Înțelegerea sistemului de frânare
1.BrakIngSistem
Încetinirea sau chiar oprirea unei mașini în mișcare, menținerea unei mașini în mișcare în jos cu o viteză stabilă și menținerea staționării unei mașini oprite sunt denumite în mod colectiv frânarea automobilului. Forța externă care frânează mașina este sistemul de frânare.
Sistemul de frânare este format din frâne și mecanisme de acționare a frânei. Frânele sunt componente ale forței de frânare care împiedică mișcarea sau tendința de mișcare a vehiculului, inclusiv retarderul din sistemul de frânare auxiliar. Mecanismul de acționare a frânei include dispozitive funcționale, dispozitive de control, dispozitive de transmisie, dispozitive de reglare a forței de frânare și dispozitive auxiliare, cum ar fi dispozitive de alarmă și dispozitive de protecție a presiunii.
Există multe tipuri de sisteme de frânare auto, care pot fi împărțite în următoarele categorii în funcție de funcțiile lor:
①.Sistem de franare de serviciu:un dispozitiv care încetinește sau chiar oprește vehiculul.
②.Sistem de frana de parcare:un dispozitiv care ține pe loc un vehicul oprit.
③.Sistem de franare secundar:un dispozitiv care asigură că mașina poate încă încetini sau opri dacă sistemul de frânare de serviciu defectează.
④ .Sistem de franare auxiliar:un dispozitiv folosit pentru a stabiliza viteza vehiculului atunci când vehiculul coboară o pantă lungă.
Sistemul de frânare poate fi împărțit în următoarele categorii în funcție de energia de frânare:
①.Sistem de franare Manpower:Un sistem de frânare care folosește corpul șoferului ca unică sursă de energie de frânare.
②.Sistem de frânare cu putere:Un sistem de frânare care se bazează exclusiv pe energia potențială sub formă de presiune a aerului sau presiune hidraulică convertită din puterea motorului pentru frânare.
③.Sistem servo de franare:un sistem de frânare care utilizează atât puterea umană, cât și puterea motorului pentru frânare.
Sistemul de frânare poate fi, de asemenea, clasificat în funcție de circuitul gaz-hidraulic:
①.Sistem de frânare cu un singur circuit:Transmisia folosește un singur circuit gaz-hidraulic. Dacă o parte este deteriorată, întregul sistem va eșua.
②.Sistem de frânare cu dublu circuit:Conductele gaz-hidraulice ale frânei de serviciu aparțin a două circuite izolate. Acest lucru asigură că, dacă un circuit este deteriorat, întregul sistem poate funcționa în continuare normal. De la 1 ianuarie 1988, China a cerut ca toate mașinile să fie echipate cu un sistem de frânare cu două circuite.
2. Frâne
Frâna este o componentă a forței de frânare din sistemul de frânare care este utilizată pentru a genera forță de frânare pentru a opri mișcarea sau tendința vehiculului. Când cuplul de frânare al frânei este aplicat direct pe roată, se numește frână de roată; când cuplul de frânare trebuie distribuit la roată după trecerea prin puntea motoare, se numește frână centrală. Frânele de roată sunt utilizate în general pentru frânele de transmisie și sunt folosite și pentru frânele secundare și de parcare; frânele centrale sunt utilizate în general numai pentru frânele de parcare și auxiliare. Frânele de conducere, frânele de parcare și frânele secundare folosesc practic forța de frecare generată de elementele fixe și elementele rotative ca forță de frânare, care se numește frână de frecare. Frânele de frecare utilizate în prezent în automobile pot fi împărțite aproximativ în două categorii: tip disc și tip tambur.
