Care sunt diferitele tipuri de sisteme de frânare și cum funcționează acestea

intrarile si iesirile de discuri, tobe, pantofi, și hidraulica: cum frânele vă păstrați în siguranță.

frânele sunt la fel de importante ca motorul pentru orice mașină și sunt vitale pentru a vă menține în siguranță atunci când conduceți.
principiul de bază al frânelor este simplu: ele iau energie cinetică din vehiculul în mișcare și o transferă în energie termică prin frecare pentru a face mașina să se oprească.
toate frânele urmează același principiu, dar diferite sisteme realizează această frecare în moduri diferite.

există o mulțime de factori care vor determina ce tip de sistem are mașina dvs. și ce componente folosește, deoarece toate sistemele variază ușor, dar aici sunt sistemele pe care este probabil să le aibă mașina dvs., cum funcționează și care sunt componentele cheie ale acestora. Înțelegerea sistemului de frânare pe o mașină și a sistemelor de frânare în vehicule poate fi vitală, așa că citiți mai departe!

componente ale sistemului de frânare

înainte de a trece la ce tip de sisteme poate folosi o mașină pentru a frâna, merită menționate componentele cheie, mai ales dacă vă gândiți la repararea sau înlocuirea pieselor sistemului de frânare. Tipurile de piese pe care le folosește sistemul dvs. de frânare vor depinde adesea de marca și modelul mașinii, de vitezele pe care le poate atinge, de prețul mașinii și de vechimea acesteia. Un sistem de frânare va folosi fie un tambur, fie un disc și va conține plăcuțe de frână.

frâne cu tambur

frânele cu tambur sunt cel mai vechi mod de a opri o mașină. Un tambur este atașat la interiorul roții, iar în interior sunt două plăcuțe rezistente la căldură. Când pedala este apăsată, plăcuțele împing spre exterior și strâng tamburul, iar tamburul oprește roata. Fricțiunea cauzată între plăcuțe și tambur determină transferul energiei cinetice în energia termică.

aceste tipuri de frâne au fost utilizate în mod obișnuit pe mașini până în anii 1980. Pe măsură ce mașinile au început să devină mai puternice, frânele cu tambur nu au fost la înălțimea provocării de a le opri. Se încălzesc foarte mult în condiții intense de frânare frecventă și dacă sunt prea fierbinți nu pot schimba energia mișcării în căldură și nu mai funcționează. După anii 1980, multe mașini au început să folosească frâne cu disc.

acest lucru nu înseamnă, totuși, că frânele cu tambur nu se obișnuiesc deloc. Ele sunt încă adecvate și își fac treaba. Acestea sunt adesea folosite pentru frânele roților din spate, deoarece atunci când o mașină se oprește, cea mai mare parte a presiunii este aplicată frânelor din față. Deoarece frânele cu tambur sunt mai ieftine de realizat și mai simple de întreținut, acestea sunt adesea folosite la mașinile de nivel de intrare sau la modelele mai ieftine.

frâne cu Disc

frânele cu Disc sunt ceea ce a înlocuit frânele cu tambur ca fiind cea mai populară alegere pentru majoritatea mașinilor. Frânele cu tambur împing afară și acest lucru nu creează la fel de multă presiune ca stoarcerea pe roată. Așa că experții au proiectat un sistem în care ceva este stors, mai degrabă decât presat. De asemenea, au descoperit că o suprafață mai mare înseamnă, de asemenea, mai multă frecare și este vitală pentru îmbunătățirea frânării la intensități mari. Combinația de a căuta ceva de strâns și de a dori o suprafață mare a dus la adoptarea frânelor cu disc.

o frână cu disc este un mecanism pentru încetinirea sau oprirea rotației unei roți din mișcarea sa. O frână cu disc este realizată în mod normal din fontă, dar în unele cazuri este fabricată și din compozite din carbon sau ceramică. Aceasta este legată de roată și/sau ax. Pentru a opri roata, materialul de frecare sub formă de plăcuțe de frână este forțat pe ambele părți ale discului. Frecarea cauzată pe roata discului va încetini sau se va opri.

unele discuri au modificări pentru a se asigura că se răcesc mai repede și rămân mai eficiente. Acest lucru se realizează adesea prin lăsarea aerului, astfel încât modificările precum o gaură în mijloc, mici goluri în exterior sau aripioare vor permite aerului să acceseze discul și, în cele din urmă, vor însemna un sistem de frânare mai eficient.

