Brzdové systémy automobilů. Přednáška č. 10 – Online prezentace

Brzdový systém automobilu je skupina mechanismů, které jsou odpovědné za snížení rychlosti vozidla až do úplného zastavení. Je hlavní součástí systému aktivní bezpečnosti vozidla. K jeho funkcím patří v závislosti na typu brzdového systému také držení vozidla na místě, když stojí. Brzdové systémy přicházejí v mnoha různých provedeních. Tento článek pojednává o klasifikaci a struktuře brzdového systému automobilu: z čeho se skládá, jak funguje a jaké typy existují.

Zařízení brzdového systému

Brzdové systémy se objevily ještě před nástupem automobilů – přibližně od počátku aktivního využívání koňské dopravy v 19. století, protože koně nezvládali včas zastavování povozů. V té době se začaly používat dřevěné špalíky se systémem páček, které byly přitisknuty na vnější stranu ráfku kola, ale s příchodem gumových pneumatik se tento systém stal nepoužitelným a od té doby začal aktivní vývoj brzdových systémů.

Každý brzdový systém vozidla lze rozdělit do dvou hlavních skupin zařízení – řídit (jsou zodpovědné za přenos síly brzdového mechanismu) a výkonný (zodpovědný za vlastní proces brzdění nebo držení vozu na místě). Celý systém je společně zodpovědný za vytváření brzdného momentu.

Kotoučový brzdový systém kompletní s odpruženou částí

Pohonné mechanismy

V závislosti na konstrukci brzdového systému vozidla mohou brzdové ovladače zahrnovat:

Brzdový pedál;
páka parkovací brzdy;
Podtlakový posilovač brzd;
Brzdové válce;
Systém hadic a brzdových trubek;
Pneumatický motor (pro brzdové systémy s pneumatickým pohonem);
Tyče, kabely a hroty;
Distributor;
Kompresor;

Výkonné mechanismy

Akční členy brzdového systému zase zahrnují:

Brzdové kotouče;
Písty v třmenech;
Obložení kol;
Brzdové bubny;
Brzdové destičky;

Typy brzdových systémů (klasifikace)

V dnešní době existuje velké množství typů brzdových systémů a na jejich vývoji a zdokonalování se aktivně pracuje s cílem zlepšit výkonnostní vlastnosti automobilů, zvýšit úroveň bezpečnosti a dosáhnout nových úspěchů v motoristickém sportu. Brzdové systémy se dělí podle účelu, typů pohonů a akčních mechanismů a počtu okruhů. Podrobná klasifikace brzdových systémů je uvedena níže.

Do cíle

Obvykle existují čtyři hlavní typy brzdových systémů, v závislosti na jejich účelu: pracovní, parkoviště, náhradní и pomocné systémy. Každý z nich slouží specifickému účelu.

Pracovní

Primární neboli základní brzdový systém vozidla je aktivně používán po většinu času, když je vozidlo v provozu. Obvykle, když lidé mluví o brzdovém systému auta, mají na mysli ten funkční. Je přímo odpovědný za brzdění vozidla, včetně udržení vozu na místě (například ve svahu, na křižovatce atd.). Ovládá se sešlápnutím pedálu nožní brzdy.

Parkoviště

Je navržen tak, aby zabránil samovolnému pohybu vozidla, zejména v klidu (obzvláště důležité při parkování ve svahu). Ovládá se pákou ruční brzdy (u moderních vozů lze parkovací brzdu aktivovat příslušným tlačítkem nebo automaticky). Někteří řidiči používají parkovací brzdu (nazývanou také ruční) k udržení vozu na místě na křižovatce namísto použití provozních brzd. Často, když selže ruční brzda, majitelé aut prostě nechají auto zajeté.

Náhradní

Nebo záložní brzdový systém pomáhá zastavit vozidlo, pokud selže hlavní systém. Je mnohem méně účinný než druhý, ale v případě nouze je to lepší než nic. Náhradní brzdy mohou být součástí autonomního systému nebo ovládat mechanismy selhávajícího systému provozních brzd. Systém parkovací brzdy lze použít jako náhradní brzdový systém.

Pomocný

Pomáhá funkčnímu brzdovému systému v obtížných silničních situacích (například při brzdění ve sjezdu, jízdě na serpentinách atd.). Obvykle jsou pomocné brzdy instalovány na těžkém zařízení. Jedním z typů pomocných brzdových systémů může být i samotný motor automobilu, ke kterému je zablokován přívod vzduchu na sání (tzv. brzdění motorem). Na fotografii vpravo je elektrický retardér.

