Как определяют эффективность действия рабочих тормозных систем автомобилей

Расчет эффективности тормозной системы (технический пост)

Доброго все времени суток. Предупреждаю сразу будет много букаф, формул, цифр по сему советую взять чашку/бокал/кружку любимого пития))) Думаю у каждого водителя а тем более скаевода бывали моменты когда он доводил свои тормоза до грани, и думаю сразу задавались вопросом: «а как улучшить тормозную систему?» и тут начинается полет фантазии кто во что горазд) Обычно, на уровне потребительском, руководствуются принципом – «чем больше-тем лучше» Но какие параметры тормозов действительно имеют значение – информации мало.
«Фактически, автомобиль замедляется относительно дорожного покрытия, а значит главными факторами являются – качество полотна и свойства покрышек. Но у нас сегодня в фокусе – эффективность тормозной системы и ее компонентов. Итак, тормозной путь, который проделает автомобиль за время процесса торможения, определяется одним единственным параметров, называемым Тормозной момент. Это показатель, создаваемый эффективным радиусом тормозного диска, силой сжатия пары компонентов и динамическим коэффициентом трения «диск-колодки». Эффективный радиус – это расстояние от центра диска до центра тормозной колодки колодки. Зная эти параметры – легко вычисляем тормозной момент по формуле

R1 — эффективный радиус тормозного диска

F – сила сжатия пары «диск-колодки»

µд – динамический коэффициент трения пары «диск-колодки»

Эффективность тормозной системы и суппортов

Эффективный радиус – это расстояние между центром диска и точкой приложения силы сжатия (рисунок 2).

F — сила, с которой суппорт прижимает накладки к поверхности диска.

µд – это коэффициент трения пары «диск-колодки». (Не путать с собственным коэффициентом колодок). Однако, учитывая что диски производятся из чугуна – их коэффициент приравняем к 1. А значит динамический коэффициент пары будет равен показателю колодок.

Как видно из формулы, определяющими для нашего главного показателя являются

— размер тормозного диска (внешний диаметр и точка приложения силы)

— сила, с которой прижимаются колодки к диску

— коэффициент трения колодок (коэффициент трения дисков можем приравнять к 1).

Эффективный радиус тормозного диска. Если с радиусом колеса и собственным коэффициентом трения колодок все более-менее понятно, то – как найти величину силы сжатия F? Сила давления (сила сжатия), согласно закону Паскаля, зависит только от двух факторов – давления в системе и суммарной площади поршней суппорта. Вычисляется по формуле F=pS, где p – давление на поршнях, а S – сумма всех площадей суппорта.

Даже до вычислений, на основании формулы, мы можем сделать несколько выводов

— Размер тормозных колодок никак не влияет на тормозной путь авто

— Количество поршней никак не влияет на эффективность суппорта

— При выборе альтернативной тормозной системы мы можем сравнить эффективность суппортов – штатных и предполагаемых.

42% — думаю более чем достойная прибавка в торможении)))
бюджет? более чем доступно: 326е диски от 1500р за диск ( я решил взять обычный Bosch 2к+ за диск) токарка дисков 400р колодки Endless 6к, элементы выноса суппорта: токарка 800р, пластины 300р 10мм пластина из пункта приема чермета нужная форма придается в гараже.
Надеюсь данная инфа будет полезна)

Источник

Определение эффективности рабочей тормозной системы автомобиля

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого»

Кафедра “Автомобильный транспорт”

Эксплуатационные свойства автомобиля

Лабораторные работы

По дисциплине «Автомобили»

Специальность 190601.65

_________ Абрамов А.М

Студент группы 0062 зу

_____ Климушкин Д.Н.

Содержание

Лабораторная работа 1

Испытания скоростных свойств автомобиля

Цель работы: изучить методы определения показателей скоро­стных свойств автомобиля.

Тягово-скоростными свойствами называют совокупность свойств, определяющих возможные по характеристикам двигателя или сцепления ведущих колес с дорогой диапазоны изменения скоростей движения и предельные интенсивности разгона автомобиля при его работе на тяговом режиме в различных дорожных условиях. Эта совокупность включает в себя тяговые свойства, позволяющие автомобилю преодолевать подъемы и буксировать прицепы, и скоростное свойства, позволяющие автомобилю совершать разгон (приемистость), движе­ние по инерции (выбег) и движение с высокими скоростями (быстро­ходность).

К основным показателям тягово-скоростных свойств относятся:

1. Максимальная скорость.

2. Условная максимальная скорость.

3. Скоростная характеристика «разгон-выбег».

4. Скоростная характеристика разгона на высшей передаче.

