Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Тормозная система мотоциклов

Тормозная система мотоциклов

Обычно обучаются на категорию «А» и покупаются мотоциклы ради скорости, ради того, чтобы лететь по пустынным улицам со скоростью под 100 км/ч, а то и 200 км/ч. Однако на дорогах часто возникают аварийные ситуации: выбежавший на дорогу ребёнок или неожиданно повернувшая машина. И удастся ли гонщику избежать аварии зависит от исправности и эффективности его тормозной системы.

От чего зависит тормозной путь и время торможения мотоцикла

  1. От длины базы. При резком торможении основной удар приходится на переднее колесо мотоцикла, так что заднее колесо норовит оторваться от земли и перевернуть мотоцикл. Длинная база лучше сопротивляется перевороту, поэтому, чем больше длина базы, тем короче тормозной путь.
  2. От центра тяжести. Низкий центр тяжести прижимает мотоцикл к земле и не даёт ему перевернуться через переднее колесо. Понизить центр тяжести в процессе езды можно сдвинувшись на задний край сиденья мотоцикла, это даст преимущество при торможении. А багаж, особенно тяжёлый, лучше укладывать на дно кофров, чтобы не давать мотоциклу дополнительной силы для переворота.
  3. От липкости шин. Несмотря на то, что мягкие шины менее износостойкие, чем жёсткие, в условиях аварийного торможения они работают эффективнее. Мотоцикл останавливается благодаря сцеплению шин с дорогой, поэтому липкие шины сокращают тормозной путь и помогают остановиться быстрее.
  4. От работоспособности тормозной системы. Неисправные или изношенные тормоза приводят к серьёзным авариям на дорогах. Поэтому так важно подобрать наиболее подходящие тормоза для резкой остановки мотоцикла и периодически проверять все элементы на износ.

Типы тормозов на мотоциклах

Главный критерий оценки тормозной системы – это тип тормозного механизма. В магазинах вы найдёте два существующих типа тормоза: дисковый и барабанный. Рассмотрим различия.

Барабанные тормоза

Барабанный тормоз работает следующим образом: при торможении 2 серповидные тормозные колодки раздвигаются и прижимаются фрикционными накладками к внутренней стороне тормозного барабана, представляющего собой полый цилиндр. Когда торможение прекращается стяжные пружины возвращают колодки в исходное положение.

Барабанный механизм тормоза стоит недорого, он защищён от грязи и других внешних физических факторов. Благодаря маленькой рабочей поверхности колодок такие тормоза прослужат дольше. Недостатком барабанного тормоза является неустойчивость к температурам: при торможении механизм сильно нагревается и приходит в негодность. А при отрицательных температурах фрикционные накладки примерзают к колодкам, из-за чего тормозная система становится неисправной. Помимо этого, барабанный тормоз имеет большие габариты и вес и издаёт неприятный скрежет при торможении.

Дисковые тормоза

Механизм работы дискового тормоза такой: к вращающемуся диску крепятся плоские тормозные колодки, на которые действует большой поршень, соединённый шлангом с поршнем поменьше. Маленький поршень крепится к рычагу тормоза или педали, за счёт чего и происходит торможение. Разница в размере поршней позволяет прилагать меньше усилий, чем в случае с барабанным тормозом.

По сравнению с барабанным тормозом дисковый гораздо легче в эксплуатации и замене. Он изнашивается медленнее, а в случае износа заметить проблему легче, чем в барабанном тормозе. Дисковый тормоз устойчив к температурам, не нагревается и не реагирует на влажность. Однако его износостойкость меньше, чем у барабанного тормоза, а стоимость, наоборот, больше.

Классификация тормозов по типам суппортов

Суппорт – это деталь тормоза, отвечающая за исправную работу колодок. Он представляет собой узел, прижимающий колодки к диску, когда водитель мотоцикла нажимает на тормоз. От суппорта и его крепления к диску зависит очень многое.

Моноблочные и составные суппорта

Моноблочные суппорта отливаются или куются в виде одного цельного элемента. Составные суппорта состоят из двух частей, соединяющихся высокопрочными стальными болтами. Весят они одинаково, однако составные суппорта считаются более прочными благодаря стальным болтам между частями. В отличие от моноблочных суппортов они устойчивы к высоким температурам при торможении и дольше сохраняют работоспособность.