Podle hnacího mechanismu (druh pracovní kapaliny)

Páska

Pásový brzdový systém (neboli kladková brzda) je jednou z prvních konstrukcí brzdových systémů, jejímž principem je vytvoření brzdného momentu třením třecího materiálu (upevněného na ocelovém pásku) o vnější povrch brzdové kladky ve formě válce. Pásový brzdový systém byl vynalezen na počátku 19. století Wilhelmem Daimlerem jako náhrada za… kotoučové brzdy. Tenkrát používal měděné podložky, které vydávaly strašlivý vrzavý zvuk. Později však byla pásová brzda přesto nahrazena brzdami čelistovými s třecím obložením.

Princip činnosti pásových brzd

Výhody:

Extrémně jednoduchý a kompaktní design;
Schopnost produkovat vysoký brzdný moment.

Nevýhody:

Nízká spolehlivost – prasknutí ocelové pásky znamená nehodu;
Brzdná síla se liší v závislosti na směru otáčení kladky;
Nerovnoměrné opotřebení třecího materiálu v důsledku různého rozložení tlaku podél kontaktního oblouku.

Hydraulické

Hydraulický brzdový systém – skupina mechanismů, ve kterých vzniká brzdný moment vlivem tlaku kapaliny. Tato technologie je stará více než 100 let – první patent na takový systém získal americký letecký inženýr Malcolm Lockheed v roce 1917. V průběhu století prošla konstrukce řadou úprav a vylepšení, ale základní princip fungování hydraulických brzd, založený na nestlačitelnosti kapaliny, se nezměnil.

Kotoučový brzdový systém automobilu s akčními členy

Zjednodušeně řečeno, pohon hydraulické brzdy funguje následovně:

Řidič sešlápne brzdový pedál, čímž aktivuje táhlo, které tlačí hlavní brzdový válec;

Hlavní brzdový válec (nebo hlavní válec) vytváří tlak v hydraulickém potrubí;

Protože je kapalina nestlačitelná, tlačí na písty uvnitř brzdových válců, které aktivují akční členy (brzdové destičky nebo čelisti, podle toho, zda je brzdový systém kotoučového nebo bubnového typu);

Třecí síla brzdových destiček na kotouči a/nebo botky na bubnu je to, co vůz zastaví.

Schéma hydraulického brzdového systému automobilu

Hlavní součásti hydraulického brzdového systému: brzdový pedál, zásobník, hlavní (nebo hlavní) válec, hydraulické potrubí, brzdové třmeny, brzdové válce s písty, brzdové destičky. brzdové kotouče, brzdové čelisti (pro systémy s bubnovými brzdami).

Moderní hydraulické brzdové systémy jsou navíc vybaveny podtlakovým posilovačem brzd (výrazně snižuje potřebnou sílu na sešlápnutí brzdového pedálu), protiblokovacím systémem brzd (ABS), snímačem hladiny brzdové kapaliny, regulátory tlaku v systému a dalšími pomocnými prvky.

Hydraulický brzdový systém má několik výhod:

Autonomie – hlavní funkčnost nezávisí na ostatních komponentách vozidla;
Jednoduchost – systém nemá žádné zvlášť složité mechanismy;

Spolehlivost – moderní brzdové systémy fungují stovky tisíc kilometrů bez oprav (s přihlédnutím k plánované výměně spotřebního materiálu – brzdové destičky, čelisti, kotouče);

Simultánní působení na všechna kola;

Okamžitá odezva – brzdová kapalina o vysoké hustotě (přibližné složení: 95 % polyglykolů a esterů a 5 % antikorozní směsi) není stlačena a zajišťuje přenos brzdné síly za 0,1 sekundy;

Vysoká účinnost – přes 90 % (za normálních teplotních podmínek).

К nevýhody hydraulický pohon může zahrnovat:

Téměř okamžitá porucha systému v případě výrazného odtlakování hydraulického okruhu;

Snížená účinnost brzdového systému při nízkých teplotách;
Koroze součástí vyžadujících pravidelnou diagnostiku a údržbu systému;
Neschopnost brzdit po dlouhou dobu (přehřátí destiček a kotoučů).

Kotoučový brzdový systém na zadní nápravě

Pneumatický

Jako pracovní tekutina v pneumatické brzdové systémy používá se stlačený vzduch. Tento systém se aktivně používá u autobusů, nákladních automobilů, přívěsů a dalších těžkých vozidel. Pneumatický brzdový systém byl poprvé patentován americkým inženýrem Georgem Westinghousem v roce 1972 pro železniční dopravu, kde v podstatě způsobil revoluci v odvětví tím, že umožnil přepravovat více nákladu vyšší rychlostí.

