Razumevanje zavornega sistema
1.BrakIngSistem
Upočasnitev ali celo ustavitev premikajočega se avtomobila, ohranjanje vozila, ki se premika navzdol s stabilno hitrostjo, in ohranjanje ustavljenega avtomobila pri miru se skupaj imenujejo avtomobilsko zaviranje. Zunanja sila, ki zavira avtomobil, je zavorni sistem.
Zavorni sistem je sestavljen iz zavor in mehanizmov za aktiviranje zavor. Zavore so komponente zavorne sile, ki ovirajo gibanje ali težnjo gibanja vozila, vključno z retarderjem v pomožnem zavornem sistemu. Mehanizem zavornega pogona vključuje funkcionalne naprave, krmilne naprave, prenosne naprave, naprave za nastavitev zavorne sile in pomožne naprave, kot so alarmne naprave in tlačne zaščitne naprave.
Obstaja veliko vrst avtomobilskih zavornih sistemov, ki jih lahko razdelimo v naslednje kategorije glede na njihove funkcije:
①.Delovni zavorni sistem:naprava, ki upočasni ali celo ustavi vozilo.
②.Parkirni zavorni sistem:naprava, ki drži ustavljeno vozilo na mestu.
③.Pomožni zavorni sistem:naprava, ki zagotavlja, da lahko avto kljub temu upočasni ali ustavi, če delovni zavorni sistem odpove.
④ .Pomožni zavorni sistem:naprava, ki se uporablja za stabilizacijo hitrosti vozila, ko se vozilo spušča po dolgem klancu.
Zavorni sistem lahko glede na zavorno energijo razdelimo v naslednje kategorije:
①.Zavorni sistem delovne sile:Zavorni sistem, ki kot edini vir zavorne energije uporablja voznikovo telo.
②.Močni zavorni sistem:Zavorni sistem, ki se za zaviranje zanaša izključno na potencialno energijo v obliki zračnega ali hidravličnega tlaka, pretvorjenega iz moči motorja.
③.Servo zavorni sistem:zavorni sistem, ki za zaviranje uporablja tako človeško moč kot moč motorja.
Zavorni sistem je mogoče razvrstiti tudi glede na plinsko-hidravlični krog:
①.Enokrožni zavorni sistem:Menjalnik uporablja en plinsko-hidravlični krog. Če je en del poškodovan, bo odpovedal celoten sistem.
②.Dvokrožni zavorni sistem:Plinsko-hidravlični vodi delovne zavore pripadajo dvema ločenima krogoma. To zagotavlja, da lahko celoten sistem še vedno normalno deluje, če je eno vezje poškodovano. Od 1. januarja 1988 Kitajska zahteva, da so vsi avtomobili opremljeni z dvokrožnim zavornim sistemom.
2. Zavore
Zavora je komponenta zavorne sile v zavornem sistemu, ki se uporablja za ustvarjanje zavorne sile za zaustavitev gibanja ali težnje vozila. Ko zavorni moment zavore deluje neposredno na kolo, se imenuje kolesna zavora; ko mora biti zavorni moment po prehodu skozi pogonsko os porazdeljen na kolo, se imenuje sredinska zavora. Kolesne zavore se običajno uporabljajo za pogonske zavore in se uporabljajo tudi za pomožne in parkirne zavore; centralne zavore se običajno uporabljajo le za parkirne in pomožne zavore. Pogonske zavore, parkirne zavore in pomožne zavore v bistvu uporabljajo torno silo, ki jo ustvarjajo fiksni elementi in vrtljivi elementi kot zavorno silo, ki se imenuje torna zavora. Torne zavore, ki se trenutno uporabljajo v avtomobilih, lahko v grobem razdelimo v dve kategoriji: kolutne in bobnaste.
