Для чего тормозам антиблокировочная система (ABS) — ДРАЙВ
Приходилось ли вам объезжать внезапно возникшее препятствие и одновременно тормозить? Наверняка да. Казалось бы, что в этом сложного — нажал на тормоз, повернул руль и скорректировал траекторию. Однако всё относительно просто до определённого момента. Если при экстренном торможении нажать на педаль тормоза сильнее, чем необходимо, колёса могут заблокироваться и…
Дальше возможны два варианта развития событий. Оба обусловлены наличием или отсутствием антиблокировочной системы тормозов АБС (ABS — Anti-lock Brake System). Если машина архаичная, ведёт свою родословную из середины семидесятых прошлого столетия или сошла с конвейера одного из отечественных автозаводов, то, как бы усердно вы ни крутили «баранку», транспортное средство траектории не изменит. Дело в том, что заблокированные колёса, скользя, лишают водителя возможности маневрировать — сорвавшись на юз, автомобиль будет тупо ехать по прямой, будто у него отрубили руль.
За 30 лет система претерпела сильные изменения. В десятки раз увеличились быстродействие и количество циклов срабатывания за единицу времени. Так, например, первые блоки управления для легковых автомобилей весили более 7 кг. Современные же гораздо компактнее и тянут килограмма на полтора.
Блокировка опасна ещё и тем, что способна стать причиной заноса или увода автомобиля в сторону. Произойти это может, когда под колёсами разнородное покрытие, сильно изменена загрузка по осям в ходе предыдущего манёвра или стоят разные шины (последнее звучит дико, но в России, увы, не редкость). Кроме того, при заблокированных колёсах машина может изменить траекторию под действием любой боковой силы (уклон дороги или столкновение).
В АБС для определения скорости вращения используются индукционные датчики частоты и датчики, работающие на эффекте Холла. Каждое новое поколение колёсных датчиков частоты вращения становится меньше, точнее и надёжнее. Сначала устанавливался только один сенсор, который монтировался на редукторе заднего моста или КПП. Позже к нему добавились ещё два — на передних колёсах. И лишь в последних версиях АБС предусматривается установка датчиков на каждое колесо, соответственно, с индивидуальными модуляторами. Кстати, самые древние и примитивные одноканальные ABS воздействовали сразу на все тормозные механизмы.
Ещё один негативный эффект блокировки — увеличение тормозного пути. Здесь всё дело в том, что сила трения покоя обычно больше силы трения скольжения. Следовательно, для максимально быстрой остановки автомобиля нужно генерировать такую величину давления в тормозных магистралях, чтобы колёса при торможении вращались на грани блокировки.
В состав практически любой современной системы АБС входят: электронный блок управления (1), модулятор (2), изменяющий давление в гидравлических магистралях, датчики угловых скоростей вращения колёс (3), установленные на внутренней части ступицы колеса.
Прогрессивное человечество окончательно осознало вред заблокированных колёс лишь в 70-х прошлого века.
Пионером в данной области стал Mercedes-Benz, совместно с компанией Bosch разработавший систему, которая в 1979 году стала устанавливаться на Мерседесы S-класса. Основной принцип работы АБС был сформирован именно тогда, и потом только совершенствовался.
Эта информация поступает в блок управления АБС.Если во время торможения угловая скорость колеса приблизилась к нулю, электронный мозг тут же примет решение его «растормозить». Гидравлический модулятор при помощи электроклапана стравит давление из магистрали и перенаправит «лишнюю» порцию тормозной жидкости в гидроаккумулятор. Давление будет снижаться до тех пор, пока колесо, снова «ухватившись» за покрытие, не раскрутится до определённой скорости. Далее ABS опять резко увеличит давление в магистрали и притормозит колесо. Цикл продолжится до тех пор, пока машина не остановится или водитель не ослабит давление на педаль до положения, когда ABS не нужна.
Существующие на рынке системы отличаются весьма точной настройкой и обеспечивают максимальную эффективность торможения.
Многие скажут: «Невелика премудрость!» Прерывисто тормозить можно и самому. И правда: во многих случаях такой способ замедления на автомобилях, не оборудованных АБС, позволяет во время экстренного торможения объехать внезапно возникшее препятствие.
Когда колёса блокируются — вы тормозите, как только «отпускаются» — получаете возможность корректировать направление движения. Естественно, при таком раскладе тормозной путь значительно увеличится, зато водитель получит возможность объехать препятствие и упреждающим действием руля погасить занос.
Но, к сожалению, ни один титулованный гонщик не способен обеспечить «порционное» торможение с частотой, с которой это делает ABS. Система (в зависимости от варианта исполнения) за секунду успевает заблокировать-разблокировать колёса около 15 раз. К тому же водитель одновременно воздействует на все тормозные механизмы (так работали первые системы ABS), в то время как современные 4-канальные антиблокировочные системы следят за скоростью вращения и регулируют тормозное усилие для каждого колеса отдельно.
Гидравлический модулятор, совмещённый с блоком управления (чёрный).
В большинстве современных автомобилей ABS работает вместе с EBD (Electronic Brake Distribution) — системой распределения тормозных усилий, которая дозирует интенсивность торможения для каждого колеса.
C EBD можно смело тормозить в повороте и на «миксте». Электроника по разности частот вращения поймёт, что колёса попали на участки с разнородным покрытием, и уменьшит тормозные силы на колёсах, которые имеют лучшее сцепление с дорогой. Кстати, интенсивность замедления в этом случае снизится и будет определяться силой трения колеса (колёс), имеющего наихудшее сцепление с дорогой.
Нелишне заметить, что для максимальной эффективности замедления педаль тормоза на автомобилях с ABS надо вдавливать в пол что есть силы. Впрочем, последнее делать не обязательно тем водителям, чьи машины оснащены системой Brake Assist, которая сама создаёт избыточное давление в тормозной магистрали, «дотормаживая» за слабого или нерешительного человека. При штатных замедлениях она не вмешивается. Однако резкое нажатие (удар) на педаль Brake Assist расценивает как сигнал к экстренному торможению и вступает в действие.
При торможении на разнородных покрытиях электроника сделает всё, чтобы противостоять заносу.
Но не всё так гладко. ABS, как и любая другая система, обладает недостатками. Например, простой «антиблок» может проиграть обычным тормозам на снегу, льду или песке, свести на нет преимущества шипованной резины. Ведь на льду шипы обеспечивают наибольшее замедление только при максимальном относительном проскальзывании, когда они словно когти впиваются в лёд и бороздят его. Каверза в том, что ABS, стремясь растормозить колёса, не даёт шипам работать и тем самым увеличивает тормозной путь. То же происходит на грунтовых дорогах (песок, щебень, глина) и покрытиях, занесённых снегом.
Наличие ABS не повод отказа от шипованной резины. Во время блокировки шипы всё равно будут цепляться за лёд и обеспечивать более надёжное замедление, нежели нешипованные покрышки.
Автомобили с ABS в этом случае имеют более длинный тормозной путь, потому что постоянно разблокирующиеся колёса не создают «эффекта плуга».
Автомобили с ABS при экстренном торможении остаются управляемыми.
Подложить небольшую свинью АБС может и на неровной дороге. Если при торможении одно колесо на мгновение зависнет в воздухе и заблокируется, обманутая электроника начнёт спасать вас от заноса и тут же снизит давление в остальных магистралях. В повороте автомобиль неприятно вильнёт «хвостом», а тормозной путь увеличится. От таких случайных отрывов, в принципе, не застрахован никто, но нужно помнить, что залогом адекватной работы АБС является исправная подвеска.
При любой неисправности в системе на приборной панели загорается контрольная лампа.
В этом случае совет один — бегом в сервис.
Прогресс рождает на свет всё более продвинутые системы. Оперирующие большим количеством показаний, они способны адаптироваться под тип дорожного покрытия и тормозить по одному из заранее заложенных эффективных алгоритмов. Конечно же, электронику нельзя воспринимать как панацею от всех бед, но статистика вещь упрямая: грамотно настроенная ABS при всех исправных системах автомобиля на сухом и мокром покрытии в среднем помогает экономить до 20% тормозного пути и оставляет водителю шанс маневрировать. Стоит ли говорить, что от этих драгоценных метров могут зависеть жизнь и здоровье?
Торможение на снегу и льду. Работа ABS
Торможение — что может быть проще? Основа основ, азы — первое, чему учат в автошколе. Вот только зима из года в год доказывает, что с этим базовым навыком у многих водителей есть проблемы. Причём вне зависимости от возраста и стажа: в глупые аварии попадают и юные фанаты Доминика Торетто, и приверженцы «пенсионерского» стиля езды.
Попробуем разобраться, в чём тут дело, и развеем несколько стойких водительских мифов насчёт ABS.
Год назад мы уже писали об основах безопасной зимней езды: борьбе с паникой, осмотрительности и чтении дорожной ситуации, контроле за пассажирами. Но торможение на скользкой дороге вызывает у водителей наибольшие трудности. Потому что на гололёде тормоза работают совсем не так, как вы привыкли и ожидаете.
Один из факторов, существенно влияющих на торможение — система ABS, порождающая множество споров и мифов. «Машина с АБС — как корова на льду!» — все автомобилисты слышали такую фразу от старших товарищей. И, в подтверждение, красочное описание аварии, к которой якобы привела эта система. «Вот без АБС я бы…» Что ж, давайте разберём это «бы».
Как работает система ABS
Антиблокировочная система тормозов (ABS или АБС в русской транскрипции) начала появляться на автомобилях с 70-х годов. В Европе совместно с Bosch её внедрил Mercedes на своём S-классе, в США Chrysler оборудовал системой флагманский Imperial, а в Японии почти одновременно вышли оснащённые ABS Toyota Crown и Nissan President.
К началу нулевых ABS обзавелось большинство автомобилей в мире. То есть система далеко не сырая, а её эффективность давно проверена и доказана.
Зачем она понадобилась? При торможении юзом — с блокировкой колёс — машину может выставить боком и даже развернуть, что очень опасно. При этом уровень замедления довольно низкий — колёса превращаются в резиновые «лыжи», скользя по асфальту.
Испытания ABS на Mercedes-Benz W116 (1972 г.)
Меняя давление в тормозной системе и не давая колёсам блокироваться, ABS делает торможение более эффективным и предсказуемым. Последнее даже важнее: скользящая юзом машина становится неуправляемой, в то время как ABS даёт возможность стабильно ехать по прямой, оставаясь в своей полосе, и даже обруливать препятствия прямо во время торможения.
На старых машинах без ABS водители имитировали её работу с помощью прерывистого торможения, отпуская педаль в момент, когда чувствовали блокировку колёс..jpg)
Но даже самый опытный в мире водитель не сравнится с ABS в эффективности, ведь она умеет распускать колёса отдельно друг от друга — для этого человеку нужны четыре педали тормоза и четыре ноги.
Откуда же берутся противники ABS? Как правило, это водители с негативным личным опытом, сделавшие из него неправильные выводы. Представьте: вы переборщили со скоростью на скользкой дороге, нажали на тормоз, а ожидаемого замедления нет — есть только беспомощный стрёкот ABS и приближающийся задний бампер чьей-то машины. В такой момент действительно кажется, что ABS не даёт машине затормозить, предательски вибрируя педалью. Но это иллюзия: автомобиль замедляется ровно так, как позволяет дорожное покрытие — с заблокированными колёсами было бы так же или хуже.
«АБС на льду — зло», — делает вывод автор ролика.
У невозможности вовремя остановить автомобиль всегда одна причина — ошибка водителя при оценке дорожной обстановки и выборе скорости.
Нужно понимать, что ABS — не волшебная палочка, а лишь инструмент, который позволяет сохранить управление машиной при торможении «в пол» и даёт шанс водителю исправить свою ошибку.
Торможение на снегу: с ABS и без ABS
Почему про ABS все вспоминают именно зимой? Потому что летом система редко себя проявляет — как правило, сцепления с дорогой хватает, чтобы колёса не блокировались и ABS не вступала в работу. Всё меняется с первым снегом.
Адепты торможения с блокировкой колёс (юзом) приводят несколько доводов против работы ABS на снегу. Например: распуская колёса, система не даёт им нагребать перед собой валики снега, помогающие остановиться. Также при резком торможении без ABS есть шанс прочертить снег до грунта, зацепившись за него. И действительно, в глубоком и рыхлом снегу такой эффект «плуга» есть. Но актуально это разве что при гонках по заснеженному полю. На городских дорогах мы имеем дело с совсем другими условиями: скользким снежным накатом, небольшим количеством рыхлого снега и ледяной коркой под ним.
