Hidraulică de acționare frână
Hidraulică de acționare frână
Hidraulice elemente de acționare frânele au apărut mai târziu decât drive-urile mecanice, aproximativ 1910 - 1915 GG
În activitatea sa, aceste unități folosesc legile hidrostatice, transferând energia fluidului sub presiune.
Principiul de funcționare al unității hidrostatice se bazează pe proprietatea lichidului pentru a menține volumul la presiunea ambiantă (compresibilitate neglijabilă), precum și capacitatea de a transmite generat oriunde în presiunea în mod egal la toate punctele de un volum de lichid închis (legea lui Pascal).
acționare hidraulică este utilizat pe scară largă ca un dispozitiv de acționare a mașinilor de frână de lucru, camioane mici si camioane medii de autobuze și de capacitate mică.
Avantaje și dezavantaje ale frânelor hidraulice
Acționarea hidraulică a mecanismelor de frânare are o serie de avantaje semnificative față de alte tipuri de unități:
- frânarea simultană a tuturor roților (în principiu) și distribuția forței de frânare dorită între roțile individuale (diferențierea efortului de frânare);
- Eficiență ridicată - 0,9 sau mai mare, la lichidul de răcire normale de temperatură (pentru comparație - randamentul mecanic al dispozitivului de acționare rar depășesc 0,6);
- Timpul de răspuns scurt (0,05 ... 0,2 sec). Datorită acestei proprietăți, datorită compresibilității neglijabilă a fluidului, acționare hidraulică are un avantaj distinct față de un dispozitiv de acționare pneumatic având un timp de răspuns de aproximativ zece ori mai mare;
- dimensiunea relativ mică și greutatea folosită în dispozitivele de acționare hidraulice și a echipamentelor;
- design simplu și ușurința de aranjament (tub de acționare hidraulică poate fi rutate ca, oriunde în elementele de caroserie sau altă structură a vehiculului - performanțele de antrenare nu este afectată).
Nu este lipsit de unități hidraulice de frâne și unele dezavantaje semnificative:
- incapacitatea de a obține un mare element de acționare raport de transmisie. După cum se știe, sistemele hidrostatice cu un raport de viteze poate seta raportul ariei secțiunii transversale a pistoanelor de cilindri hidraulici trimiterea și primirea de forță (sau elemente supleanți). Este evident că o creștere semnificativă a actuatorului raportul de transmisie pentru creșterea forței de frânare conduce la o creștere semnificativă a accidentului vascular cerebral a organului de comandă (pedala de frână sau levier);
- eșecul leziuni locale la oricare dintre elementele de proiectare (țevi, fitinguri și altele asemenea. p.), m. e. unitate relativ scăzută fiabilitate. Pentru a depăși această limitare se aplică servomotoare cu bucle multiple;
- incapacitatea prelungită și riscul de frânare excesiv de grele. Frânare continuă poate cauza supraîncălzirea și chiar de fierbere a lichidului de frână, datorită încălzirii componentelor structurale ale mecanismelor de frânare (tampoane, tobe, și așa mai departe. P.). frânare intensivă cu o forță excesivă poate duce la deteriorarea elementelor de etanșare, care, la rândul său, va provoca pierderea de antrenare depresurizare și eficiența acesteia;
- sensibilitate ridicată la pătrunderea aerului în unitatea, performanțele sale reduce dramatic (sau chiar duce la eșec total) pentru aerisirea sistemului;
- eficiența unitate dependența temperaturii lichidului de frână (la temperaturi scăzute eficiența actuatorului hidraulic este redus drastic datorită creșterii vâscozității fluidului);
- utilizați ca un corp de lucru de lichide speciale care ar putea dăuna mediului, animalelor și oamenilor în contact cu solul și mediul extern.
element hidraulic de acționare totală
Hidraulic de acționare frână poate avea o varietate de diagrame de aspect și includ diverse dispozitive și echipamente pentru a asigura un control fiabil și confortabil al proceselor de frânare ale vehiculului.
