je prikazano na Slici 5. Da bi ste utvrdili faktor umnožavanja na Slici 5, treba početi od veličine klipova. Predpostavimo da je levi klip 2 inča (5,08cm), a desni 6 inča (15,24cm) u prečniku. Površina ova dva klipa je π r 2. Zbog toga je površina levog klipa 3,14, dok je površina desnog 28,26. Znači, površina desnog je 9 puta veća od površine levog klipa. Ovo znači da bilo koja sila upotrebljena na levi klip izlazi 9 puta veća na desni klip. Ako se prouzrokuje sila na levom klipu od 100 funti (45kg), onda će ona izaći na desnom u vrednosti od 900 funti (405kg). Jedina caka je u tome što ćete morati da pritisnete levi klip 9 inča (22,86 cm) da bi ste na desnom dobili 1 inč (2,54cm). 2

5 Slika 5. Hidraulično umnožavanje Trenje Trenje je mera kojim se odreñuje koliko teško jedan predmet klizi po površini drugog. Na Slici 6 se može videti da su oba bloka napravljena od istog materijala, ali jedan je teži od drugog. Jasno je koji će blok buldožer teže gurnuti. Slika 6. Sila trenja protiv težine Da bi se ovo razumelo treba obratiti pažnju na jedan od blokova i sto: Slika 7. Zato što trenje postoji na mikroskopskom nivou, količina sile potrebna da se pomeri blok je proporcionalna težini tog bloka Kada se pogleda golim okom blokovi izgledaju glatko, ali na mikroskopskom nivou vidi se da su oni veoma neravni. Kada se blok postavi na sto, mali vrhovi i doline se zgrče, a neki od njih se čak i spoje. Težina težeg bloka prouzrokuje da se on više zgrči, pa samim tim i teže klizi. Različiti materijali imaju različite mikroskopske strukture, npr. teže guma klizi po gumi, nego čelik po čeliku. Vrsta materijala odreñuje koeficijent trenja, proporciju sile potrebne bloku da klizi do svoje težine. Ako je u ovom primeru taj koeficijent 1 onda je potrebno 100 funti (45kg) sile da bi klizao blok od 100 funti (45kg) ili 400 funti (180kg) sile da bi klizao blok težak 400 funti (180kg). Ako je koeficijent 0,1, onda je potrebno 10 funti (4,5kg) sile za blok od 100 funti (45kg) ili 40 funti (18kg) sile da bi klizao blok od 400 funti (180kg). 3

6 Znači, količina sile potrebne da se pomeri odreñeni blok je proporcijalna težini tog bloka. Što je blok teži potrebna je veća sila. Ovaj koncept se može primeniti kod naprava kao što su kočnice i kvačila, gde je pločica navaljena na disk koji se okreće. Ako veća sila pritiska pločicu veća je i sila zaustavljanja. Interesantna stvar u vezi trenja je ta što je obično potrebna veća sila da bi se predmet oslobodio, nego da bi nastavio da klizi. Postoji koeficijent statičkog trenja, kod koga dve površine koje su u kontaktu ne klize u odnosu jedna na drugu. Ako one klize u odnosu jedna na drugu, onda je količina sile odreñena koeficijentom dinamičkog trenja, koji je obično manji od koeficijenta statičkog trenja. Za automobilsku gumu, koeficijent dinamičkog trenja je mnogo manji od koeficijenta statičkog trenja. Automobilska guma daje najveće trenje kada dodirna površina ne klizi u odnosu na put. Kada klizi (kao u toku proklizavanja ili paljenja), trenje je dosta smanjeno. Jednostavan kočioni sistem Na Slici 8 prikazan je jednostavan kočioni sistem. Slika 8. Jednostavan kočioni sistem Razdaljina od pedale do klipa je četvorostruko veća od razdaljine izmeñu cilindra i klipa, što znači da bi sila na pedali bila četvorostruko uvećana pre nego što se prenese do cilindra. Takoñe se može videti da je prečnik kočionog cilindra tri puta veći od prečnika cilindra pedale. Ovo dalje uvećava silu 9 puta. Sve zajedno, ovaj sistem povećava silu vašeg stopala za 36. Ako se pritisne pedala silom od 10 funti (4,5kg), dobija se 360 funti (162kg) na točku koga pritiskaju kočione pločice. Ovaj sistem ima nekoliko problema. Šta ako curi ulje? Ako je curenje sporo, na kraju neće biti dovoljno ulja da napuni kočioni cilindar, pa kočnice neće raditi. Ako je veliko curenje, onda će celo ulje iscureti čim se pritisnu kočnice i doći će do potpunog kvara kočnica. Na savremenim automobilima glavni cilindar je napravljen tako da može da se izbori sa potencijalnim kvarovima. 4