А ещё — с плотным трафиком, в котором тормозить юзом с риском заноса совсем небезопасно.
Торможение на снегу наглядно демонстрирует Марат Салахутдинов — опытный раллист и преподаватель контраварийной подготовки. Сперва автомобиль тормозит с ABS, затем с отключенной системой, а в третий раз — прерывистым способом старой школы. Уловки не срабатывают: наиболее эффективным остаётся торможение с помощью ABS.
Торможение на льду: с ABS и без ABS
Торможение на льду дарит бурю эмоций — автомобиль может проехать десятки метров, почти не сбавляя скорость. А случившиеся под стрёкот АБС аварии вызывают у водителей праведный гнев и желание вытащить предохранитель ABS, «оптимизировав» машину. Почему виноватой оказывается именно антиблокировочная система, а не, например, плохие зимние шины, нечищеные дороги или собственные неверные действия — загадка.
Между тем, прямое сравнение торможения с ABS и юзом в одинаковых условиях даёт чёткий ответ, почему автопроизводители делают эту систему неотключаемой.
На льду ситуация для машины без ABS ещё сложнее, чем на снегу: цепляться почти не за что (особенно на фрикционных шинах), снег перед собой тоже не нагрести. В итоге автомобиль с отключенной ABS останавливается намного позже.
Торможение на разном типе покрытий
Несомненное преимущество ABS — сохранение прямолинейного движения машины даже при разном покрытии под левыми и правыми колёсами. Плохо почищенный от снега край дороги — обычная зимняя ситуация. Когда под правыми колёсами снег или лёд, а под левыми асфальт, их сцепление с дорогой отличается в разы. При экстренном торможении юзом, без ABS, автомобиль в такой ситуации неизбежно развернёт, и вы, скорее всего, окажетесь в кювете. ABS же позволяет тормозить и двигаться прямо, без экстрима.
Конечно, интенсивность торможения будет определяться колёсами с худшим сцеплением — останавливаться вы будете долго. Поэтому таких ситуаций стоит избегать: старайтесь тормозить на однородном покрытии, держась подальше от льда.
Почему нельзя самостоятельно отключать ABS
Но допустим, мы вас не убедили, и вам очень хочется ездить по старинке: тормозить прерывисто, а если нужно — юзом. Долой предохранитель ABS до весны? Не спешите.
Искусственно вызвать ошибку системы ABS, вытащив предохранитель или разомкнув цепь одного из датчиков — распространённый способ отключить её. Но сделав это, вы лишь превратите свой автомобиль в неисправный, а не в автомобиль без ABS.
Водители, ездившие на старых автомобилях, где АБС не было с завода, помнят о детали под названием «колдун» — распределитель тормозных усилий. Этот механический регулятор давления тормозов не давал задней оси заблокироваться раньше передней, препятствуя резкому и опасному срыву машины в занос. На современных автомобилях «колдуна» нет — распределение тормозных усилий осуществляет гидроблок ABS. А если система неисправна, то должным образом не работает и распределение. Ездить с горящей ошибкой ABS опаснее, чем вы думаете — при экстренном торможении машина может неожиданно сорваться в занос или уйти на встречную полосу.
Резюме: на современном автомобиле, оснащённом исправной системой ABS, экстренно тормозить нужно только «в пол», не пытаясь отпускать педаль на грани срабатывания системы. Технику прерывистых торможений оставьте профессиональным раллистам — на обычных дорогах она давно не актуальна. Отремонтируйте ABS, если она неисправна на вашей машине, и никогда не задумывайтесь о её самостоятельном отключении.
Особенности торможения с АБС
ABS, безусловно, не зло, и вреда от неё нет, как и всемирного заговора автопроизводителей. Но есть особенности, о которых водителям стоит знать. Перечислим их.
- Начать стоит с тактильно-шумовых эффектов: во время работы система создаёт чувствительные удары по педали тормоза, сопровождающиеся характерным хрустом или стрёкотом из-под капота. Водителей-новичков это может испугать — всё было тихо-спокойно, и тут вдруг такое. Не переживайте, это штатная работа ABS.
- Более неприятный сюрприз — отключение системы на малой скорости (от 0 до 5–20 км/ч, в зависимости от модели автомобиля). Привыкнув, что колёса не блокируются, при маневрировании в обледенелом дворе можно весьма удивиться, что машина вдруг пошла юзом. Будьте готовы к этому.
- ABS чувствительна к размерности шин и давлению в них — при большой разнице может возникнуть ошибка системы. Например, при установке запаски-докатки.
- Как и любая система автомобиля, ABS иногда ломается. Чаще всего виноваты датчики или их проводка — ремонт не занимает много времени. Но иногда случаются и более серьёзные поломки.
- Самой неприятной проблемой являются сбои в работе ABS на неровностях дороги — на гребёнке или при попадании в яму. В момент отскока колеса оно блокируется, что приводит к неожиданному для водителя срабатыванию АБС. В момент такого сбоя нужно на мгновение полностью отпустить педаль тормоза и нажать её вновь — система придёт в норму.
Торможение двигателем
Экстренное торможение и срабатывание ABS — ситуация сама по себе неприятная, до которой лучше не доводить. Чтобы реже слышать стрёкот АБС зимой, замедляйте машину заранее с помощью торможения двигателем.
Торможение двигателем — эффективный контраварийный приём, актуальный на затяжных спусках и скользких участках дороги. Выбирая в трансмиссии более низкую передачу и повышая таким образом обороты мотора, водитель физически (передаточным числом) ограничивает скорость, до которой автомобиль может разогнаться. Это резко снижает риск заноса — машина едет стабильнее и безопаснее.
Торможение двигателем доступно на любых трансмиссиях: механических, классических АКПП, вариаторах — достаточно перевести селектор на одну-две ступени ниже. Даже гибриды эффективно тормозят двигателем, особенно в режиме принудительной зарядки батареи. Используйте этот приём на опасных участках дороги.
Торможение в повороте
А вот торможение (классическое, с помощью педали) в повороте, особенно на скользкой дороге — пример плохой водительской подготовки и недостаточного опыта. С зажатым в повороте тормозом может быстро развиться снос передней оси или занос задней, причём задолго до блокировки колёс — ABS здесь никак не поможет.
После каждого снегопада в Youtube появляются ролики, где можно услышать вскрики, обращённые к водителю: «Отпусти тормоз!» Но тормоз обычно не отпускают — психологически это трудно, когда машина скользит по льду. В итоге очередная машина становится жертвой Дня жестянщика.
Правильная техника торможения на скользкой дороге — заранее, до поворота, что требует от водителя правильно оценить нужную скорость. Сам поворот проходится под небольшим газом — в этом случае машина ведёт себя предсказуемо, не пытаясь соскользнуть с намеченной траектории. Этот принцип работает как на малых, так и на больших скоростях.
Зима — идеальное время для повышения водительского мастерства. Тренируйтесь, проверяйте теорию на практике и анализируйте отклик машины на ваши действия — так вы повысите шансы на безаварийную зиму.
Как правильно тормозить: передним или задним тормозом
Небольшая заметка по поводу торможения. Очень странно, что даже регулярно катающие велосипедисты не знают, как правильно тормозить. Когда я слышу, как кто-то советует начинающему ослабить передний тормоз или просто не пользоваться им, потому что можно кувыркнуться через руль, то мне хочется рвать и метать.
Основа активной безопасности в езде на велосипеде — это торможение. Друзья, если кто не знал или сомневался, запомните: основной тормоз на любом колесном транспортном средстве — передний! Особенно это касается двухколесной техники. У нас, в отличии от автомобилей, очень малая площадь контакта колеса с дорогой, и чтобы быстро остановиться, недостаточно силы тормоза.
При торможении основной вес приходится на переднее колесо, тогда как заднее разгружается в прогрессии. Что будет, если мы зажмем один задний тормоз, когда нам нужно резко остановиться? Правильно — заднее колесо заблокируется, а велосипед поскользит дальше. Именно потому, что заднее колесо в этот момент разгружено. Вторая проблема, вытекающая из низкой загрузки заднего колеса — это крайне малый диапазон тормозного усилия. То есть, аккуратно нажимаешь на ручку, а замедления почти нет, нажмешь сильнее, и колесо уже пошло на юз.
Поэтому, главным тормозом на велосипеде является передний, при экстренных остановках на него ложится три четверти работы. Учитесь дозировать тормозное усилие на переднем колесе, благо там действительно огромный диапазон между вкл/выкл. Задний тормоз используется только для стабилизации траектории движения, старайтесь также не тормозить им до блокировки, за исключением особых случаев, вроде маневра или медленного сползания с крутого склона.
Приучите себя к динамичной езде. Даже в прогулочном темпе не сидите на седле, как мешок с картошкой: на поворотах наклоняйте байк, при торможениях привставайте и переносите свой вес назад. Тренируйте экстренную остановку и спуск с горы. Чем быстрее вам нужно остановиться, тем дальше выносится корпус за сидение, то же самое и при крутых спусках. В особых случаях приходится повиснуть пятой точкой над задним колесом, причем сидение оказывается где-то около груди.
Такая поза позволяет не только максимально вынести вес назад, более равномерно загружая обе оси велосипеда, но и основательно упереться в педали, приподняв носки вверх. Таким образом вы сможете тормозить максимально жестко и интенсивно, смещенный назад центр тяжести не даст велосипеду перевернуться. Замечу, что умение пользоваться обоими тормозами крайне важно не только спортсменам на гонках, но и самым обычным катальцам на велодорожках.
Выбежавший ребенок, съезжающая во двор машина или просто мечущаяся собака заставляет нас принимать единственно верное решение за считанные доли секунды. Зажмёте обе ручки со всей силы — вас перекинет через руль, зажмёте задний тормоз — велосипед пойдет юзом, практически не теряя скорости. Только отработанный рефлекс, знание пределов торможения, умение управлять своим телом поможет вам резко скинуть скорость и свернуть в сторону, обделаться легким испугом и поехать дальше, вместо весьма тяжелых последствий.
Единственное исключение, когда я советую ослаблять передний тормоз, касается маленьких детей и очень старых людей. У этой категории велосипедистов нет достаточных рефлексов, чтобы справиться с управлением торможением. С очень большой вероятностью они кувыркнутся через руль, если придется экстренно останавливаться.
Еще один вопрос — с какой стороны должен быть передний тормоз: справа или слева. Традиционно так сложилось, что в странах с правосторонним движением передний тормоз располагается слева, а там, где движение левосторонне — наоборот. Я, как начавший во взрослой жизни кататься на велосипеде в Шотландии, привык к тому, что основной тормоз у меня под правой рукой.
Мне это кажется весьма логичным: у правши в правой руке более тонкая моторика, и дозировать тормозное усилие на ручке удобнее ею. На самом деле это лишь дело привычки, если человек начал кататься на велосипеде, где передний тормоз слева, то скорее всего это ему и удобнее.
Надеюсь, мои читатели-начинающие велосипедисты поняли, насколько важно научиться правильно тормозить. Тренируйтесь сами и научите детей — полезные привычки нужно прививать смолоду.
На моем сайте будет опубликовано еще немало полезной для путешественников и велосипедистов информации, чтобы не потерять друг друга, получайте от меня извещения о новых статьях.
Читать также:
Чтобы не потерять этот сайт из виду: пройдите по ссылке — вы получите извещение о выходе новой статьи на емейл. Никакого спама, отписаться можно в пару кликов.
Сказать спасибо за статью можно репостом в Фейсбуке или Вконтакте:
Как работают автомобильные тормоза — Искусство мужества
Добро пожаловать обратно в Gearhead 101 — серию статей по основам работы автомобилей для новичков в автомобилестроении.
Если вы следили за Gearhead 101, вы знаете, как работает двигатель автомобиля, как двигатель передает генерируемую мощность через трансмиссию и как механическая или автоматическая трансмиссия функционирует как своего рода распределительный щит между двигателем и трансмиссия.
Сегодня мы собираемся обсудить автомобильную систему, которую вы используете сотни раз в день, выход из строя которой может убить или серьезно повредить вам.
Я говорю о ваших тормозах.
Превращение движения в тепло
Физика автомобильных тормозов довольно проста. Чтобы замедлить и остановить автомобиль, ваша тормозная система преобразует кинетическую энергию (движение ваших колес) в тепловую энергию посредством трения, прикладываемого тормозами к колесам. Как только вся кинетическая энергия колес будет преобразована тормозами в тепловую, ваш автомобиль остановится.
Довольно просто.
