Pidurisüsteemi mõistmine
1.PiduringSüsteem
Liikuva auto aeglustamist või isegi peatamist, stabiilse kiirusega allamäge liikuva auto hoidmist ja peatunud auto paigal hoidmist nimetatakse ühiselt auto pidurdamiseks. Välisjõud, mis autot pidurdab, on pidurisüsteem.
Pidurisüsteem koosneb piduritest ja pidurimehhanismidest. Pidurid on pidurdusjõu komponendid, mis takistavad sõiduki liikumist või liikumistendentsi, sealhulgas lisapidurisüsteemi aeglustit. Piduriajami mehhanism sisaldab funktsionaalseid seadmeid, juhtseadmeid, ülekandeseadmeid, pidurdusjõu reguleerimise seadmeid ja abiseadmeid, nagu häireseadmed ja rõhukaitseseadmed.
Autode pidurisüsteeme on mitut tüüpi, mida saab nende funktsioonide järgi jagada järgmistesse kategooriatesse:
①.Sõidupidurisüsteem:seade, mis aeglustab või isegi peatab sõiduki.
②.Seisupidurisüsteem:seade, mis hoiab peatunud sõidukit paigal.
③.Sekundaarne pidurisüsteem:seade, mis tagab, et auto saab sõidupidurisüsteemi rikke korral kiirust aeglustada või peatuda.
④ .Lisapidurisüsteem:seade, mida kasutatakse sõiduki kiiruse stabiliseerimiseks, kui sõiduk laskub pikast kallakust.
Pidurisüsteemi saab pidurdusenergia järgi jagada järgmistesse kategooriatesse:
①.Manpower pidurisüsteem:Pidurisüsteem, mis kasutab ainsa pidurdusenergia allikana juhi keha.
②.Jõupidurisüsteem:Pidurisüsteem, mis tugineb ainult potentsiaalsele energiale õhurõhu või hüdraulilise rõhu kujul, mis on pidurdamiseks teisendatud mootori võimsusest.
③.Servo pidurisüsteem:pidurisüsteem, mis kasutab pidurdamiseks nii inim- kui ka mootorijõudu.
Pidurisüsteemi saab klassifitseerida ka gaasi-hüdraulilise ahela järgi:
①.Üheahelaline pidurisüsteem:Käigukast kasutab üht gaasihüdraulilist ahelat. Kui üks osa on kahjustatud, siis kogu süsteem ebaõnnestub.
②.Kahekontuuriline pidurisüsteem:Sõidupiduri gaasihüdraulilised torud kuuluvad kahte isoleeritud vooluringi. See tagab, et kui üks vooluring on kahjustatud, saab kogu süsteem normaalselt töötada. Alates 1. jaanuarist 1988 on Hiina nõudnud, et kõik autod oleksid varustatud kahekontuurilise pidurisüsteemiga.
2. Pidurid
Pidur on pidurisüsteemi pidurdusjõu komponent, mida kasutatakse pidurdusjõu tekitamiseks, et peatada sõiduki liikumine või kalduvus. Kui piduri pidurdusmoment rakendatakse otse rattale, nimetatakse seda rattapiduriks; kui pidurdusmoment tuleb pärast veotelje läbimist rattale jaotada, nimetatakse seda keskpiduriks. Rattapidureid kasutatakse üldiselt veopiduritena ning neid kasutatakse ka rikke- ja seisupidurite jaoks; keskpidureid kasutatakse üldjuhul ainult seisu- ja lisapidurite jaoks. Sõidupidurid, seisupidurid ja rikkepidurid kasutavad põhiliselt pidurdusjõuna fikseeritud elementide ja pöörlevate elementide tekitatud hõõrdejõudu, mida nimetatakse hõõrdepiduriks. Praegu autodes kasutatavad hõõrdpidurid võib laias laastus jagada kahte kategooriasse: ketastüüp ja trummeltüüp.