7 Princip rada disk kočnica Mnogi savremeni automobili imaju kočnice u obliku diska na prednjim točkovima, a neki ih imaju i na sva četiri točka. Deo kočionog sistema koji u stvari zaustavlja auto prikazan je na Slici 9. Slika 9. Disk kočnica Najčešći oblik ovih kočnica na savremenim automobilima je jednoklipni plutajući prenosnik. Lokacija disk kočnica u automobilu prikazana je na Slici 10. Slika 10. Lokacija disk kočnica Osnovne komponente disk kočnica su: kočione pločice, prenosnik koji sadrži klip, rotor koji je smešten na glavčini automobila. Disk kočnica je veoma slična kočnicama na biciklu. Kočnice na biciklu imaju prenosnik koji zateže pločice kočnica uz točak. Kod disk kočnica, kočione pločice se zatežu uz rotor umesto uz točak i sila se hidraulički prenosi umesto sajle. Trenje izmeñu pločica i diska usporava disk. Kola koja se kreću poseduju odreñenu količinu kinetičke energije, pa kočnice moraju da, u cilju zaustavljanja auta, transformišu ovu energiju u neki drugi oblik energije. Kako to kočnice rade? Svaki put kada se zaustavi auto, kočnice pretvaraju kinetičku energiju u toplotu proizvedenu izmeñu pločica i diska. 5

8 Većina disk kočnica na automobilima se provetravaju. One imaju set cevi sa obe strane diska, kako bi vazduh prolazio kroz disk i hladio ga. Delovi disk kočnice i ventilacija prikazani su na Slici 11. Slika 11. Delovi disk kočnice i ventilacija Kočnice koje se same prilagoñavaju Disk kočnice sa jednim klipom i plutajućim prenosnikom se same centriraju ili prilagoñavaju. Prenosnik može da klizi s jedne strane na drugu, tako da se on u trenutku korišćenja kočnica nalazi u optimalnom centru. S obzirom da ne postoji izvor koji bi odvojio pločice od diska, one uvek ostaju u blagom kontaktu sa rotorom (gumeni zatvarač na klipu i bilo koji deo rotora mogu da razdvoje pločice od rotora). Ovo je važno zato što su klipovi u kočnicama veći u prečniku od onih u glavnom cilindru. Ako se kočioni klipovi vrate u svojim cilindrima možda će trebati nekoliko pritiska kočione pedale da bi se ispumpala dovoljna količina tečnosti u kočionom cilindru kako bi se aktivirale kočione pločice. Slika 12. Kočnica koje se sama prilagoñava Stariji automobili imaju dvo ili četvoroklipni sastav sa fiksnim prenosnikom. Klip (ili dva) sa jedne strane rotora guraju pločicu na tu stranu. Ovaj model je odbačen zato što su jednoklipni jeftiniji i pouzdaniji. 6