Zjednodušeně řečeno, princip činnosti pneumatického brzdového systému je následující. Kompresor (vzduchové čerpadlo) čerpá do systému atmosférický vzduch, který je pod tlakem uložen v přijímačích (válcích). Když sešlápnete plynový pedál, vzduch z válců vstupuje do brzdových komor, kde jsou brzdové destičky aktivovány tyčemi. Po uvolnění plynového pedálu se vzduch z brzdových komor uvolní do atmosféry a mechanické části brzdového systému se působením pružin vrátí do své původní polohy.

Typické schéma pneumatického brzdového systému je znázorněno na obrázku:

Zařízení pneumatického brzdového systému automobilu

I — kompresor; II — manometr; III — brzdový mechanismus; IV – vzduchový válec; V — spojovací hlava; VI — izolační ventil; VII — brzdová komora; VIII — brzdový ventil; 1 — brzdová čelist; 2 — tažná pružina; 3 — rozšiřující se pěst; 4 — nastavovací mechanismus; 5 a 6 – vypouštěcí a sací ventily; 7 — potrubí přívodu vzduchu; 8 — píst; 9 — regulátor tlaku; 10 a 11 — indikátory tlaku v brzdových komorách a vzduchových válcích; 12 — pojistný ventil; 13 — výstupní ventil pro stlačený vzduch; 14 — ventil pro vypouštění kondenzátu ze vzduchového válce; 15 — táhlo pohonu nožní brzdy; 16 — páka ruční brzdy; 17 a 20 — membrány části pohonu brzd přívěsu a vozidla; 18 a 19 — výfukové (vlevo) a sací ventily (vpravo) části brzd přívěsu a vozidla; 21 — páka řazení pohonu brzdy vozidla; 22 — brzdový buben; 23 — vahadlo zapojení pohonu brzdy přívěsu; 24 — tyč; 25 — brzdový pedál; 26 — páka ruční (parkovací) brzdy; 27 — nastavovací vidlice; 28 — vratná pružina brzdového pedálu; 29 – stavěcí šnek.

Pneumatický brzdový systém má oproti hydraulickému své výhody i nevýhody.

nevýhody:

1. Přednáška č. 10 Brzdové systémy automobilů

Konstrukce a provoz motorových vozidel
Přednáška č. 10
Brzdové systémy automobilů
1. Klasifikace a typy brzdových systémů.
2. Pohon hydraulické brzdy.
3. Pohon pneumatické brzdy.
4. Poruchy a údržba brzdového systému.

2.

1. Klasifikace a typy brzdových systémů.
Brzdový systém slouží k vynucení snížení
rychlost vozidla a jeho udržení na místě.
Pro provádění těchto funkcí je vozidlo vybaveno:
– hlavní brzdový systém ovládaný pedálem (nožní brzda);
– systém parkovací brzdy ovládaný pákou (ruční brzda)
— náhradní brzdový systém (jeden z hlavních brzdových okruhů)
systémy);
— pomocný brzdový systém (slouží ke snížení
zatížení mechanismů provozní brzdy);
Brzdový systém se skládá z:
— brzdové mechanismy (brzdy), které brání otáčení
kola nebo hřídel převodovky;
— brzdový pohon, který aktivuje brzdové mechanismy:
Typy pohonů jsou:
— pohon pneumatické brzdy;
— hydraulický pohon brzd;
— pohon pneumaticko-hydraulické brzdy (kombinovaný);
– pohon mechanické brzdy.

3.

Podle typu třecích ploch:
– disk,
– bicí.
V závislosti na místě instalace brzdový mechanismus
může být:
— kolová;
– přenos.
Brzda kola zpomaluje kolo a brzda převodovky zpomaluje nějaký druh hřídele převodovky.
Princip činnosti systému hlavní a parkovací brzdy
je založena na využití třecích sil mezi rotačními a
pevné části brzdového mechanismu.
Princip činnosti přídavného brzdového systému je založen na
na umělé zvýšení odporu ve výfuku
systém motoru. Omezuje rychlost vozidla
na dlouhých sjezdech.

4.

2. Pohon hydraulické brzdy.
Zařízení hydraulického brzdového systému automobilu
hlavní brzdový válec (MBC); posilovač vakua; regulátor
tlak v zadních brzdových mechanismech; jednotka ABS (je-li k dispozici);
pracovní brzdové válce; pracovní kontury.