2.1 TamburBgreble
Frânele cu tambur folosesc tamburul de frână ca element rotativ în perechea de frecare, iar suprafața sa de lucru este o suprafață cilindrică. Frânele cu tambur pot fi împărțite în frâne cu cilindru de roată, frâne cu came și frâne cu pană în funcție de construcția lor. Frânele cilindrilor de frână folosesc cilindrii hidraulici ai roții de frână ca dispozitiv de acționare și folosesc acționarea hidraulică pentru a aduce sabotul de frână în contact cu tamburul de frână pentru a genera frecare, frânând astfel. În conformitate cu principiul de funcționare și cuplul de frânare, există multe tipuri, inclusiv tipul de pantof principal, tipul de pantof dublu, tipul de pantof dublu, tipul de pantof dublu și tipul de auto-energizare. Structura frânelor cu came și a frânelor cu pană este practic aceeași cu cea a frânelor cilindrilor de roată și doar dispozitivul de acționare este diferit. Tipul cu came folosește o came de frână, iar tipul cu pană folosește o pană de frână.
2.2 DiscBgreble
Elementul de frecare din perechea de frecare a unei frâne cu disc este un disc metalic care lucrează pe față, iar acest disc se numește disc de frână. În comparație cu frânele cu tambur, frânele cu disc au următoarele avantaje:
①. Performanța de frânare este stabilă și mai puțin afectată de coeficientul de frecare;
②. Frâna cu disc transferă căldura pe ambele părți, iar discul se răcește ușor și nu se deformează ușor;
③. După utilizare pe termen lung, dilatarea termică a discului de frână de-a lungul direcției grosimii este extrem de mică;
④. Performanța de frânare este mai puțin redusă după scufundarea în apă;
⑤. Structura este simplă, dimensiunea și greutatea sunt mici, întreținerea este convenabilă, iar reglarea automată a golului este ușor de realizat.
Principalul dezavantaj este eficiența scăzută a frânării. Pentru a compensa acest lucru, un sistem servo de putere este de obicei instalat separat. În prezent, frânele cu disc sunt utilizate pe scară largă în automobile. Frânele cu disc pot fi împărțite aproximativ în tip de disc etrier și tip de disc complet în funcție de diferitele elemente de montare ale acestora. În comparație cu cele două, tipul disc etrier are o aplicație mai largă, așa că mă voi concentra aici pe el.
Discul de frână cu etrier este format dintr-un disc de frână și un etrier de frână. Placuta de frână, care este compusă din blocul de frecare și placa sa din spate metalică, și actuatorul său sunt instalate într-un suport în formă de clemă pentru a forma un etrier de frână. Etrierul de frână poate fi împărțit în două tipuri: tip disc etrier fix și tip disc etrier plutitor.
Principiul de funcționare al frânei cu disc cu etrier fix este următorul. Corpul etrierului este fixat pe axă, iar pe fiecare parte a corpului etrierului există un cilindru de frână și un piston. La frânare, uleiul de la cilindrul principal intră în cei doi cilindri hidraulici identici din corpul etrierului prin orificiul de admisie a uleiului, iar plăcuța de frecare este presată pe discul de frână de către piston, frânând astfel roata.
Principiul de funcționare al frânei cu disc cu etrier plutitor este următorul. În comparație cu frâna cu disc cu etrier fix, etrierul frânei cu disc cu etrier plutitor este plutitor și se poate deplasa în raport cu discul de frână. Utilizează doar un cilindru hidraulic pe interiorul discului de frână pentru a antrena plăcuța interioară, în timp ce plăcuța exterioară este fixată pe corpul etrierului și se mișcă axial cu corpul etrierului. La frânare, pistonul interior și placa de frecare se deplasează spre stânga și apasă pe discul de frână sub forța hidraulică. În același timp, forța de reacție a presiunii hidraulice împinge corpul etrierului să se deplaseze spre dreapta, astfel încât placa de frecare exterioară este apăsată și pe discul de frână, obținând astfel efectul de frânare.