9 Pomoćna kočnica Na automobilima sa disk kočnicama na sva četiri točka pomoćna kočnica mora da ima poseban mehanizam u odnosu na osnovne kočnice u slučaju njihovog potpunog kvara. Kod većine automobila sajla se koristi za odvajanje ove kočnice. Slika 13. Disk kočnica sa pomoćnom kočnicom Neki automobili sa disk kočnicama na sva četiri točka imaju odvojenu doboš kočnicu koja je smeštena u glavčini zadnjih točkova. Ova kočnica se koristi samo za hitne slučajeve i povezana je sajlom i nema hidrauliku. Neki automobili imaju polugu koja okreće vijak ili uključuje sistem koji pritiska klip na disk kočnici. Servisiranje disk kočnica Najčešći oblik servisiranja kočnica je zamena pločica na disk kočnicama. Disk kočnice obično imaju deo metala koji se zove indikator ispravnosti. Slika 14. Kočiona pločica i otvor za nadgledanje stanja kočnica Kada trenje izjede ove pločice, indikator ispravnosti se zalepi za disk i stvara škipavi zvuk. To znači da je vreme za nove pločice na kočnicama. Takoñe na prenosniku postoji otvor kroz koji se može videti koliko je još materijala ostalo na pločicama. 7

10 Ponekad se rotori kočnica izližu. Ovo se dešava ako se istrošena pločica kočnice ostavi duže vreme. Rotori kočnica takoñe mogu da se izližu odnosno da izgube na svojoj glatkosti. Ako se ovo desi dolazi do vibracija kočnice dok zaustavljate automobil. Oba ova problema mogu da se reše reparacijom rotora. Odreñena količina kočionog materijala se skloni sa obe strane rotora kako bi im se vratila glatkost. Reparacija nije uvek potrebna, već samo kada su rotori veoma oštećeni. Ustvari, česta reparacija rotora može da smanji njihov rok trajanja, zato što prilikom otklanjanja materijala rotori postaju svaki put sve tanji. Svi kočioni rotori imaju imaju specifikaciju u kojoj je odreñena njihova minimalna dozvoljena debljina pre nego što je neophodna zamena. Ova specifikacija može se pronaći u svim priručnicima za svako vozilo. 8

11 Princip rada doboš kočnica Doboš kočnice rade na istom principu kao i disk kočnice, paknovi pritiskaju površinu koja se okreće. U ovom slučaju ta površina se naziva doboš. Slika 15. Lokacija doboš kočnica Mnogi automobili imaju doboš kočnice na zadnjim, a disk kočnice na prednjim točkovima. Doboš kočnice imaju više delova od disk kočnica i teže ih je servisirati, ali manje koštaju da se proizvedu i lakše se uklapaju u mehanizam pomoćne kočnice. Slika 16. Doboš kočnica sa i bez doboša Doboš kočnice Doboš kočnica može izgledati komplikovano i može da deluje zastrašujuće kada se otvori. Kao i disk kočnice i doboš kočnice imaju dva pakna i jedan klip. Doboš kočnica takoñe ima i mehanizam za podešavanje, mehanizam za pomoćnu kočnicu i dosta opruga. 9

12 Slika 17. Delovi doboš kočnice Kada se pritisne pedala kočnice klip gura paknove uz doboš. Za šta su nam potrebne sve ove opruge? Ovde su stvari malo komplikovanije. Mnoge doboš kočnice su samopokretljive. Slika 18 pokazuje da u trenutku kada paknovi dodirnu doboš dolazi do uklještenja, koje za efekat ima veću silu kojom paknovi ulaze u doboš. Slika 18. Doboš kočnica u funkciji Ovo omogućava doboš kočnici da koristi manji klip od disk kočnice, ali zbog ovog procesa paknovi moraju da se izvuku iz doboša onog trenutka kada se pusti pedala kočnice. Za ovo su potrebne neke od opruga, a ostale opruge pomažu da paknovi budu na svom mestu i vraćaju polugu za podešavanje. Podešavač kočnice Da bi doboš kočnice funkcionisale tačno paknovi moraju da budu uz doboš, ali da ga ne dodiruju. Ako se mnogo odvoje od doboša, onda klipu treba više tečnosti da preñe tu razdaljinu, pa će pedala kočnice potonuti bliže podu u trenutku kada se pritisne. Zbog toga većina kočnica ima automatski podešavač. 10

