Давление тормозной жидкости в магистралях после блока ABS
Расписывать как работает система ABS не надо, интересует именно давление в магистралях после блока ABS. Прочитайте до конца, не надо сразу писать коммент, прочитав только заголовок!
Мы давим на педаль тормоза, подаём некое количество давления в блок ABS, как происходит распределение давления дальше если торможение обычное, не экстренное, не на льду, не в грязи, просто на сухой хорошей дороге. Жидкость давит с одинаковой силой на все поршня в тормозной системе по закону Паскаля или всё же блок ABS как то распределяет давление, даже в обычном торможении? Видел, что на VAG группе при установке более производительных тормозов кодируют блоки ABS, на корейцах и японцах этим не занимаются. Связано это только с более корректной работой системы ABS или же и давление в контурах меняется?
В общем повторюсь, Суть вопроса — давление жидкости в тормозных магистралях после блока ABS одинаковое или же блок ABS клапанами как то регулирует по осям, по колёсам давление? Или же зависит от марки авто, какие то блоки ABS регулируют давление, а какие то работают только вкл/выкл при экстренных торможениях?
Комментарии 18
Если нет критичного проскальзывания — контролирует, но не вмешивается. При этом активной считается в этот момент EBD, которая работает до момента активации ABS. Так что нет проскальзывания (
>8%) — ABS не вмешивается.
Так даже в системах без абс есть регулятор тормозных сил
ЗЫ Не претендую на истину. Может кто и поправит меня.
Ну дак в этих блоках информация о размерах тормозов (диаметре диска) только для корректной работы абс и есп или же ещё и давление разное создаётся? Например кодировка под 330 диск одна и своё давление, под 350 кодировка другая и другое давление? Если изменяется давление, то после блока абс оно во всех магистралях одинаковое? Или по осям разное?
А вот это уже у ВАГоводов надо интересоваться. Задние тормозилки у них одинаковые, если передние разные (330/350)? Программно блок АБС установкой 330/350 вероятнее всего устанавливается закон (функция) сброса давления в случае блокировки. Две задачи: а) колесо разблокировать; б) не ухудшить тормозную динамику.
Ну вот ещё немного о способностях блока ABS, уже давно и много где делают функцию EBD (система распределения тормозных усилий), значит при наличии такой системы блок ABS умеет распределять давление в магистралях по каждому колесу и по сути с этой системой вообще без разницы какие тормоза стоят и нарушено ли соотношение заводских площадей поршней
У меня система та самая только ещё лучше DCS, можно ставить большие тормоза спереди а зад оставлять сток и она сама решит все проблемы?
Дак вот я сам не знаю ответа
У меня система та самая только ещё лучше DCS, можно ставить большие тормоза спереди а зад оставлять сток и она сама решит все проблемы?
А какие проблемы надо решать?
Равномерность торможения зад/перед
В пределах срабатывания АБС — да. Возможно какой то вклад вносит перепрограммирование блока как на ваг, но скорее всего минимальный
Да, так же просчитывал тормозное соотношение. Вроде как при установке больших суппортов на перед зад остаётся без работы в городском режиме
>> При установке больших суппортов на перед и оставив зад в стоке, зимой перед любым поворотом стоило посильнее нажать и держать педаль тормоза и зад уходил в занос без срабатывания ABS и ESP, установив на зад большие тормоза и вернув распределение площадей поршней перед/зад к заводскому, зимние заносы прекратились.
> это все надо в деталях описывать с привязкой к конкретной модели авто и уже спрашивать на форуме пользователей данного авто в чем может быть причина такого поведения. Если система ЕСП не распознала занос (нет характерного стрекота) и машина ушла с траектории — дело дрянь.
Судя по описанию получается, что зад перетормаживает (почему?), блокируется, АБС не распознает это, зад закидывает, ЕСП тоже не впрягается в работу. Или мозги АБС на данной модели в принципе не предполагают, что зад может блокироваться и не вмешивается в регулировку тормозного усилия по задним колесам? Смеха ради можно попробовать на задние колеса поставить зимой летнюю резину и посмотреть что из этого получится в предельных режимах (понятно, что делать это можно не на дорогах общего пользования).