Но есть два разных способа снять шкуру с этого кота, превращающего движение в тепловую энергию, и несколько других частей, которые позволяют им обоим работать.
Детали тормозной системы автомобиля
Педаль тормоза. Вы знакомы с педалью тормоза. Это рычаг, на который вы нажимаете ногой, чтобы замедлить и остановить машину. Педаль тормоза на большинстве современных автомобилей подключается к. . .
Усилитель тормозов. Сегодня у большинства автомобилей есть так называемые «механические тормоза». Тормоза с усилителем увеличивают силу нажатия на педаль, которая применяется к остальной тормозной системе. Это означает, что вам не нужно слишком сильно нажимать на педаль тормоза, чтобы ваш автомобиль замедлился или остановился.Усилитель тормозов — это то, что делает силовые тормоза, силовые тормоза.
Существует два типа усилителей тормозов: вакуумные усилители и гидроусилители . Бустеры с вакуумным приводом создают вакуум, используя воздухозаборник двигателя. Этот вакуум увеличивает силу, создаваемую при нажатии на педаль, которая применяется к поршням в главном цилиндре (подробнее об этом чуть позже). Усилители с гидроусилителем используют гидравлическое давление от гидроусилителя рулевого управления вашего автомобиля для увеличения усилия, действующего на главный цилиндр.
Итак, вы нажимаете педаль тормоза. Сила, создаваемая этим действием, усиливается усилителем тормозов. Усилитель тормозов передает эту силу на. . .
Главный цилиндр. Если вы заглянули под капот своей машины, вы, вероятно, видели главный цилиндр, но не знали, что он так называется. Главный цилиндр удерживает тормозную жидкость вашего автомобиля. Тормозная жидкость проходит через тормозные магистрали к каждому колесу вашего автомобиля. Когда вы нажимаете педаль тормоза, энергия усиливается усилителем тормозов, который, в свою очередь, перемещает поршень внутри главного цилиндра, который, в свою очередь, выталкивает тормозную жидкость из главного цилиндра в тормозные магистрали, идущие к каждому колесу.Затем жидкость приводит в действие тормоза ваших колес.
Главный цилиндр обеспечивает передачу одинаковой гидравлической мощности на все четыре тормоза. Если один тормоз будет развивать большую мощность, чем другой, это приведет к неравномерному тормозному давлению, что вызовет небезопасное замедление или остановку. Представьте, что случилось бы с вашей машиной, если бы ваши правые колеса тормозили быстрее, чем левые. Вы бы рыбачили или, возможно, перевернули машину.
Большинство современных главных цилиндров разделены на два резервуара, каждый из которых заполнен тормозной жидкостью.Это называется двойной тормозной системой . Он действует как отказоустойчивый в случае утечки или блокировки жидкости в передних или задних тормозах.
На заднеприводных автомобилях один резервуар главного цилиндра имеет линии, ведущие к передним колесам; другой резервуар имеет трубопроводы, идущие к задним колесам. Если в трубопроводах, ведущих к передним колесам, произойдет утечка, жидкость все равно будет поступать из резервуара к задним колесам.
В переднеприводных автомобилях используется гидравлическая система с диагональным разделением.Это потому, что в переднеприводных автомобилях передние тормоза выполняют 90% торможения. Если бы у автомобиля с передним приводом вышли из строя оба передних тормоза, вам было бы очень трудно сбавить скорость и остановиться. Чтобы гарантировать, что хотя бы один передний тормоз остановит автомобиль в случае утечки или блокировки, переднее правое колесо и заднее левое колесо связаны вместе, а переднее левое колесо связано вместе с задним правым колесом.
Конечно, если оба резервуара и выходящие из них тормозные магистрали протекают или забиты, ни один из тормозов не будет работать.Это то, что называется катастрофическим отказом тормозов.
Тормозные магистрали. Тормозные магистрали — это стальные трубки, которые выходят из главного цилиндра и идут к каждому из четырех тормозов на колесах вашего автомобиля. Тормозные магистрали передают тормозную жидкость либо в барабанный, либо в дисковый тормоз. Давление жидкости приводит в действие тормоза.
Барабанные тормоза. На автомобилях используются два типа тормозных устройств: барабанные и дисковые. Барабанные тормоза используются в автомобилях с 1900 года и используются до сих пор.Барабанные тормоза прикрепляют к колесу. Внутри барабана находятся две термостойкие колодки, называемые тормозными колодками. Когда вы нажимаете педаль тормоза, тормозная жидкость попадает в колесный цилиндр барабанного тормоза . Затем жидкость приводит в действие два маленьких поршня внутри колесного цилиндра, которые выталкивают тормозные колодки и прижимают их к тормозному барабану. Подушечки замедляют барабан, а барабан (который прикреплен к колесу) замедляет колесо.
У барабанных тормозов несколько преимуществ: они дешевы в изготовлении и ремонте, для их активации требуется меньшее гидравлическое давление, и они могут служить дольше, чем дисковые тормоза.
Как упоминалось выше, барабанные тормоза все еще используются на автомобилях. Если у автомобиля есть барабанные тормоза, вы обычно найдете их на задних колесах автомобиля.
Дисковые тормоза. Одним из недостатков барабанных тормозов является их автономность. Тепло, создаваемое трением в тормозных колодках, остается внутри барабанных тормозов. В тяжелых условиях и при частом торможении барабанные тормоза могут сильно нагреваться. Если тормоза становятся слишком горячими, они больше не могут создавать трение, необходимое для замедления автомобиля.
Чтобы решить эту проблему, инженеры разработали дисковый тормоз.
Дисковые тормоза работают довольно просто. Вы нажимаете педаль тормоза, и тормозная жидкость направляется к поршню дискового тормоза. Поршень заставляет суппорты сжимать диск или ротор. Колодки внутри суппортов создают трение, которое замедляет вашу машину.
Вместо того, чтобы давить на барабан для замедления автомобиля, суппорты дисковых тормозов сжимают тормозные колодки и в направлении металлического диска, прикрепленного к колесу.Использование суппортов помогает улучшить торможение. Во-первых, это позволяет создавать большее давление, что способствует увеличению трения. Во-вторых, конструкция дискового тормоза открытая. Тормоза не внутри барабана. Это позволяет воздуху охладить их намного быстрее, что также увеличивает трение. Наконец, конструкция позволяет увеличить площадь поверхности тормозной колодки, что также способствует увеличению трения.
Дисковые тормоза впервые были применены на гоночных автомобилях в 1951 году. В 1955 году они начали появляться на автомобилях массового производства.К 1980-м годам в большинстве автомобилей использовались дисковые тормоза, по крайней мере, на передних колесах.
Когда вы тормозите, ваши передние колеса делают большую часть работы по остановке автомобиля, потому что весь импульс направлен на передние колеса. Поскольку большую часть торможения выполняют передние колеса, производители устанавливают дисковые тормоза на передние колеса, потому что они лучше тормозят, чем барабанные.
Собираем все вместе
Итак, давайте соберем все части тормозной системы вместе.
Вы нажимаете педаль тормоза.Это активирует усилитель тормозов, который увеличивает усилие педали тормоза. Эта сила передается на главный цилиндр. Поршень в главном цилиндре выталкивает тормозную жидкость через тормозные магистрали к каждому колесу.
Если колесо оснащено барабанным тормозом, тормозная жидкость будет взаимодействовать с поршнем в колесном цилиндре, который активирует другой поршень, который вытолкнет тормозные колодки на тормозной барабан. Автомобиль замедляется или останавливается. Когда вы отпускаете педаль тормоза, тормозная жидкость возвращается в главный цилиндр, и тормоза отпускаются.
Если колесо оснащено дисковым тормозом, тормозная жидкость активирует поршень, который заставит суппорты с тормозными колодками прижаться к диску или ротору, прикрепленному к колесу, замедляя автомобиль. Когда вы отпускаете педаль тормоза, тормозная жидкость возвращается в главный цилиндр, в результате чего суппорты дискового тормоза снова открываются.
Вот вкратце, как работают тормоза вашего автомобиля.
А как насчет антиблокировочной системы тормозов?
Но подождите. .. есть больше. Скорее всего, у вашего автомобиля есть антиблокировочная система тормозов (ABS). До появления ABS, когда вы нажимали на тормоз, ваши колеса полностью останавливались. Они заперты. Это привело к заносу ваших шин. Проскальзывающая шина практически не дает вам возможности управлять автомобилем. Таким образом, если вы в 1950 году водили машину и вам пришлось внезапно нажать на тормоз, чтобы не сбить ребенка, выбежавшего на середину улицы, вы все равно поскользнулись бы вперед и не смогли бы управлять автомобилем. влево или вправо. Если вы хотите избежать заноса при использовании тормозов на старых автомобилях, вам придется многократно накачивать тормоз (чтобы многократно отпускать и блокировать колеса), что легче сказать, чем сделать.
Чтобы избежать пробуксовки шин, АБС использует компьютер и датчики рядом с каждым колесом для контроля скорости вращения колес. Когда вы сильно нажимаете на педаль тормоза, система ABS независимо проверяет скорость каждого колеса. Если одно колесо движется медленнее, чем другие, это означает, что это колесо, вероятно, заблокировано. Таким образом, система ABS снизит гидравлическое давление, подаваемое на этот тормоз, что позволит ему снова повернуться, предотвращая занос и позволяя вам сохранять управляемость.
Вы знаете, что ваша АБС работает, потому что, когда вы нажимаете педаль тормоза, вы можете почувствовать пульсацию тормоза.Не пугайтесь. Продолжайте оказывать давление. Не стоит качать тормоза на автомобилях с АБС, иначе они не будут работать должным образом.
Когда вы покупаете новую машину, всегда полезно испытать ее систему ABS, чтобы вы немного не испугались, когда впервые почувствуете, что она включается. Вы можете сделать это, проехав по пустой парковке, когда идет дождь или снег (что вызовет небольшой занос) и нажав на тормоза.
Теги: АвтомобилиКАК РАБОТАЮТ ТОРМОЗА? Часть 1 — Основы торможения
Опубликовано 15 ноября 2010 г. автором Defensive Driving | in Советы по безопасному вождениюТорможение кажется довольно простым: вы нажимаете педаль, и машина останавливается.Если вы похожи на меня, вы никогда не задумывались дважды о том, как небольшое движение вашей стопы может остановить целую машину. Однако тормозные системы — это элегантные, изобретательные и сложные системы. С помощью нескольких основных принципов физики малейшее усилие с вашей стороны может быть увеличено до силы, достаточной для остановки машины.
Как и многие другие системы в вашем автомобиле, тормоза работают на гидравлической системе. В гидравлической системе жидкость под давлением проходит через трубки, цилиндры и т.п., чтобы передавать усилие от одного места (педаль) к другому (тормозное устройство.) В автомобилях используются разные виды тормозов: барабанные, дисковые и механические. Многие автомобили используют комбинацию тормозов с барабанными тормозами на задних колесах и дисковыми тормозами на передних колесах. Ниже я подробно расскажу о каждом из этих видов тормозов. Однако сначала я хочу начать с объяснения основных принципов, делающих возможными тормоза.
Основы торможения
Сила нажатия ногой на педаль тормоза сама по себе недостаточна, чтобы остановить машину. В результате ваша тормозная система должна умножать усилие, которое вы прикладываете к системе, чтобы большее усилие создавалось на тормозном устройстве.Это достигается за счет применения рычага и увеличения гидравлической силы.
Педаль тормоза работает как рычаг, устройство, в котором планка или стержень соединены с шарниром. (См. Рис. 1) Когда сила прилагается к «длинной» стороне рычага, большее усилие создается в противоположном направлении на «короткой» стороне.
Рисунок 1: Простой рычаг
Как видно из диаграммы, увеличение силы прямо пропорционально уменьшению расстояния.Если длинная сторона рычага вдвое длиннее короткой стороны, то на короткой стороне будет создаваться в два раза больше силы.
В тормозной системе автомобиля рычаг, прикрепленный к педали тормоза, умножает силу, создаваемую вашей ногой, перед передачей этой силы в гидравлическую систему, где сила подвергается дальнейшему умножению.