13 Slika 19. Mehanizam za podešavanje Dok se pločica troši izmeñu pakna i doboša se stvara veći prostor. Svaki put dok se automobil zaustavlja dok je u rikvercu paknovi su prilepljeni uz doboš. Kada prostor postane dovoljno veliki, podešavač se pokrene za jedan zub. Podešavač ima na sebi navoje, kao na navrtki, tako da se on po malo odvrće dok se okreće kako bi popunio prazninu. Ako se paknovi još više izližu podešavač se i dalje okreće kako bi paknove uvek držao blizu uz doboš. Neki automobili imaju podešavač koji počinje da radi kada se povuče pomoćna kočnica. Ovaj tip podešavača može da se pokvari ako se pomoćna kočnica ne koristi duže vreme. Znači, ako imate ovakvu vrstu podešavača morate povlačiti pomoćnu kočnicu barem jednom nedeljno. Pomoćna kočnica Pomoćnu kočnicu na automobilu mora da pokreće odvojeni sistem u odnosu na osnovni kočioni sistem. Kod doboš kočnica u pitanju je obična sajla. Kada se povuče pomoćna kočnica sajla povlači polugu koja razdvaja dva pakna. Slika 20. Pomoćna kočnica u funkciji Servisiranje doboš kočnica Osnovni način servisiranja doboš kočnica je zamena paknova. Neke doboš kočnice imaju na zadnjoj strani otvor kroz koji može da se vidi u kakvom su stanju paknovi. Paknovi bi trebalo da se zamene kada se materijal za trenje izliže do vrednosti od 1/32 inča (0,8 mm) nitni (rivets). Ako je materijal za trenje povezan sa tanjirom za kočnice (nema nitni), onda bi paknove trebalo zameniti kada imaju debljinu 1/16 inča. 11

14 Slika 21. Pakni i doboš Baš kao i na disk kočnicama i kod doboš kočnica se neki delovi izližu. Ako se izlizan pakni koristi predugo, nitne koji drže materijal za trenje mogu da naprave žlebove u dobošu. Ovako oštećen doboš može da se popravi reparacijom. Tamo gde disk kočnice imaju minimalnu dozvoljenu debljinu, doboš kočnice imaju maksimalno dozvoljen prečnik. S obzirom da je kontaktna površina unutar doboša, ako se ukloni materijal iz doboš kočnica onda se prečnik povećava. 12

15 Princip rada glavnog cilindra i kombinacionog ventila Kako bi se povećala bezbednost, kočioni sistemi većine savremenih automobila se sastoje od dva kočiona kruga sa po dva točka na svakom kočionom krugu. Ako se desi da tečnost procuri u jednom od kočionih krugova, onda će samo dva točka izgubiti kočnice i automobil će i dalje biti u mogućnosti da se zaustavi kada se pritisne kočnica. Glavni cilindar dostavlja pritisak u oba kočiona kruga. To je izvanredan ureñaj koji koristi dva klipa u istom cilindru na način koji čini cilindar relativno nepogrešivim. Kombinacioni ventil upozorava vozača ako doñe do problema sa kočionim sistemom i radi još nekoliko stvari koje čine automobil sigurnim za vožnju. Glavni cilindar Na Slici 22 prikazana je lokacija glavnog cilindara i njegov izgled. Plastični rezervoar koji vidimo je rezervoar za kočionu tečnost i on je izvor kočione tečnosti glavnog cilindra. Električna veza predstavlja senzor koji uključuje lampicu za upozorenje kada se smanji količina kočione tečnosti. Slika 22. Lokacija glavnog cilindra i njegov izgled Kao što se može videti unutar ovog cilindra postoje dva klipa i dve opruge. Slika 23. Unutrašnjost glavnog cilindra 13

16 Slika 24. Princip rada glavnog cilindra Kada se pritisne pedala kočnice, ona gura glavni klip preko veze. Pritisak raste u cilindru. Pritisak izmeñu glavnog i pomoćnog klipa prouzrokuje da pomoćni klip kompresuje tečnost u svom kočionom krugu. Ako kočnice rade tačno, pritisak će biti isti u oba kočiona kruga. Ako tečnost curi u jednom od kočionih krugova, taj kočioni krug neće biti u mogućnosti da održi pritisak. Na Slici 25 može se videti šta se dešava kada jedan od kočionih krugova procuri. Slika 25. Princip rada glavnog cilindra sa curenjem Kada prvi kočioni krug procuri gubi se pritisak izmeñu glavnog i pomoćnog cilindra i ovo prouzrokuje da glavni cilindar doñe u kontakt sa pomoćnim. Tada se glavni cilindar ponaša kao da poseduje samo jedan klip. Drugi kočioni krug će funkcionisati normalno, ali će vozač morati dublje da pritiska kočnicu da bi je aktivirao. S obzirom da samo dva točka imaju pritisak sila kočenja će biti ozbiljno smanjena. Kombinacioni ventil Ovaj ventil se javlja kod automobila koji imaju prednje disk kočnice i zadnje doboš kočnice. Ventil radi posao tri različita ureñaja: mernog ventila, diferencijalnog prekidača pritiska, proporcionalnog ventila. 14

17 Merni ventil Slika 26. Lokacija kombinacionog ventila i njegovi delovi Merni ventil je potreban automobilima koji imaju disk kočnice na prednjim i doboš kočnice na zadnjim točovima. Kočiona pločica disk kočnice je normalno u kontaktu sa diskom, dok su paknovi doboš kočnica normalno razdvojeni. Zbog toga, u trenutku kada se pritisne pedala kočnice, prvo se aktivira disk, a onda doboš kočnica. Merni ventil nadoknañuje, odnosno on čini da se doboš kočnice aktiviraju trenutak pre disk kočnica. Merni ventil ne dozvoljava da se javi bilo kakav pritisak u disk kočnicama, sve dok se ne dostigne prag pritiska. Ovaj prag je nizak u poreñenju sa maksimalnim pritiskom u kočionom sistemu, pa se na taj način doboš kočnice jedva aktiviraju pre disk kočnica. To što se zadnje aktiviraju pre prednjih pruža veću stabilnost prilikom kočenja. Aktiviranje prvo zadnjih kočnica pomaže automobilu da se i dalje kreće pravo, baš kao što i kormilo pomaže avionu da leti pravo. Diferencijalni prekidač pritiska Ovaj ventil je ureñaj koji upozorava ako postoji curenje u jednom od kočionih krugova. On se sastoji od specijalno oblikovanog klipa, koji se nalazi na sredini cilindra. Obe strane ovog klipa su izložene pritisku u jednom od dva kočiona kruga. Sve dok je pritisak u oba kočiona kruga isti, klip će ostati na centru ovog cilindra. Ako na jednoj strani doñe do curenja onda opadne pritisak u tom kočionom krugu i doñe do pomeranja tog klipa. Ovo pali prekidač koji uključuje lampicu na instrumet tabli automobila. Žice ovog prekidača se mogu videti na Slici 26. Proporcionalni ventil Proporcionalni ventil smanjuje pritisak u zadnjim kočnicama. Bez obzira na to koji tip kočnica automobil ima, zadnje kočnice zahtevaju manju silu od prednjih. Količina kočione sile koja može da se upotrebi na točku, a da ga ne blokira, zavisi od težine na točku. Veća težina znači da mora da se upotrebi veća sila. Ako ste ikada naglo pritisnuli kočnicu znate da se vaš automobil nagne napred. Prednji deo postaje teži, a zadnji lakši. Ovo se dešava zbog toga što se dosta težine prenese na prednji deo pri zaustavljanju. Takoñe, većina automobila ima veću težinu na prednjem delu, zato što je motor smešten napred. Ako se jednaka kočiona sila upotrebi na sva četiti točka prilikom zaustavljanja, zadnji blokiraju pre prednjih, ovaj ventil propušta odreñenu količinu pritiska do zadnjih točkova, kako bi prednji točkovi mogli da imaju veću snagu kočenja. Ako se ovaj ventil namesti na 70%, a pritisak je 70kg/cm 2 za prednje kočnice, zadnje kočnice će imati 49kg/cm 2. 15

18 Princip rada servo kočnice Kao što je poznato, kada se otvori hauba automobila u njoj se vidi kočioni buster. To je okrugli, crni kanister smešten u zadnjem delu motora na vozačevoj strani automobila. Slika 27. Lokacija kočionog bustera i njegov izgled Nekada davno, kada je većina automobila imala doboš kočnice, servo i nije bio potreban, jer doboš kočnice imaju svoju dodatnu kočionu moć. S obzirom da danas većina automobila ima disk kočnice, barem na prednjim kočnicama, potreban im je servo. Bez ovog ureñaja mnogi vozači bi stalno imali umorne noge. Kočioni buster koristi vakum iz motora kako bi uvećao silu koju stopalo šalje u glavni cilindar. Vakum buster Vakum buster je metalni kanister koji sadrži ventil i dijafragmu. Štap koji prolazi kroz centar kanistra je sa jedne strane povezan sa klipom glavnog cilindra, a sa druge strane vezom za pedalu. Još jedan bitan deo servo kočnica je i kontrolni ventil. Slika 28. Unutrašnjost glavnog cilindra, vakum bustera i izgled kontrolnog ventila 16

19 Slika 28 pokazuje kontrolni ventil koji je jednosmerni i omogućava da vazduh samo bude isisan iz bustera. Ako se motor ugasi ili ako se pocepa vakum crevo, kontrolni ventil se stara da vazduh ne uñe u vakum buster. Ovo je važno, jer vakum buster mora da pruži dovoljno podsticaja kako bi vozač mogao nekoliko puta da stane u slučaju da se motor pokvari. Svakako nije poželjno da doñe do kvara kočnica svaki put kada automobil na sred puta ostane bez goriva. Vakum buster je veoma jednostavan i elegantan ureñaj. Da bi radio potreban mu je izvor vakuma. U automobilima na benzin sam motor obezbeñuje vakum pogodan za bustere. U stvari, ako se crevo poveže sa odreñenim delom motora, nešto vazduha se može isisati iz kontejnera i na taj način se može stvoriti delimičan vakum. Zbog činjenice da dizel motori ne mogu da proizvedu vakum, automobili na dizel gorivo koriste posebnu vakum pumpu. Slika 29. Princip rada vakum bustera Na automobilima sa vakum busterom, pedala kočnice gura štap koji prolazi kroz buster i ulazi u glavni cilindar i tako se aktivira klip glavnog cilindra. Motor stvara delimični vakum unutar vakum bustera na obe strane dijafragme. Kada se pritisne pedala, štap otvara ventil i na taj način dozoljava vazduhu da uñe u buster na jednoj strani dijafragme dok u isto vreme zatvara vakum. Ovo povećava pritisak na jednoj strani dijafragme, tako što pomaže da se gura štap koji gura klip glavnog cilindra. Kada se pusti pedala kočnice, ventil zatvara spoljni dovod vazduha i u isto vreme ponovo otvara vakum ventil. Ovo uspostavlja jednak nivo vakuma sa obe strane dijafragme i na taj način omogućava da se sve vrati u svoj normalni položaj. 17

20 Princip rada Anti-Lock kočnica Zaustaviti auto u žurbi na klizavom kolovozu je veliki izazov. Anti-Lock Braking System (ABS) oduzima mnogo od ovog izazova koji ponekad može da bude vredan živaca. Ustvari, na klizavoj površini čak i profesionalni vozači ne mogu da se zaustave tako brzo bez ABS-a, kao što to može prosečan vozač sa ABS-om. U ovom delu ćemo detaljno objasniti o ABS sistemu, zašto nam treba, od čega se sastoji, kako radi, neke od osnovnih tipova i neke probleme vezane za ABS. ABS sistem Teorija ABS-a je veoma prosta. Točak koji proklizava (kada guma proklizava u odnosu na put) ima manju silu trenja od točka koji ne proklizava. Ako se nañete na ledu znate da ako se vaši točkovi okreću oni ne proklizavaju. Ovo je zbog toga što kontaktna povšina klizi u odnosu na led. Sprečavanjem točkova da proklize dok usporavate, ABS ima dve dobre strane, brže ćete stati i bićete u mogućnosti da upravljate dok stajete. ABS sistem se sastoji od četiri osnovne komponente: senzori brzine, pumpa, ventili, kontroler. Senzori brzine Slika 30. Lokacija komponenata ABS-a, izgled pumpe i ventila ABS-a ABS sistemu je potrebno da zna kada će se točak blokirati. Senzori brzine koji su smešteni na svakom točku ili u nekim slučajevima na diferencijalu daju ovu informaciju. Ventili Postoji ventil na svakoj kočnici koga kontroliše ABS. U nekim sistemima ventil ima tri pozicije: Ventil je otvoren, pritisak iz glavnog cilindra se propušta kroz kočnicu. Ventil blokira liniju i na taj način izdvaja kočnicu od glavnog cilindra. Ovo sprečava pritisak da raste dalje u slučaju da vozač pritiska pedalu jače. Ventil oslobaña odreñenu količinu pritiska iz kočnice. 18

21 Pumpa S obzirom da je ventil sposoban da ispusti pritisak iz kočnica, mora da postoji neki način da se taj pritisak ponovo javi. To radi pumpa. Kada ventil smanji pritisak u liniji, pumpa je tu da ga ponovo vrati. Kontroler Kontroler je kompjuter u autu. On prati senzore brzine i kontroliše ventile. Funkcionisanje ABS-a Postoji mnogo različitih varijacija i kontrolnih algoritama za ABS sistem. Objasnićemo kako jedan od najjednostavnih načina funkcioniše. Kontroler prati senzore brzine sve vreme. On kontroliše usporavanja točka koja nisu uobičajena. Baš pre nego što točak blokira, on će doživeti naglo usporavanje. Ako se ne proveri, točak će se zaustaviti mnogo brže nego što bi bilo koji auto mogao. Možda će autu trebati samo 5 sekundi da se zaustavi sa brzine od 100km/h pod idealnim uslovima, ali točak koji blokira može da prestane da se okreće za manje od 1 sekunde. ABS kontroler zna da je takvo naglo usporenje nemoguće, pa snižava pritisak u toj kočnici sve dok ne postigne ubrzanje, a onda opet povećava pritisak sve dok ne postigne novo usporenje. Ovo može da uradi veoma brzo, pre nego što guma može značajno da promeni brzinu. Kao rezultat ovoga, guma usporava istom brzinom kao i auto, a kočnice održavaju gume veoma blizu tački na kojoj bi one blokirale. Ovo daje sistemu maksimalnu moć kočenja. Kada ABS sistem radi osetićete pulsiranje u pedali kočnice. Ovo je uzrokovano brzim otvaranjem i zatvaranjem ventila. Neki ABS sistemi mogu da zatvore 15 puta u sekundi. Tipovi ABS-a ABS sistemi koriste različite šeme u odnosu na tip kočnice. Odnosićemo se prema njima u odnosu na broj kanala, odnosno koliko se ventila samostalno kontroliše, odnosno na broj senzora brzine. ABS sa 4 kanala i 4 senzora - Ovo je najbolja šema. Postoji po jedan senzor brzine na sva četiri točka i po jedan ventil na sva četiri točka. U ovakvom sistemu kontroler prati svaki točak zasebno i na taj način postiže maksimalnu silu kočenja. ABS sa 3 kanala i 3 senzora - Ova šema, uobičajena za pikap kamione sa ABS-om na sva četiri točka, sastoji se od jednog senzora brzine i jednog ventila na svakom od oba prednja točka i od jednog ventila i jednog senzora brzine za oba zadnja točka. Senzor brzine za zadnje točkove je smešten na zadnjoj osovini. Ovaj sistem pruža posebnu kontrolu prednjih točkova tako da oni zajedno mogu da postignu maksimalnu silu kočenja. Meñutim, zadnji točkovi se kontrolišu istovremeno. Oni moraju da započnu blokiranje pre nego što se ABS aktivira pozadi. U ovom sistemu moguće je da jedan zadnji točak blokira prilikom zaustavljanja i na taj način smanji efikasnost kočenja. ABS sa 1 kanalom i 1 senzorom - Ovaj sistem se obično javlja kod pikap kamiona sa ABSom na zadnjim točkovima. On ima jedan ventil koji kontroliše oba zadnja točka i jedan senzor brzina smešten na zadnjoj osovini. Ovaj sistem radi kao i zadnji deo trokanalnog sistema. Zadnji točkovi se prate zajedno i oba moraju da počnu blokadu pre nego što ABS proradi. U ovom sistemu je takoñe moguće da jedan zadnji točak blokira i na taj način smanji efikasnost kočenja. Ovaj sistem se lako prepoznaje. Obično postoji jedna kočiona linija koja prolazi kroz račvu do oba zadnja točka. Senzor brzine može se uočiti ako se potraži električna veza blizu diferencijala na zadnjoj osovini. 19

22 ABS pitanja Da li bi trebalo da učestalo pritiskam kočnicu u klizavim uslovima? Apsolutno ne smete da učestalo pritiskate kočnicu u autu koji ima ABS. Učestalo pritiskanje kočnice je tehnika koja se ponekad koristi u klizavim uslovima, da bi omogućila točkovima da se odblokiraju, kako bi vozilo koliko toliko ostalo na pravoj putanji prilikom zaustavljanja. U autu koji ima ABS točkovi uopšte ne bi smeli da blokiraju, tako da učestalo pritiskanje kočnice samo produžava vreme zaustavljanja. U slučaju naglog zaustavljanja auta sa ABS-om, treba normalno pritisnusti kočnicu i držati je dok ABS ne odradi svoj posao. Osetićete pulsiranje pedale, ali to je normalno i zato ne pustajte kočnicu. Da li ABS zaista radi? ABS vam zaista pomaže da se bolje zaustavite. On sprečava točkove da blokiraju i daje najkraći trag kočenja na klizavim površinama. Ali da li on stvarno sprečava saobraćajne nezgode? Ovo je prava mera efektivnosti ABS sistema. Osiguravajući institut za bezbednost na autoputevima (IIHS) je sproveo nekoliko studija pokušavajući da odredi da li automobili opremljeni ABS-om učestvuju u manje ili više tragičnih nezgoda. Ispostavilo se u studiji iz 96. da vozila opremljena ABS-om podjednako učestvuju u nezgodama kao i vozila bez ABS-a. Studija je ustvari pokazala da iako automobili sa ABS-om imaju manju verovatnoću da učestvuju u nezgodama fatalnim po ostale učesnike, više su uključeni u nezgode gde nema drugih učesnika. Postoje mnoge spekulacije o različitim uzrocima ovih nezgoda. Neki ljudi smatraju da vozači pogrešno koriste ABS sistem tako što učestalo pritiskaju kočnicu ili pustaju kočnicu kada osete da sistem pulsira. Neki ljudi smatraju da za vreme opasnosti u panici mnogi slete s puta, jer ABS dozvoljava upravljanje volanom,. Neke skorašnje informacije ukazuju da još uvek nema dokaza da ABS poboljšava sveukupnu sigurnost. 20