2.1 TrummBrehad
Trummelpidurid kasutavad hõõrdepaari pöörleva elemendina piduritrumlit ja selle tööpind on silindriline pind. Trummelpidurid võib ehituse järgi jagada rattasilindripiduriteks, nukkpiduriteks ja kiilpiduriteks. Ratta silindrite pidurid kasutavad ajamseadmena hüdraulilisi piduriratta silindreid ja hüdraulilist käitamist, et viia piduriklots kokku piduritrumliga, tekitades hõõrdumist ja seeläbi pidurdades. Vastavalt tööpõhimõttele ja pidurdusmomendile on palju tüüpe, sealhulgas esikinnituse tüüp, topelt juhtiva jalatsi tüüp, kahesuunaline topeltkinga tüüp, kahekordne järgnev jalatsi tüüp ja iseenergiaga tüüp. Nukkpidurite ja kiilpidurite struktuur on põhimõtteliselt sama, mis rattasilindri piduritel ning erinev on ainult ajam. Nukitüüp kasutab piduri nukki ja kiilutüüp pidurikiilu.
2.2 PlaatBrehad
Ketaspiduri hõõrdepaari hõõrdeelement on metallist ketas, mis töötab esiküljel ja seda ketast nimetatakse pidurikettaks. Võrreldes trummelpiduritega on ketaspiduritel järgmised eelised:
①. Pidurdustõhusus on stabiilne ja seda mõjutab hõõrdetegur vähem;
②. Ketaspidur kannab soojust mõlemale poole ja ketas on kergesti jahutatav ega deformeeru kergesti;
③. Pikaajalise kasutamise järel on piduriketta soojuspaisumine paksuse suunas äärmiselt väike;
④. Pidurdustõhusus väheneb pärast vette kastmist vähem;
⑤. Struktuur on lihtne, suurus ja kaal on väikesed, hooldus on mugav ja automaatset vahe reguleerimist on lihtne saavutada.
Peamine puudus on madal pidurdustõhusus. Selle kompenseerimiseks paigaldatakse tavaliselt eraldi jõuservosüsteem. Praegu kasutatakse ketaspidureid autodes laialdaselt. Vastavalt nende erinevatele kinnituselementidele saab ketaspidurid jämedalt jagada pidurisadula- ja täisketastüüpideks. Võrreldes nende kahega on piduriketta tüübil laiem rakendus, seega keskendun siinkohal sellele.
Sadula ketaspidur koosneb pidurikettast ja pidurisadulast. Hõõrdeplokist ja selle metallist tagaplaadist koosnev piduriklots ja selle täiturmehhanism on paigaldatud klambrikujulisse klambrisse, et moodustada pidurisadula. Pidurisadulad võib jagada kahte tüüpi: fikseeritud pidurisadula ketta tüüp ja ujuvsadula ketta tüüp.
Fikseeritud pidurisadulaga ketaspiduri tööpõhimõte on järgmine. Selle pidurisadula korpus on kinnitatud telje külge ning pidurisadula korpuse mõlemal küljel on piduriratta silinder ja kolb. Pidurdamisel siseneb peasilindrist õli läbi õli sisselaskeava kahe identse hüdrosilindrisse pidurisadulas ja hõõrdklots surutakse kolvi abil pidurikettale, pidurdades sellega ratast.
Ujuva pidurisadulaga ketaspiduri tööpõhimõte on järgmine. Võrreldes fikseeritud pidurisadulaga ketaspiduriga on ujuvketta ketaspiduri sadul ujuv ja võib piduriketta suhtes liikuda. See kasutab ainult piduriketta siseküljel olevat hüdrosilindrit, et juhtida sisemist klotsi, samal ajal kui välimine klots on kinnitatud pidurisadula korpuse külge ja liigub aksiaalselt koos pidurisadula korpusega. Pidurdamisel liiguvad sisemine kolb ja hõõrdeplaat vasakule ja suruvad hüdraulilise jõu mõjul vastu piduriketast. Samal ajal surub hüdraulilise rõhu reaktsioonijõud pidurisadula kere paremale, nii et ka välimine hõõrdeplaat surutakse vastu piduriketast, saavutades seeläbi pidurdusefekti.
3. Servopidurisüsteem
Servopidurisüsteem moodustatakse manuaalhüdraulilisele pidurisüsteemile jõuservosüsteemi lisamisega ehk pidurisüsteemiga, mis kasutab pidurdusenergiana nii tööjõudu kui ka mootorit. Tavaolukorras annab suurema osa pidurdusenergiast jõuservosüsteem. Kui toiteservosüsteem ebaõnnestub, saab juht selle täielikult varustada. Servopidurisüsteemi saab vastavalt servoenergia tüübile jagada järgmisteks tüüpideks:
① Vaakumservo tüüp
② Pneumaatiline servotüüp
③ Hüdrauliline servotüüp
Vastavalt kontrolleri erinevatele töörežiimidele võib selle jagada kahte kategooriasse:
①．Toiteallikaga tüüp- juhtseadet juhib vahetult piduripedaali mehhanism ja selle väljundjõud mõjutab ka hüdro peasilindrit.
②．Ülelaadimisega tüüp- juhtseadet juhib hüdrauliline rõhk, mis väljub piduripedaali mehhanismist läbi peasilindri ning servosüsteemi väljundjõud ja peasilindri hüdrauliline rõhk mõjuvad ühiselt vaheülekandesilindrile, nii et hüdrauliline rõhk väljund silindrist rattasilindrisse on palju suurem kui peasilindri hüdrauliline rõhk.
Siin on vaakum-servopidurisüsteemi üksikasjalik tutvustus. Süsteemi vaakumvõimendil on diafragma, mis jagab selle esi- ja tagakambriks. Esikamber on ühendatud mootori sisselaskekollektoriga vaakum-ühesuunalise klapi abil ja tagumine kamber välisõhuga. Kaks kambrit on ühendatud kanaliga. Kui mootor töötab, avaneb ja sulgub vaakumi ühesuunaline klapp ning vaakumvõimendi esi- ja tagakambrisse tekib teatav vaakum. Kui piduripedaal on sel ajal alla vajutatud, käivitab piduripedaal veelgi juhtventiili, et sulgeda servoõhukambri esi- ja tagakambri kanalid ning avada tagumise kambri sisselaskeklapp. Tagakambrisse sisenev õhk tekitab esikambriga vaakumdiferentsiaali, tekitades tõukejõu. See tõukejõud mõjub otse peasilindrile, et kompenseerida pedaalijõu puudumist.
Vaakumvõimendi servopidurisüsteemi skemaatiline diagramm on järgmine. Kui mootor töötab, imetakse sisselasketorus oleva vaakumi toimel vaakumpaagis olev õhk läbi vaakumi tagasilöögiklapi mootorisse, tekitades ja kogudes paaki teatud vaakumi, mis toimib energiana. allikas servopidurisüsteemis. Kui piduripedaal on alla vajutatud, edastatakse peapidurisilindri hüdraulika väljundrõhk esmalt abisilindrile, üks külg piduri rattasilindrile edastatakse piduri käivitava rõhuna ja teine külg juhitakse juhtventiilile. survet. Peasilindri hüdraulilise rõhu juhtimisel lubab juhtventiil Zhenkangi servoõhukambri töökambril läbida vaakumpaaki või atmosfääri ning tagab, et servoõhukambri väljundjõud on suurenev. funktsionaalne seos peasilindri hüdraulilise rõhu, piduripedaali jõu ja pedaalikäiguga. Vaakumservo õhukambri väljundjõud mõjub abisilindrile koos peasilindri hüdrojõuga.
4, jõuline pidurisüsteem
Jõupidurisüsteemis on pidurdamiseks kasutatav energia õhukompressori tekitatud õhurõhuenergia või hüdropumba tekitatud hüdraulikaenergia ning õhukompressorit või hüdropumpa käitab sõiduki mootor. Seetõttu on näha, et jõupidurisüsteem kasutab ainsa algse pidurdusenergiaallikana sõiduki mootorit ning juhi keha kasutatakse ainult juhtimisenergiaallikana, mitte pidurdamise energiaallikana. Jõupidurisüsteemi võib üldiselt jagada järgmisse kolme kategooriasse:
①. Pneumaatiline pidurisüsteem:Energiavarustusseade ja ülekandeseade on kõik pneumaatilised. Enamik juhtseadmeid koosneb pneumaatilistest juhtelementidest, nagu piduripedaalimehhanismid ja piduriventiilid.
②. Õhk-üle-vedelik pidurisüsteem:Energiavarustusseade ja juhtseade on samad, mis pneumaatilisel pidurisüsteemil ning ülekandeseade sisaldab pneumaatilisi ja hüdraulilisi osi.
③.Täishüdrauliline jõupidurisüsteem:Välja arvatud piduripedaali mehhanism, on selle toite-, juhtimis- ja ülekandeseadmed kõik hüdraulilised.
5, pidurdusjõu reguleerimise süsteem
Teoreetiliselt on nii, et mida suurem on pidurdusjõud, seda lihtsam on pidurdada. Kui aga pidurdusjõud on haardumisjõust suurem, lõpetavad rattad pöörlemise ja rattad libisevad. Kui esirattad on lukustatud, kaotab auto juhitavuse suuna ja ei saa pöörata; kui tagarattad on lukustatud ja esirattad veerevad, kaotab auto suunastabiilsuse ja võime seista vastu külgjõududele ja libisemisele. Ülaltoodud olukorrast lähtuvalt peame ülaltoodud olukorra vältimiseks pidurdusjõudu jaotama ja reguleerima.
5.1 ABS
ABS – mitteblokeeruv pidurisüsteem.Süsteem koosneb kolmest osast: ratta kiiruse andur, elektrooniline kontroller ja hüdraulilised komponendid.
Konkreetsed tööprotsessid on ligikaudu järgmised:
① Tavaline pidurdamine:Solenoidventiil ei ole pingestatud ning peasilinder ja rattasilinder saavad igal ajal juhtida pidurirõhu suurenemist ja vähenemist.
② Ratta silindri dekompressioon:Kui sõiduki kiiruseandur sisestab ratta lukustussignaali elektroonilisele juhtseadmele, hakkab ABS tööle, solenoidventiilile siseneb suur vool, kolb liigub ülespoole, peasilinder ja aktiivne rattasilindri läbipääs katkevad, ratta silinder ja paak on ühendatud, pidurivedelik voolab reservuaari ja pidurirõhk väheneb. Samal ajal käivitab ajami mootor hüdropumba, survestades pidurivedelikku, mis voolab tagasi reservuaari ja toimetades selle peasilindrisse, et valmistuda järgmiseks pidurdamiseks.
③ Ratta silindri rõhu hooldusprotsess:Kui sõiduki kiirusandur väljastab lukustussignaali, läbib solenoidklapp piiratud voolu ja kolb liigub asendisse, kus kõik läbipääsud on süsteemi rõhu säilitamiseks välja lülitatud.
④ Ratta silindri survestamine:Pärast rõhu vähendamist suureneb ratta kiirus. Sel ajal katkestab elektrooniline juhtseade solenoidklapi voolu, kolb naaseb madalaimasse asendisse, peasilinder ja rattasilinder ühendatakse uuesti, pidurivedelik siseneb uuesti rattasilindrisse ja pidurirõhku suurendatakse.
5.2 EBD
EBD – elektriline pidurdusjõu jaotus, elektriliselt juhitav pidurdusjõu jaotussüsteem. EBD on tegelikult ABS-i abifunktsioon. See on ADAS-i juhtarvutile lisatud juhtimistarkvara. Mehaaniline süsteem on täpselt sama, mis ABS. See on tõhus täiendus ABS-süsteemile. Tavaliselt kasutatakse seda koos ABS-iga, et parandada ABS-i efektiivsust. Pidurdamise hetkel saab EBD kiiresti arvutada nelja rehvi erinevast haardumisest tingitud erinevad hõõrdeväärtused ja seejärel kiiresti reguleerida piduriseadet, et jaotada pidurdusjõudu vastavalt eelnevalt seadistatud programmile, et tagada stabiilsus ja sõiduki ohutust. Kui rattad on hädapidurduse ajal lukustatud, on EBD tasakaalustanud iga ratta efektiivse haardumise maapinnaga enne ABS-i, mis võib takistada libisemist ja külgsuunalist liikumist ning lühendada ka peatumisteekonda.
5.3 ASR
ASR – kiirenduse libisemise reguleerimine, sõiduki ajami libisemisvastane süsteem. Seda funktsiooni võib mõista kui ABS-süsteemi funktsiooni laiendust ja täiendust. ASR-süsteemi põhikomponente saab jagada ABS-süsteemiga. ASR-süsteemi ülesanne on takistada sõiduki libisemist kiirendamisel, eriti asümmeetrilistel madala hõõrdusega teedel või kui veorattad pöörlevad kurvides tühikäigul. ASR koosneb ratta pöörlemiskiiruse andurist, gaasihoovastiku asendiandurist, pidurirõhu regulaatorist, gaasipedaali ajamist ja elektroonilisest juhtseadmest. See suudab võrrelda iga ratta ratta kiirust, kui veoratas libiseb. Kui elektrooniline juhtseade tuvastab, et veoratas libiseb, vähendab see automaatselt ja koheselt gaasipedaali sisselaske mahtu, vähendab mootori pöördeid ja seega ka väljundvõimsust. Samuti võib see libisevat veoratast pidurdada, et reguleerida veoratta libisemiskiirust sihtvahemikus.
5.4 TCS
TCS – veojõukontrollisüsteem.See süsteem määrab, kas veoratas libiseb, lähtudes veoratta pöörete arvust ja ülekanderatta pöörete arvust. Kui esimene on teisest suurem, vähendab see veoratta kiirust. TCS on väga sarnane ABS-iga, kuna mõlemad kasutavad andureid ja pidurikontrollereid. Kui TCS tuvastab rataste libisemise, muudab see kõigepealt mootori juhtarvuti kaudu mootori süüteajastust, vähendab mootori pöördemomenti või rakendab ratta libisemise vältimiseks rattapidureid. Kui libisemine on väga tõsine, kontrollib see mootori kütusevarustussüsteemi. TCS tuvastab arvuti abil nelja ratta kiiruse ja rooli pöördenurga. Kui auto kiirendab, kui ta tuvastab, et vedava ja mitteveoratta kiiruste erinevus on liiga suur, tuvastab arvuti kohe, et liikumapanev jõud on liiga suur ja saadab käsusignaali mootori kütusevaru vähendamiseks, liikumapanev jõud ja seega vähendada veoratta rehvi libisemist. Süsteem saab kasutada rooliratta nurgaandurit, et tuvastada sõiduki sõiduseisund, teha kindlaks, kas sõiduk liigub otse või pöörab ning vastavalt sellele muuta iga rehvi libisemist. Veojõukontrollisüsteemil on aga ka puudusi. Kui juht kasutab sõiduki sõiduoleku reguleerimiseks gaasipedaali, häirib süsteem juhi juhtimist.
5,5 ESP
ESP – elektrooniline stabiilsusprogramm.ESP-d võib tegelikult vaadelda kui ABS-i, ASR-i, EBD ja TCS-i funktsioonide kombinatsiooni ja laiendust. See koosneb rooliandurist, ratta kiiruseandurist, libisemisandurist, külgkiirenduse andurist ja juhtseadmest. Analüüsides erinevate andurite edastatud teabe põhjal sõiduki kere sõiduseisundit, annab see seejärel ABS-ile ja ASR-ile parandusjuhised, et aidata sõidukil säilitada dünaamilist tasakaalu. ESP suudab säilitada sõiduki optimaalse stabiilsuse erinevates töötingimustes ja on eriti tõhus ala- või ülejuhitavuse tingimustes. Kui ESP-andur tuvastab sõiduki alajuhitavuse, rakendab ESP sisemistele ratastele täiendavat pidurdusjõudu; kui sõiduk on ülejuhitav, rakendab ESP välisratastele täiendavat pidurdusjõudu.