Гидравлическая система, например та, которая приводит в действие тормоза, использует несжимаемую жидкость. Это означает, что когда к этой жидкости прилагается сила, она не может стать плотнее.Вместо этого он должен перемещаться с одного места на другое. В случае тормозов эта жидкость представляет собой особый вид масла, которое не кипит при высоких температурах и не загустевает при низких. Тормозная жидкость хранится в специальном резервуаре наверху главного цилиндра, устройство, о котором я расскажу ниже. (См. Fi
Рисунок 2: Бачок тормозной жидкости и главный цилиндр
По сути, гидравлика в ваших тормозах работает как гигантский шприц: когда вы прикладываете давление к поршню с одной стороны, жидкость передает то же самое. давление на поршень на другом конце.(См. Рисунок 3)
Рисунок 3: основная гидравлическая система
Когда я нажимаю на поршень левого цилиндра на определенную величину, поршень в цилиндре справа будет подняться на ту же сумму. Сила передается от левого поршня к правому поршню, хотя направления меняются на противоположные — как в рычаге.
Однако вам не нужно иметь один «входной» цилиндр для каждого «выходного» цилиндра; в этом случае вам нужно нажать четыре педали тормоза вместо одной.В гидравлической системе тормозов один «главный цилиндр» может использоваться для передачи мощности нескольким «подчиненным цилиндрам». (См. Рисунок 4)
Рисунок 4: «главный» и «подчиненный» цилиндры
Обратите внимание, что трубы или трубки, соединяющие цилиндры, могут быть длинными, скрученными и наматывающимися. какими они должны быть, чтобы змеиться от педали тормоза к колесам; сила будет точно так же передаваться через жидкость.
Итак, как эта система умножает силу? Помните, что сила и расстояние могут быть взаимозаменяемыми. Если я приложу определенную силу на большом расстоянии, я приложу большую кумулятивную силу, чем если бы я приложил ту же силу на более коротком расстоянии. В результате, если мы еще сильнее нажмем поршень в первом цилиндре, но не позволим второму цилиндру подняться на такую же величину, то мы создадим большее усилие во втором цилиндре.(См. Рис. 5)
. Мы можем прижать первый поршень к нижней части цилиндра; однако это будет пропускать только достаточно жидкости, чтобы поднять второй поршень на часть пути вверх по его цилиндру. В результате сила, направленная вверх справа, будет намного больше, чем сила, направленная вниз слева.
Когда эта гидравлическая система сочетается с системой рычагов, вы можете добиться значительного увеличения усилия. (См. Рисунок 6)
Рисунок 6: простая тормозная система
В этой системе расстояние от педали тормоза до шарнира в четыре раза превышает расстояние от головки поршня до вращаться. (Обратите внимание, что оба «выхода» могут быть с одной стороны от оси поворота, что позволяет вам иметь входные и выходные силы, действующие в одном направлении.) Это увеличивает входную силу в четыре раза.
Затем обратите внимание, что диаметр входного цилиндра Y составляет одну треть окружности тормозного цилиндра (выходной). Это увеличивает силу на девять. Взятые вместе, эта система производит выходную силу, которая в 36 раз превышает входную!
Итак, как эта сила влияет на остановку автомобиля? Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно очень кратко рассмотреть еще пару идей из школьной физики.Помните, что энергия не разрушается; скорее, он меняется от одной формы к другой. Когда автомобиль движется, он имеет кинетической энергии . Чтобы остановить машину, нам нужно превратить это в другой вид энергии. Тормоза преобразуют кинетическую энергию автомобиля в тепло или тепловую энергию .
Они делают это, применяя трение к элементу в колесах автомобиля. Трение — это свойство объектов, которое затрудняет (или упрощает) скольжение одного предмета по другому. Хотя многие поверхности кажутся нам более или менее гладкими, все они имеют шероховатость на микроскопическом уровне; когда поверхности трутся друг о друга, эти микроскопические пики и впадины «сцепляются» друг с другом, выделяя тепло.Чем «грубее» что-то, тем выше будет коэффициент трения. Тормоза автомобиля содержат очень «грубый» материал, то есть с высоким коэффициентом трения. Это позволяет тормозам довольно быстро преобразовывать кинетическую энергию в тепловую.
Главный цилиндр
Прежде чем мы перейдем к обсуждению различных типов тормозов, давайте посмотрим, что произойдет, если в этой системе возникнет утечка. Тормоза выходили из строя очень быстро. Поскольку вождение автомобиля сопряжено с повышенным риском (и поскольку тормоза имеют решающее значение для безопасности вождения), важно, чтобы эта гидравлическая система имела встроенную систему безопасности или резервную систему.Это достигается за счет оригинальной конструкции главного цилиндра. (См. Рисунок 7)
Рисунок 7: главный цилиндр
Обратите внимание, что эта система имеет два резервуара с тормозной жидкостью и две линии, идущие к тормозам. Когда вы нажимаете педаль тормоза, она прикладывает силу к первому поршню, который выталкивает жидкость по первой тормозной магистрали. Затем пружины передают мощность второму поршню, который проталкивает жидкость во вторую тормозную магистраль.
Теперь предположим, что у вас возникла утечка где-то в первой тормозной магистрали. Эта система не будет оказывать никакого давления. Однако первый поршень по-прежнему будет передавать мощность второму поршню через пружины, так что жидкость во второй тормозной магистрали будет сжиматься. Обратное будет, если произойдет утечка во второй тормозной магистрали. Конечно, если есть утечка, ваши тормоза не будут столь же эффективными; вы, вероятно, заметите, что вам нужно сильнее нажимать на педаль, чтобы добиться меньшего тормозного усилия.Тем не менее, ваши тормоза по-прежнему будут работать, чего не было бы без этой продуманной конструкции с двумя стволами.
Главный цилиндр подключен к другому сложному устройству, называемому комбинированным клапаном. Обсуду это чуть позже; Во-первых, прочтите часть 2 этой серии, чтобы рассмотреть два основных типа тормозов: дисковые тормоза и барабанные тормоза.
Чтобы узнать больше по широкому кругу тем, от «Как поменять шину» до «Как запустить машину», посетите веб-сайт DefensiveDriving.com, посвященный ресурсам для безопасного вождения!
Посетите эти сайты для получения дополнительной информации о безопасном вождении и безопасности деловых водителей.
← Ответственность за несчастный случай: кто виноват? | Машины скорой помощи →История тормозов | Знаете ли вы, что автомобили
Тормоз — это то, что позволяет людям управлять автомобилем для более безопасной езды. За более чем столетие тормозные системы превратились в более сложное устройство, адаптированное к различным дорожным условиям. Они являются ключевой частью удивительной технологии, из которой изготовлен автомобиль. Многие виды тормозов были разработаны с течением времени по мере развития автомобильных технологий.Здесь мы расскажем (каламбур) историю и различные типы тормозной техники. Таким образом, с помощью сканера obd2 очень легко обнаружить проблему с тормозной системой автомобиля.
Я подключил педаль акселератора в машине к стоп-сигналам. Я нажимаю на педаль газа, люди позади меня останавливаются, и я ухожу.
Комик Стивен Райт
1. Тормоза с деревянным блоком
Самая ранняя тормозная система состояла из простого рычага, который перемещал деревянный брусок к колесам.Этот метод был эффективен на колесах со стальным ободом, которые использовались в конных и паровых транспортных средствах. Этот тормоз мог остановить транспортное средство, которое двигалось со скоростью 10-20 миль в час в условиях ограниченного движения. Но когда братья Мишлен представили резиновые шины в конце 1890-х годов, колеса со стальными ободами устарели, как и тормоза с деревянными блоками. Это стало бесполезным, потому что дерево заземляло резину.
2. Тормоза барабанные механическиеМеханический барабанный тормоз, который считается основой современной тормозной системы, был разработан в 1902 году французским производителем и пионером автомобильной промышленности Луи Рено.Однако первым или одним из первых, кто подумал, что обернутый тросом барабан, прикрепленный к шасси автомобиля, можно использовать для остановки движения, был Готлиб Даймлер. Он создал эту первую концепцию барабанного тормоза в 1899 году.
В 1901 году Вильгельм Майбах сконструировал первый Mercedes с простым механическим барабанным тормозом, в котором стальные тросы были намотаны на барабаны задних колес и приводились в действие ручным рычагом. Но именно Луи Рено изобрел барабанный тормоз, ставший стандартом для автомобилей.
Барабанные тормоза работают, поскольку тормозные колодки создают трение за счет трения о внутреннюю поверхность тормозного барабана, прикрепленного к колесу. Есть тормоза, сжимающиеся снаружи, в которых тормозная лента окружает барабан; и есть также тормоза, расширяющиеся изнутри, в которых башмаки прижимаются наружу к барабану.
Однако у внешних барабанных тормозов есть ряд существенных недостатков. Иногда, когда водители поднимались вверх по холмам, тормоза откручивались и давали дорогу, заставляя автомобиль откатываться назад.Кроме того, поскольку эти тормоза подвергаются воздействию внешних элементов, таких как пыль и вода, они будут чаще изнашиваться. Они недолговечны и требуют частой замены. Затем производители сосредоточились на создании барабанных тормозов с внутренним расширением, обеспечивающих срок службы тормозов на 1000 миль и более.
3. Расширяющиеся внутренние колодочные тормозаДо изобретения раздвижного внутреннего колодочного тормоза все тормозные системы устанавливались вне транспортного средства. Это поместило колодки внутрь барабанного тормоза, чтобы пыль, вода и другие элементы не попадали внутрь, а процесс торможения оставался эффективным.Это очень важное нововведение в истории тормозных систем.
4. Гидравлические тормозаВ 1918 году Малькольм Лугхед (который позже изменил свое имя на Lockheed в 1926 году) предложил концепцию четырехколесной тормозной системы с использованием гидравлики. Используя цилиндры и трубки, Lockheed использовал жидкости для передачи усилия на тормозную колодку при нажатии педали. Водителю требовалось гораздо меньше усилий для торможения.
Гидравлическая тормозная система была впервые установлена на все четыре колеса автомобиля Duesenberg модели A в 1921 году.Тем не менее, это было связано с проблемами утечки жидкости, но инженеры из Maxwell Motor Corporation создали резиновые манжеты, чтобы помочь решить эту проблему. В 1923 году улучшенные тормоза Lougheed предлагались в качестве дополнительной модернизации автомобиля Максвелла-Чалмерса за 75 долларов. Эта новая конструкция тормозов также использовалась в автомобилях Chrysler с 1924 по 1962 год.
Другие производители автомобилей последовали за Chrysler с 1924 года. Американские модели Chrysler Six Phaeton B-70 и британские Triumph 13/35 были следующими моделями автомобилей, оснащенными улучшенными четырехколесными гидравлическими тормозами.Затем, к 1931 году, американские производители, такие как Dodge, Chrysler’s DeSoto, REO, Franklin Graham и Plymouth, начали производить свои автомобили с гидравлическими тормозами.
Но Ford и General Motors по-прежнему использовали механические тормоза. К середине 1930-х годов GM перешла на гидравлические тормоза Bendix и предложила механическую тормозную систему с полным приводом. Позже, когда все больше производителей предпочли гидравлические тормоза механическим тормозам, Бендикс в конечном итоге приобрел компанию Lockheed, производящую гидравлические тормоза, и поэтому GM перешла на использование гидравлических тормозов на всех своих автомобилях.Между тем Ford был последним производителем, принявшим гидравлику. У них были механические тормоза, приложенные к барабану внутри трансмиссии, и они использовали их до 1938 года. Этот тип трансмиссии не следует путать с восстановленной автоматической коробкой передач, которая прикреплена к двигателю
. 5. Тормоза дисковыеДисковый тормоз был изобретен за несколько десятилетий до того, как стал популярным. В 1898 году Элмер Амброуз Сперри сконструировал электромобиль с дисковыми тормозами передних колес, построенный Cleveland Machine Screw Co.Дисковые тормоза работают как велосипедные, когда суппорт с тормозными колодками зажимает диск или ротор. Однако в 1902 году эту идею запатентовал английский инженер Уильям Ланчестер. Самым большим недостатком его изобретения был ужасный визг, производимый медными тормозными накладками, скользящими по металлическому диску. Спустя пять лет другой британец по имени Герберт Фруд решил проблему шума, облицовав колодки долговечным асбестом, который продолжали использоваться в автомобильных тормозах до 1980-х годов.
Тем не менее, дисковые тормоза еще не пользовались популярностью. Его начали широко использовать в Европе только в 1950-х годах, когда увеличивались вес и скорость транспортных средств, в результате чего гидравлические тормоза становились менее эффективными в распределении тепла. Дисковые тормоза впервые были интегрированы в Chrysler Imperial с 1949 и 1953 годов и впервые использовались с гидравлическими функциями.
В США Crosley Motors стала первым американским производителем дисковых тормозов. В 1949 году его оснастили моделью Hotshot Кросли, но производство было прекращено в 1950 году.В этих тормозах, созданных компанией Auto Specialists Manufacturing Company (Ausco), использовались сдвоенные диски, которые раздвигаются и трутся о внутреннюю часть чугунного барабана. Требовалось меньшее давление на педаль, чем у суппортов, и обеспечивалась большая поверхность трения, чем у барабанных тормозов.