Плавающие и неподвижные суппорта

У неподвижного суппорта (рис. А) тормозные цилиндры располагаются с двух сторон диска друг напротив друга, в то время как у плавающего суппорта (рис. В) цилиндры расположены только с одной стороны. Неподвижные суппорта мощнее, так как в них всегда устанавливается цилиндры устанавливаются парами, они стоят дороже, но и ощущаются при нажатии на тормоз лучше. Плавающие суппорта компактнее, легче в установке и замене и дешевле, однако их мощность меньше, а ощущение педали тормоза хуже.

Радиальные и осевые суппорта

Если болты крепежа суппорта расположены параллельно тормозному диску, это радиальный суппорт (слева), если перпендикулярно диску – осевой (осевой). При плавном торможении разница незаметна, однако в условиях аварийного торможения радиальные суппорта дают лучший контакт колодок с диском и, как следствие, сокращают тормозной путь. В эксплуатации радиальные суппорта легче, но и стоят они дороже осевых.

Типы тормозных дисков по материалу изготовления

Как это не удивительно, но материал тормозного диска тоже влияет на тормозной путь мотоцикла. От материала диска зависит износоустойчивость тормозного механизма и скорость аварийного торможения.

Чугунные диски

  • высокая теплопроводность, позволяющая тормозному механизму работать бесперебойно даже в условиях резкого торможения и сильного нагрева механизма.
  • каждый производитель работает с собственным сплавом чугуна, из-за чего подобрать подходящие колодки сложно;
  • при использовании с жёсткими колодками чугунные диски быстро изнашиваются.

Диски из ковкого железа

  • повышенная теплопроводность и эффективность работы в условиях резкого торможения;
  • прочность и универсальность в выборе колодок;
  • устойчивость к поводке.
  • низкая износостойкость;
  • точный состав материала неизвестен.

Диски из нержавеющей стали

  • прочность и износостойкость.
  • полная неустойчивость к температурам, из-за чего резкое торможение может привести к стремительному увяданию диска;
  • низкая теплопроводность, что приводит к неравномерному прогреванию и разрушению частей диска и, как следствие, к сильным вибрациям, которые вредят всему механизму.

Тормозная жидкость для мотоциклов: классификация и отличия

Ни один тормозной механизм не будет работать без тормозной жидкости. Пополнять бачок с тормозной жидкостью необходимо каждые 1000 км пробега (или два раза в год). Если уровень жидкости превышает отметку «lower», то поводов для беспокойства нет.

Виды тормозной жидкости

Это самая распространённая и недорогая тормозная жидкость, однако у неё есть много недостатков. В состав Dot3 входят вещества, разъедающие краску и натуральную резину (поэтому использование тормозных прокладок из натуральной резины в этом случае строжайше запрещено). А открытая упаковка с Dot3 хранится одну неделю, после чего становится непригодной. К плюсам Dot3 относится её высокая температура кипения, что важно при аварийном торможении.

Dot4 так же токсична, как и предыдущая жидкость, однако её температура кипения выше. То есть в условиях резкого торможения вероятность перегрева и повреждения тормозной системы меньше. В открытом виде Dot4 хранится несколько недель.

Dot4 смешивается с Dot3, однако лучше добавлять тормозную жидкость с высоким классом в жидкость с низким классом, а не наоборот.

Dot5 хранится долго, она не разъедает краску и сочетается со всеми видами резины. Но она не поглощает воду, поэтому влага в гидравлической системе сразу же приводит к коррозии. Перед использованием Dot5 прокачайте тормозную систему 2-3 раза и удалите весь воздух. Эта тормозная жидкость не смешивается с другими.

Dot5.1

Dot5.1 по характеристикам превосходит другие тормозные жидкости: она имеет самую высокую температуру кипения, так что для резкого торможения подходит лучше. Для высоких скоростей Dot5.1 используется чаще, но из-за относительной новизны найти эту жидкость можно не во всех магазинах, и стоит она дороже. Эта тормозная жидкость подходит ко всем типам резины, но так же, как Dot3 и Dot4 она разъедает краску.

Тормозные колодки

Во время резкого торможения колодки подвергаются повышенной нагрузке, и именно они отвечают за износостойкость тормозного механизма. Поэтому к выбору тормозных колодок следует подойти внимательно и выбрать ту модель, которая подходит для ваших целей.