3. Sistem de frânare servo
Sistemul de frânare servo este format prin adăugarea unui sistem servo de putere la sistemul de frânare hidraulic manual, adică un sistem de frânare care utilizează atât forța de muncă, cât și motorul ca energie de frânare. În circumstanțe normale, cea mai mare parte a energiei de frânare este furnizată de sistemul servo de putere. Dacă servosistemul de alimentare eșuează, acesta poate fi alimentat complet de către șofer. Sistemul de servofrânare poate fi împărțit în următoarele tipuri în funcție de tipul de energie servo:
① Tip servo de vid
② Tip servo pneumatic
③ Tip servo hidraulic
În funcție de diferitele moduri de funcționare ale controlerului, acesta poate fi împărțit în două categorii:
①．Tip asistat de putere- dispozitivul de control este actionat direct de mecanismul pedalei de frana, iar forta sa de iesire actioneaza si asupra cilindrului principal hidraulic.
②．Tip supraalimentat- dispozitivul de control este acționat de presiunea hidraulică de ieșire de la mecanismul pedalei de frână prin cilindrul principal, iar forța de ieșire a sistemului servo și presiunea hidraulică a cilindrului principal acționează împreună asupra unui cilindru de transmisie intermediar, astfel încât presiunea hidraulică ieșirea de la cilindru la cilindrul roții este mult mai mare decât presiunea hidraulică a cilindrului principal.
Iată o introducere detaliată a sistemului de servofrânare cu vid. Amplificatorul de vid din sistem are o diafragmă care îl împarte în camerele din față și din spate. Camera din față este conectată la galeria de admisie a motorului printr-o supapă unidirecțională de vid, iar camera din spate este conectată la aerul exterior. Cele două camere sunt conectate printr-un canal. Când motorul funcționează, supapa unidirecțională de vid se deschide și se închide și se creează o anumită cantitate de vid în camerele din față și din spate ale amplificatorului de vid. Dacă pedala de frână este apăsată în acest moment, pedala de frână va acționa în continuare supapa de control pentru a închide canalele camerelor din față și din spate ale camerei de aer servo și a deschide supapa de admisie a camerei din spate. Aerul care intră în camera din spate creează o diferență de vid cu camera din față, creând tracțiune. Această forță acționează direct asupra cilindrului principal pentru a compensa lipsa forței pedalei.
Schema schematică a sistemului de servofrânare amplificator de vid este următoarea. Când motorul funcționează, sub acțiunea vidului din conducta de admisie, aerul din rezervorul de vid este aspirat în motor prin supapa de reținere a vidului, generând și acumulând un anumit vid în rezervor, care servește ca energie. sursă în sistemul de servofrânare. Când pedala de frână este apăsată, presiunea hidraulică de ieșire a cilindrului principal de frână este mai întâi transmisă cilindrului auxiliar, o parte este transmisă cilindrului roții de frână ca presiune de acționare a frânei, iar cealaltă parte este introdusă la supapa de control ca control. presiune. Sub controlul presiunii hidraulice a cilindrului principal, supapa de control permite camerei de lucru a camerei de aer servo Zhenkang să treacă prin rezervorul de vid sau atmosferă și asigură că forța de ieșire a camerei de aer servo este în creștere. relație funcțională cu presiunea hidraulică a cilindrului principal, forța pedalei de frână și cursa pedalei. Forța de ieșire a camerei de aer servo vacuum acționează asupra cilindrului auxiliar împreună cu forța hidraulică din cilindrul principal.
4, sistem de frânare de putere
În sistemul de servofrânare, energia utilizată pentru frânare este energia presiunii aerului generată de compresorul de aer sau energia hidraulică generată de pompa hidraulică, iar compresorul de aer sau pompa hidraulică este antrenată de motorul vehiculului. Prin urmare, se poate observa că sistemul de servofrânare folosește motorul vehiculului ca singură sursă inițială de energie de frânare, iar corpul șoferului este folosit doar ca sursă de energie de control, nu ca sursă de energie de frânare. Sistemul de frânare de putere poate fi, în general, împărțit în următoarele trei categorii:
①. Sistem de franare pneumatica:Dispozitivul de alimentare cu energie și dispozitivul de transmisie sunt toate pneumatice. Majoritatea dispozitivelor de control constau din elemente de comandă pneumatice, cum ar fi mecanismele pedalei de frână și supapele de frână.
②. Sistem de frânare cu aer peste lichid:Dispozitivul de alimentare cu energie și dispozitivul de control sunt aceleași cu cele ale sistemului de frânare pneumatică, iar dispozitivul de transmisie include părți pneumatice și hidraulice.
③.Sistem de frânare complet hidraulic:Cu excepția mecanismului pedalei de frână, dispozitivele sale de alimentare, control și transmisie sunt toate hidraulice.
5, Sistem de reglare a forței de frânare
În teorie, cu cât forța de frânare este mai mare, cu atât este mai ușor să frânezi. Totuși, dacă forța de frânare este mai mare decât forța de aderență, roțile nu se vor mai întoarce și vor aluneca. Dacă roțile din față sunt blocate, mașina va pierde controlul direcției și nu va putea vira; dacă roțile din spate sunt blocate și roțile din față rulează, mașina își va pierde stabilitatea direcțională și capacitatea de a rezista forțelor laterale și de alunecare. Pe baza situației de mai sus, trebuie să distribuim și să reglam forța de frânare pentru a evita situația de mai sus.
5.1 ABS
ABS - Sistem de frânare antiblocare.Sistemul este format din trei părți: senzorul de viteză al roții, controlerul electronic și componentele hidraulice.
Procesele specifice de lucru sunt aproximativ după cum urmează:
① Frânare convențională:Supapa solenoidală nu este alimentată, iar cilindrul principal și cilindrul roții pot controla creșterea și scăderea presiunii de frânare în orice moment.
② Decompresie cilindrul roții:Când senzorul de viteză al vehiculului introduce semnalul de blocare a roților la unitatea de control electronică, ABS-ul începe să funcționeze, un curent mare este introdus în supapa solenoidală, pistonul se mișcă în sus, cilindrul principal și trecerea activă a cilindrului roții sunt întrerupte, cilindrul roții și rezervorul sunt conectate, lichidul de frână curge în rezervor și presiunea de frână este redusă. În același timp, motorul de antrenare pornește pompa hidraulică, presurizând lichidul de frână care curge înapoi în rezervor și livrându-l la cilindrul principal în pregătirea pentru următoarea aplicare a frânei.
③ Procesul de menținere a presiunii cilindrului roții:Când senzorul de viteză al vehiculului emite un semnal de blocare, supapa solenoidală trece un curent limitat și pistonul se deplasează într-o poziție în care toate pasajele sunt întrerupte pentru a menține presiunea în sistem.
④ Presurizarea cilindrului roții:După ce presiunea este redusă, viteza roții crește. În acest moment, unitatea de control electronică întrerupe curentul către supapa solenoidală, pistonul revine în poziția cea mai de jos, cilindrul principal și cilindrul roții sunt reconectate, lichidul de frână intră din nou în cilindrul roții și presiunea de frână crește.
5.2 EBD
EBD - Distribuția forței de frânare electrică, un sistem de distribuție a forței de frânare controlat electric. EBD este de fapt o funcție auxiliară a ABS. Este un software de control adăugat la computerul de control ADAS. Sistemul mecanic este exact la fel ca ABS. Este o completare eficientă a sistemului ABS. Este de obicei folosit în combinație cu ABS pentru a îmbunătăți eficacitatea ABS. În momentul frânării, EBD poate calcula rapid diferitele valori de frecare cauzate de aderența diferită a celor patru anvelope și apoi poate regla rapid dispozitivul de frânare pentru a distribui forța de frânare conform programului setat anterior, astfel încât să asigure stabilitatea și siguranța vehiculului. Când roțile sunt blocate în timpul frânării de urgență, EBD a echilibrat aderența efectivă la sol a fiecărei roți înaintea ABS, ceea ce poate preveni derapajul și mișcarea laterală și, de asemenea, poate scurta distanța de oprire.
5.3 ASR
ASR - Reglementarea alunecării de accelerație, sistem antiderapant al vehiculului. Această funcție poate fi înțeleasă ca o extensie și o completare a funcției sistemului ABS. Componentele principale ale sistemului ASR pot fi partajate cu sistemul ABS. Funcția sistemului ASR este de a preveni alunecarea vehiculului în timpul accelerării, în special pe drumuri asimetrice, cu frecare redusă sau când roțile motoare se învârt în gol în timpul virării. ASR constă dintr-un senzor de viteză a roții, un senzor de poziție a clapetei de accelerație, un regulator de presiune de frână, un actuator de accelerație și o unitate de control electronică. Poate compara viteza roții a fiecărei roți atunci când roata motoare alunecă. Dacă unitatea de control electronică determină că roata motoare alunecă, aceasta reduce automat și imediat volumul de admisie al clapetei de accelerație, reduce turația motorului și, astfel, reduce puterea de ieșire. De asemenea, poate frâna roata motoare care alunecă pentru a controla rata de alunecare a roții motoare în intervalul țintă.
5.4 TCS
TCS - Sistem de control al tracțiunii.Acest sistem determină dacă roata motoare alunecă pe baza numărului de rotații ale roții motoare și a numărului de rotații ale roții de transmisie. Dacă prima este mai mare decât cea din urmă, aceasta reduce viteza roții motoare. TCS este foarte asemănător cu ABS prin faptul că ambele folosesc senzori și controlere de frână. Când TCS detectează alunecarea roții, mai întâi modifică momentul aprinderii motorului prin intermediul computerului de control al motorului, reduce puterea de cuplu a motorului sau acționează frânele roților pentru a preveni alunecarea roții. Dacă alunecarea este foarte severă, va controla sistemul de alimentare cu combustibil al motorului. TCS folosește un computer pentru a detecta viteza celor patru roți și unghiul de virare al volanului. Când mașina accelerează, dacă detectează că diferența de viteză dintre roata motoare și roata nemotrice este prea mare, computerul determină imediat că forța motrice este prea mare și trimite un semnal de comandă pentru a reduce alimentarea cu combustibil a motorului, reduce forța motrice, reducând astfel rata de alunecare a anvelopei roții motoare. Sistemul poate folosi senzorul de unghi al volanului pentru a detecta starea de conducere a vehiculului, pentru a determina dacă vehiculul merge drept sau virează și pentru a modifica rata de alunecare a fiecărei anvelope în consecință. Cu toate acestea, sistemul de control al tracțiunii are și dezavantaje. Când șoferul folosește deschiderea accelerației pentru a regla starea de conducere a vehiculului, sistemul interferează cu intenția de conducere a șoferului.
5,5 ESP
ESP - Programul electronic de stabilitate.ESP poate fi văzut de fapt ca o combinație și extindere a funcțiilor ABS, ASR, EBD și TCS. Este alcătuit dintr-un senzor de direcție, un senzor de viteză a roții, un senzor de alunecare, un senzor de accelerație laterală și o unitate de control. Analizând starea de conducere a caroseriei vehiculului pe baza informațiilor furnizate de diverșii senzori, emite apoi instrucțiuni de corecție către ABS și ASR pentru a ajuta vehiculul să mențină echilibrul dinamic. ESP poate menține stabilitatea optimă a vehiculului într-o varietate de condiții de funcționare și este deosebit de eficient în condiții de subvirare sau supravirare. Dacă senzorul ESP detectează că vehiculul este subvirat, ESP aplică forță de frânare suplimentară roților interioare; dacă vehiculul supravirează, ESP aplică forță de frânare suplimentară roților exterioare.