В 1962 году компания Bendix произвела впечатление на промышленность, поставив четырехколесные дисковые тормоза в качестве стандартной комплектации для высокопроизводительного Studebaker Advant и в качестве дополнительного оборудования для моделей Hawk и V8 Lark. Другим автомобилям потребовалось всего несколько лет, чтобы принять на вооружение дисковые тормоза, поскольку увеличивающаяся скорость и размер автомобилей больше не соответствовали возможностям барабанных тормозов.
В 1960-х годах многие производители автомобилей по всему миру начали заменять барабанные тормоза дисковыми. Среди компаний, которые первыми сделали это в своих странах, были итальянская Lancia в 1960 году, немецкая Mercedes-Benz в 1961 году, французская Renault в 1962 году, японская Nissan в 1965 году и шведская Volvo в 1966 году.
Чтобы получить наилучшие впечатления от торможения с помощью лучших передовых тормозов для вашего автомобиля, посетите AutoLovins.
6. Антиблокировочная система тормозовАнтиблокировочная (противоскользящая) тормозная система, или ABS, была создана, чтобы помочь прежним тормозным системам предотвратить блокировку тормозов во время использования.Это функция безопасности, в которой используются датчики скорости, которые определяют, когда вот-вот произойдет блокировка. Затем он запускает систему гидравлических клапанов, чтобы уменьшить давление тормоза на одно колесо, предотвращая вращение автомобиля. Эта система изменила принцип работы тормозов и позволяет водителю лучше контролировать машину.
Антиблокировочная система тормозов была впервые представлена французским инженером и пионером авиации Габриэлем Вуазеном в 1929 году для использования в самолетах. В 1936 году компании Bosch и Mercedes-Benz усовершенствовали ее, сделав электронную тормозную систему для Mercedes.
В 1958 году Road Research Laboratory (RRL) и Dunlop разработали практичную механическую АБС для автомобиля и испытали ее на Jaguar Mark VII, оснащенном дисковыми тормозами. Лишь в 1966 году система ABS была установлена на серийный автомобиль — спортивный седан Jensen FF из Великобритании.
Между тем, в США Ford предложил систему противоскольжения в качестве опции для Lincoln Continental Mark II 1954 года. Однако его производство было очень дорогим, поэтому оно стоило слишком дорого и вскоре было снято. В 1968 году Ford представил аналоговую антиблокировочную тормозную систему Sure-Track, которая работала только на задних колесах.Эта система использовала датчики колес, которые передавали данные на транзисторный компьютер, установленный за перчаточным ящиком. Затраты на производство были все еще слишком высоки, поэтому изначально он предлагался в качестве опции для Thunderbird, пока не стал стандартным для Mark III 1970 года.
Bosch и Mercedes обновили свою антиблокировочную тормозную систему 1936 года и установили ее на Mercedes S-Class 1978 года. Это была полностью электронная, четырехколесная и многоканальная система, которую другие компании вскоре построили на большинстве автомобилей.
7.Тормоза на четыре колесаПо мере увеличения скорости транспортных средств производители начали искать улучшения в тормозах. Одно из первых нововведений произошло в 1903 году, когда на голландскую модель Spyker мощностью 60/80 л.с. были установлены тормоза на четыре колеса.
Итальянский автопроизводитель Isotta Fraschini Company также был одним из первых производителей автомобилей с четырехколесными тормозами после изобретения Арролом-Джонстоном из Шотландии модели автомобиля мощностью 15,9 л.с., в которой использовалась такая же тормозная система. Патент на тормоз был выдан в 1910 году Джустино Каттанео из Isotta Fraschini.
Еще одна разработка возникла в США в 1915 году, когда Duesenberg создал автомобили с внутренними тормозами как на передние, так и на задние колеса. Автомобили, которые могли разогнаться до 80 миль в час сразу, участвовали в гонке Elgin Road. В 1919 году испанская автомобильная компания Hispano-Suiza использовала одну ножную педаль для управления четырехколесными тормозами в своей модели H6B. До этого было обычным требованием одновременно задействовать отдельный ручной и ножной тормоз.
На автосалоне в Нью-Йорке в 1923 году только Дьюзенберг и Рикенбакер имели автомобили с четырехколесными тормозами.В следующем году количество производителей, участвующих в мероприятии, которые предлагали тормоза для четырех колес, увеличилось до 26. К 1980-м годам большинство автомобилей было оснащено дисковыми тормозами с полным приводом
8. Тормоза с усилителемТормоз с усилителем является стандартной функцией большинства современных автомобилей, и мы даже не задумываемся о его происхождении. Фактически это была одна из самых ранних инноваций с тормозами — автомобильный производитель Tincher из Чикаго впервые сделал систему помощи при торможении доступной в 1903 году.Он использовал небольшой насос для сжатия воздуха и остановки автомобиля, и вы также можете использовать тот же насос, чтобы накачать шины с DrivenWheels.com или подать сигнал свистка.
Серийный автомобиль Pierce-Arrow 1928 года имел вакуумный усилитель тормозов — тормоза Bragg-Kliesrath, изобретенные Виктором Клисратом из Bendix и гонщиком Калебом Брэггом. Этот усилитель тормозов с вакуумным усилителем изначально предназначался для авиации. Впускной коллектор создавал разрежение, необходимое для уменьшения усилия, необходимого для включения тормозов.
Известная нам сегодня тормозная система с вакуумным усилителем возникла в 1927 году, когда бельгийский инженер Альберт Девандре изобрел сервотормоз или систему усилителя тормозов, которую он назвал «Девандре». В том же году автомобили Chandler поставлялись с вакуумным усилителем Westinghouse. К 1930-м годам барабанные тормоза с вакуумным усилителем были установлены в автомобили Cadillac, Lincoln, Mercedes, Duesenberg и Stutz. Но барабанные тормоза оставались стандартом в то время, потому что они работали хорошо и были дешевле в производстве, чем дисковые тормоза.
В то время как тормоза с усилителем мощности были самым популярным типом тормозов с усилителем, начали появляться и другие системы торможения с усилителем. Система Hydrovac стала доступна в 1940-х годах. Когда водитель давил на педаль тормоза, давление жидкости увеличивалось в рабочем цилиндре и колесных цилиндрах.
Между тем, существует также система Hydroboost, в основе которой лежит насос рулевого управления с гидроусилителем. Усилитель мощности Bendix — Treadle Vac — был установлен на половице прямо под педалью тормоза и был доступен на всех автомобилях GM в течение 50-х годов, а также на моделях Lincoln, Mercedes, Hudson, Nash, Mercury и Edsel.Treadle-Vac был однолинейной системой, а это означало, что отказ любого шланга или соединения мог повредить всю систему.
9. Саморегулирующиеся тормозаВ 1925 году у Cole Motor были самые ранние (или, вероятно, одни из самых ранних) саморегулирующиеся тормоза. Они установили его на Series 890 Cole в последний год их производства. Примерно в те же годы за дополнительную плату компания Jowett Cars также установила свои саморегулирующиеся тормоза на все четыре колеса своих моделей Sedan, B cabin и Touring.
Саморегулирующиеся тормоза не появлялись снова до 1946 года, когда Студебеккер использовал механизм Wagner Electric. Благодаря функции саморегулирования накладки изнашивались, а штифт и рычаг перемещались против натяжной пружины, которая зацеплялась с регулировочным клином, который слегка перемещал накладки и удерживал их на одинаковом расстоянии от барабанов. Этот тип тормозов был включен в Mercury 1957 года, на Edsel 1958 года и в автомобили AMC середины 1960-х годов. Его рекомендовали покупателям, которые хотели избежать частой и дорогостоящей регулировки тормозов.
10. Автоматические тормозаВ 2006 году Mercedes выпустил дополнительное обновление с системой Brake Distronic Plus, в которой использовался радар дальнего и ближнего действия, который может остановить автомобиль, даже если водитель не коснется педали тормоза, чтобы предотвратить столкновения. Эта технология быстро развивается, и ее можно найти в стандартной комплектации для моделей более высокого уровня и в качестве опций для моделей более низкого уровня. По мере того, как движение к самостоятельному вождению продолжается, интеллектуальное автоматическое торможение должно стать обычной автомобильной технологией.
Очень важно соблюдать перерывы. Вы должны найти магазин с отличной репутацией по работе с тормозами и автомобилями в целом. Например, вы можете получить помощь с тормозными колодками в автосервисе n7 и других замечательных местах. Это особенно верно в отношении более современных тормозных систем, вы действительно хотите быть уверены, что у вас есть квалифицированная помощь.
Если вы любите мотоцикл или парень, наши друзья с youngchoppers.com могут дать вам то, что вы ищете.
Общая история тормозной техники
Первые следы тормозных механизмов были испытаны в 1800-х годах.Эти ранние тормоза совершенно не похожи на высокотехнологичные тормоза на современных автомобилях. С момента своего появления тормозные системы претерпели огромные изменения, снизив риск автомобильных аварий и тем самым повысив безопасность пассажиров.
Из-за различных форм тормозов, которые развивались за последние два столетия, история не указывает ни на одного человека в качестве изобретателя тормозной системы. Все разработчики этих различных тормозов преследовали одну главную цель: они хотели дать людям возможность управлять своими автомобилями.Это стремление к более безопасному вождению продолжается и в 21 веке, с учетом новых целей и инициатив. Изучение исторической временной шкалы тормозного диска в том виде, в каком мы его знаем, показывает, насколько далеко продвинулась эта технология.
Тормоза с деревянным блоком
Первая тормозная система состояла просто из деревянного бруска и рычага. Когда водители хотели остановить свои автомобили, им приходилось нажимать на рычаг, чтобы деревянный брусок стучал по колесам, постепенно останавливаясь.Когда этот метод тормозной техники был распространен, конные экипажи и автомобили с паровой тягой использовали колеса со стальными ободами.
В 1895 году компания Michelin представила «Éclair», первый автомобиль с пневматическими резиновыми шинами, согласно Michelin. Поскольку резиновые шины стали популярными, система деревянных блоков устарела.
Ранние тормозные технологии работали на конных экипажах, а также на ранних автомобилях. Механические барабанные тормоза
Эта разработка была первым следом системы, напоминающей современные тормозные технологии.Инвентарь Готлиб Даймлер придумал идею обернуть трос вокруг барабана, чтобы остановить движение шин. Несмотря на концепцию этой системы Daimler, французского производителя Луи Рено часто называют основным производителем барабанных тормозов в 1902 году.
Барабанный тормоз был более отзывчивым, чем его предшественник из деревянных блоков. Несмотря на инновационные различия между этими двумя ранними формами тормозных систем, производители знали, что тормозные технологии должны развиваться. Барабанные тормоза часто были менее эффективны в жару, пыль, снег и воду, поскольку они были внешними и могли быть повреждены элементами.
Внутренний колодочный тормоз
До этого нововведения все типы тормозов располагались снаружи автомобиля. Внутренний колодочный тормоз был первой системой, которая крепилась внутри автомобиля. Точно так же, как барабанный тормоз был оригинальным тормозом, напоминающим современные тормозные системы, внутренний колодочный тормоз добавил новый важный элемент: размещение тормозов внутри автомобиля.
Гидравлические тормоза
Малькольм Лугхед впервые представил концепцию использования гидравлики в тормозных системах в 1918 году, согласно Грегу Монфортон и партнеры.Когда водители нажимали на педаль, жидкости передавали силу поршням и тормозным колодкам. К концу 1920-х годов почти каждый производимый автомобиль использовал эту тормозную технологию, поскольку она делала торможение проще и эффективнее, чем предыдущие механические процессы.
Тормозные диски
Эта система существовала несколько десятилетий, прежде чем она стала основной в 1950-х годах. В 1902 году Уильям Ланчестер запатентовал тормозной диск. Поскольку размеры и скорость автомобилей увеличивались в связи с прогрессом автомобильной промышленности, тормозные технологии требовались для удовлетворения передовых требований к автомобилям.Гидравлические тормоза не справлялись с задачей по распределению тепла, исходящего от этих новых автомобилей.
Auto Evolution отметила, что Chrysler был первым производителем автомобилей, который использовал дисковые тормоза наряду с уже популярными гидравлическими тормозами в своей модели Imperial. Однако водители раскритиковали количество усилий, которые потребовались для работы с этой технологией. Десять лет спустя производители разработали систему торможения с усилителем, которая помогала перемещать поршень в главном цилиндре, поэтому водителям не нужно было так усердно работать, чтобы остановить свои автомобили.
Современные тормозные системы более безопасны и более отзывчивы, чем тормозные системы прошлого. Антиблокировочная система тормозов
ABS, самая популярная тормозная система последнего поколения, предотвращает блокировку тормозов. Эта технология определяет, когда тормоз вот-вот заблокируется, и реагирует, стимулируя гидравлические клапаны, чтобы снизить тормозное давление. ABS предоставляет современному водителю больше контроля, снижая вероятность несчастных случаев и травм.
Электрическое распределение тормозного усилия
EBD — это недавнее усовершенствование антиблокировочной тормозной системы.Производители понимают, что не каждое колесо должно работать так сильно, чтобы остановить транспортное средство, поскольку вес внутри транспортного средства редко распределяется равномерно. Некоторые колеса могут выдерживать более тяжелых пассажиров или груз, чем другие колеса, что требует большего тормозного усилия, чтобы транспортное средство не потеряло управление. Технология EBD позволяет измерять вес, который необходимо выдержать каждому колесу. Кроме того, он может мгновенно изменить количество мощности, необходимой для торможения.
Так же, как автомобили, на которых мы ездим, сильно изменились за последнее десятилетие, изменились и тормозные системы, обеспечивающие безопасность этих автомобилей.Чтобы узнать больше о безопасных технологиях торможения, запросите бесплатную консультацию по тестированию тормозов в Greening.
Проектирование и разработка автомобильных тормозов
ИСТОРИЯ АВТО
Автор Llewellyn Hedgbeth
Запуск машины с помощью рукоятки никогда не был легким, и остановить их тоже было непросто. Многие ранние автомобили использовали простые тормоза типа «ложка», такие как у экипажей: водитель полагался на систему рычагов, которая перемещала деревянный брусок к колесам.Они относительно хорошо работали на скорости 10-20 миль в час в условиях редкого движения. Однако к концу 1890-х годов, когда братья Мишлен выпустили резиновые пневматические шины, идея деревянных блоков оказалась бесполезной, потому что дерево довольно сильно измельчило резину.
В 1898 году предприимчивый изобретатель из Кливленда Элмер Амброуз Сперри сконструировал электромобиль с дисковыми тормозами передних колес, построенный Cleveland Machine Screw Co. С дисковыми тормозами суппорт с тормозными колодками зажимает ротор или диск, как велосипедные тормоза. .Тем не менее, человеком, которому приписывают изобретение дискового тормоза, был английский инженер Фредерик Уильям Ланчестер, который запатентовал эту идею в 1902 году. Однако самой большой проблемой с его тормозами, поскольку медные накладки тормозных колодок касались металлического диска, был ужасный визг. шум, который они производили. Еще пять лет понадобилось кому-то другому, чтобы вылечить проблему шума: Герберт Фруд, такой же британец, покрыл колодки долговечным асбестом. Фактически, асбест продолжал использоваться в автомобильных тормозах до 1980-х годов, когда его устранили проблемы со здоровьем и безопасностью.И все же дисковый тормоз не пользовался большой популярностью. Только в 50-х годах европейские автомобили начали широко использовать дисковые тормоза. В 1967 году Федеральный стандарт безопасности транспортных средств 105 установил специальные тесты производительности, которые привели к повсеместному внедрению дисковых тормозов на американских автомобилях в начале семидесятых. Но мы пока оставим дисковые тормоза и сосредоточимся на представленных позже, но изначально более популярных барабанных тормозах.
Механические барабанные тормоза
Первым или одним из первых, кто обмотал тросом барабан, прикрепленный к шасси автомобиля — основная идея барабанных тормозов — был Готлиб Даймлер в 1899 году.Вильгельм Майбах, конструктор первого Mercedes, в 1901 году использовал элементарные механические барабанные тормоза. Это были стальные тросы, намотанные на барабаны задних колес и управляемые ручным рычагом. Луи Рено, однако, является человеком, которому в 1902 году приписывают изобретение барабанного тормоза, который стал стандартом для автомобилей. В барабанных тормозах тормозные колодки создают трение за счет трения о внутреннюю поверхность тормозного барабана, прикрепленного к колесу. Существуют тормоза с внешним сжатием, в которых тормозная лента окружает барабан, и барабанные тормоза с внутренним расширением, в которых колодки, поддерживаемые задней пластиной, прижимаются наружу к барабану.
В США одним из первых производителей барабанных тормозов была компания A.H. Raymond Co. из Бриджпорта, штат Коннектикут, открытая в 1902 году как мастерская для четырех человек, производившая тормоза, тормозные накладки и накладки сцепления. К 1904 году переименованная в Royal Equipment Co., компания продолжала совершенствовать тормоза, особенно с использованием тормозных накладок из асбеста и медной проволоки, известных как Raybestos. Компания Raymond Co. могла заявить, что у нее были тормоза «двойного действия» — останавливающие движение как вперед, так и назад, и что теперь водитель мог выбрать внезапную или постепенную остановку.
В 1902 году Рэнсом Э. Олдс из Oldsmobile испытал раннюю конструкцию тормозов с внешним подрядчиком во время гонки на Риверсайд Драйв в Нью-Йорке. Конструкция требовала обертывания гибкой ленты из нержавеющей стали вокруг барабана заднего моста. Водитель нажал ножную педаль, установленную на полу, чтобы задействовать тормозную ленту, которая зажимала барабан. Олдс сравнивал тормозную мощность своей машины с тормозной системой шины (колодка, прикрепляемая к шине с помощью длинного рычага) для экипажа с четырьмя лошадьми и внутреннего барабана, расширяющейся конструкции башмака для безлошадного экипажа Victoria.Остановившись на скорости 14 миль в час, карета, запряженная лошадьми (которая на самом деле могла ехать не так быстро, как автомобили), остановилась в 77,5 футах, Victoria — в 37 футах, а Olds — в 21,5 футах. Результаты были достаточно впечатляющими: к 1903 году многие производители использовали тормозную систему Olds, а к 1904 году практически все производители перешли на внешние тормоза на каждом заднем колесе.
Однако у внешних тормозов были заметные недостатки. Иногда на холмах тормозная система могла откручиваться и отказываться, заставляя машину откатываться назад.Водители могли решить эту проблему, заставив пассажира выпрыгнуть и вклинить деревянную подушку под заднее колесо. Кроме того, поскольку тормоза подвергались воздействию элементов, они прослужили недолго и требовали частой замены. Тормоза проскальзывали в сырую погоду, и ежедневная грязь и сажа изнашивали их. Подумайте, как вы могли бы менять тормоза каждые пару сотен миль. Производителям не потребовалось много времени, чтобы вернуться к барабанным тормозам с внутренним расширением. Внутренние тормозные колодки, находящиеся под давлением, упирались в барабаны, предотвращая скатывание автомобилей на холмах назад.А поскольку детали были внутренними, тормоза могли прослужить 1000 миль и более.
Тормоза на 4 колеса
По мере увеличения скорости — и трафика — производители начали искать улучшения. Одна из них возникла в 1915 году, когда Duesenberg участвовал в гонках Elgin Road Race (спонсируемых компанией Elgin Watch Company). Благодаря нововведению, заключающемуся в применении внутренних тормозов как на передние, так и на задние колеса, водитель мог разогнаться до 80 миль в час на прямой, а затем тормозить на гораздо меньшей скорости, чтобы объехать крутые повороты.В 1919 году французская модель Hispano-Suiza H6B использовала одну ножную педаль для управления спаренными четырехколесными тормозами, что является отходом от общего требования, согласно которому водитель должен одновременно применять отдельный ручной и ножной тормоз. На Нью-Йоркском автосалоне 1924 года только Duesenberg и Rickenbacker предлагали четырехколесные тормоза. В конце 1923 года Чалмерс предложил их в качестве опции по цене 75 долларов, и вскоре после этого Buick, Cadillac, Chrysler и другие стали использовать тормоза для всех четырех колес. Хотя конкуренты, которые их не предлагали, заявляли, что эти тормоза небезопасны, они определенно должны были остаться.К 1980-м годам большинство автомобилей оснащалось дисковыми тормозами с полным приводом.
Гидравлические тормоза
Еще одно улучшение произошло в 1918 году, когда Малькольм Лугид (позже сменивший свое имя на Lockheed, прославившийся в авиации) изобрел гидравлическую тормозную систему. Механические тормоза, помимо того, что требовали от водителей приложения значительного усилия на педаль тормоза, не тормозили все колеса равномерно, что иногда приводило к потере управления. Используя цилиндры и трубки, Lockheed направил давление жидкости на тормозные колодки, прижимая их к барабанам.Чтобы задействовать эти тормоза, от водителя требовалось гораздо меньше усилий. Гидравлическая система была определенно улучшена, и авангардная модель A Duesenberg 1921 года была первым серийным автомобилем, в котором использовались гидравлические тормоза на четыре колеса. За ним последовали автомобили Chalmers в конце 1923 года. Уолтера Крайслера взяли на борт в Чалмерсе, чтобы улучшить его финансовую ситуацию, но вскоре после этого компания, тем не менее, разорилась. В 1924 году он возглавил Chrysler в первый год его существования и использовал четырехколесные гидравлические тормоза, основанные на принципе Lockheed, но полностью переработанные.Оригинальные тормоза Lockheed сильно протекали, в значительной степени из-за использования манжетных уплотнений из сыромятной кожи, в которых находилась гидравлическая жидкость. Поскольку сыромятная кожа со временем высыхала и сжималась, Chrysler заменил их резиновыми манжетами. Lockheed оценил это улучшение и разрешил Chrysler использовать его дизайн без лицензионных отчислений — при условии, что он также может добавить улучшения к оригинальной запатентованной конструкции Lockheed. Новый тип тормозов, известный как гидравлические тормоза Chrysler-Lockheed, использовался компанией Chrysler с 1924 по 1962 год.
Другие производители автомобилей последовали их примеру. В 1924 году Hupmobile Straight-8 поставлялся с четырехколесными гидравлическими тормозами, в то время как Six все еще имел механические тормоза. В 1926 году Штутц использовал гидростатические тормоза с шестью баллонами, заменяющими тормозные колодки, система, которая просуществовала всего год, прежде чем Штутц лицензировал гидравлические тормоза Lockheed. Гидростатические тормоза работали нормально, но в холодные зимы вода в системе замерзала. У гидравлических тормозов были определенные преимущества, но лишь немногие производители — среди них Dodge, Desoto, Auburn, Graham и Plymouth — использовали их к 1931 году.
Но GM и Ford по-прежнему использовали механические тормоза. Фактически, только в середине 30-х годов GM перешла на гидравлические тормоза Bendix. Винсент Бендикс, после встречи с французским инженером Анри Перро на европейском автосалоне в 1924 году, приобрел лицензию на производство механических тормозов и принял контракт Перро на поставку тормозов для GM. С улучшением конструкции Bendix предложил механическую тормозную систему с полным приводом, но раздоры были о том, какие тормоза лучше — механические или гидравлические.Бендикс, считая, что никому не нужна утечка жидкости на пол гаража, предпочитал надежные механические тормоза. Lockheed, однако, утверждал, что гидравлика означает меньшее заносление и в целом намного безопаснее механических тормозов. Поскольку все больше производителей предпочитали гидравлические тормоза механическим тормозам, Бендикс в конечном итоге приобрел компанию Lockheed Hydraulic Brake co. в 1930 и в середине 30-х GM перешла на гидравлические тормоза для всех своих автомобилей.
Отсутствие гидравлики для Ford в 30-е годы
Когда проектировали Ford Model A, Эдсель Форд оснастил их гидравликой.Однако когда его отец Генри Форд проехал на одном из них, удача сыграла. Ему досталась машина, которая была проверена ранее, и у нее была потрескавшаяся стропа, поэтому тормоза не выдерживали. Гидравлические тормоза в Ford не использовались — по крайней мере, до начала 1940-х годов.
Хотя Форд признавал, что нужны тормоза, он не думал, что нужны какие-то особенные вещи. Модель T, которая прибыла в 1908 году, имела рабочие тормоза, применявшиеся к барабану внутри трансмиссии, и Форд использовал эти механические тормоза до 1938 года.Фактически Ford был последним производителем автомобилей, перешедшим на гидравлику.
Ассистент торможения (усилитель тормозов)
Некоторые ранние инновации с тормозами сейчас кажутся намного опережающими свое время. К примеру, система экстренного торможения впервые появилась в 1903 году на Tincher из Чикаго. Небольшой насос сжатого воздуха, чтобы остановить машину, или, если хотите, тот же насос может накачать шины или засвистеть. Однако Pierce-Arrow 1928 года был первым серийным автомобилем, оснащенным вакуумным усилителем тормозов Bragg-Kliesrath.Калеб Брэгг и Виктор Клисрат в середине 20-х изобрели вакуумный усилитель тормозов для авиационной промышленности. Впускной коллектор создавал разрежение, необходимое для уменьшения усилия, необходимого для включения тормозов. Автомобили Chandler с 1927 по 29 год поставлялись с вакуумным усилителем Westinghouse, а к началу 30-х годов Lincoln, Cadillac, Duesenberg, Stutz и Mercedes также включали барабанные тормоза с вакуумным усилителем. Однако барабанные тормоза остались стандартными, поскольку они работали хорошо и были дешевле в производстве, чем дисковые тормоза.
Начиная с 40-х годов, начали появляться другие системы вспомогательного усилителя, а к 50-м годам были распространены механические тормоза. Такие системы, как Hydrovac, Hydroboost и Treadle-Vac (известные как Easamatic на Packards ’52–’56), были установлены на заводе. В системе Hydrovac, когда водитель нажимал педаль тормоза, давление жидкости увеличивалось в рабочем цилиндре и колесных цилиндрах. Повышенное давление активировало клапан, который, в свою очередь, активировал треугольный рычаг. Рычаг вращал клапаны, чтобы закрыть атмосферный клапан и открыть вакуумный клапан, втягивая вакуумный воздух в большую камеру и прижимая сильфон к клапану в рабочем цилиндре, чтобы увеличить давление жидкости на колеса.Это была настоящая система Руба Голдберга, но она работала.
Система Hydroboost, вместо использования вакуума, полагалась на мощность, вырабатываемую насосом гидроусилителя рулевого управления. Усилителем мощности Bendix был Treadle-Vac, установленный на половице прямо под педалью тормоза и доступный на всех автомобилях GM в 50-х годах, а также на моделях Edsel, Lincoln, Mercury, Hudson, Nash и Mercedes. Однако Treadle-Vac был однолинейной системой, а это означало, что отказ любого шланга или соединения мог повредить всю систему.В 1959 году предпочтительной системой стала установка усилителя мощности Delco-Moraine, установленная высоко на брандмауэре. Все эти системы означали, что водителю больше не нужно было тормозить, чтобы остановить машину. При гораздо меньшем давлении машину можно было остановить.
Саморегулирующиеся тормоза
Были также ранние саморегулирующиеся тормоза. У Cole 1925 года в последний год производства они были. Они не появлялись снова до 1946 года, когда Студебеккер использовал Wagner Electric Co.механизм. По мере износа накладок штифт и рычаг перемещались против пружины растяжения, входя в зацепление с регулировочным клином, который слегка перемещал накладки и удерживал их на одинаковом расстоянии от барабанов. Саморегулирующиеся тормоза появились на ’57 Mercury и ’58 Edsel и были рекомендованы покупателям, стремящимся избежать частой и дорогостоящей регулировки тормозов. К середине 60-х AMC также предлагала саморегулирующиеся тормоза.
Антиблокировочная система тормозов
Антиблокировочные (противоскользящие) тормоза (АБС) тоже не новы.Это функция безопасности, предотвращающая блокировку колес при торможении. Если датчики скорости обнаруживают, что колесо вот-вот заблокируется, серия гидравлических клапанов снижает торможение на этом колесе, предотвращая пробуксовку автомобиля. Габриэль Вуазен, французский пионер в области авиационной и автомобильной техники, представил их в 1929 году для самолетов. К 1936 году у Bosch и Mercedes-Benz была электронная АБС для Mercedes. Однако только в 1958 году практичная АБС была разработана для автомобилей: Maxaret был разработан в Великобритании и использован в спортивном седане Jensen FF в 1966 году.Ford Zodiac в 60-х годах экспериментировал с ABS для полного привода, но производство ABS было очень дорогим. Затем, в 1969 году, Ford выпустил Lincoln Continental Mark III и Thunderbird с «Sure-Track», автоматическим линейным антиблокировочным устройством Kelsey-Hayes, в котором датчики колес передавали данные на транзисторный компьютер, установленный за перчаточным ящиком. Система управляла только задними колесами, с системой были некоторые технические проблемы и, опять же, производственные затраты были очень высокими.
В 1971 году компания Chrysler представила первую надежную АБС со своей системой Bendix «Sure Brake» на Chrysler Imperial.В том же году GM предложила ABS «Trackmaster» в качестве опции для своих заднеприводных Cadillac. Ford не изменил своего курса и в 1975 году включил свой «Sure Trak» в Lincoln Continental Mark II и универсал LTD. В 80-х у Ford также была электронная 4-канальная АБС на Lincoln Continental Mark VII (1984) и задняя АБС Келси-Хейса на грузовиках серии F (1987).
Однако реальный шаг вперед для ABS был сделан, когда Bosch и Mercedes-Benz разработали обновленную систему для Mercedes S-Class в 1978 году.Значительное усовершенствование их оригинальной системы 1936 года, это была полностью электронная, четырехколесная, многоканальная система. Вскоре другие компании построили эту модель, и сегодня большинство автомобилей, независимо от их ценового класса, оснащено АБС. В 2006 году Mercedes представил очередное обновление своей системы Brake Distronic Plus. Используя радар дальнего и ближнего действия, он может остановить автомобиль, даже если водитель не коснется педали тормоза — больше никаких наездов сзади.
Дисковые тормоза
Теперь вернемся к дисковым тормозам.С самого начала были проблемы с барабанными тормозами. Вместе с ними накапливается тепло, и со временем тормоз может деформироваться, вызывая вибрацию. Дисковые тормоза, с другой стороны, изнашиваются дольше, являются саморегулирующимися и самоочищающимися, менее склонны к захвату или вытягиванию, а также лучше останавливаются.
В 1949 году Crosley использовал дисковые тормоза на своем Hotshot (хотя их приходилось заменять примерно раз в год), а Chrysler установил дисковые тормоза на свои модели Town & Country и Imperial, нововведение продолжалось до 1954 года.В тормозах Chrysler, построенных Auto Specialists Manufacturing Company (Ausco) на основе конструкции Х. Л. Ламберта, использовались сдвоенные диски, которые раздвигались и терлись о внутреннюю часть чугунного барабана. Эти тормоза требовали меньшего давления на педали, чем диски суппорта, и обеспечивали большую поверхность трения, чем барабанные тормоза, но их производство было дорогостоящим. Вы могли заказать их добавление к другим автомобилям Chrysler по цене 400 долларов, но это были большие деньги, и немногие покупатели просили их. Даже когда они это сделали, они обнаружили, что им нужно приложить немало усилий на педаль тормоза, чтобы остановить машину.
Компания Bendix совершила прорыв в области тормозов в 1962 году, поставив дисковые тормоза на четыре колеса для высокопроизводительного Studebaker Avanti. Внедрение было успешным — отчасти потому, что эта система помогала поршню в главном цилиндре двигаться, а это означало, что водителю приходилось прилагать меньшее давление на педаль. До этого водители видели лучшее тормозное действие барабанных тормозов, поскольку они обладали способностью к самовозбуждению, то есть движение автомобиля вперед помогало втягивать тормозную колодку в контакт с барабаном.В 1964 году компания Studebaker представила дисковые тормоза для всех своих моделей, и потребовалось всего несколько лет, чтобы эти улучшенные дисковые тормоза появились во многих других новых автомобилях. Это тоже было хорошо, поскольку размер и мощность автомобилей увеличились, а барабанные тормоза больше не могли соответствовать возросшим требованиям.
Двойные главные цилиндры
На протяжении первых лет существовал единственный резервуар главного цилиндра, который перекачивался через соединительный блок к линиям и шлангам, распределяя жидкость по каждому колесу.Единственная реальная проблема возникала, если какая-либо часть системы выходила из строя или протекала. Тогда давление в системе не будет расти — и тормоза перестанут работать.
В 1960 году компания Wagner Electric (позже приобретенная Студебекером) разработала и подала патент на двухцилиндровую тормозную систему. Двумя годами позже Cadillac представила новую тормозную систему с двойным главным цилиндром и отдельными передними и задними гидравлическими линиями, чтобы в случае утечки в одном контуре другой все еще мог остановить автомобиль — и AMC также предлагала сдвоенные цилиндры в качестве стандартного оборудования.Студебеккер присоединился к ним в 1963 году.
Федеральное правительство тоже вмешалось; в 1967 году он потребовал использовать главные цилиндры с двойным торможением. В отчете NHTSA за 1983 год подсчитано, что эта функция предотвращала 40 000 аварий ежегодно.
Скоро появится у ближайшего к вам автосалона
Автомобильные компании экспериментируют с дисковыми тормозами с полным контактом, которые увеличивают контакт между поверхностью ротора и тормозными колодками с 15% до 75%. У Siemens есть «зеленый» электронный клиновой тормоз, который потребляет меньше энергии, чем простая 12-вольтовая система питания автомобиля, и обеспечивает значительное сокращение тормозного пути, что немаловажно в аварийных условиях.Какие бы дополнительные усовершенствования в тормозной системе ни появились на повороте, можно поспорить, что тормозные системы будут более компактными и более эффективными с меньшим временем отклика.
data-matched-content-ui-type = «image_card_stacked» data-matched-content-rows-num = «3» data-matched-content-columns-num = «1» data-ad-format = «autorelaxed»>
Что такое смещение тормозов и как его отрегулировать?
В мире автогонок есть множество интуитивно понятных концепций наряду с изрядной долей более сложных идей.Отклонение тормозов находится где-то посередине, и, хотя это очень важный аспект автомобиля, новичкам может быть трудно понять и действительно использовать в полной мере.
Смещение тормозов (или баланс тормозов) — это, по сути, соотношение тормозной силы, воспринимаемой передними и задними колесами. Его часто называют процентным соотношением, например 60/40. В этом случае 60% эффективной тормозной мощности передается на передние колеса, а 40% — на задние.
Знание того, что такое смещение тормозов, может значительно облегчить понимание того, почему ваш автомобиль ведет себя именно так.Знание о том, как можно регулировать смещение тормоза и идеальная настройка для автомобиля, также важно, поэтому мы рассмотрим это более подробно ниже.
Что такое смещение тормозов?Тормозная система автомобиля чрезвычайно важна, и то, как она настроена, может иметь огромное влияние на характеристики автомобиля. Часто думают, что тормоза — это просто то, что замедляет автомобиль, но любой, у кого есть опыт гонок и действительно опыт вождения, знает, что они также играют жизненно важную роль в поворотах .Даже небольшая разница в поворотах имеет огромное значение на протяжении всей гонки.
Практическое объяснение
Более практическое объяснение предполагает рассмотрение смещения как меры , какой набор колес заблокирует первый . В реальном мире при нажатии на тормоз один из комплектов шин блокируется первым. В автомобиле со смещенным назад задние колеса блокируются первыми, а в автомобиле с смещением вперед — передние колеса. Это ключевой момент, поскольку он определяет, как автомобиль будет вести себя при нажатии на тормоз.
недостаточная поворачиваемость против избыточной поворачиваемости
Какой набор колес блокируется первым, жизненно важно для гонщиков , так как он определяет, будет ли автомобиль более склонным к избыточной или недостаточной поворачиваемости . Избыточная поворачиваемость возникает, когда сначала блокируются задние колеса; недостаточная поворачиваемость противоположна и возникает, когда автомобиль смещен вперед. Мы обсудим каждый случай более подробно ниже.
Что предпочтительнее? — Стиль вождения
Большинство водителей в большинстве случаев предпочитают небольшой передний уклон , но это означает, что автомобиль имеет тенденцию к недостаточной поворачиваемости , а не к избыточной. Причина, по которой это, как правило, является предпочтительным, заключается просто в том, что с недостаточной поворачиваемостью легче справиться, а избыточная поворачиваемость с большей вероятностью приведет к полной потере контроля или смещению с трассы.
Фернандо Алонсо — хороший пример для использования, поскольку он, как известно, использовал свою машину F1 для недостаточной поворачиваемости на поворотах.Из-за того, что передние шины потеряли сцепление с дорогой в начале , он преодолел фазу низкого сцепления в повороте, что позволило ему максимально использовать устойчивость задней части автомобиля для быстрого выхода из поворота .
Этот пример сильно зависел от шин , которые его команда, Renault, использовала в то время. Их конструкция означала, что они по своей сути предлагали меньшее сцепление в начале поворота , но больше сцепления, когда он нажимал на педаль акселератора на выходе.Таким образом, водители научатся использовать предвзятость своего автомобиля в своих интересах, и его можно изменить в соответствии с их предпочтениями.
Простой сценарий
В упрощенном сценарии мы могли бы пойти на равный баланс тормозов , то есть 50/50 тормозной мощности, разделенной между передними и задними колесами. Вы можете подумать, что это будет означать, что оба комплекта шин заблокируются одновременно . Однако в реальном мире этого никогда не происходит, в основном потому, что нам нужно учитывать при переносе веса .
Как перенос веса влияет на смещение тормозовВес переносится из одной зоны автомобиля в другую , в зависимости от того, как машина движется. Здесь важно различать массу и вес.
Масса и масса
Вес часто путают с массой, но, проще говоря, масса автомобиля — это то, насколько он тяжел без каких-либо других сил, действующих на него, кроме силы тяжести. Обычно он измеряется в килограммах или фунтах, и это то, что люди обычно называют весом машины.Однако , когда автомобиль ускоряется или тормозит, вес смещается назад или вперед, в то время как общая масса остается той же .
Перенос веса
Вес можно представить как — ощущение массы автомобиля , и хотя физическая масса не движется ни в одном случае, перенос веса заставляет ее ощущаться и действовать так, как она есть. Лучший способ учесть это — выбрать одно действие, например ускорение. Когда автомобиль ускоряется, вес переносится на заднюю часть автомобиля, заставляя заднюю часть действовать так, как будто она тяжелее, хотя на самом деле это не .
Это приводит к тому, что автомобиль почти прижимается к земле задними шинами , заставляя их прилипать к земле с по , увеличивая сцепление с дорогой за счет возникающей прижимной силы. Обратное верно, когда вы нажимаете на тормоза , так как вы почувствуете, как вес автомобиля смещается вперед на вместе с вами. Вот почему вы пристегиваете ремень безопасности: если вы нажмете на тормоз без него, вы кренитесь вперед.
Это влияет на то, какое усилие требуется для замедления каждого колеса, поэтому вы можете использовать смещение тормоза, чтобы учесть это.
Все в пропорции
Требуется, чтобы величина тормозного усилия, прилагаемого к каждому колесу, была пропорциональна величине веса каждого колеса при включении тормозов. Это работает для правильного распределения тормозного усилия между четырьмя колесами, в результате чего — в идеале — все четыре колеса блокируются одновременно .
Это означает, что тормозная сила должна быть смещена в сторону передней части автомобиля , чтобы все колеса заблокировались одновременно.Однако именно здесь вам нужно хоть раз подумать о центре масс машины. Масса автомобиля всегда будет одной величиной, но в зависимости от того, где расположен двигатель, самая тяжелая сторона автомобиля будет варьироваться, что влияет на передачу веса.
Размещение двигателя
Обычно автомобили имеют передний или задний двигатель. Есть варианты со средним расположением двигателя, которые интуитивно должны означать, что автомобиль достаточно сбалансирован с точки зрения его массы. В автомобиле с передним расположением двигателя самый тяжелый компонент расположен рядом с передней осью , в то время как в автомобиле с задним расположением двигателя большая часть веса находится сзади .
Это означает, что при прочих равных условиях автомобилю с передним расположением двигателя потребуется больше тормозной мощности, распределяемой на передние колеса, чем автомобилю с задним расположением двигателя для сбалансированной настройки.
Смещение тормоза и смещение автомобиля
Помните, что простой способ определения смещения — это то, какие колеса блокируются первыми. Даже если у автомобиля большая часть тормозной мощности передается на передние шины, его все равно можно описать как «смещенное назад», если в первую очередь блокируются задние колеса. Таким образом, важно учитывать все факторы, чтобы получить четкое представление о предвзятости тормоза и о том, как его использовать.
Тормозное смещение — это просто соотношение тормозной мощности, распределяемой между передними и задними колесами. Смещение автомобиля — это результат, который нам действительно важен, , и на него влияет смещение тормоза.
Другие факторы, влияющие на смещение тормозовПравильный баланс очень важен , так как это позволит водителю лучше контролировать свою машину.Однако есть несколько других ключевых факторов, которые играют важную роль в управлении автомобилем, а также напрямую влияют на смещение тормозов. Мы уже обсуждали влияние размещения двигателя, но одним из наиболее важных является шины .
Шины — ключ к успеху
Шины играют ключевую роль при торможении автомобиля, поскольку они контактируют с дорожным покрытием. Если вы используете липкие шины , такие как гоночные слики , у вас будет как можно большая площадь контакта с дорожным покрытием.Чем более липкий , — используемые шины, чем больше тормозящая сила , которая есть у автомобиля, и, таким образом, автомобиль смещается в сторону смещения назад.
Это связано с тем, что увеличенная тормозная сила смещает вперед больший вес . Это привело бы к большему весу передних колес и меньшему — к задним.
Сохранение того же смещения тормозов приводит к тому, что передние тормоза не обладают достаточной тормозной мощностью (по сравнению с теперь увеличенным весом спереди), а задние тормоза теперь прикладывают ту же мощность к колесам, которые имеют меньший вес. Если раньше машина была полностью наклонной, то теперь при использовании более липких шин сначала бы заблокировались задние колеса.
Прочие физические компоненты
Кроме того, есть еще несколько физических компонентов, которые можно отрегулировать, чтобы повлиять на баланс тормозов. Они представлены в виде отдельных компонентов тормозной системы автомобиля, таких как ротор диаметром диаметром и тормозной суппорт диаметром . Увеличение обоих из них на передней части приведет к переднему смещению , а сзади приведет к заднему смещению.
Коэффициент трения тормозной колодки — по сути, сколько тормозной силы она может приложить к колесам или сколько тормозной силы она имеет — также можно изменить, чтобы увеличить смещение в одном направлении. Более прочные тормозные колодки спереди с более высокими коэффициентами на приведут к смещению спереди , тогда как более высокие коэффициенты трения сзади будут действовать наоборот.
Как отрегулировать смещение автомобиляФормула 1
Регулировка смещения тормозов на уровне Formula 1 Racing обычно требует большого объема компьютерного программирования внутри самого автомобиля.Водители часто могут изменять смещение тормозов во время движения , чтобы они могли настроить его в соответствии с отдельными поворотами на трассе. Большинство гонщиков в других автоспорте и на обычных автомобилях не обладают этой способностью, и им нужно будет изменить предвзятость, прежде чем они выйдут на трассу.
Физические изменения
Смещение тормоза может быть изменено путем изменения физических компонентов , которые мы обсуждали в предыдущем разделе. Если вы хотите, чтобы автомобиль был смещен вперед, , вы можете оставить все остальные коэффициенты постоянными, а увеличить коэффициент тормозной колодки на передних колесах .Или вы можете изменить суппорты и роторы на больший диаметр или уменьшить диаметр задних колес.
Переключение , когда двигатель расположен в автомобиле, также может быть методом смещения веса и, таким образом, изменения смещения автомобиля. Это часто сложно сделать , однако некоторые гоночные автомобили допускают небольшие изменения положения двигателя.
Другие способы изменения веса
Другие изменения переноса веса могут просто включать изменение положения других компонентов в автомобиле.Это может включать перемещение таких вещей, как аккумулятор и проводка, а также сиденья или другие предметы внутри автомобиля. Увеличение веса внутри , часто называемое балластировкой, часто используется в NASCAR для изменения распределения веса и, следовательно, баланса автомобиля.
Перенос веса автомобиля — хороший способ изменить его уклон, но вы все равно хотите, чтобы сохранял низкий вес из соображений производительности. Центр масс автомобиля является одним из наиболее важных факторов, влияющих на смещение, и, таким образом, хорошее понимание того, как перемещать его по машине, значительно упростит управление , как машина управляет через тормозное смещение.
Здесь важно заметить, как и распределение веса, и смещение тормозов влияют на общий «баланс» автомобиля . При тестировании оптимальной настройки важно, чтобы изменял только один из них за раз, с небольшими приращениями . Это поможет вам понять последствия каждого из внесенных изменений.
Последние мыслиСмещение тормоза включает поиск идеального баланса тормозной силы между передними и задними колесами. Передние смещенные автомобили заставят передние колеса заблокироваться раньше задних колес, что приводит к недостаточной поворачиваемости . Обычно это более благоприятно, чем тенденция к избыточной поворачиваемости, поэтому, как правило, неплохо иметь гоночный автомобиль с небольшим смещением вперед (если вы предпочитаете небольшую недостаточную поворачиваемость небольшой избыточной поворачиваемости).
Смещение автомобиля зависит от нескольких факторов , а на идеальное распределение будет влиять стиль вождения гонщика. Знание того, как отрегулировать наклон вашего автомобиля, может позволить вам получить больший контроль того, как автомобиль управляется, также может позволить вам стать лучшим гонщиком в процессе.
Вероятно, было бы неплохо перечитать эту статью, обращая внимание на тонкую разницу между смещением тормозов и смещением автомобиля. Вы в конечном итоге поймете гораздо лучше, чем большинство!
Развитие тормозных систем
Знаете ли вы, что первый тормозной механизм для замедления транспортного средства и предотвращения инерции был испытан в 1800-х годах?
Спустя более 100 лет тормозная система прошла долгий путь и превратилась в очень сложное механическое устройство, предназначенное для адаптации к различным дорожным условиям и условиям торможения.За прошедшие годы тормозная система повысила безопасность вождения и снизила риск автомобильных аварий и неудач при торможении.
Тормоза со временем сильно изменились
На протяжении веков тормозная система развивалась так сильно и быстро, и появилось множество форм тормозов, что затрудняет точное определение того, когда и кто было изобретено тормозов.
Что мы действительно знаем, так это то, что эволюция тормозной системы началась в 16 веке и с тех пор не прекращалась.Было создано много различных типов тормозных систем.
Типы тормозных систем
Давайте обсудим тормозные системы, начав с абсолютных методов, использовавшихся 100 лет назад.
Тормоза с деревянным блоком
Тормоза с деревянным блоком — это самая ранняя тормозная система, в которой были применены физические принципы, используемые сегодня при разработке тормозов. Однако система состояла только из деревянных блоков и одного рычага, которым водитель нажимал на деревянные тормоза. Эта форма тормозов использовалась на транспортных средствах со стальными колесами, включая гужевые багги и автомобили с паровым приводом.
Механические барабанные тормоза
Механические барабанные тормоза многие считают самой основой современных тормозных систем. Механический барабанный тормоз был разработан в 1902 году французским производителем Луи Рено, но был изобретен ранее Готлибом Даймлером. Когда Даймлер изобрел механические барабанные тормоза, он предположил, что прикрепление обернутого тросом барабана к шасси транспортного средства можно использовать для приложения давления и остановки движения автомобиля, создав первую концепцию барабанного тормоза.
Расширяющиеся внутренние колодочные тормоза
Расширяющиеся внутренние колодочные тормоза были первой тормозной системой, которая была закреплена на внутренней части рамы автомобиля.
Гидравлические тормоза
Тормозная система для четырех колес с использованием гидравлики была впервые представлена в 1918 году Малькольмом Лаунгхедом. В этой системе использовались жидкости для передачи усилия на тормозную колодку при нажатии на педаль. Эта особая тормозная система была принята почти в каждом автомобиле к концу 1920-х годов.
Дисковые тормоза
Вопреки распространенному мнению, дисковые тормоза были изобретены задолго до того, как они стали популярными.Они были запатентованы Уильямом Ланчестером в 1902 году. Хотя тормозная система была запатентована в 1902 году, тормозная система не стала популярной до промышленного бума в середине 20-го века. Увеличение числа дисковых тормозов связано с увеличением веса и скорости транспортных средств, что привело к тому, что гидравлические тормоза стали менее эффективными в распределении тепла. Первой системой, в которой использовались дисковые тормоза с интегрированными функциями дискового и гидравлического тормоза, был Chrysler Imperial.
Антиблокировочная система тормозов
Антиблокировочная тормозная система, более известная как ABS, была создана, чтобы помочь предшествующим тормозным системам предотвратить блокировку тормозов во время использования.Антиблокировочные тормоза работают, обнаруживая, когда вот-вот должна произойти блокировка, и запускают систему гидравлических клапанов, чтобы уменьшить давление тормоза на колесо. Антиблокировочная тормозная система изменила и коренным образом изменила принцип работы тормозов в транспортных средствах сегодня и обеспечивает больший контроль для современного водителя.