Читать еще:  Газель бизнес какие бывают двигатели

Типы колодок

Условия эксплуатации

Основной критерий, на который следует опираться при выборе колодок – это область их применения. Существует колодки для ежедневного и спортивного использования мотоцикла, для дальних расстояний, гонок или езды в условиях аномально холодных температур.

Менять колодки необходимо тогда, когда толщина рабочей поверхности становится менее 2 мм. Переднее колесо – ведущее, на него падает вся нагрузка во время торможения, поэтому менять его колодки нужно в 3 раза чаще, чем на заднем колесе. Даже если в колесе не один комплект колодок, во время обслуживания заменяйте каждый из них.

Риск неправильного выбора

Неправильно подобранные колодки увеличивают тормозной путь и повышают скорость износа тормозного механизма. При использовании колодок неправильных размеров педаль газа становится жёсткой и резкой, а время торможения вырастает. Также не следует использовать колодки для спортивных и гоночных мотоциклов на ежедневных байках и наоборот. Это приводит к резкому падению температур и, как следствие, длинному тормозному пути и низкой износостойкости.

Обслуживание тормозной системы

Исправность тормозной системы – это залог безопасной езды на мотоцикле. Изношенный механизм тормозов не будет эффективен и может привести к серьёзным последствиям. Чтобы избежать аварийных ситуаций, периодически проверяйте состояние тормозов. Для этого проверьте состояние и толщину тормозного барабана, толщину колодок и накладок, состояние тросов или шлангов и уровень тормозной жидкости. Помните, что никакая из деталей не должна быть изношена или со следами коррозии. Рабочие тормоза – эффективное торможение.

Расчеты параметров тяговой и тормозной характеристик автомобиля

Расчет параметров внешней скоростной характеристики двигателя. Определение передаточных чисел коробки передач. Расчет основных характеристик автомобиля, определяющих его динамические и топливно-экономические свойства. Путь, время торможения и разгона.

РубрикаТранспорт
Видкурсовая работа
Языкрусский
Дата добавления21.04.2016
Размер файла90,2 K
  • посмотреть текст работы
  • скачать работу можно здесь
  • полная информация о работе
  • весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Целью курсового проекта является закрепление знаний студентов по теории потребительских свойств автомобиля, а также конструкции и расчету автомобилей в соответствии с учебными программами дисциплины.

Курсовой проекта включает в себя расчеты параметров тяговой и тормозной характеристик автомобиля, построение его экономической характеристики, а также расчеты отдельных узлов и деталей трансмиссии и шасси автомобиля по методам, изучаемым в дисциплине «Техническая эксплуатация Т и ТТМ и О.»

1. Тяговый расчет автомобиля

Тяговый расчет проводят при проектировании нового автомобиля или модернизации существующей конструкции. Он сводится к определению параметров внешней скоростной характеристики двигателя и кинематических параметров трансмиссии — передаточных чисел главной передачи и коробки передач. Выполняют проверочные расчеты: для двигателя — по числу оборотов коленчатого вала и для первой передачи коробки передач — по сцеплению ведущих колес с дорогой.

1.1 Расчет параметров внешней скоростной характеристики двигателя

Мощность Nv при максимальной скорости Vмax автомобиля определяется по формуле:

где fmax — коэффициент качения при максимальной скорости;

G — сила веса автомобиля, Н;

к — коэффициент сопротивления воздуха;

— к.п.д. трансмиссии, =0,85…0,95

Для легковых автомобилей к=0,15…0,3 Нс 2 /М 4 .

Коэффициент качения fmax =f(1+AV 2 max) = 0,03(1+5•10 — 5•120 2 ) = 0,052

Максимальная мощность двигателя

Для карбюраторных двигателей а=в=с=1.

Мощность двигателя для любой точки скоростной характеристики

Значения коэффициента К1 в зависимости от отношения n/nN приведены в таблице 1.1.

Крутящий момент двигателя

По данным таблицы 1.1 строится внешняя скоростная характеристика двигателя.

Что такое тормозная система и как она работает в автомобиле

Безопасность автомобиля обеспечивается пассивными и активными средствами и во втором случае основным является наличие безукоризненно работающей системы тормозов. В ней важно всё: мощность, то есть способность очень быстро преобразовывать кинетическую энергию автомобиля в тепло, стабильность характеристик и надёжность.