Cu toate acestea, în orice unitate hidraulică conține elementele obligatorii, care diferă numai într-o constructiv și având aceeași funcționalitate. Luați în considerare aceste elemente de dispozitiv și dispozitive care utilizează o frână simplă acționare hidraulică.
Cel mai simplu de acționare hidraulic (Fig. 1) constă dintr-un organ de comandă (pedala de frână 7) cilindrului de frână principală și roata 9. conductă cilindri 3 de lucru.
In hydrodrives moderne element de legare este un regulator de presiune (fig. 1, nu este prezentat).
Luați în considerare funcția și caracteristici ale dispozitivului fiecare dintre elementele de acționare hidraulică de frână.
Cilindrul principal de frână
Cilindru principal primește forța generată de picior (sau de mână) a conducătorului de către organul de comandă (pedala sau manetă) și le transmite prin pistonul mobil al fluidului de lucru. cilindru principal de proiectare pot fi diferite, dar principiile care stau la baza activității lor, sunt aceleași.
Structural, cel mai simplu cilindru principal de frână este alcătuit dintr-o carcasă cilindrică dispusă în acesta un piston mobil, precum și elementele de etanșare și de cuplare. structuri mai complexe utilizate în două circuit și elementele de acționare includ două pistoane cu plasă, fiecare dintre care oferă o performanță circuit individual. Cilindrul este împărțit în două volume structural izolat complet sau parțial. Uneori, frânele multiple hidraulice sunt folosite pentru a îmbunătăți fiabilitatea cilindrului dublu de master în carcasă, care este prevăzută cu două cilindri în paralel cu un piston montat în acesta.
Direct pe cilindrul principal sau adiacent rezervorului localizat pentru a rezerva lichidului de frână - un rezervor de 5 (. Figura 1), al căror volum prin canale speciale în comunicare cu volumul cilindrului hidraulic. În cazul în care rezervorul este instalat separat, acesta este conectat la cilindrul principal printr-un tub de cauciuc. Contactul cu rezervorul cilindrului hidraulic furnizează fluid reaprovizionarea când scurgeri, deplasarea fluidului în exces în timpul expansiunii sale termice, modificări ale volumului de lichid de compensare după ajustări.
În starea frânată canalele cavitatea cilindru sunt conectate la rezervor pentru a reface lichidul după cum este necesar. Atunci când se deplasează pistonul după expunerea la o tijă asociată pedalei de frână (pârghia), aceste canale se suprapun carcasa pistonului și fluidul poate fi expulzat din cilindru numai în conducte de circuit de acționare hidraulic.
Multiloop antrenează două tancuri sunt folosite (rezervor), fie una cu o partiție separată.
Fig. 2 prezintă construcția unui vehicul de frânare al sistemului de cilindri GAZ-53-12 și modificări ale acestora.
Sistemul de frânare a vehiculului are două circuite, dar cilindrul principal este împărțit în două secțiuni, fiecare dintre care servește un circuit separat. Două rezervor (sau una cu o partiție separată) comunică cu cavitatea cilindrului principal prin cele două găuri.
Pistoanele sunt prevăzute cu garnituri inelare presate împotriva arcurilor. Suprafața exterioară a pistonului are o canelură pentru a se potrivi inele de etanșare, a căror lungime este mai mică decât lungimea găurii. Pe lângă pistoanele alezajului au cavitate inelară și caneluri înclinate plane, care sunt conectate cu un rezervor (rezervor) în orice poziție a pistoanelor. Acest lucru previne intrarea aerului în linia hidraulică.
Cel mai periculos din punct de vedere al aerului în cilindrul principal de frână, un mod de eliberare a frânei, care se face de obicei rapid pedala de aruncare. Fluidul datorita vascozitatii sale, se întoarce în cilindrul principal este relativ lent, iar pistoanele sub acțiunea arcurilor tind să se rupă de coloana de lichid, prin crearea unei linii de vid.