5. Скоростная характеристика на дороге с переменным продольным профилем.

6. Время разгона на заданном пути 400 и 1000 м.

7. Время разгона до заданной скорости.

8. Минимальная устойчивая скорость.

9. Максимальный преодолеваемый подъем.

10. Установившаяся скорость на затяжных подъемах.

11. Длина динамически преодолеваемого подъема.

12. Ускорения при разгонах (максимальные и средние на передачах).

13. Сила тяги на крюке (максимальная на низшей передаче).

Рисунок 1.1 – Скоростная характеристика «Разгон-выбег»

Рисунок 1.2 – Диаграмма разгона автомобиля с места с переключением передач

Методика измерений

Лабораторная работа 2

Определение эффективности рабочей тормозной системы автомобиля

Цель работы: освоить методику определения величины тормозного пути и установившегося замедления при торможении автомобиля в заданном режиме.

Теоретическая часть

Под тормозными свойствами понимают способность АТС быстро снижать скорость движения вплоть до полной остановка при минимальном тормозном пути, сохранять заданную скорость при движении под уклон, а также оставаться неподвижным при действии случайных сил.

Тормозные свойства обеспечиваются работой систем – совокупностью устройств, предназначенных для создания искусственного момента сопротивления вращению колес. В соответствии с действующим ГОСТ 22895-77 любое транспортное средство должно быть оборудовано тремя обязательными тормозными системами: рабочей, стояночной и запасной, а большегрузные АТС и предназначенные для работы в горной местности – ещё и вспомогательной тормозной системой. Все тормозные системы должны обеспечивать заданную эффективность торможения АТС, а действующие при движении – ещё и устойчивость при торможении.

Оценочные параметры тормозных свойств АТС являются:

для рабочей тормозной системы – тормозной путь и установившееся замедление, а для стояночной и вспомогательной – суммарная тормозная сила, развиваемая этими системами.

Нормативные значения оценочных показателей установлены в зависимости от категории автотранспортных средств (таблица 1).

Таблица 1 – Категории автотранспортных средств

* Значения замедления без скобок – для рабочей тормозной системы, а в скобках – для запасной.

Тормозной путь определяется как расстояние, которое проходит автомобиль от начала до конца торможения. Под началом торможения подразумевается момент времени, в который тормозная система получает сигнал о необходимости осуществлять торможение, а конец торможения – момент времени, в который происходит полное исчезновение искусственного сопротивления движению автотранспортного средства или остановка последнего.

Интервал времени от начала до конца торможения показан на тормозной диаграмме (рисунок 4), изображающей зависимость замедления j или тормозной силы Р_Т от времени t. Составляющими времени t являются: t_З – время запаздывания тормозного привода; t_Н – время нарастания тормозной силы Р_Т или замедления j_уст (величина t_З +t_Н называется временем срабатывания тормозного привода); t_уст – время установившегося торможения (замедления); t_о – время растормаживания. На тормозной диаграмме установившееся замедление j_уст принимается равным средней величине замедления за время установившегося торможения. Тормозная диаграмма показывает составляющие времени t торможения автомобиля, связанные только с действием тормозной системы, поэтому время реакции водителя t_Р на ней отсутствуют.

Рисунок 4 – Диаграмма торможения автомобиля

Тормозной путь и установившееся замедление при действии рабочей тормозной системы определяют дорожными испытаниями АТС.

При этом предусмотрены испытания типа 0, 1 и 2. Испытания типа «ноль» проводятся с «холодными» тормозными механизмами, когда температура поверхности трения тормозного барабана или диска находятся в пределах 50. 100°С. При испытании «ноль» торможение осуществляется раздельно: с двигателем, отсоединенным от трансмиссии, а затем с двигателем, соединенным с ней. Испытания 1 проводят при нагретых тормозных механизмах, а испытания 2 – при нагретых тормозах за счет движения автотранспортного средства на затяжных спусках.

Нормативные значения для испытаний типа 0 новых автотранспортных средств приведены в таблице 3. Нормативные значения при испытаниях типа 1 составляют 0,8, а типа 2 – 0,75 приведенных в таблице 3 значений.

Например графики осмотра VW Polo:

График рабочей ТС График неравномерности

График рабочей ТС График неравномерности

Стояночная тормозная система

График стояночной ТС График неравномерности

Лабораторная работа 3

Дата добавления: 2018-05-12 ; просмотров: 1512 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

От педали до колеса: что влияет на эффективность тормозов?

Если задать такой вопрос, большинство ответит: колодки. Да, с этим трудно не согласиться. Но ведь тормоза – это целая система со множеством деталей и компонентов, и в её работе важна каждая мелочь. Давайте пройдём весь путь от педали тормоза до колодки с диском и посмотрим, что тут может работать не так, как положено.

Чтобы разобраться в тонкостях работы тормозов, мы обратились за профессиональным мнением к специалистам немецкого бренда Textar (принадлежит TMD Friction), который совершенно справедливо считается одним из реальных экспертов-практиков в этой области. Компания поставляет тормозные колодки и накладки Textar на конвейеры большинства автомобильных заводов мира и сама разрабатывает фрикционные материалы — таких поставщиков на европейском рынке всего четыре компании. Уверены, что в Textar знают о тормозах всё. Итак, поехали!

Взгляд изнутри

Театр, как известно, начинается с вешалки, а тормоза, как ни смешно это звучит, с педали. Казалось бы: что с ней может быть не так? В принципе педаль ломается редко. Очень редко. Но некоторые проблемы принести может.

Например, не забываем, что скоро наступит зима. У тех, кто не любит отряхивать ноги, утром в холодной машине на педали тормоза образуется наледь. И в ответственный момент нога с педали может соскользнуть. А это чревато последствиями. Кому-то покажется, что это не очень серьёзно, но смеем вас уверить: всё, что может случиться, когда-нибудь случается. Так что на всякий случай, садясь утром в холодную машину, убедитесь, что педали не скользкие. И не злоупотребляйте накладками «под алюминий», которые не всегда удобнее стандартной резинки.

Ну а теперь перейдём к более серьёзным факторам, влияющим на эффективность торможения.

В салоне таких не слишком много, но они есть. Причём иногда они кажутся незначительными, но в тормозной системе ничего незначительного просто нет.

Итак, следующая деталь интерьера – это рычаг стояночного тормоза. Или педаль (а иногда ещё и кнопка). Теоретически рабочая и стояночная – это немного разные системы, но по факту машина так устроена, что несвязанных между собой систем у неё практически нет. И исправность стояночного тормоза заметно влияет на то, как ведёт себя рабочий тормоз. Всё дело в зазоре колодок задних тормозов, которые обычно приводятся в действие стояночным тормозом (хотя есть автомобили, у которых стояночный тормоз имеет привод на переднюю ось или он вообще трансмиссионный). Особенно критично к работе задних колодок относятся барабанные тормоза, у которой система самоподвода не так эффективна, как у дисковых тормозов.

Тут ситуация простая: если привод стояночного тормоза (который обычно тросовый) неисправен, задние колодки могут клинить и слишком быстро изнашиваться. Кроме того, при этом будет перегреваться тормозной барабан (или диск – в зависимости от конструкции), что приведёт к его короблению, а в запущенном случае будет постоянно перегреваться и ступица с подшипником, что сильно снижает его ресурс.

Трос со временем перестать свободно ходить в кожухе. За этим надо следить. Кроме того, он может ржаветь, а зимой – и замерзать, если в его кожухе копится влага. У некоторых автомобилей это вообще типичная неисправность (например, у Опеля Мокка, трос ручника которого около колеса имеет неприятный изгиб, в котором всегда собирается вода). В этом случае тоже возможен клин колодок и быстрый их износ.

В общем, не стоит недооценивать роль стояночного тормоза. Ему тоже нужны и забота, и периодическая профилактика.

В салоне больше ничего из тормозной системы мы не увидим, поэтому откроем капот.

От ГТЦ до ABS

Были такие времена, когда каждый уважающий себя автолюбитель знал, что такое главный тормозной цилиндр (он же ГТЦ). Это такое устройство, которое преобразует движение педали в давление тормозной жидкости. Раньше, было дело, ГТЦ довольно часто выходили из строя. Причины были разными: и тормозные жидкости были не лучшего качества, и само изготовление ГТЦ для Жигулей и Москвичей хромало, и резинотехнические изделия (читай – манжеты, сальники) были не такими долговечными. Сейчас ГТЦ подводит заметно реже, но иногда он всё же способен подкинуть неприятностей. Обычно протекают как раз резинки. А ещё он может страдать от коррозии. Симптомы поломки могут быть разными, но чаще всего при неисправности ГТЦ проваливается педаль тормоза.

Продлить жизнь главному тормозному цилиндру достаточно просто – нужно следить за состоянием тормозной жидкости.

Дело в том, что тормозная жидкость очень гигроскопична: легко впитывает в себя влагу из воздуха. И от этой воды коррозия элементов тормозной системы ускоряется.

Кроме того, меняются характеристики самой жидкости. В первую очередь, температура её кипения. И вот тут последствия могут быть прямо-таки катастрофическими. Наверняка вы знаете, как всё происходит, но всё-таки повторим. Как известно, в момент торможения колодки и диск очень сильно нагреваются и нагревают суппорт и тормозную жидкость. Свежая тормозная жидкость этот нагрев переживает легко. А вот если в ней есть вода, то произойдёт следующее: вода стремительно закипает и в жидкости образуется паровая (газовая) пробка. В этом случае жидкость теряет необходимую для работы особенность – несжимаемость. Педаль проваливается в пол, а колодки диск не держат… То есть тормоза просто пропадают. Надо ли говорить, что это может быть смертельно опасно? Поэтому состояние тормозной жидкости – это важнейший фактор надёжной работы тормозов. Нужно не только следить за уровнем тормозной жидкости (падение которого может говорить об её утечках), но и за возрастом. Менять жидкость нужно раз в два года. Тогда и тормоза не пропадут, и детали тормозной магистрали не будут страдать от ускоренной коррозии.

Следующая важная деталь системы под капотом – вакуумный усилитель. Как ни странно, но первый признак его неисправности на эффективность торможения почти не влияет, а проявляется следующим образом: при торможении на холостых оборотах мотор либо глохнет, либо пытается это сделать. Причина простая: принцип работы усилителя построен на разрежении во впускном коллекторе, и если вакуумник теряет герметичность (начинает пропускать диафрагма между атмосферным и вакуумным отделами), во впуск попадает избыток воздуха, отчего мотор может глохнуть. Ну а дальше становится заметным рост усилия на педали тормоза. Рост настолько заметный, что на педаль хочется давить обеими ногами, а остановочного пути всё равно не хватает.

Диагностикой вакуумного усилителя должны заниматься специалисты. Если при нажатии на тормоз чувствуете, что меняются обороты коленвала, а педаль тормоза теряет свою отзывчивость – срочно в сервис. И скорее всего, будет виноват не сам усилитель, а вакуумный патрубок, который где-то подсасывает воздух.

Последняя заметная под капотом деталь тормозной системы – блок ABS. Правильно его будет назвать гидроблоком, это всё-таки исполнительный элемент системы: в нём стоят электромагнитные клапаны, гидроаккумуляторы и насос. А управляет им электронный блок. Главное, помните: если вдруг на панели приборов загорается и не гаснет лампочка ABS, систему нужно проверять в сервисе. К чести блока отметим, что сам он из строя выходит редко, и причина поломки антиблокировочной системы обычно кроется в датчиках ABS, которые стоят на колёсах (на ступицах) и в их проводке. Но разбираться в этом должен специалист. А вот посмотреть автомобиль снизу и что-то там разглядеть можно и самому.

С помощью портативного тестера Textar можно быстро определить неисправные сегменты датчика ABS, не прибегая к сложной процедуре комплексной диагностики узлов антиблокировочной системы – достаточно наложить тестер на тормозной диск

Взгляд снизу

Чаще всего под днищем автомобиля в тормозной системе подводят магистрали –тормозные трубки и шланги. Неполадки у них довольно однообразные – они могут только протекать. Трубки текут из-за коррозии и по завальцовке, шланги могут лопаться. Как за ними следить?

Тут правило простое: при каждом ТО нужно их внимательно осматривать. Они не должны «потеть» тормозной жидкостью по соединениям и тем более – по всей длине. Если из-за коррозии на возрастной машине тормозные трубки выглядят несвежими, их нужно срочно менять.

Шланги не должны иметь вздутий и не должны быть «задубевшими». Если кажется, что на шланге растёт «грыжа», его придётся срочно заменить.

На машинах без ABS есть регулятор тормозных усилий. На жаргоне его довольно часто называют «колдуном». По сути, это клапан, который изменяет подачу тормозной жидкости в задние рабочие тормозные цилиндры, что снижает вероятность блокировки задних тормозов. Сейчас эти функции выполняет именно ABS, но если машина далеко не новая и этой системы не имеет, то «колдун» в ней есть обязательно.

Теоретически регулятор нужно проверять каждое ТО. Но кто это делает? Иногда его просто удаляют. А зря. Без него передняя и задняя оси тормозят одновременно и с одинаковым усилием, что провоцирует занос. То же самое происходит и при неисправном регуляторе. Кроме того, он может при торможении тянуть автомобиль в сторону или слишком рано блокировать колесо.

Как я уже говорил, «колдун» иногда требует регулировки. Способы регулировки этого устройства на автомобилях отличаются, поэтому лучше поискать инструкцию для конкретной машины. Большинству читателей это уже не так интересно – почти на всех автомобилях вместо «колдуна» стоит ABS. Поэтому просто напоминаем, что такая деталь есть и она очень важна.

Неисправности тормозных суппортов встречаются, к сожалению, довольно часто. Типичная их неисправность – закисание.

Да, есть автомобили, в которых суппорты закисают чаще, чем на других, но всё-таки основная причина закисания – отсутствие должного обслуживания. Грустно, но колодки у нас обычно меняют самым простым способом: вытащил старые – поставил новые. А как при этом работает суппорт, интересует не всех (хотя при этом для установки новой колодки иногда приходится помучиться, чтобы вернуть прикипевший поршень в исходную позицию). Нужно усвоить простое правило: любая замена колодок должна сопровождаться проверкой и обслуживанием суппортов. Сейчас в продаже доступны качественные смазки, а также все необходимые ремкомплекты для восстановления суппортов.

Клин суппорта – вещь неприятная. Вечно перегретые колодки, поведённый и бьющий в руль диск, неравномерное торможение, неадекватное поведение антиблокировочной системы и связанной с ней системы курсовой (динамической) стабилизации, перегрев и кипение тормозной жидкости, разрушение ступичного подшипника – это целый букет неприятностей, который может быть вызван заклинившим суппортом.

Глазами его увидеть сложно, но можно заметить по износу колодок или диска. Правда, для этого нужен хотя бы минимальный опыт. Гораздо проще после поездки потрогать рукой диск колеса: если он ненормально горячий, то суппорт, скорее всего, заклинил. Кроме того, не отходящие от тормозного диска колодки издают скрежет (в ряде случае на раннем этапе особенно заметный при движении задним ходом). Ещё можно заметить рост расхода топлива, который спровоцирован постоянно заторможенным колесом.

Тут совет простой: нельзя экономить на обслуживании суппорта. Сейчас в продаже есть все необходимые для этого расходные материалы и запчасти, так что всё зависит только от вас.

Ну и, конечно же, очень важно состояние самих дисков и колодок. Причём они могут не только изнашиваться. Диск может «повести», колодки – замаслиться или подгореть, и всё это сильно снижает их фрикционные свойства. А значит, и безопасность при вождении.

Износ дисков и колодок нужно контролировать при каждом ТО. И ни в коем случае нельзя ставить то, что подходит «на глаз» или «после обработки напильником». Тормозные системы рассчитывают специалисты, поэтому любое вмешательство может привести к очень неприятным последствиям. При этом совсем не обязательно использовать оригинальные компоненты: есть очень качественные аналоги, которые стоят дешевле, а тормозят иногда даже лучше. Главное, уметь пользоваться каталогами и выбирать именно то, что подходит вашей машине.

Что ещё влияет на эффективность тормозов?

Все компоненты автомобиля тесно связаны друг с другом, поэтому нормальная работа тормозной системы невозможна с неисправной ходовой частью.

Вытекшие амортизаторы позволяют колесу в буквальном смысле скакать по дороге. Отсюда недостаточное сцепление с дорогой и рост тормозного пути. Не зря в хороших сервисах перед проверкой на стенде тормозных сил ставят машину на вибростенд и проверяют амортизаторы.

Очень сильно на торможение влияет угол развала. Если он не выставляется из-за износа сайлентблоков или самих рычагов, шина не сможет работать в полную силу из-за неправильного пятна контакта. Люфты в ходовой части также влияют на торможение.

И, наконец, шины. Тут всё просто: если они не обеспечивают нужного сцепления с дорогой, никакие колодки уже не помогут. В лучшем случае будет постоянно срабатывать ABS. Кстати, напомню: у шин есть не только износ, но и возраст. Российский ГОСТ 4754-97 указывает предельный срок эксплуатации легковых шин в пять лет, хотя некоторые производители настаивают на более длительном сроке службы своей продукции. Тем не менее старые шины в любом случае теряют свои свойства и нормально работать не могут, даже если хорошо выглядят.

Что делать?

Любое вождение в первую очередь должно быть безопасным. Для этого все основные системы автомобиля должны быть исправны. Важно, что на эффективность тормозов влияют и другие системы машины, и забывать об этом нельзя. Но самое существенное – это детали и расходные материалы, необходимые для поддержки тормозов в рабочем состоянии. На них экономить нельзя, нужно выбирать лучшее. И что не менее важно – подходящее именно вашему автомобилю. Сделать это не так уж сложно: можно воспользоваться каталогом или задать вопрос непосредственно продавцу или производителю необходимых компонентов и расходников. Возможность быстро остановиться спасает жизнь чаще, чем возможность быстро разогнаться, так что экономить на тормозах не стоит.

Источник