plăcuțe de frână

indiferent dacă este un disc sau un tambur pe care îl folosește mașina dvs., componenta principală care este conținută în disc sau tambur este o plăcuță de frână (denumită uneori pantof). Acestea sunt cele care creează fricțiunea. Multe materiale diferite sunt utilizate pentru plăcuțele de frână, dar unele plăcuțe comune ar putea fi fie organice (folosind sticlă, kevlar, carbon etc.), ceramică, semi-metalică sau complet metalică. Toate materialele utilizate sunt concepute pentru a absorbi cât mai multă căldură posibil.

plăcuțele de frână organice sunt foarte silențioase și nu uzează discul, dar trebuie schimbate mai frecvent, deoarece tind să fie uzate.
plăcuțele ceramice sunt, de asemenea, foarte liniștite, durează mult timp și au o capacitate mare de frânare, mult mai bună decât plăcuțele organice.
plăcuțele Semi-metalice depășesc chiar și capacitatea plăcuțelor ceramice, dar din cauza fulgilor metalici din materialul sintetic uzează mai mult discul, astfel încât discul de frână va trebui schimbat mai des.
în cele din urmă există plăcuțe de frână din metal complet. Acestea sunt ceea ce folosesc mașinile de curse. Au o capacitate incredibilă de oprire, dar sunt zgomotoase și vor uza discul ca o înghețată care se topește la soare. Este posibil ca mașina dvs. să conțină plăcuțe de frână sintetice sau ceramice și ambele sunt alegeri excelente pentru conducerea de zi cu zi.

sisteme mecanice de frânare

frânele mecanice au fost primele dintre tipurile de sisteme de frânare instalate pe autovehicule atunci când au fost produse în masă în secolul 20. Aceste sisteme au implicat o serie de scripeți, cabluri, came și alte dispozitive pentru a aplica frecare pe tamburul de frână și a opri mașina. Când pedala era apăsată, aceasta trăgea de un cablu, linia de frână, care la rândul său forța tamburul să apese pe roată și să oprească mașina.

au existat multe probleme cu aceste sisteme de frânare. Pentru unul, au necesitat o cantitate imensă de întreținere, deoarece liniile de frână și toate celelalte piese mobile trebuiau păstrate în stare perfectă pentru ca frânele să funcționeze. Atunci când cablurile de frână au fost supuse unei presiuni prea mari sau forța necesară pentru a opri vehiculul a fost prea mare, acestea s-ar putea fixa ușor și acest lucru ar fi foarte periculos. Sistemele aveau nevoie, de asemenea, de întreținere din cauza cât de precise trebuiau să fie; dacă o pârghie era oprită sau tensiunea din fire nu era chiar corectă, roțile diferite ar primi presiuni de frânare diferite, ceea ce face ca mașina să fie foarte dificil de controlat.

din cauza tuturor acestor probleme, până la sfârșitul anilor 1950 frânele mecanice erau rareori văzute pe mașini și au fost înlocuite cu frâne hidraulice.

acestea fiind spuse, majoritatea mașinilor au încă o formă de frâne mecanice: frâna de mână. Pe lângă faptul că au frâne hidraulice principale, mașinile au adesea o frână de mână mecanică care folosește o pârghie și un braț în tamburul de frână pentru a ajuta la oprirea mașinii. Acestea sunt acționate de un cablu de la maneta frânei de mână din interiorul mașinii. Un clichet de pe maneta frânei de mână menține frâna pornită odată ce este aplicată. Un buton de apăsare decuplează clichetul și eliberează maneta. Toate mașinile au un sistem de frână de mână (uneori poate fi electric, nu mecanic) care acționează pe două roți – de obicei roțile din spate. Acest sistem mecanic este menit doar să asigure mașina atunci când parchează, mai degrabă decât să o oprească, astfel încât un sistem mecanic este potrivit.

sisteme hidraulice de frânare

cel mai comun sistem de frânare pentru mașinile moderne este un sistem de frânare hidraulic, iar mașina dvs. are aproape sigur frâne hidraulice. Mașinile au în mod obișnuit acest lucru pe toate cele patru săptămâni, iar sistemele hidraulice pot folosi fie un disc de frână, fie un tambur de frână.

spre deosebire de sistemele de frânare mecanice mai vechi, sistemele hidraulice folosesc lichid pentru a aplica presiune pe frâne. Lichidul hidraulic este stocat în liniile de frână și este utilizat pentru a transmite presiunea sau forța de la pedala de frână sau maneta de frână pentru a opri mașina. Lichidul de frână sau fluidul hidraulic este o substanță necompresibilă care poate funcționa la temperaturi ridicate și presiune ridicată.