2.1 bobenBgrablje
Bobnaste zavore uporabljajo zavorni boben kot vrtljivi element v tornem paru, njegova delovna površina pa je cilindrična površina. Bobnaste zavore lahko glede na konstrukcijo razdelimo na zavore s kolesnimi cilindri, odmične zavore in klinaste zavore. Zavore kolesnih valjev uporabljajo hidravlične zavorne kolesne cilindre kot aktivacijsko napravo in uporabljajo hidravlično aktivacijo, da zavorni čevelj pridejo v stik z zavornim bobnom, da ustvarijo trenje in s tem zaviranje. Glede na načelo delovanja in zavorni navor obstaja veliko vrst, vključno s tipom vodilnega čevlja, tipom dvojnega vodilnega čevlja, dvosmernim tipom dvojnega vodilnega čevlja, tipom dvojnega sledilnega čevlja in tipom samonapajanja. Struktura odmičnih zavor in klinastih zavor je v bistvu enaka kot pri zavorah s kolesnimi valji, drugačna pa je le naprava za aktiviranje. Odmikalni tip uporablja zavorni odmikač, klinasti tip pa zavorni klin.
2.2 diskBgrablje
Torni element v tornem paru kolutne zavore je kovinski disk, ki deluje na obrazu in ta disk se imenuje zavorni disk. V primerjavi z bobnastimi zavorami imajo kolutne zavore naslednje prednosti:
①. Zavorna zmogljivost je stabilna in nanjo manj vpliva koeficient trenja;
②. Disk zavora prenaša toploto na obe strani, disk pa se zlahka ohladi in se ne deformira zlahka;
③. Po dolgotrajni uporabi je toplotni raztezek zavornega diska vzdolž smeri debeline izjemno majhen;
④. Zavorna zmogljivost se po potopitvi v vodo manj zmanjša;
⑤. Struktura je preprosta, velikost in teža sta majhni, vzdrževanje je priročno in samodejno prilagajanje vrzeli je enostavno doseči.
Glavna pomanjkljivost je nizka zavorna učinkovitost. Da bi to nadomestili, je močnostni servo sistem običajno nameščen ločeno. Trenutno se kolutne zavore pogosto uporabljajo v avtomobilih. Kolutne zavore lahko v grobem razdelimo na kolutne zavorne čeljusti in polne kolutne zavore glede na njihove različne pritrdilne elemente. V primerjavi z obema ima tip diska čeljusti širšo uporabo, zato se bom tukaj osredotočil nanj.
Kolutna zavora je sestavljena iz zavornega diska in zavorne čeljusti. Zavorna ploščica, ki je sestavljena iz tornega bloka in njegove kovinske zadnje plošče, ter njen aktuator sta nameščena v nosilcu v obliki objemke, da tvorita zavorno čeljust. Zavorne čeljusti lahko razdelimo na dve vrsti: disk s fiksno čeljustjo in disk s plavajočo čeljustjo.
Načelo delovanja kolutne zavore s fiksno čeljustjo je naslednje. Njegovo telo čeljusti je pritrjeno na os, na vsaki strani telesa čeljusti pa sta cilinder zavornega kolesa in bat. Pri zaviranju pride olje iz glavnega valja skozi odprtino za olje v dva enaka hidravlična cilindra v ohišju čeljusti, torno ploščico pa bat pritisne na zavorni disk in s tem zavira kolo.
Načelo delovanja kolutne zavore s plavajočo čeljustjo je naslednje. V primerjavi s kolutno zavoro s fiksno čeljustjo je čeljust kolutne zavore s plavajočo čeljustjo lebdeča in se lahko premika glede na zavorni kolut. Za pogon notranje ploščice uporablja samo hidravlični cilinder na notranji strani zavornega diska, medtem ko je zunanja ploščica pritrjena na telo čeljusti in se premika osno s telesom čeljusti. Pri zaviranju se notranji bat in torna plošča premakneta v levo in pod hidravlično silo pritisneta na zavorni disk. Hkrati reakcijska sila hidravličnega tlaka potisne telo čeljusti, da se premakne v desno, tako da se zunanja torna plošča pritisne tudi na zavorni disk, s čimer se doseže zavorni učinek.