Astfel, împiedică intrarea aerului în linie între garnituri din cauciuc dificile, astfel încât laturile din spate ale pistoanelor înșiși sau într-o cavitate umplută cu fluid, și pentru orice poziție a pistonului în comunicație cu rezervorul prin găuri. Acest lucru creează un fel de sigiliu de apă care împiedică pătrunderea aerului în dispozitivul de acționare hidraulic.
Carcasa cilindrului înșurubate șuruburile de oprire care determină poziția corectă extremă a pistoanelor și a inelelor de etanșare dezinhibat starea sistemului de frânare corespunzătoare. Configurația pistoanelor este astfel încât în poziția extremă a inelului sprijinindu-se pe bolțurile pistoanelor lacrimale de manșetă care comunică cu rezervoare autostrăzi. La începutul pistoanelor de frânare se deplasează în cilindrul (unul - sub acțiunea tijei pedalei, o alta - sub influența presiunilor de fluid) împins peste gulerul, după care lichidul de frână începe să se deplaseze în circuitele de linie.
În cazul pierderii integrității unui circuit alimentat, de exemplu, prin pistonul de deschidere stânga, deplasarea lichidului printr-o țeavă deschisă, se sprijină pe garnitura în fundul cilindrului, care formează cavitatea de lucru pentru dreapta și de jos a manechinului asigurarea etanșeității a doua cameră de lucru.
Dacă depresurizare are loc în circuit, o reîncărcare a camerei drept, pistonul drept, deplasarea fluidului prin scurgere, piesa de extensie se mărginește la pistonul din stânga transport direct forța să-l din tulpina.
In moderne cu principalul cilindru de frână nivelul setat de alarmă de lichid în rezervor (rezervor). Lampa de control al unui dispozitiv de semnalizare (roșu cu imaginea corespunzătoare) montat pe panoul de bord. Senzori astfel de senzori sunt structura float - plutind într-un rezervor cu un lichid la un flotor nivel normal deschide contactele fluid circuitul indicatorului de alimentare cu lampă.
Când inacceptabilă reducerea nivelului flotor lichid scade sub lampa de semnalizare contactele circuitului de alimentare sunt închise, iar acesta este iluminat de semnalizare șoferul lipsei lichidului din rezervor.
Atunci când reumplerea un dispozitiv de acționare hidraulică de frână cu lichid hidraulic, și, uneori, în timpul funcționării vehiculului, sistemul de frânare trebuie aerisit. Pentru a face acest lucru în cele mai înalte locuri ale unității și locurile susceptibile de aerisire supape set de nivelare.
cilindri de lucru cu roti
cilindrii de lucru cu roti sunt elemente de acționare. Ei iau presiunea lichidului generat de cilindrul principal și acționarea mecanismelor de frânare ale roților.
cilindrii de lucru (Fig. 3) sunt din fier sau (rar) din aliaj de aluminiu și pistoane cu manșete de etanșare. Reglarea distanțele produse între garniturile de fricțiune și tamburul automat. La lucru cu piston cilindru se potrivește inel de primăvară divizat.
există un radial și distanțele axiale între inelul și pistonul. Amploarea clearance-ului axial și valoarea normalizată corespunzătoare clearance-ul necesar între garnitură și tambur. Elasticitatea radială a inelelor de asemenea normalizate pentru a obține o anumită cantitate de forță de frecare între inelul și cilindru. Această forță de frecare trebuie să fie garantată să depășească forța arcurilor de returnare, reduse la pistonul, dar nu excesiv, astfel încât să nu reducă excesiv forța motrice a pistonului.
Pentru a regla mecanismul după asamblare pentru a apăsa pedala de frână. Pistoanele cilindrilor de lucru, se deplasează spre exterior sub influența presiunii fluidului, va selecta decalajul existent, după care un inel de tragere pentru. Deplasarea pistoanelor va continua atâta timp cât plăcuțele sunt împotriva tamburului.
Când pedala este eliberată arcurile de revenire pot seine pistoane înapoi numai suma corespunzătoare jocul axial între piston și inelul, ca inelul de alunecare care nu reușesc. Magnitudinea clearance-ul între inelul și pistonul, așa cum este indicat mai sus, corespunde clearance-ul cerut între pantofii și tambur.
Astfel, uzura garniturilor de frână inelul se va deplasa de-a lungul cilindrului, menținând în același timp un spațiu liber constant între garnituri și pad tambur.
regulator de presiune
Regulatorul de presiune reglează presiunea lichidului de frână în sistemul de frânare spate, în funcție de schimbarea de sarcină pe roțile din spate.
Controlerul (Fig. 4) constă dintr-o carcasă, în care manșonul pistonului montat. Degajarea de pe manșonul este introdus într-o minge, care este ținut de un arc. Manșonul piston este deplasat la capătul căruia este fixat un con de control. Arcul de rapel menține pistonul în regulatorul său inițial poziția sărbătoare de mers în gol.
Organismul de reglementare este înșurubată manșon, capătul căruia este instalat un capac de protecție din cauciuc.
Controlerul de camera subpiston primește fluidul din cilindrul principal, și iese din lichidul de deasupra cavității pistonului pentru acționarea cilindrilor de frână roților din spate mecanisme de lucru.
regulator este controlat printr-un element elastic, care este fixat pe podeaua corpului și pistonul la butonul de împingere maneta.
Înainte de intrarea în funcțiune a regulatorului de presiune a fluidului, în același mod ca și cele două cavități, și în orice punct din unitatea hidraulică de control de preaplin mingea ridicat con, care asigură trecerea liberă a lichidului de frână din cavitatea de deasupra subpiston pistonului.
La frânare crește distanța dintre corp și puntea din spate ( „dă din cap“ auto), reducând astfel sarcina pe roțile din spate și, în consecință scade forța exercitată de către elementul elastic al pistonului regulatorului.
Când prin forța fluidului pe capul pistonului va depăși valoarea efortului elementului elastic și a fluidului la o (subpiston) suprafața inferioară a pistonului, acesta din urmă se deplasează în direcția pârghiei de presiune și bordura de eliberare con de control, care, sub acțiunea arcului de presiune se va bloca accesul fluid din cavitatea subpiston deasupra pistonului. Din acest moment presiunea in camera subpiston este mai mare decât presiunea de deasupra pistonului care deservesc frânele spate.
Ca urmare, forța de frânare pe plăcuțe de frână din față va fi un mecanism ușor mai mare decât în mecanismele de frână din spate care asigură o frânare eficientă. În cazul în care vehiculul este încărcat complet, apoi frânare partea din spate este de cel puțin peste limita superioară a punții spate, iar diferența în camera de presiune deasupra pistonului și regulatorul de dedesubt va fi nesemnificativ.
După îndepărtarea forței cu pedala de frână cu piston de control revine la poziția sa inițială, și conul de control, de ridicare de talon va deschide accesul lichid din cavitatea subpiston deasupra pistonului.
presiunea fluidului din jurul circuitului de acționare frână este egalată.
În prezent, unele vehicule folosesc o unitate hidraulică cu alimentare forțată și de lichid hidraulic la mecanismele de frânare echipate cu o pompă specială. În acest caz, pentru a crea necesar pentru cupluri de frânare efective de frânare a vehiculului pe roțile folosind puterea motorului de conducere în mod direct sau printr-o transmisie de putere a unei unități de vehicul pompa hidraulică.
Acest design, în ciuda unor complexitate, elimină necesitatea de acționare hidraulică amplificatoare, reduce în mod semnificativ forța aplicată de către conducătorul auto la organele de conducere ale sistemului de frânare și pentru a crește confortul de conducere.