5.

Kotoučové mechanismy jsou u osobních automobilů jedny z nejrozšířenějších.
auta. Zde je hlavním pracovním prvkem pevný disk
namontovaný na náboji kola. Pohon systému je připojen k podpoře,
namontované na brzdovém kotouči. Má nainstalované třecí spojky.
podložky. Při brzdění se používá třmen
podložky tlačí na kotouč a tření mezi nimi zpomaluje rotaci
náboje.

6.

Schéma činnosti mechanismu kotoučové brzdy
1 – vnější pracovní válec (vlevo) brzdy; 2 – píst; 3 – spojovací trubka; 4 – brzdový kotouč předního (levého) kola; 5 – brzdové destičky
s třecími obloženími; 6 – píst; 7 – vnitřní pracovní válec
přední (levá) brzda
Výhody kotoučových brzd:
— když teplota stoupá, vlastnosti kotoučových brzd jsou docela
stabilní, zatímco bubny mají sníženou účinnost,
– vyšší brzdná účinnost, zkrácení brzdné dráhy,
– menší hmotnost a rozměry, – krátká doba odezvy,
— snadná obsluha a údržba.

7.

U bubnových brzd se místo kotouče používá kotouč.
buben namontovaný na náboji. Uvnitř na pevné části
Náboje jsou vybaveny dvěma podložkami ve tvaru půlměsíce. Při brzdění
pohon zajišťuje roztažení destiček, v důsledku čehož jsou stlačeny
k bubnu a zpomalit jeho otáčení.

8.

Schéma činnosti mechanismu bubnové brzdy
1 – brzdový buben; 2 – brzdový štít; 3 – pracovní brzdový válec; 4 –
písty pracovního brzdového válce; 5 – tažná pružina; 6 – tření
překryvy; 7 – brzdové destičky.
Výhody bubnových brzd:
— nízké náklady, snadná výroba;
— mají mechanický samozesilující účinek.

9.

Podtlakový posilovač je konstrukčně spojen s hlavní brzdou
válec. Hlavním prvkem zesilovače je komora,
rozdělený pryžovou přepážkou (membránou) na dva objemy.
Jeden objem je připojen k sacímu potrubí motoru, kde
vytvoří se vakuum a druhý s atmosférou. Kvůli rozdílu
tlak díky velké ploše bránice „pomáhá“
síla potřebná k ovládání brzdového pedálu může dosáhnout 30–40 kg a
více. To řidiči značně usnadňuje práci při brzdění.
a umožňuje mu zůstat v provozu po dlouhou dobu.
Schéma zapojení vakuového zesilovače

10.

Okruhy brzdového systému, které jsou systémem
uzavřená potrubí, připojte hlavní brzdu
brzdové mechanismy válce a kola.
Obrysy se mohou navzájem duplikovat. Nejžádanější
dvouokruhový brzdový systém pohonu, ve kterém je dvojice okruhů
funguje diagonálně.

11.

3. Pohon pneumatické brzdy.
Pohon pneumatické brzdy se používá samostatně nebo v
v kombinaci s jinými systémy (například pneumohydraulického typu).
Pneumatické brzdové systémy jsou klasifikovány podle
počet pracovních okruhů-hlavní vedení:
— jednookruhové;
— dvouokruhový;
— vícevrstevný.
Jednookruhové systémy. Rys – dálnice na přední a
zadní kola jsou spojena do jedné větve, a intenzita stlačeného proudění
Vzduch je řízen jedním brzdovým ventilem.
Dvouokruhové provedení je spolehlivější než jednookruhové provedení. Li
větev zadní nápravy a sestavy přední brzdy jsou mimo provoz
nadále fungovat a naopak.
Víceokruhové pneumatické systémy se nacházejí ve velkém
nákladních vozidel a skládají se ze tří nebo více okruhů.
Víceokruhový pneumatický brzdový systém zvyšuje stabilitu,
usnadňuje ovládání a zastavení vozíku.

12.

Schéma pneumatického brzdového systému.
Konstrukce pohonu pneumatické brzdy je přibližně stejná
pro všechny typy vozů. Jednotlivé uzly se mohou lišit
Prvky.
1 — dvoudílný brzdový ventil, 2, 6 — brzdové komory (výkon
válce), 3 — pojistný ventil, 4 — regulátor tlaku, 5 kompresor, 7 — odvzdušňovací ventil, 8 a 9 — uzavírací ventil s
hlavice spojky, 10 — přijímače (vzduchové válce), 11, 12 —

13.