При этом система располагает лишь очень компактными узлами, то есть многое зависит от технической продуманности и жёсткого регламента обслуживания.

Назначение тормозной системы автомобиля

Дорога представляет собой не более чем путь от одного препятствия до другого. И перед каждым приходится сбрасывать скорость, а иногда это надо делать внезапно и непредсказуемо. Поэтому водитель должен располагать возможностью в любой момент как можно быстрее замедлить или остановить автомобиль.

Для этого на каждом колесе установлен мощный тормозной механизм, все они объединены общим приводом от тормозной педали, обычно продублированным для увеличения надёжности.

Кроме того, существует необходимость удерживать автомобиль на месте в отсутствие водителя. Для этого предусмотрена подсистема стояночного тормоза, исторически называемого ручным, хотя это не всегда соответствует действительности. В ней могут частично использоваться узлы основной системы, хотя всё чаще стояночный тормоз выполняется автономно.

Виды и устройство

Все тормозные узлы делятся на несколько групп по функциональному признаку:

  • исполнительные механизмы, к ним относятся колодки, суппорты, диски, барабаны;
  • привод тормозов, обычно гидравлический, включает главный и рабочие цилиндры, тормозные магистрали, рабочую жидкость, узлы и детали антиблокировочной системы (ABS), иногда регуляторы;
  • усилитель тормозов, вакуумный или пневматический с электронными компонентами;
  • педальный узел;
  • стояночные механизмы.

При нажатии на педаль усилие передаётся через магистрали к исполнительным механизмам, колодки прижимаются к дискам или барабанам.

За счёт наличия фрикционных накладок на колодках трение достаточно велико для замедления автомобиля с выделением большого количества тепла. Благодаря размерам деталей и наличию вентиляции энергия уходит в окружающую атмосферу.

Тем не менее, при частых торможениях температура деталей растёт, и момент отказа тормозов из-за перегрева неизбежно произойдёт, конструкция определяет лишь время, в течении которого они смогут проявлять свою стойкость.

На тяжёлых автомобилях, где требования к тормозам особенно велики, существует деление тормозной системы на несколько независимо работающих структур:

  • основной рабочий тормоз, применяется как для служебных, так и экстренных торможений, может быть дублирован однотипными узлами;
  • запасной тормоз, выполненный в виде отдельной системы;
  • стояночный, он же блокирует движение при недостаточном давлении в системе;
  • вспомогательный или горный тормоз, агрегатирован с двигателем, предохраняет механизмы рабочей системы от перегрева на затяжных спусках.

Обязательным условием стало наличие усилителя. Водитель не должен уставать и создавать непомерные усилия на педали, для этого используется дополнительный источник энергии, чаще всего это разрежение во впускном коллекторе бензинового двигателя.

При нажатии на педаль открывается клапан усилителя и перепад давлений через мембрану помогает ноге водителя. В дизельных двигателях такого разрежения нет, поэтому применяется отдельный насос.

Типы систем

Первые автомобильные тормоза отличались обилием исполнений, инженеры находились в состоянии поиска оптимальных решений.

Постепенно всё свелось к использованию колёсных барабанов или дисков, поскольку некоторые преимущества есть у обоих принципов, то несмотря на превосходство дисковых механизмов, барабанные продолжают применяться.

Барабанные

В этой системе используется тормозной барабан, рабочая поверхность которого имеет вид закрытого с одной стороны цилиндра.

Колодки прижимаются к барабану изнутри, для чего там расположен исполнительный гидроцилиндр, общий для пары колодок или по одному на каждую.

Достоинства барабанного механизма:

  • хорошая защищённость от грязи;
  • простота и отработанность конструкции;
  • низкая цена в массовом производстве;
  • хорошая совместимость со стояночным тормозом;
  • большой срок службы.
  • плохой отвод тепла от колодок;
  • большая масса деталей;
  • низкая эффективность;
  • склонность к отказам при попадании воды и медленное её испарение.

Сочетание плюсов и минусов привело к тому, что барабаны сохранились лишь в качестве тормозов задней оси на самых бюджетных и маломощных машинах, а также на некоторых грузовиках.

Иногда их предпочитают поклонники внедорожников, хотя и там постепенно они вытесняются дисками.