3. Servo zavorni sistem
Servo zavorni sistem nastane tako, da se ročnemu hidravličnemu zavornemu sistemu doda močnostni servo sistem, torej zavorni sistem, ki kot zavorno energijo uporablja tako delovno silo kot motor. V normalnih okoliščinah večino zavorne energije zagotavlja servo sistem. Če električni servo sistem odpove, ga lahko v celoti oskrbi voznik. Servo zavorni sistem lahko razdelimo na naslednje vrste glede na vrsto servo energije:
① Vakuumski servo tip
② Pnevmatski servo tip
③ Tip hidravličnega servo
Glede na različne načine delovanja krmilnika ga lahko razdelimo v dve kategoriji:
①．Tip s pomočjo električne energije- krmilno napravo neposredno upravlja mehanizem zavornega pedala, njena izhodna sila pa deluje tudi na glavni hidravlični valj.
②．Tip s polnjenjem- krmilno napravo upravlja hidravlični izhodni tlak iz mehanizma zavornega pedala skozi glavni valj, izhodna sila servo sistema in hidravlični tlak glavnega valja pa skupaj delujeta na vmesni valj prenosa, tako da hidravlični tlak moč iz cilindra v kolesni valj je veliko višja od hidravličnega tlaka glavnega valja.
Tukaj je podroben uvod v vakuumski servo zavorni sistem. Vakuumski ojačevalnik v sistemu ima membrano, ki ga deli na sprednjo in zadnjo komoro. Sprednja komora je povezana s sesalnim kolektorjem motorja s pomočjo vakuumskega enosmernega ventila, zadnja komora pa je povezana z zunanjim zrakom. Obe komori sta povezani s kanalom. Med delovanjem motorja se vakuumski enosmerni ventil odpre in zapre, v sprednji in zadnji komori ojačevalnika vakuuma pa se ustvari določena količina vakuuma. Če je zavorni pedal v tem trenutku pritisnjen, bo zavorni pedal dodatno aktiviral krmilni ventil, da zapre kanale sprednje in zadnje komore servo zračne komore in odpre sesalni ventil zadnje komore. Zrak, ki vstopa v zadnjo komoro, ustvarja vakuumski diferencial s sprednjo komoro, kar ustvarja potisk. Ta potisk deluje neposredno na glavni valj, da nadomesti pomanjkanje sile na pedalu.
Shematski diagram servo zavornega sistema z vakuumskim ojačevalnikom je naslednji. Med delovanjem motorja se pod delovanjem podtlaka v sesalni cevi zrak v vakuumski posodi vsesa skozi vakuumski povratni ventil v motor, pri čemer se v posodi ustvari in akumulira določen podtlak, ki služi kot energija vir v servo zavornem sistemu. Ko je zavorni pedal pritisnjen, se izhodni hidravlični tlak glavnega zavornega valja najprej prenese na pomožni valj, ena stran se prenese na valj zavornega kolesa kot pritisk za aktiviranje zavore, druga stran pa se prenese na krmilni ventil kot krmiljenje. pritisk. Pod nadzorom hidravličnega tlaka glavnega cilindra krmilni ventil omogoča, da delovna komora servo zračne komore Zhenkang prehaja skozi vakuumsko posodo ali atmosfero in zagotavlja, da je izhodna sila servo zračne komore v naraščajočem funkcionalno razmerje s hidravličnim tlakom glavnega valja, silo na zavornem pedalu in hodom pedala. Izhodna sila vakuumske servo zračne komore deluje na pomožni valj skupaj s hidravlično silo iz glavnega valja.
4, električni zavorni sistem
V električnem zavornem sistemu je energija, ki se uporablja za zaviranje, energija zračnega tlaka, ki jo ustvari zračni kompresor ali hidravlična energija, ki jo ustvari hidravlična črpalka, zračni kompresor ali hidravlično črpalko pa poganja motor vozila. Zato je razvidno, da servo zavorni sistem uporablja motor vozila kot edini vir začetne zavorne energije, voznikovo telo pa le kot krmilni vir energije, ne pa kot vir zavorne energije. Električni zavorni sistem lahko na splošno razdelimo v naslednje tri kategorije:
①. Pnevmatski zavorni sistem:Naprava za oskrbo z energijo in naprava za prenos sta vsi pnevmatski. Večino krmilnih naprav sestavljajo pnevmatski krmilni elementi, kot so mehanizmi zavornega pedala in zavorni ventili.
②. Zavorni sistem zrak nad tekočino:Naprava za oskrbo z energijo in krmilna naprava sta enaki kot pri pnevmatskem zavornem sistemu, prenosna naprava pa vključuje pnevmatske in hidravlične dele.
③.Zavorni sistem s polno hidravlično močjo:Razen mehanizma zavornega pedala so vse naprave za napajanje, krmiljenje in prenos hidravlične.
5, sistem za nastavitev zavorne sile
Teoretično velja, da večja kot je zavorna sila, lažje je zavirati. Če pa je zavorna sila večja od adhezijske sile, se bodo kolesa prenehala vrteti in kolesa bodo zdrsnila. Če so prednja kolesa blokirana, bo avto izgubil nadzor nad smerjo in se ne bo mogel obrniti; če so zadnja kolesa blokirana in se sprednja kolesa kotalijo, bo avto izgubil smerno stabilnost in sposobnost upiranja bočnim silam in zdrsu. Na podlagi zgornje situacije moramo porazdeliti in prilagoditi zavorno silo, da se izognemo zgornji situaciji.
5.1 ABS
ABS - sistem proti blokiranju koles.Sistem je sestavljen iz treh delov: senzorja hitrosti koles, elektronskega krmilnika in hidravličnih komponent.
Konkretni delovni procesi so približno naslednji:
① Konvencionalno zaviranje:Elektromagnetni ventil ni pod napetostjo, glavni valj in kolesni valj pa lahko kadar koli nadzirata povečanje in zmanjšanje zavornega tlaka.
② Dekompresija kolesnega cilindra:Ko senzor hitrosti vozila elektronski krmilni enoti pošlje signal za blokiranje koles, ABS začne delovati, v elektromagnetni ventil teče velik tok, bat se premakne navzgor, glavni valj in aktivni prehod kolesnega valja sta prekinjena, kolesni valj in rezervoar sta povezana, zavorna tekočina teče v rezervoar in zavorni tlak se zmanjša. Istočasno pogonski motor zažene hidravlično črpalko, s čimer ustvari pritisk na zavorno tekočino, ki teče nazaj v rezervoar in jo dovaja v glavni valj v pripravi za naslednjo uporabo zavore.
③ Postopek vzdrževanja tlaka v cilindru kolesa:Ko senzor hitrosti vozila odda signal zaklepanja, elektromagnetni ventil prepušča omejen tok in bat se premakne v položaj, kjer so vsi prehodi prerezani, da se ohrani sistemski tlak.
④ Tlak kolesnega valja:Ko se tlak zmanjša, se hitrost kolesa poveča. V tem času elektronska krmilna enota prekine tok do elektromagnetnega ventila, bat se vrne v najnižji položaj, glavni valj in kolesni valj sta ponovno povezana, zavorna tekočina ponovno vstopi v kolesni valj in zavorni tlak se poveča.
5.2 EBD
EBD - električna porazdelitev zavorne sile, električno krmiljen sistem porazdelitve zavorne sile. EBD je pravzaprav pomožna funkcija ABS. Je krmilna programska oprema, dodana krmilnemu računalniku ADAS. Mehanski sistem je popolnoma enak kot ABS. Je učinkovito dopolnilo sistemu ABS. Običajno se uporablja v kombinaciji z ABS za izboljšanje učinkovitosti ABS. EBD lahko v trenutku zaviranja hitro izračuna različne vrednosti trenja, ki jih povzroča različen oprijem štirih pnevmatik, nato pa hitro prilagodi zavorno napravo za porazdelitev zavorne sile po predhodno nastavljenem programu, tako da zagotovi stabilnost in varnost vozila. Ko so kolesa med zaviranjem v sili blokirana, je EBD uravnotežil učinkovit oprijem vsakega kolesa s tlemi pred ABS, kar lahko prepreči drsenje in bočno premikanje ter tudi skrajša zavorno pot.
5.3 ASR
ASR - regulacija zdrsa pospeška, sistem proti zdrsu pogona vozila. To funkcijo lahko razumemo kot razširitev in dopolnitev funkcije sistema ABS. Glavne komponente sistema ASR je mogoče deliti s sistemom ABS. Naloga sistema ASR je preprečiti zdrs vozila med pospeševanjem, še posebej na asimetričnih cestah z nizkim trenjem ali ko se pogonska kolesa v ovinkih vrtijo v prostem teku. ASR je sestavljen iz senzorja hitrosti kolesa, senzorja položaja plina, regulatorja zavornega tlaka, aktuatorja plina in elektronske krmilne enote. Lahko primerja hitrost vsakega kolesa, ko pogonsko kolo zdrsne. Če elektronska krmilna enota ugotovi, da pogonsko kolo zdrsuje, samodejno in takoj zmanjša prostornino vstopa plina, zmanjša število vrtljajev motorja in s tem zmanjša izhodno moč. Prav tako lahko zavira drseče pogonsko kolo, da nadzoruje stopnjo zdrsa pogonskega kolesa v ciljnem območju.
5.4 TCS
TCS - sistem za nadzor zdrsa koles.Ta sistem na podlagi števila vrtljajev pogonskega kolesa in števila vrtljajev menjalnega kolesa ugotavlja, ali pogonsko kolo drsi. Če je prva večja od druge, zmanjša hitrost pogonskega kolesa. TCS je zelo podoben ABS-u, saj oba uporabljata senzorje in krmilnike zavor. Ko TCS zazna zdrs kolesa, najprej spremeni čas vžiga motorja prek krmilnega računalnika motorja, zmanjša izhodni navor motorja ali uporabi kolesne zavore, da prepreči zdrs kolesa. Če je zdrs zelo močan, bo nadzoroval sistem za dovod goriva motorja. TCS uporablja računalnik za zaznavanje hitrosti štirih koles in kota zasuka volana. Ko avto pospeši, če zazna, da je razlika v hitrosti med pogonskim in nepogonskim kolesom prevelika, računalnik takoj ugotovi, da je pogonska sila prevelika in pošlje ukazni signal za zmanjšanje dovoda goriva v motor, zmanjša pogonsko silo in s tem zmanjša zdrs pnevmatike pogonskega kolesa. Sistem lahko uporabi senzor kota volana, da zazna stanje vožnje vozila, ugotovi, ali vozilo vozi naravnost ali zavija, in ustrezno spremeni stopnjo zdrsa posamezne pnevmatike. Vendar pa ima sistem za nadzor zdrsa tudi slabosti. Ko voznik za prilagoditev stanja vožnje uporablja odpiranje plina, sistem moti voznikovo namero vožnje.
5.5 ESP
ESP - elektronski program stabilnosti.ESP lahko dejansko razumemo kot kombinacijo in razširitev funkcij ABS, ASR, EBD in TCS. Sestavljen je iz senzorja krmiljenja, senzorja hitrosti koles, senzorja zdrsa, senzorja bočnega pospeška in krmilne enote. Z analizo voznega statusa karoserije vozila na podlagi informacij, ki jih zagotovijo različni senzorji, nato izda navodila za popravek ABS in ASR, da pomaga vozilu vzdrževati dinamično ravnotežje. ESP lahko vzdržuje optimalno stabilnost vozila v različnih delovnih pogojih in je še posebej učinkovit v pogojih podkrmarjenja ali prekrmiljenja. Če senzor ESP zazna, da je vozilo podkrmiljeno, ESP dodatno zavira notranja kolesa; če vozilo pretirava, ESP dodatno zavira zunanja kolesa.