Kompresor. Pumpuje vzduch do přijímačů (válců). Instaluje se kompresor
v přední části vozu poblíž bloku motoru. Jednotka je napájena z
Klínový řemen, který spojuje řemenici kompresoru a řemenici chladiče
fanoušek.
Přijímače nebo válce. Přijímače uchovávají zásobu stlačeného vzduchu.
Pneumatické brzdy jsou vybaveny dvěma přijímači. První válec, který
lidově zvaná “mokrá”, vybavená pojistným ventilem a kohoutkem
k odvádění kondenzátu. Druhý přijímač má pouze kohout pro vypouštění kondenzátu.
Pojistný ventil, který řídí tlak ve druhém válci,
instalované dále v potrubí v brzdovém ventilu.
Pojistný ventil. Chrání systém před přetížením a resety
nadměrný tlak. Počet pojistných ventilů závisí na typu konstrukce a
počet dálničních okruhů.
Regulátor tlaku. Kontroluje a udržuje optimální tlak uvnitř
systém a v případě potřeby vpustí nebo vypustí vzduch do vykládacího zařízení
kompresor.
Brzdový ventil. Kombinovaná pístová jednotka, která rozděluje toky
stlačený vzduch skrz systém důsledně naplňuje vše energií
obvody pneumatického systému a brzdové komory. Počet brzdových ventilů v
Pneumatický systém závisí na počtu okruhů.
Brzdové komory. Nainstalované na kolech automobilu jsou zodpovědné za zastavení
vozidlo. Každá jednotka je vybavena brzdovým válcem, který
vzduch vstupuje potrubím pod tlakem a tlačí na brzdy
podložky do bubnu.

14.

Brzdová komora s pružinovým akumulátorem energie
je určen k ovládání brzd
mechanismy.
13 – přítlačný kroužek; 14 – příruba; 16 – membrána; 17 – disk; 18 – tyč; 19 –
vratná pružina: I – přívod stlačeného vzduchu do pracovní komory.
Při brzdění systémem provozní brzdy je přiváděn stlačený vzduch
nadmembránová dutina. Membrána 16, ohyb, působí na
kotouč 17, který přes podložku a pojistnou matici pohybuje tyčí 18 a
otáčí nastavovací pákou s vačkou pro uvolnění brzdy
mechanismus.

15.

Výhody a nevýhody pneumatiky
– pneumatický systém je hospodárnější, protože používá stlačený
vzduch, který kompresor odebírá z atmosféry;
— vzduch opotřebovává systém méně než tekuté plnivo;
– pneumatický brzdový systém lépe snáší změny teplot
kolísání jak v prostředí, tak uvnitř systému.
– pneumatika se méně bojí malých netěsností, protože kompresor funguje
neustále a v případě úniku pracovního plynu nedostatek rychle doplní.
Výhody hydraulického systému
— hydraulická brzda funguje rychleji díky nosiči energie
má vysokou hustotu a není stlačený jako vzduch;
— hydraulický pohon má mnohem jednodušší konstrukci než
pneumatický brzdový systém,
— hydraulický pohon funguje jako samostatný systém v
na rozdíl od pneumatického, na kterém závisí provoz kompresoru
provoz motoru;
— Účinnost hydraulických brzd je vyšší díky nižším ztrátám energie
při pohybu nosičů energie potrubím.

16.

Poruchy hydraulického brzdového systému.
– opotřebení brzdových destiček,
– deformace brzdového kotouče,
– zvýšená dráha pedálu,
– zvýšená síla na pedál při brzdění,
– brzdění všech kol.
Poruchy systému vzduchových brzd:
— brzdy vozu nereagují na sešlápnutí pedálu popř
reagovat s velkým zpožděním,
— se prodloužila brzdná dráha vozu,
– smyk přívěsu při brzdění,
— auto při brzdění táhne do strany.

17.

Údržba brzdového systému
zahrnuje následující hlavní operace:
– Pravidelná kontrola a v případě potřeby
Nastavení velikosti volného a pracovního zdvihu pedálu
brzdy, stejně jako mezera mezi destičkami (tření
kotouč) a brzdový buben (kotouč).
— Je nutné zkontrolovat hladinu v brzdových mechanismech
kapaliny v nádrži hlavního válce.
— Stav potrubí a ohebných hadic.
— Pneumatické brzdové systémy je třeba vypustit.
kondenzát ze vzduchového válce.
— Zkontrolujte funkci kompresoru, jeho upevnění
motor
— Napnutí hnacího řemenu kompresoru.
— Obsluha pojistného ventilu.