în acest tip de sistem de frânare, forța mecanică provine de la șoferul care apasă pedala de frână. Această forță împinge apoi lichidul de frână prin conducte și, deoarece nu este compresibil, spre sistemul de frânare. Într-un dispozitiv cunoscut sub numele de cilindru principal, această forță este apoi transformată în presiune hidraulică care este trimisă etrierelor de frână sau pantofilor de tambur (în funcție de tipul de sistem).

fiecare etrier de frână are o serie de pistoane conținute în el (până la 6), iar presiunea hidraulică forțează etrierul să se închidă pe disc sau tambur. Plăcuțele de frână atașate la etrierul de frână creează frecare atunci când se freacă de discul sau tamburul de frână și acest lucru duce în cele din urmă la oprirea mașinii.

există unele pozitive distincte pentru sistemele de frânare hidraulice prea.

în primul rând, forța generată în sistemul de frânare hidraulică este mai mare în comparație cu sistemele de frânare mecanice mai vechi care erau utilizate în mașini. Acestea sunt destul de primitive și se bazează pe pârghii, legături sau came, care nu transferă la fel de multă forță ca sistemele hidraulice de frânare. Sistemele mecanice își pot pierde, de asemenea, eficiența în timp, pe măsură ce piesele de lucru se descompun.

șansa ruperii liniilor de frână hidraulice este foarte mică și necesită foarte puțină întreținere, din nou, spre deosebire de frânele mecanice. De asemenea, sunt incredibil de rapide și receptive la pedală și necesită o forță foarte mică aplicată frânelor pentru a exercita presiune asupra tamburilor sau discurilor.

deoarece un sistem hidraulic are mult mai puține piese în mișcare decât un sistem mecanic, uzura acestor piese și orice întreținere asociată sau rezultată sunt, de asemenea, reduse. Acest lucru face ca sistemul să fie mai ieftin și mai fiabil decât unul mecanic.
deoarece sistemele mecanice ar putea, de asemenea, să difere foarte mult în ceea ce privește proiectarea și construcția lor de la mașină la mașină, acest lucru a făcut reparațiile adesea dificile. Sistemele hidraulice au un design relativ simplu și sunt ușor de asamblat, facilitând întreținerea.

Servo sistem de frânare

adesea, de asemenea, menționată ca frâne asistate de putere, sau o frână sau vacuum booster, Un sistem de frânare servo este proiectat pentru a oferi o putere suplimentară pentru a reduce efortul necesar pentru a aplica frâna și va funcționa împreună cu frânele hidraulice.

servomotorul de frână funcționează prin crearea unui vid parțial, care apoi crește forța aplicată cilindrului principal. Cu un servo de frână, pedala de frână Apasă mai întâi o tijă atașată, care apoi permite aerului să intre în rapel în timp ce Închide vidul. Presiunea crește apoi pe tija care se conectează la o tijă din interiorul cilindrului principal.

servo-ul de frână a devenit mai frecvent în mașini, deoarece frânele cu disc au înlocuit frânele cu tambur ca configurație standard în vehicule. Frânele cu Disc fac necesar ca mașinile să aibă frâne de putere pentru a elimina majoritatea forței pe care un șofer trebuie să o exercite pentru a opri mașina.

în interiorul sistemului servo de frână, un vid înmulțește forța exercitată de șofer asupra pedalei de frână. Aspectul exterior al unui servo de frână este un recipient care conține o diafragmă, o supapă și este de obicei construit din metal. Atașat la servo de frână este, de asemenea, o supapă de reținere, care limitează direcția aerului spre exterior numai pentru a elimina riscul de a pierde funcția de frână în timp ce mașina funcționează.

dacă vidul eșuează deoarece motorul se oprește, de exemplu frânele funcționează în continuare, deoarece există o legătură mecanică normală între pedală și cilindrul principal. Dar trebuie exercitată mult mai multă forță asupra pedalei de frână pentru a le aplica.

Den:

un tehnician smiley cu o mulțime de experiență a jucat în tutoriale video AUTODOC lui; niciodată văzut fără ochelarii lui; curse lui BMW X5 E53; vise despre primirea unui buton De redare de aur pentru a obține 1.000.000 de abonați pe YouTube.