>> на другом авто при установке больших суппортов на передню ось, задние постоянно кипели и тормозные диски повело восьмёркой
> неэффективные передние тормоза. Перед филонит, а вся нагрузка достается задним тормозам. Правильно ли посчитали новые передние «типа увеличенные» тормоза? Или с оппозитными поршнями посчитали площадь всех поршней, а не их половину? Такое бывает, когда задние многопоршневые суппорты с какой-то «мощной» машины пытаются поставить на переднюю ось 🙂
>> давление жидкости в тормозных магистралях после блока ABS одинаковое или же блок ABS клапанами как то регулирует по осям, по колёсам давление?
> зависит от конкретной модели авто и комплектации. Для примера Тиида Мексиканка с АБС и Тиида Арабка без АБС обе в кузове С11Х. Во втором случае в тормозные магистрали на задние колеса с завода ставится блок дросселей. Но ничто не мешает автопроизводителю встроить или не встроить такие же дросселя в сам блок АБС.
>> не надо писать про размеры колодок, трение колодка/диск, диаметре тормозных дисков, плече, рычаге, уячаге и прочем, это другая тема
> размеры колодок — не влияют на тормозное усилие. Площадь колодок влияет на их «живучесть» (ресурс и способность выдержать N-ное количество торможений подряд со 150 до 0).
> трение колодка/диск — EE=0,25-0,35, FF=0,35-0,45, GG=0,45-0,55, HH=0,55-0,8. Посчитай в процентах разницу между ЕЕ и HH. Как такое можно не учитывать?
> диаметре тормозных дисков — тоже влияет.
Ну вот уже по делу.
В том то и дело, что задние суппорта кое как срабатывали, они за пол года даже не притёрлись и зимой в гололёд усилия на них было столь мало, что в повороте задняя ось начинала обгонять переднюю, если бы задняя ось перетормаживала, то был бы эффект ручника, машина заднеприводная и зимой я на ней боком как следует раздаю, так что перетормаживающую заднюю ось я бы почувствовал, повторюсь, после установки на заднюю ось 4х поршневых суппортов всё встало на свои места, зимой заносы пропали и АБС с ЕСП начали срабатывать, это было с генезис купе.
С аутлендером другая история, на переднюю ось были установлены 4х поршневые суппорта от лексуса и спустя 500км задние тормозные диски винтом повело, причём обычная городская езда, машина на вариаторе, ни каких гонок
Все суппорта перебраны на всём новом лично своими руками и установлены по осям там, где и должны быть, а не задние на перед, передние назад
>> С аутлендером другая история, на переднюю ось были установлены 4х поршневые суппорта от лексуса и спустя 500км задние тормозные диски винтом повело, причём обычная городская езда, машина на вариаторе, ни каких гонок
> тормозной стенд с тензодатчиком педали тормоза в помощь. Услуга стоит недорого, но зато все по полочкам будет разложено. Но в первую очередь надо смотреть что за колодки на передней оси стоят. Если там «мыло» китайское, то перед тормозить не будет, а вся нагрузка при торможении на заднюю ось пойдет.
Для себя всё собирал, хорошие комплектующие перед и зад одинаковых фирм
Тоже интересует данный вопрос на машинах Mini 1го и 2 го поколениях.
Плавающий суппорт. Не скоба.
Да, давление даёт одинаковое, тормозит до талого, а если блокируется — срабатывает абс.
Какое давление в тормозной системе автомобиля?
Пока тормозная система исправно функционирует, редкий водитель задумывается, какие процессы происходят в ней, и какими параметрами обусловлена её работа. Давайте разберёмся, какое давление в тормозной системе автомобиля, и насколько эта величина различается у гидравлического и пневматического исполнения.
Какое давление в гидравлических тормозах легковых авто?
Изначально есть смысл разобраться в таких понятиях, как давление в гидравлической системе и давление, оказываемое суппортами или штоками цилиндров непосредственно на тормозные колодки.
Давление в самой гидравлической системе авто во всех её участках примерно одинаковое и составляет на своём пике у наиболее современных авто около 180 бар (если считать в атмосферах, то это приблизительно 177 атм). В спортивных или гражданских заряженных авто это давление может доходить до 200 бар.
Разумеется, что только усилием мускульной силы человека напрямую создать подобное давление невозможно. Поэтому в тормозной системе авто есть два усиливающих фактора.
Фактически рабочее давление в тормозной системе при штатном режиме эксплуатации авто редко превышает 100 атмосфер. И только при экстренном торможении хорошо физически развитый человек способен давлением ноги на педаль создать давление в системе выше 100 атмосфер, но происходит это только в исключительных случаях.
Давление поршня суппорта или рабочих цилиндров на колодки отличается от гидравлического давления в тормозной системе. Здесь работает принцип, сходный с принципом действия ручного гидравлического пресса, где насосный цилиндр маленького сечения перекачивает жидкость в цилиндр значительно большего сечения. Повышение усилия рассчитывается как отношение диаметров цилиндров. Если обратить внимание на поршень тормозного суппорта легкового авто, то он будет в несколько раз больше по диаметру, чем поршень главного тормозного цилиндра. Поэтому и давление на сами колодки будет увеличиваться за счёт разницы диаметров цилиндров.
Давление пневматических тормозов
Принцип работы пневматической системы несколько отличается от гидравлической. Во-первых, давящее на колодки усилие создаётся напором воздуха, а не давлением жидкости. Во-вторых, водитель не создаёт давление мускульной силой ноги. Воздух в ресивер накачивается компрессором, который получает энергию от двигателя. А водитель нажатием на педаль тормоза только открывает кран, который распределяет воздушные потоки по магистралям.
Распределительный кран в пневматической системе контролирует давление, которое посылается в тормозные камеры. За счёт этого регулируется усилие прижатия колодок к барабанам.
Максимальное давление в магистралях пневматической системы обычно не превышает 10-12 атмосфер. Это то давление, на которое рассчитан ресивер. Однако сила прижатия колодок к барабанам значительно выше. Усиление происходит в мембранных (реже – поршневых) пневматических камерах, которые и давят на колодки.
Пневматическая тормозная система на легковом автомобиле встречается редко. Пневматика начинает массово появляться на грузопассажирских авто или небольших грузовиках. Иногда пневматические тормоза дублируют гидравлические, то есть система имеет два отдельных контура, что усложняет конструкцию, но увеличивает надёжность работы тормозов.
Давление тормозной жидкости: максимальное значение, диагностика неисправностей
Вопросы, рассмотренные в материале:
На современных легковых автомобилях устанавливаются тормозные системы с замкнутым гидравлическим контуром. При нажатии на педаль тормоза давление тормозной жидкости поднимается до 100 атмосфер, что приводит в движение поршни в суппортах. Новые элементы тормозной системы способны выдерживать давление, в три раза превышающее указанное выше, но со временем они также изнашиваются.
Общая информация о давлении тормозной жидкости в системе
Современные легковые автомобили комплектуются тормозными системами, включающими в себя тормозной гидропривод и тормозные механизмы. Сила, с которой вы нажимаете на педаль тормоза, передается на главный тормозной цилиндр. Главный тормозной цилиндр представляет собой поршень, при движении которого давление в тормозных трубках увеличивается и передается на каждое колесо автомобиля.
Давление тормозной жидкости воздействует на поршни тормозных механизмов всех колес, тормозные колодки выдвигаются и прижимаются к тормозному барабану или тормозному диску. Колеса замедляются за счет трения, и автомобиль сбавляет скорость.
Гидропривод основной тормозной системы включает в себя:
Рабочий контур соединяет между собой устройства гидропривода и тормозные механизмы. Главный тормозной цилиндр (ГТЦ) служит для преобразования силы нажатия на педаль тормоза в избыточное давление тормозной жидкости и дальнейшей передачи ко всем рабочим контурам. Запас тормозной жидкости находится в бачке, который расположен на ГТЦ или вне его. Помимо ГТЦ, многие автомобили укомплектованы вакуумными усилителями, увеличивающими силу, создающую давление в тормозной системе. Вакуумный усилитель связан с главным тормозным цилиндром конструктивно.
Основной элемент усилителя – камера, которую разделяет резиновая перегородка (диафрагма) на две емкости. Одна из них связана с впускным коллектором двигателя, создающим разряжение, а вторая – с атмосферой. Перепад давлений и большая площадь диафрагмы создают усилие порядка 30–40 кг и больше при торможении. При использовании такой системы задача водителя при торможениях упрощается благодаря снижению физического воздействия на педаль, и он надолго остается в работоспособном состоянии.
Регулятор давления тормозной жидкости предназначен для уменьшения давления в приводе тормозных механизмов задних колес. Движущийся автомобиль при торможении подвергается воздействию двух сил: силы инерции и противоположно направленной силы трения, точка приложения которой находится ниже центра тяжести автомобиля, в результате чего возникает продольный опрокидывающий момент.
Передняя подвеска при этом проседает, а задняя разгружается. По этой причине в случаях, когда торможение не является экстренным, задние колеса могут блокироваться, что приводит к заносу автомобиля. Изменение расстояния между конструктивными частями задней подвески и кузовом автомобиля (продольный наклон) приводит к ограничению давления в приводе задних колес по сравнению с передними. В таком случае блокировки задних колес не происходит, или она возникает значительно позже (в зависимости от загруженности и замедления автомобиля).
Рекомендуем
Каково максимальное давление тормозной жидкости в системе
Необходимо разобраться с понятием давления в гидравлической системе и давления суппортов или штоков цилиндров на тормозные колодки.
Давление во всех элементах гидравлической системы автомобиля практически одинаковое, и его максимальное значение у современных машин составляет примерно 180 бар (или 177 атм). На спортивных и гражданских автомобилях значение давления достигает 200 бар.
Человек не может создать такого усилия только при помощи мышц ног.
Именно с этой целью в тормозной системе автомобиля предусмотрены вспомогательные механизмы:
В реальности рабочее давление тормозной системы в штатных условиях чаще всего не превышает 100 атмосфер. При экстренном торможении только физически крепкий водитель может создать давление в системе более 100 атмосфер, но такие случаи крайне редки.
Механическое воздействие на колодки суппортом и рабочими цилиндрами не равнозначно давлению в тормозной системе. Здесь принцип действия похож на ручной гидравлический пресс, где насос с цилиндром маленького сечения перекачивает жидкость в цилиндр с большим сечением. Коэффициент, который определяет усилие, равен отношению диаметров цилиндров.
Если рассмотреть тормозную систему ближе и сравнить диаметр поршня тормозного суппорта с поршнем главного тормозного цилиндра, то можно увидеть, что первый значительно больше. Благодаря этой разнице в диаметрах давление на тормозные колодки выше, чем на педали тормоза.
Рекомендуем
Чем опасно высокое давление тормозной жидкости в системе
Тормозная жидкость находится в системе в замкнутом контуре. При нажатии на педаль тормоза движение поршней в суппортах происходит за счёт давления, сила которого может достигать 100 и более атмосфер. В новом автомобиле, когда детали не имеют дефектов, система спокойно выдерживает даже в три раза повышенное давление. Но по мере износа во всех элементах развиваются деструктивные процессы, что неизбежно приводит к падению прочности всей системы.
Одним из самых слабозащищенных элементов тормозной системы являются шланги и магистрали, которые подвергаются воздействию внешней среды. Шланги со временем теряют свою механическую прочность и трескаются, иногда уже через несколько лет. Сталь, которая используется для изготовления тормозных трубок, подвергается коррозии. Все перечисленные случаи не имеют явных признаков неисправностей, а значит, водитель подвергается повышенному риску.
И это не шутки! Коррозия быстро распространяется и ослабляет стенки трубки. При незначительных нажатиях на педаль тормоза такие дефекты никак себя не проявляют. Но в случае экстренного торможения это может обернуться трагедией. Разрыв магистрали приводит к резкому падению давления, и торможение происходит неэффективно. Проблема усугубляется тем, что тормозные трубки находятся в таких труднодоступных местах, что даже на поднятом с помощью домкрата автомобиле оценить их состояние очень сложно.
Водители в повседневной жизни очень редко жмут на педаль тормоза с силой, а значит, неисправности тормозной системы можно определить только при техническом осмотре автомобиля. Специалисты ежедневно обнаруживают подобные дефекты. По их мнению, трещины на шлангах – реальная проблема огромного масштаба. Поэтому, если после диагностики вашего автомобиля выявлены неисправности тормозных магистралей, не стоит это игнорировать. При малейшем подозрении на дефекты тормозной системы рекомендуется заменить элементы, представляющие опасность.
В течение долгого времени тормозные системы авто представляли собой два контура, отвечающих за две пары колес соответственно. Применение такой системы позволяет затормозить автомобиль одним из контуров при неисправности другого.
Было проведено множество испытаний, на которых проверялась эффективность торможения при работе только одного контура. В результате было выявлено, что в тормозной путь автомобиля при скорости 100 км/ч в среднем увеличивается с 40 до 86 метров!
Значит, при неисправности какого-либо элемента тормозной системы остановить автомобиль возможно, но не стоит забывать о том, что это будет происходить дольше в два раза.
Разрыв тормозных трубок случается без каких-либо предпосылок, которые помогли бы выявить проблемный элемент. Тормозная система продолжает работать, но менее эффективно. Следовательно, единственным вариантом подстраховки является постоянная диагностика, в особенности при проведении ТО. Автомеханики, имеющие большой опыт работы, всегда посоветуют вам, как лучше поступить, и не стоит игнорировать их рекомендации, особенно по поводу тормозной системы.
Стоимость ремонта тормозных линий разнится в зависимости от типа и длины. Обычно замена какого-либо элемента с учетом его стоимости обходится в 20–50 долларов. Большинство сервисов предпочитает устанавливать медные трубки взамен стальных, так как их проще дорабатывать. Проверка состояния тормозных шлангов и трубок должна стать вашей привычкой, даже если вы счастливый владелец нового автомобиля.
Рекомендуем
Диагностика давления тормозной жидкости и тормозной системы
Усовершенствование конструкции тормозных систем привело к тому, что список неисправностей вырос, а диагностика стала более трудоемкой. Как бы там ни было, большинство неполадок владелец в состоянии выявить сам и устранить их еще на начальных стадиях развития. Ниже приведен список неисправностей и следствий их возникновения.
1. Снижение эффективности системы в целом
2. Проваливание педали тормоза (или слишком мягкая педаль тормоза)
3. Слишком тугая педаль тормоза
4. Уход автомобиля в сторону при торможении
5. Вибрация при торможении
6. Посторонний шум при торможении (может проявляться как скрежет или скрип тормозных механизмов)
7. Горит лампа «ABS»
8. Горит лампа «Brake»
Тормозная система автомобиля (физика, формулы и теория)
Очень Вас всех прошу, если кто будет где-то выкладывать. Обязательно указывать авторство:
Александр aka dll (madtuning.ru; live4race.ru)
Не оживленная дискуссия в предыдущем посте навела меня на мысли что мало кто понял что я написал на примере своей авто. Постараюсь тут растолковать все и привести абстрактные примеры. Интересно кто все сможет осилить? =))))
Это поможет Вам
1) Понимать как работает тормозная система
2) С точностью определять что Вам не нравится в ваших тормозах
3) Грамотно изъясняться при обсуждениях тормозной системы
4) Решать какие доработки работают на вас для достижения целей
5) Подбирать правильные компоненты и понимать как они будут работать вместе
6) Соблюсти баланс осей
Из чего же состоит тормозная система
1) Педальный узел, это рычаг который увеличивает усилие создаваемое ногой (Соотношение педали).
2) Главный тормозной цилиндр (ГТЦ)
3) Тормозные линии
4) