הבנת מערכת הבלימה

הבנת מערכת הבלימה

1.ברקingמַעֲרֶכֶת

האטה או אפילו עצירה של מכונית בתנועה, שמירה על תנועה של מכונית בירידה במהירות יציבה ושמירה על עמידה של מכונית שעצרה מכונים ביחד בלימת רכב. הכוח החיצוני שבולם את המכונית הוא מערכת הבלמים.

מערכת הבלמים מורכבת מבלמים ומנגנוני הפעלת בלמים. בלמים הם מרכיבים של כוח הבלימה המעכבים את התנועה או הנטייה לתנועה של הרכב, לרבות המעכב במערכת בלימת העזר. מנגנון הנעת הבלמים כולל התקנים פונקציונליים, התקני בקרה, התקני תיבת הילוכים, התקני התאמת כוח בלימה והתקני עזר כגון התקני אזעקה והתקני הגנת לחץ.

ישנם סוגים רבים של מערכות בלימה לרכב, אשר ניתן לחלק לקטגוריות הבאות על פי תפקידיהן:

①.מערכת בלימת שירות:מכשיר שמאט או אפילו עוצר את הרכב.

②.מערכת בלם חניה:מכשיר שמחזיק רכב שעצר במקום.

③.מערכת בלימה משנית:התקן המבטיח שהמכונית עדיין יכולה להאט או לעצור אם מערכת בלימת השירות נכשלת.

④ .מערכת בלימה עזר:מכשיר המשמש לייצוב מהירות הרכב כאשר הרכב יורד בשיפוע ארוך.

ניתן לחלק את מערכת הבלמים לקטגוריות הבאות בהתאם לאנרגיית הבלימה:

①.מערכת בלימה של כוח אדם:מערכת בלימה המשתמשת בגוף הנהג כמקור בלעדי לאנרגיית בלימה.

②.מערכת בלימה כוח:מערכת בלימה הנשענת אך ורק על אנרגיה פוטנציאלית בצורת לחץ אוויר או לחץ הידראולי המומר מכוח המנוע לבלימה.

③.מערכת בלימת סרוו:מערכת בלימה המשתמשת הן בכוח האדם והן בכוח המנוע לבלימה.

ניתן לסווג את מערכת הבלמים גם לפי מעגל הגז-הידראולי:

①.מערכת בלמים במעגל אחד:תיבת ההילוכים משתמשת במעגל גז הידראולי יחיד. אם חלק אחד ניזוק, המערכת כולה תיכשל.

②.מערכת בלמים כפולה:קווי הגז ההידראוליים של בלם השירות שייכים לשני מעגלים מבודדים. זה מבטיח שאם מעגל אחד ניזוק, המערכת כולה עדיין יכולה לתפקד כרגיל. מאז 1 בינואר 1988, סין דורשת שכל המכוניות יהיו מצוידות במערכת בלימה כפולה.

2. בלמים

הבלם הוא מרכיב של כוח בלימה במערכת הבלימה המשמש ליצירת כוח בלימה כדי לעצור את התנועה או הנטייה של הרכב. כאשר מומנט הבלימה של הבלם מופעל ישירות על הגלגל, זה נקרא בלם גלגל; כאשר יש לחלק את מומנט הבלימה לגלגל לאחר מעבר דרך ציר ההינע, זה נקרא בלם מרכזי. בלמי גלגלים משמשים בדרך כלל לבלמים הנעה ומשמשים גם לבלמים משניים וחניה; בלמים מרכזיים משמשים בדרך כלל רק לחנייה ולבלמי עזר. בלמי נהיגה, בלמי חניה ובלמים משניים בעצם משתמשים בכוח החיכוך שנוצר על ידי אלמנטים קבועים ואלמנטים מסתובבים ככוח בלימה, מה שנקרא בלם חיכוך. ניתן לחלק באופן גס את בלמי החיכוך המשמשים כיום במכוניות לשתי קטגוריות: סוג דיסק וסוג תוף.

2.1 תוֹףBמגרפות

בלמי תוף משתמשים בתוף הבלמים כאלמנט המסתובב בזוג החיכוך, ומשטח העבודה שלו הוא משטח גלילי. ניתן לחלק את בלמי התוף לבלמי צילינדר גלגלים, מעצורי זיזים ובלמי טריז בהתאם למבנה שלהם. בלמי צילינדר גלגלים משתמשים בצילינדרים של גלגלי בלם הידראוליים כמכשיר ההפעלה, ומשתמשים בהפעלה הידראולית כדי להביא את נעל הבלמים למגע עם תוף הבלמים כדי ליצור חיכוך, ובכך לבלום. על פי עיקרון העבודה ומומנט הבלימה, ישנם סוגים רבים, כולל סוג נעל מובילה, סוג נעל מובילה כפולה, סוג נעל מובילה כפולה דו כיוונית, סוג נעל עוקבת כפולה וסוג אנרגיה עצמית. המבנה של בלמי זיזים ובלמי טריז זהה בעצם לזה של בלמי צילינדר גלגלים, ורק מכשיר ההפעלה שונה. סוג הפקה משתמש בפקת בלם, וסוג הטריז משתמש בטריז בלם.

2.2 דיסקBמגרפות

אלמנט החיכוך בצמד החיכוך של בלם דיסק הוא דיסק מתכת שפועל על הפנים, והדיסק הזה נקרא דיסק הבלם. בהשוואה לבלמי תוף, לבלמי דיסק יש את היתרונות הבאים:

①. ביצועי הבלימה יציבים ופחות מושפעים ממקדם החיכוך;

②. בלם הדיסק מעביר חום לשני הצדדים, והדיסק מתקרר בקלות ולא מתעוות בקלות;

③. לאחר שימוש ארוך טווח, ההתרחבות התרמית של דיסק הבלם לאורך כיוון העובי קטנה ביותר;

④. ביצועי הבלימה מופחתים פחות לאחר טבילה במים;

⑤. המבנה פשוט, הגודל והמשקל קטנים, התחזוקה נוחה, והתאמת הפער האוטומטית קלה להשגה.

החיסרון העיקרי הוא יעילות בלימה נמוכה. כדי לפצות על כך, מערכת סרוו כוח מותקנת בדרך כלל בנפרד. כיום, בלמי דיסק נמצאים בשימוש נרחב בכלי רכב. ניתן לחלק באופן גס את בלמי דיסק לסוג דיסק קליפר וסוג דיסק מלא לפי רכיבי ההרכבה השונים שלהם. בהשוואה לשניים, לסוג דיסק הקליפר יש יישום רחב יותר, אז אתמקד בו כאן.

בלם דיסק קליפר מורכב מדיסק בלם וקליפר בלם. רפידת הבלם, המורכבת מבלוק החיכוך ומלוחית המתכת האחורית שלו, והמפעיל שלו מותקנים בסוגר בצורת מהדק ליצירת קליפר בלמים. ניתן לחלק את קליפר הבלמים לשני סוגים: סוג דיסק קליפר קבוע וסוג דיסק קליפר צף.

עקרון העבודה של בלם דיסק קליפר קבוע הוא כדלקמן. גוף הקליפר שלו מקובע לסרן, וישנו גליל גלגל בלם ובוכנה בכל צד של גוף הקליפר. בעת בלימה, השמן מהצילינדר הראשי נכנס לשני הצילינדרים ההידראוליים הזהים בגוף הקליפר דרך כניסת השמן, ורפידת החיכוך נלחצת על דיסק הבלם על ידי הבוכנה, ובכך בולמת את הגלגל.

עקרון העבודה של בלם דיסק קליפר צף הוא כדלקמן. בהשוואה לבלם דיסק קליפר קבוע, הקליפר של בלם דיסק קליפר צף צף ויכול לנוע ביחס לדיסק הבלם. הוא משתמש רק בצילינדר הידראולי בחלק הפנימי של דיסק הבלם כדי להניע את הרפידה הפנימית, בעוד שהרפידה החיצונית מקובעת לגוף הקליפר ונעה צירית עם גוף הקליפר. בעת בלימה, הבוכנה הפנימית ולוח החיכוך נעים שמאלה ולוחצים על דיסק הבלם תחת הכוח ההידראולי. במקביל, כוח התגובה של הלחץ ההידראולי דוחף את גוף הקליפר לנוע ימינה, כך שגם לוחית החיכוך החיצונית נלחצת כנגד דיסק הבלם, ובכך משיגה את אפקט הבלימה.

3. מערכת בלמים סרוו

מערכת הבלמים הסרוו נוצרת על ידי הוספת מערכת סרוו כוח למערכת הבלמים הידראולית הידנית, כלומר מערכת בלמים המשתמשת גם בכוח אדם וגם במנוע כאנרגיית בלימה. בנסיבות רגילות, רוב אנרגיית הבלימה מסופקת על ידי מערכת סרוו הכוח. אם מערכת סרוו החשמל נכשלת, היא יכולה להיות מסופקת לחלוטין על ידי הנהג. ניתן לחלק את מערכת בלימי הסרוו לסוגים הבאים בהתאם לסוג אנרגיית הסרוו:

① סוג סרוו ואקום

② סוג סרוו פניאומטי

③ סוג סרוו הידראולי

על פי מצבי הפעולה השונים של הבקר, ניתן לחלק אותו לשתי קטגוריות:

①．סוג בעזרת כוח- התקן הבקרה מופעל ישירות על ידי מנגנון דוושת הבלם, וכוח הפלט שלו פועל גם על צילינדר הראשי ההידראולי.

②．סוג מוגדש- התקן הבקרה מופעל על ידי פלט הלחץ ההידראולי ממנגנון דוושת הבלם דרך הצילינדר הראשי, וכוח הפלט של מערכת הסרוו והלחץ ההידראולי של צילינדר הראשי פועלים במשותף על גליל הילוכים ביניים, כך שהלחץ ההידראולי הפלט מהגליל לצילינדר הגלגל גבוה בהרבה מהלחץ ההידראולי של הגליל הראשי.

להלן הקדמה מפורטת למערכת בלמים סרוו ואקום. למאיץ הוואקום במערכת יש דיאפרגמה המחלקת אותו לתאים קדמיים ואחוריים. החדר הקדמי מחובר לסעפת היניקה של המנוע באמצעות שסתום חד-כיווני ואקום, והתא האחורי מחובר לאוויר החיצוני. שני החדרים מחוברים באמצעות תעלה. כאשר המנוע פועל, שסתום הוואקום החד-כיווני נפתח ונסגר, ונוצרת כמות מסוימת של ואקום בחדרים הקדמיים והאחוריים של מאיץ הוואקום. אם דוושת הבלם נלחצת בזמן זה, דוושת הבלם תפעיל עוד יותר את שסתום הבקרה כדי לסגור את התעלות של החדרים הקדמיים והאחוריים של תא האוויר הסרוו ולפתוח את שסתום כניסת החדר האחורי. האוויר הנכנס לתא האחורי יוצר דיפרנציאל ואקום עם החדר הקדמי, ויוצר דחף. דחף זה פועל ישירות על צילינדר הראשי כדי לפצות על היעדר כוח הדוושה.

הדיאגרמה הסכמטית של מערכת בלמים סרוו מאיץ ואקום היא כדלקמן. כאשר המנוע פועל, תחת פעולת הוואקום בצינור היניקה, האוויר במיכל הוואקום נשאב לתוך המנוע דרך שסתום הסימון הוואקום, ובכך יוצר וצובר ואקום מסוים במיכל, המשמש כאנרגיה. מקור במערכת בלמים סרוו. כאשר לוחצים על דוושת הבלם, הלחץ ההידראולי הפלט של צילינדר הבלם הראשי מועבר לראשונה לצילינדר העזר, צד אחד מועבר לצילינדר גלגל הבלם כלחץ הפעלת הבלם, והצד השני מועבר לשסתום הבקרה כשליטה לַחַץ. תחת שליטה של ​​הלחץ ההידראולי של צילינדר הראשי, שסתום הבקרה מאפשר לתא העבודה של תא האוויר הסרוו Zhenkang לעבור דרך מיכל הוואקום או האטמוספירה, ומבטיח שכוח הפלט של תא האוויר הסרוו הולך וגדל. קשר פונקציונלי עם הלחץ ההידראולי של צילינדר הראשי, כוח דוושת הבלם ומהלך הדוושה. כוח הפלט של תא האוויר סרוו ואקום פועל על הצילינדר העזר יחד עם הכוח ההידראולי מהגליל הראשי.

4, מערכת בלמים כוח

במערכת הבלמים הכוחנית, האנרגיה המשמשת לבלימה היא אנרגיית לחץ האוויר שנוצרת על ידי מדחס האוויר או האנרגיה ההידראולית שנוצרת על ידי המשאבה ההידראולית, ומדחס האוויר או המשאבה ההידראולית מונעים על ידי מנוע הרכב. לכן, ניתן לראות שמערכת בלימי הכוח משתמשת במנוע הרכב כמקור אנרגיית בלימה ראשונית בלבד, וגוף הנהג משמש רק כמקור אנרגיית בקרה, ולא כמקור אנרגיית בלימה. ניתן לחלק את מערכת הבלמים הכוחנית לשלוש הקטגוריות הבאות:

①. מערכת בלמים פניאומטית:התקן אספקת האנרגיה ומכשיר ההולכה כולם פנאומטיים. רוב מכשירי הבקרה מורכבים ממרכיבי בקרה פנאומטיים כגון מנגנוני דוושת בלמים ושסתומי בלם.

②. מערכת בלמי אוויר על נוזל:התקן אספקת האנרגיה והתקן הבקרה זהים לאלה של מערכת הבלמים הפנאומטית, ומכשיר ההילוכים כולל חלקים פניאומטיים והידראוליים.

③.מערכת בלימה הידראולית מלאה:מלבד מנגנון דוושת הבלמים, אספקת הכוח, השליטה וההעברה שלו כולם הידראוליים.

5, מערכת כוונון כוח בלם

בתיאוריה, ככל שכוח הבלימה גדול יותר, כך קל יותר לבלום. עם זאת, אם כוח הבלימה גדול מכוח ההיצמדות, הגלגלים יפסיקו להסתובב והגלגלים יחליקו. אם הגלגלים הקדמיים נעולים, המכונית תאבד שליטה בכיוון ולא תוכל להסתובב; אם הגלגלים האחוריים נעולים והגלגלים הקדמיים מתגלגלים, המכונית תאבד את יציבות הכיוון ואת היכולת להתנגד לכוחות רוחביים ולהחליק. בהתבסס על המצב לעיל, עלינו לחלק ולהתאים את כוח הבלימה כדי להימנע מהמצב הנ"ל.

5.1 ABS

ABS - מערכת בלמים נגד נעילה.המערכת מורכבת משלושה חלקים: חיישן מהירות גלגל, בקר אלקטרוני ורכיבים הידראוליים.

תהליכי העבודה הספציפיים הם בערך כדלקמן:

① בלימה קונבנציונלית:שסתום הסולנואיד אינו מופעל, והצילינדר הראשי וצילינדר הגלגל יכולים לשלוט בהגברה והירידה בלחץ הבלמים בכל עת.

② דחיסת גליל גלגל:כאשר חיישן מהירות הרכב מכניס את אות נעילת הגלגל ליחידת הבקרה האלקטרונית, ה-ABS מתחיל לעבוד, זרם גדול נכנס לשסתום הסולנואיד, הבוכנה זזה כלפי מעלה, צילינדר הראשי ומעבר גליל הגלגל הפעיל מנותקים, גליל הגלגל והמאגר מחוברים, נוזל הבלמים זורם לתוך המאגר ולחץ הבלמים מופחת. במקביל, מנוע ההנעה מפעיל את המשאבה ההידראולית, מלחיץ את נוזל הבלמים שזורם בחזרה למאגר ומעביר אותו לצילינדר הראשי כהכנה להפעלת הבלמים הבאה.

③ תהליך תחזוקת לחץ גליל גלגל:כאשר חיישן מהירות הרכב מוציא אות נעילה, שסתום הסולנואיד עובר זרם מוגבל והבוכנה נעה למצב שבו כל המעברים מנותקים כדי לשמור על לחץ המערכת.

④ לחץ של גליל הגלגל:לאחר הפחתת הלחץ, מהירות הגלגל עולה. בשלב זה, יחידת הבקרה האלקטרונית מנתקת את הזרם אל שסתום הסולנואיד, הבוכנה חוזרת למצב הנמוך ביותר, צילינדר הראשי וצילינדר הגלגל מחוברים מחדש, נוזל בלמים נכנס שוב לגליל הגלגל ולחץ הבלמים מוגבר.

5.2 EBD

EBD - חלוקת כוח בלם חשמלי, מערכת חלוקת כוח בלימה מבוקרת חשמלית. EBD הוא למעשה פונקציית עזר של ABS. זוהי תוכנת בקרה שנוספה למחשב הבקרה של ADAS. המערכת המכנית זהה לחלוטין ל-ABS. זוהי השלמה יעילה למערכת ABS. הוא משמש בדרך כלל בשילוב עם ABS כדי לשפר את היעילות של ABS. ברגע הבלימה, EBD יכול לחשב במהירות את ערכי החיכוך השונים הנגרמים על ידי הידבקות שונה של ארבעת הצמיגים, ולאחר מכן להתאים במהירות את התקן הבלימה כדי לחלק את כוח הבלימה בהתאם לתוכנית שנקבעה קודם לכן, על מנת להבטיח את היציבות והבלימה. בטיחות הרכב. כאשר הגלגלים נעולים במהלך בלימת חירום, EBD איזנה את היצמדות הקרקע היעילה של כל גלגל לפני ABS, מה שיכול למנוע החלקה ותנועה הצידה, וגם לקצר את מרחק העצירה.

5.3 ASR

ASR - Acceleration Slip Regulation, מערכת למניעת החלקה של כונן הרכב. ניתן להבין פונקציה זו כהרחבה והשלמה לתפקוד מערכת ה-ABS. ניתן לשתף את הרכיבים העיקריים של מערכת ASR עם מערכת ABS. תפקידה של מערכת ה-ASR הוא למנוע החלקה של הרכב בזמן האצה, במיוחד בכבישים א-סימטריים עם חיכוך נמוך או כאשר גלגלי ההינע מסתובבים בחוסר מעש במהלך פניות. ASR מורכב מחישן מהירות גלגל, חיישן מיקום מצערת, ווסת לחץ בלמים, מפעיל מצערת ויחידת בקרה אלקטרונית. זה יכול להשוות את מהירות הגלגל של כל גלגל כאשר גלגל ההינע מחליק. אם יחידת הבקרה האלקטרונית קובעת שגלגל ההינע מחליק, היא מפחיתה באופן אוטומטי ומיד את נפח צריכת המצערת, מפחיתה את מהירות המנוע, ובכך מפחיתה את תפוקת הכוח. זה יכול גם לבלום את גלגל ההנעה המחליק כדי לשלוט בקצב החלקה של גלגל ההינע בטווח היעד.

5.4 TCS

TCS - מערכת בקרת משיכה.מערכת זו קובעת אם גלגל ההינע מחליק על סמך מספר הסיבובים של גלגל ההינע ומספר הסיבובים של גלגל ההילוכים. אם הראשון גדול יותר מהשני, זה מפחית את מהירות הגלגל המניע. TCS דומה מאוד ל-ABS בכך שהם משתמשים בחיישנים ובבקרי בלמים. כאשר TCS חש בהחלקת גלגל, הוא משנה תחילה את תזמון ההצתה של המנוע באמצעות מחשב בקרת המנוע, מפחית את תפוקת המומנט של המנוע, או מפעיל בלמים גלגלים כדי למנוע החלקה של הגלגל. אם ההחלקה חמורה מאוד, היא תשלוט במערכת אספקת הדלק של המנוע. TCS משתמשת במחשב כדי לזהות את מהירות ארבעת הגלגלים ואת זווית ההיגוי של גלגל ההגה. כאשר המכונית מאיצה, אם היא מזהה שהפרש המהירות בין הגלגל המניע לגלגל הלא מניע גדול מדי, המחשב קובע מיד שכוח המניע גדול מדי ושולח אות פקודה להפחתת אספקת הדלק של המנוע, הפחתת את הכוח המניע, ובכך להפחית את קצב ההחלקה של צמיג הגלגל המניע. המערכת יכולה להשתמש בחיישן זווית ההגה כדי לזהות את מצב הנהיגה של הרכב, לקבוע אם הרכב נוסע ישר או מסתובב, ולשנות את קצב ההחלקה של כל צמיג בהתאם. עם זאת, למערכת בקרת המשיכה יש גם חסרונות. כאשר הנהג משתמש בפתח הגז כדי להתאים את מצב הנהיגה של הרכב, המערכת מפריעה לכוונת הנהיגה של הנהג.

5.5 ESP

ESP - תוכנית יציבות אלקטרונית.ניתן לראות ESP למעשה כשילוב והרחבה של הפונקציות של ABS, ASR, EBD ו-TCS. הוא מורכב מחישן היגוי, חיישן מהירות גלגל, חיישן החלקה, חיישן תאוצה רוחבית ויחידת בקרה. על ידי ניתוח מצב הנהיגה של גוף הרכב בהתבסס על המידע המסופק על ידי החיישנים השונים, הוא מוציא הוראות תיקון ל-ABS ול-ASR כדי לסייע לרכב לשמור על איזון דינמי. ESP יכול לשמור על יציבות רכב אופטימלית במגוון תנאי הפעלה, והוא יעיל במיוחד בתנאי תת-היגוי או היגוי יתר. אם חיישן ה-ESP מזהה שהרכב מפגין תת-היגוי, ESP מפעיל כוח בלימה נוסף על הגלגלים הפנימיים; אם הרכב מוביל היגוי יתר, ESP מפעיל כוח בלימה נוסף על הגלגלים החיצוניים.