Дисковые

Тормозные диски сейчас используются практически повсеместно, от магистральных грузовиков до гоночной техники.

С врождёнными недостатками инженеры научились бороться, внедряя новейшие материалы и совершенствуя конструкцию.

Читать еще:  Bmw m20 обороты двигателя

А преимущества дисковых тормозов известны давно:

  • прекрасная эффективность, ограниченная лишь размерами дисков и материалами фрикционных пар, от простейших азбестосодержащих накладок по чугуну до углепластика;
  • широкие возможности по отводу тепла, диск открыт для атмосферного воздуха и имеет внутреннюю принудительную вентиляцию;
  • конструкция имеет небольшой вес, что важно при экономии неподрессоренных масс;
  • диск имеет теоретически меньший момент инерции по сравнению с барабаном;
  • при попадании влаги колодки быстро очищаются за счёт малой площади и высокой рабочей температуры.

Недостатки в виде малого срока службы и сильного износа от грязевых абразивов преодолевается простым сокращением сроков замены недорогих деталей.

Сама процедура значительно проще, чем у барабанных механизмов, поэтому колодки причислены к расходникам и широко представлены в ассортименте торговли.

А стояночный тормоз обычно выполняют в виде отдельного узла барабанного типа, там колодки практически не изнашиваются и меняются крайне редко.

Стояночная тормозная система

В классическом приводе «ручника» используется простейший тросовый механизм. В салоне установлен рычаг стояночного тормоза с храповым устройством, блокирующим тросы в натянутом состоянии и отпускаемым нажатием кнопки.

Принцип работы

Первичный трос от рычага к балансирному устройству не имеет оболочки, а дальше к каждому из задних колёс идут тросы типа «боуден» оболочечного типа. Их гибкость позволяет передавать усилие по пути, удобному для прокладки.

Наконечники у задних тормозных щитов связаны через систему рычагов с колодками, основными при использовании барабанов и дополнительными в случае дисковых задних тормозов. За счёт упругости тросового привода давление на колодках сохраняется неограниченно долго.

В последнее время всё чаще появляются электрические системы стояночного тормоза, где для включения его достаточно потянуть за клавишу.

Электропривод сам натянет тросы и отпустит их или при обратном нажатии клавиши, или автоматически, что облегчит трогание на подъёме.

Неисправности

Тормоза должны быть надёжны по определению их функции, поэтому отказы возможны лишь при несоблюдении регламента и применении бракованных запчастей.

Но проявление неисправностей, не означающих отказ, возможно, что потребует немедленного реагирования:

  • износ колодок, определяется регламентными замерами их толщины или срабатыванием акустического индикатора с безусловной профилактической заменой;
  • износ дисков, на что реже обращают внимание, хотя минимальный размер указывается для каждой детали;
  • подклинивание деталей суппорта от коррозии и износа, определяется по неравномерному износу колодок и нарушению плавности торможения;
  • течь жидкости из гидравлики, проявляется редко и очень опасна;
  • трещины материала гибких тормозных шлангов, нужна замена не дожидаясь повреждения корда;
  • появление воздуха в системе, что заметно по мягкости и увеличению хода педали, систему надо не просто прокачать, а найти и устранить причину, обычно это износ уплотнений из-за нарушения регламента замены жидкости и гидроцилиндров;
  • отказы ABS, сопровождаемые индикацией на приборной панели;
  • плохая работа ручного тормоза, обычно устраняется регулировкой привода;
  • провалы педали, тормоза «схватывают» при повторном нажатии – отказ одного из дублирующих контуров.

Особое внимание следует уделять профилактической замене тормозной жидкости примерно раз в два года.

Именно от неё зависит долгая работа тормозной гидравлики, а жидкость способна терять свои свойства от старения и попадания влаги из воздуха.

Уход за тормозами в машине

Основы правильного обслуживания подробно изложены в каждой инструкции по эксплуатации. Сводятся они к контролю состояния колодок и дисков при каждом плановом ТО, осмотру шлангов и металлических трубок магистралей, регламентной замене жидкости и контролю её уровня в расходном бачке главного цилиндра.

Недопустимо использование низкокачественных запчастей вторичного рынка. Дешёвые колодки не смогут эффективно работать, в лучшем случае появятся скрипы, а в худшем они способны быстро износить диски или отказать при перегреве.

Замену жидкости в системах с ABS надо проводить с применением специальной программы сканера, иначе в блоке останется старая смесь с водой и ржавчиной. Перекрытые клапаны не дадут её слить при обычной прокачке.

Сразу после замены колодок надо несколько раз нажать на тормоз, иначе педаль может неожиданно провалиться.

Но даже после этого некоторое время колодки будут прирабатываться, прежде чем наберут свою полную эффективность.

Как работают тормоза в автомобиле: Объяснение

Что такое тормозная система в машине.

Наверное, многим водителям знакома ситуация, когда, например, на дорогу неожиданно выбегает собака, кошка или любое другое животное. Согласитесь очень неприятный момент. Ведь у нас есть всего доля секунды, чтобы отреагировать на ситуацию. В этот момент большинство из нас, наверное, нажмут педаль тормоза, и мы будем уверенные в том, что машина мгновенно начнет останавливаться. Но почему мы уверены в тормозах? Как работает тормозная система в автомобиле? Давайте узнаем, как тормоза, используя науку, останавливает тяжелую машину.

Наука останавливаться

Перед вами парашютный тормоз снижает скорость и кинетическую энергию, для того чтобы катапультировавшийся летчик благополучно приземлился на землю.

Если вы двигаетесь у вас есть энергия — кинетическая энергия, если быть точным. Кинетическая энергия — это просто энергия, которой обладает объект, поскольку он имеет массу и скорость (скорость в определенном направлении). Чем больше у вас массы (чем тяжелее) и чем быстрее вы двигаетесь, тем больше у вас есть кинетической энергии.

Все это конечно хорошо. Но что делать, если вам вдруг нужно остановиться? Как же перейти от быстрого движения к тому, чтобы не двигаться вообще. Для этого вам необходимо избавиться от своей кинетической энергии.

Например, если вы прыгаете с высоты из летящего самолета, то лучший способ потерять энергию — это парашют. Благодаря гигантскому мешку ткани, который летит за вами, замедляет вас, уменьшая скорость и следовательно парашют помогает избавиться от вашей кинетической энергии.

В результате парашют позволяет вам спокойно приземлиться на землю целым и невредимым.

Кстати, мощные драгстер автомобили, которые являются рекордсменами по разгону с места, а также спорткары умеющие разгонятся до рекордных скоростей, также используют для остановки парашюты. Но большинство обычных автомобилей, как вы знаете, используют для остановки и снижения скорости традиционную гидравлическую тормозную систему, которая была изобретена еще в начале 20 века.

Разные тормоза для различных видов транспорта

В автомобилях, грузовиках, самолетах и поездах тормоза в целом работают в принципе одинаково. Также в мире существует множество других видов транспорта, которые также имеют похожий принцип торможения. Тормоза даже есть в ветровых турбинах. Вот краткое сравнение некоторых распространенных тормозных систем.

Велосипед

Если вы катаетесь на велосипеде вы знаете, что, разогнавшись, вам нечего бояться, так как когда вы захотите остановиться, вы воспользуетесь тормозом, предусмотренном в любом велотранспорте. Обычно для этого вы зажимаете тормозной рычаг на руле и велосипед начинает снижать скорость за счет того, что металлический трос, идущий от тормозного рычага, тянет небольшие суппорты, расположенные на колесе, заставляя толстые резиновые блоки прижиматься к колесу. В этот момент создается трение между тормозными резиновыми блоками и металлическим ободом колеса. В результате трения создается тепло и уменьшается кинетическая энергия вашего велосипеда. В итоге вы безопасно останавливаетесь.

Паровоз

Тормоза на паровозе работают, так же как и в автомобиле. На фотографии вы можете видеть тормоз. Он зажимает ведущие колеса локомотива, чтобы замедлить их. Но как же поезд останавливается, если на колесах нет шин? Ведь для остановки необходимо трение, в том числе и дорожной поверхностью?

Все просто. Так как локомотив имеет огромную массу, а его колеса не имеют резины трение создается именно из-за огромного веса, который давит на колеса, прижатые к металлическим рельсам. В результате трения металлических колес с металлическими рельсами также образуется большое количество тепла, которое и снижает кинетическую энергию двоящегося локомотива.

Мотоцикл

Мотоциклы обычно имеют дисковые тормоза, которые содержат тормозные диски, суппорт и тормозные колодки. Тормозной диск, как правило, имеет отверстия (или пазы). Принцип работы тормозов в мотоцикле прост: тормозная колодка, зажимается с помощью тросика, который, как и в велосипеде, может идти на рулевое колесо или на ножную педаль. Как только мотоциклист зажимает педаль тормоза или тормозной рычаг тросик прижимает колодки к тормозному диску. Отверстия в тормозном диске помогают рассеивать выделяемое тепло при трении.

Читать еще:  Что цокает в двигателе фабия

Самолет

Самолеты имеют тормоза внутри своих колес. Это помогает остановить самолет на взлетно-посадочной полосе. Также в авиатехнике могут использоваться воздушные тормоза, которые увеличивают сопротивление воздуха, что в итоге и замедляет самолет во время полета. В том числе самолет может тормозить и за счет обратной тяги двигателей, если пилот включит реверс.

Ветровая турбина

Как мы уже сказали ветровые турбины также имеют тормозную систему. Она необходима, чтобы предотвращать слишком быстрое вращение роторов (пропеллеров). У большинства ветровых турбин есть анемометр, который измеряет скорость ветра. Если скорость ветра поднимается выше безопасного уровня, автоматически активируется тормоз, который и приводит к замедлению вращения пропеллеров, либо к их полной остановке.

К сожалению, высокие скорости ветра означают, что можно было бы получить больше энергии. Но безопасность всегда главнее.

Более детальный взгляд на автомобильные тормозные системы

Ранние автомобильные тормоза были удивительно примитивны по сегодняшним меркам. Вот простая система с трением 1910 года, изобретенная американцем Джоном Ставарцем.

Когда вы нажимаете на рычаг тормоза (обозначен на картинке желтым цветом), под заднее колесо (обозначено коричневым цветом) заезжает огромная тормозная колодка (синего цвета).

По сути, автомобиль садится на колодку-башмак, зубья которого сцепляются с дорожной поверхностью, в результате чего машина начинает замедляться и в конечном итоге остановится.

Большинство автомобилей имеют два или три разных типа тормозных систем. Обратите внимание на передние колеса вашей машины. За колесным диском вы увидите тормозные диски. Когда водитель нажимает педаль тормоза, с двух сторон тормозного диска зажимаются тормозные колодки из износостойкого материала.

В результате трения колодок с тормозными дисками образуется тепло, также снижается кинетическая энергия автомобиля, который в итоге начинает замедление. Как видите, тот же принцип, как и в мотоциклах и даже в велосипедных тормозах.

У некоторых автомобилей дисковые тормоза есть и на задних колесах. Но у многих автомобилей до сих пор на задних колесах установлены барабанные тормоза, которые работают несколько иначе. Вместо диска в таких тормозах используется тормозной барабан, внутри которого в полой области установлены также тормозные колодки, которые с помощью пружин и тормозных цилиндров при нажатии водителем педали тормоза прижимаются к поверхности барабана.

Ручной тормоз автомобиля тормозит задние колеса. Ручной тормоз активируется с помощью ручника расположенного внутри машины. Правда, по сравнению с нажатием педали тормоза, ручной тормоз менее эффективный и менее сильный.

У ускоряющего автомобиля есть масса энергии и когда вы активируете тормоза (неважно какие — барабанные, дисковые или ручной тормоз), то эта энергия превращается в тепло в результате трения тормозных колодок с барабанами или тормозными дисками.

Естественно из-за сильного трения барабаны и тормозные диски могут нагреваться до 500 °C и более! Вот почему барабаны или диски должны быть сделаны из таких материалов, которые не будут плавиться при высоких температурах. Например,для изготовления тормозных дисков, барабанов и тормозных колодок идеально подходят дорогие сплавы металлов, композиты или керамика.

Как работают тормоза в автомобиле

Картинка описание: Когда ваша нога нажимает педаль тормоза, тормозная жидкость в тормозной системе выжимается из узкого цилиндра в более широкий цилиндр. Эта система известна как гидравлическая система. Это позволяет значительно увеличить силу тормозного вашего усилия.

Теория.

Представьте себе, сколько вам нужно сил, чтобы остановить быстроходную машину. Простое нажатие педали тормоза не создало бы достаточной силы, чтобы активировать все четыре тормоза так, чтобы быстро остановить ваш автомобиль. Вот почему тормоза используют гидравлику: систему заполненных тормозной жидкостью трубок, которые и увеличивают ваше тормозное усилие. Также благодаря гидравлике тормозные усилия могут передаваться легко из одного места в другое за короткий срок.

Когда вы нажимаете на педаль тормоза, ваша нога, по сути, перемещает рычаг, который заставляет сдвинуть поршень в длинном узком тормозном цилиндре (главный тормозной цилиндр), который в свою очередь начинает двигать гидравлическую жидкость (тормозная жидкость) в сторону узкой трубки расположенной на конце тормозного цилиндра.

К этой трубке, как правило, подключены такого же диаметра трубки, идущие на каждый тормоз автомобиля. Далее тормозная жидкость по узким трубкам попадает в более объемные цилиндры, расположенные на колесах.

Поскольку тормозные цилиндры, расположенные на каждом колесе, намного больше, чем цилиндр, расположенный в тормозной системе сразу после педали тормоза, сила, которую вы изначально применили к педали тормоза, значительно увеличивается. В результате эта сила и сжимает тормозные колодки в каждом тормозе колеса.

На практике.

  1. 1. Ваша нога нажимает на педаль тормоза.
  1. 2. Когда педаль движется вниз, она толкает рычаг, который соединен с поршнем главного тормозного цилиндра.
  1. 3. Рычаг толкает поршень (синий на картинке) в узкий цилиндр, который заполнен гидравлической тормозной жидкостью (обозначена красным цветом). Когда поршень перемещается в цилиндре, он сжимает тормозную жидкость и толкает ее в узкое отверстие, расположенное в конце цилиндра, к которому подсоединена трубка. Это происходит примерно так же, как ручной насос выжимает воздух из цилиндра в тонкий шланг.
  1. 4. В результате образовавшегося давления тормозная жидкость попадает в длинную тормозную магистраль, состоящую из тормозных трубок, которые подходят к каждому колесу. В результате нагнетенного давления главным тормозным цилиндром, тормозная жидкость в итоге достигает каждого колеса.
  1. 5. Далее жидкость под давлением попадает в тормозные цилиндры, расположенные в колесах, которые имеют больший размер, чем главный тормозной цилиндр (цилиндр в колесе обозначен, синим цветом).
  1. 6. Когда жидкость попадает в тормозной цилиндр, имеющий больший объем по сравнению с главным тормозным цилиндром, то сильно увеличивается тормозное усилие из-за разницы объемов цилиндров в тормозной системе.
  1. 7. В результате увеличенного давления жидкости поршень в тормозном цилиндре колеса зажимает тормозную колодку, прижимая ее к тормозному диску / барабану.
  1. 8. В результате трения тормозной колодки и тормозного диска начинается замедление колесного диска, что в конечном итоге и останавливает машину.

Наш простой пример показывает основной принцип работы гидравлической тормозной системы; на практике все немного сложнее.

На самом деле педаль тормоза фактически управляет четырьмя отдельными гидравлическими тормозными линиями, идущие на все четыре колеса. В нашем же примере мы показываем принцип работы тормозов на одном колесе автомобиля.

Для безопасности, как правило, во всех автомобилях используется два отдельных контура гидравлических тормозов. Это необходимо на тот случай, если вдруг из-за каких-то неисправностей вышел из строя один тормозной контур. В этом случае второй контур всей тормозной системы будет по-прежнему функционировать.

Кто изобрел гидравлические тормоза?

Гидравлические тормоза изобрел Малькольм Лугхед из Детройта, штат Мичиган, США в 1919 году. Выше вы можете видеть его улучшенную конструкцию гидравлической тормозной системы — середина 1920-х годов.

Эта система использует импульс (движущую силу) транспортного средства, чтобы обеспечить необходимое тормозное усилие для остановки машины. Эта сила толкает гидравлический поршень в цилиндре. Это первый в мире тормоз с электроприводом. То есть при нажатии педали тормоза поршень в цилиндре двигался не только за счет силы нажатия педали, но и благодаря движущейся силе транспорта.

Лугхэд и его брат Аллан были пионерами в авиастроении. Они основали компанию «Лугхед», известную как авиационное производственное предприятие.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector