Розуміння гальмівної системи
1.Бракінжсистема
Уповільнення або навіть зупинка автомобіля, що рухається, утримання автомобіля, що рухається вниз зі стабільною швидкістю, і утримання зупиненого автомобіля на місці разом називаються автомобільним гальмуванням. Зовнішньою силою, яка гальмує автомобіль, є гальмівна система.
Гальмівна система складається з гальм і гальмівних механізмів. Гальма - це компоненти гальмівної сили, які перешкоджають руху або тенденції руху транспортного засобу, включаючи сповільнювач у допоміжній гальмівній системі. Механізм гальмівного приводу включає функціональні пристрої, пристрої керування, пристрої передачі, пристрої регулювання гальмівної сили та допоміжні пристрої, такі як пристрої сигналізації та пристрої захисту від тиску.
Існує багато типів автомобільних гальмівних систем, які можна розділити на такі категорії відповідно до їх функцій:
①.Робоча гальмівна система:пристрій, який сповільнює або навіть зупиняє транспортний засіб.
②.Стоянкова гальмівна система:пристрій, який утримує зупинений транспортний засіб на місці.
③.Вторинна гальмівна система:пристрій, який гарантує, що автомобіль може сповільнити або зупинитися, якщо робоча гальмівна система відмовить.
④ .Допоміжна гальмівна система:пристрій, який використовується для стабілізації швидкості транспортного засобу під час спуску з великого схилу.
За енергією гальмування гальмівну систему можна розділити на такі категорії:
①.Гальмівна система робочої сили:Гальмівна система, яка використовує тіло водія як єдине джерело гальмівної енергії.
②.Система силового гальмування:Гальмівна система, яка покладається виключно на потенційну енергію у вигляді тиску повітря або гідравлічного тиску, перетвореного з потужності двигуна для гальмування.
③.Система сервоприводу гальм:гальмівна система, яка використовує як силу людини, так і потужність двигуна для гальмування.
Також гальмівну систему можна класифікувати за газогідравлічною схемою:
①.Одноконтурна гальмівна система:У трансмісії використовується єдиний газогідравлічний контур. Якщо одна частина пошкоджена, вся система вийде з ладу.
②.Двоконтурна гальмівна система:Газогідравлічні лінії робочого гальма належать до двох ізольованих контурів. Це гарантує, що в разі пошкодження одного контуру вся система зможе нормально функціонувати. З 1 січня 1988 року Китай вимагає, щоб усі автомобілі були обладнані двоконтурною гальмівною системою.
2. Гальма
Гальмо — це компонент гальмівної сили в гальмівній системі, який використовується для створення гальмівної сили, щоб зупинити рух або тенденцію транспортного засобу. Коли гальмівний момент гальма прикладається безпосередньо до колеса, це називається колісним гальмом; коли гальмівний момент повинен розподілятися на колесо після проходження через ведучу вісь, це називається центральним гальмом. Колісні гальма зазвичай використовуються для приводних гальм, а також для вторинних і стоянкових гальм; центральні гальма зазвичай використовуються лише для стоянкових і допоміжних гальм. Привідні гальма, стоянкові гальма та вторинні гальма в основному використовують силу тертя, створювану нерухомими та обертовими елементами, як гальмівну силу, яка називається фрикційним гальмом. Фрикційні гальма, які зараз використовуються в автомобілях, можна умовно розділити на дві категорії: дискові та барабанні.
2.1 БарабанBграблі
Барабанні гальма використовують гальмівний барабан як обертовий елемент у парі тертя, а його робоча поверхня є циліндричною. За конструкцією барабанні гальма можна розділити на колесоциліндрові, кулачкові та клинові. Гальма колісних циліндрів використовують гідравлічні гальмівні циліндри коліс як привідний пристрій, і використовують гідравлічний привід для приведення гальмівної колодки в контакт з гальмівним барабаном для створення тертя, таким чином гальмуючи. Відповідно до принципу роботи та гальмівного моменту, існує багато типів, включаючи провідний тип черевика, подвійний провідний тип черевика, двосторонній подвійний провідний тип черевика, подвійний наступний тип черевика та тип із саможивленням. Конструкція кулачкового гальма та клинового гальма в основному така ж, як і гальма з колісними циліндрами, і лише пристрій керування відрізняється. Кулачковий тип використовує гальмівний кулачок, а клиновий тип використовує гальмівний клин.
2.2 ДискBграблі
Фрикційним елементом у парі тертя дискового гальма є металевий диск, який працює на торці, і цей диск називається гальмівним. У порівнянні з барабанними гальмами дискові гальма мають такі переваги:
①. Ефективність гальмування стабільна і менше залежить від коефіцієнта тертя;
②. Дискове гальмо передає тепло в обидві сторони, а диск легко охолоджується і не легко деформується;
③. Після тривалого використання теплове розширення гальмівного диска вздовж товщини надзвичайно мало;
④. Ефективність гальмування менше знижується після занурення у воду;
⑤. Конструкція проста, розмір і вага невеликі, обслуговування зручне, а автоматичне регулювання зазору легко досягти.
Головний недолік - низька ефективність гальмування. Щоб компенсувати це, сервосистема силового приводу зазвичай встановлюється окремо. В даний час дискові гальма широко використовуються в автомобілях. Дискові гальма можна приблизно розділити на супортні та повнодискові відповідно до різних монтажних елементів. Порівняно з цими двома тип супорта має ширше застосування, тому я зосереджусь на ньому тут.
Дискове гальмо супорта складається з гальмівного диска та гальмівного супорта. Гальмівна колодка, яка складається з фрикційного блоку та його металевої задньої пластини, і її привід встановлені в кронштейні у формі затискача, щоб утворити гальмівний супорт. Гальмівний супорт можна розділити на два типи: фіксований дисковий супорт і плаваючий дисковий супорт.
Принцип роботи дискового гальма з фіксованим супортом полягає в наступному. Його корпус супорта закріплений на осі, а з кожного боку корпусу супорта є циліндр гальмівного колеса та поршень. При гальмуванні масло з головного циліндра через масловхідний отвір потрапляє в два однакових гідроциліндра в корпусі супорта, а фрикційна накладка поршнем притискається до гальмівного диска, тим самим гальмуючи колесо.
Принцип роботи дискового гальма з плаваючим супортом полягає в наступному. У порівнянні з дисковим гальмом із фіксованим супортом, супорт дискового гальма з плаваючим супортом є плаваючим і може рухатися відносно гальмівного диска. Для приводу внутрішньої колодки використовується лише гідравлічний циліндр на внутрішній стороні гальмівного диска, тоді як зовнішня колодка закріплена на корпусі супорта та рухається в аксіальному напрямку разом із корпусом супорта. При гальмуванні внутрішній поршень і фрикційна пластина рухаються вліво і під дією гідравлічної сили притискаються до гальмівного диска. У той же час сила реакції гідравлічного тиску штовхає корпус супорта вправо, так що зовнішня фрикційна пластина також притискається до гальмівного диска, таким чином досягаючи ефекту гальмування.
3. Серво гальмівна система
Сервогальмівна система формується шляхом додавання силової сервосистеми до ручної гідравлічної гальмівної системи, тобто гальмівної системи, яка використовує як робочу силу, так і двигун як енергію гальмування. За звичайних обставин більша частина гальмівної енергії забезпечується силовою сервосистемою. Якщо сервосистема живлення виходить з ладу, її може повністю забезпечити водій. За типом сервоприводу гальмівну систему можна розділити на такі види:
① Тип вакуумного сервоприводу
② Тип пневматичного сервоприводу
③ Тип гідравлічного сервоприводу
Відповідно до різних режимів роботи контролера, його можна розділити на дві категорії:
①．Електропідсилювач типу- пристрій керування безпосередньо керується механізмом педалі гальма, а його вихідна сила також діє на головний гідроциліндр.
②．Наддувний тип- пристрій керування керується гідравлічним тиском, що подається від механізму педалі гальма через головний циліндр, а вихідна сила сервосистеми та гідравлічний тиск головного циліндра спільно діють на проміжний циліндр трансмісії, так що гідравлічний тиск потужність від циліндра до колісного циліндра набагато вище, ніж гідравлічний тиск головного циліндра.
Ось детальний вступ до вакуумної сервогальмівної системи. Вакуумний підсилювач в системі має діафрагму, яка розділяє його на передню і задню камери. Передня камера з'єднана з впускним колектором двигуна за допомогою вакуумного одностороннього клапана, а задня камера з'єднана з зовнішнім повітрям. Дві камери з'єднані швелером. Коли двигун працює, вакуумний односторонній клапан відкривається і закривається, і в передній і задній камерах вакуумного підсилювача створюється певний розрідження. Якщо в цей час натиснути педаль гальма, педаль гальма додатково активує регулюючий клапан, щоб закрити канали передньої та задньої камер повітряної камери сервоприводу та відкрити впускний клапан задньої камери. Повітря, що надходить у задню камеру, створює диференціал розрідження з передньою камерою, створюючи тягу. Ця тяга діє безпосередньо на головний циліндр, щоб компенсувати брак зусилля на педалі.
Принципова схема сервоприводу гальмівної системи вакуумного підсилювача виглядає наступним чином. Коли двигун працює, під дією розрідження у впускній трубі повітря з вакуумного бака засмоктується в двигун через вакуумний зворотний клапан, тим самим створюючи і накопичуючи певний розрідження в баку, який служить енергією для джерело в сервосистемі гальм. Коли гальмівна педаль натиснута, вихідний гідравлічний тиск головного гальмівного циліндра спочатку передається на допоміжний циліндр, одна сторона передається на гальмівний циліндр колеса як тиск приведення в дію гальма, а інша сторона подається на контрольний клапан як керування. тиск. Під контролем гідравлічного тиску головного циліндра клапан управління дозволяє робочій камері повітряної камери сервоприводу Zhenkang проходити через вакуумний резервуар або атмосферу та забезпечує збільшення вихідної сили повітряної камери сервоприводу. функціональний зв’язок із гідравлічним тиском головного циліндра, зусиллям на педалі гальма та ходом педалі. Вихідна сила повітряної камери вакуумного сервоприводу діє на допоміжний циліндр разом із гідравлічною силою від головного циліндра.
4, гальмівна система
У силовій гальмівній системі енергія, що використовується для гальмування, - це енергія тиску повітря, що генерується повітряним компресором, або гідравлічна енергія, що генерується гідравлічним насосом, а повітряний компресор або гідравлічний насос приводиться в рух двигуном автомобіля. Отже, можна побачити, що силова гальмівна система використовує двигун транспортного засобу як єдине початкове джерело енергії гальмування, а тіло водія використовується лише як джерело енергії керування, а не як джерело енергії гальмування. Систему силових гальм можна розділити на такі три категорії:
①. Пневматична гальмівна система:Пристрій живлення електроенергією та пристрій передачі є пневматичними. Більшість пристроїв керування складаються з пневматичних елементів керування, таких як механізми педалі гальма та гальмівні клапани.
②. Гальмівна система повітря-над рідиною:Пристрій енергопостачання та керування такі ж, як у пневматичної гальмівної системи, а пристрій передачі включає пневматичну та гідравлічну частини.
③.Повна гідравлічна гальмівна система:За винятком механізму педалі гальма, всі його пристрої живлення, управління та трансмісії є гідравлічними.
5, Система регулювання гальмівної сили
Теоретично, чим більше сила гальмування, тим легше гальмувати. Однак, якщо гальмівна сила буде більшою за силу зчеплення, колеса перестануть обертатися і колеса буксуватимуть. Якщо передні колеса заблоковані, автомобіль втратить контроль над напрямком і не зможе повернути; якщо задні колеса заблоковані, а передні колеса котяться, автомобіль втратить курсову стійкість і здатність протистояти бічним силам і буксувати. Виходячи з наведеної вище ситуації, нам потрібно розподілити та відрегулювати силу гальмування, щоб уникнути вищенаведеної ситуації.
5.1 АБС
ABS - антиблокувальна система гальм.Система складається з трьох частин: датчика обертів коліс, електронного контролера та гідравлічних компонентів.
Конкретні робочі процеси приблизно такі:
① Традиційне гальмування:Електромагнітний клапан не подається під напругу, а головний циліндр і колісний циліндр можуть у будь-який момент контролювати збільшення та зменшення гальмівного тиску.
② Декомпресія колісного циліндра:Коли датчик швидкості автомобіля подає сигнал блокування коліс в електронний блок управління, починає працювати АБС, на електромагнітний клапан надходить великий струм, плунжер рухається вгору, головний циліндр і активний канал колісного циліндра перекриваються, колісний циліндр і резервуар з’єднані, гальмівна рідина надходить у резервуар, і гальмівний тиск знижується. Одночасно приводний двигун запускає гідравлічний насос, створює тиск на гальмівну рідину, яка повертається в резервуар і доставляє її до головного циліндра для підготовки до наступного застосування гальм.
③ Процес підтримки тиску в колісному циліндрі:Коли датчик швидкості автомобіля видає сигнал блокування, електромагнітний клапан пропускає обмежений струм, а плунжер переміщується в положення, де всі проходи перекриваються для підтримки тиску в системі.
④ Опресування колісного циліндра:Після зниження тиску швидкість обертання колеса збільшується. У цей час електронний блок керування відключає струм до електромагнітного клапана, плунжер повертається в найнижче положення, головний циліндр і колісний циліндр знову з’єднуються, гальмівна рідина знову надходить у колісний циліндр, і гальмівний тиск збільшується.
5.2 EBD
EBD - електричний розподіл гальмівного зусилля, електрично керована система розподілу гальмівних зусиль. EBD фактично є допоміжною функцією ABS. Це керуюче програмне забезпечення, додане до керуючого комп’ютера ADAS. Механічна система точно така ж, як і ABS. Це ефективне доповнення до системи ABS. Зазвичай використовується в поєднанні з АБС для підвищення ефективності АБС. У момент гальмування EBD може швидко розрахувати різні значення тертя, спричинені різним зчепленням чотирьох шин, а потім швидко налаштувати гальмівний пристрій для розподілу гальмівної сили відповідно до попередньо встановленої програми, щоб забезпечити стабільність і безпеки транспортного засобу. Коли колеса заблоковані під час екстреного гальмування, EBD збалансував ефективне зчеплення кожного колеса з землею перед ABS, що може запобігти заносу та боковому руху, а також скоротити гальмівний шлях.
5.3 ASR
ASR - регулювання ковзання прискорення, система протиковзання приводу автомобіля. Цю функцію можна розуміти як розширення та доповнення до функції системи ABS. Основні компоненти системи ASR можна використовувати спільно з системою ABS. Функція системи ASR полягає в тому, щоб запобігти пробуксовці автомобіля під час прискорення, особливо на асиметричних дорогах із низьким коефіцієнтом тертя або коли ведучі колеса крутяться вхолосту під час поворотів. ASR складається з датчика обертів коліс, датчика положення дросельної заслінки, регулятора гальмівного тиску, приводу дросельної заслінки та електронного блоку управління. Він може порівнювати швидкість кожного колеса, коли ведуче колесо пробуксовує. Якщо електронний блок керування визначає, що ведуче колесо пробуксовує, він автоматично та негайно зменшує об’єм впуску дросельної заслінки, зменшує оберти двигуна, а отже, зменшує вихідну потужність. Він також може гальмувати ковзання ведучого колеса, щоб контролювати швидкість ковзання ведучого колеса в межах цільового діапазону.
5.4 TCS
TCS - система контролю тяги.Ця система визначає, чи пробуксовує ведуче колесо, на основі кількості обертів ведучого колеса та кількості обертів колеса трансмісії. Якщо перше більше, ніж останнє, це зменшує швидкість ведучого колеса. TCS дуже схожа на ABS тим, що обидва використовують датчики та контролери гальм. Коли система TCS виявляє пробуксовку колеса, вона спочатку змінює момент запалювання двигуна через комп’ютер керування двигуном, зменшує вихідний крутний момент двигуна або застосовує колісні гальма, щоб запобігти пробуксовці колеса. Якщо прослизання дуже серйозне, це буде контролювати систему подачі палива двигуна. TCS використовує комп’ютер для визначення швидкості чотирьох коліс і кута повороту рульового колеса. Коли автомобіль прискорюється, якщо він виявляє, що різниця в швидкості між ведучим і неведучим колесами занадто велика, комп’ютер негайно визначає, що рушійна сила занадто велика, і надсилає командний сигнал зменшити подачу палива двигуном, зменшити рушійної сили, і таким чином зменшити швидкість ковзання шини ведучого колеса. Система може використовувати датчик кута повороту керма, щоб визначати стан руху автомобіля, визначати, чи їде автомобіль прямо чи повертає, і відповідно змінювати швидкість ковзання кожної шини. Однак у системи контролю тяги є і недоліки. Коли водій використовує педаль акселератора, щоб регулювати стан автомобіля, система втручається в наміри водія керувати автомобілем.
5.5 ESP
ESP - електронна програма стабілізації.ESP фактично можна розглядати як комбінацію та розширення функцій ABS, ASR, EBD та TCS. Він складається з датчика рульового керування, датчика обертів коліс, датчика ковзання, датчика поперечного прискорення та блоку управління. Аналізуючи стан руху кузова автомобіля на основі інформації, наданої різними датчиками, він потім видає вказівки щодо корекції ABS і ASR, щоб допомогти автомобілю підтримувати динамічний баланс. Система ESP може підтримувати оптимальну стійкість автомобіля в різних умовах експлуатації, і особливо ефективна в умовах недостатньої або надмірної поворотності. Якщо датчик ESP виявляє недостатню керованість автомобіля, ESP застосовує додаткове гальмівне зусилля до внутрішніх коліс; якщо автомобіль перевертається, ESP застосовує додаткове гальмівне зусилля до зовнішніх коліс.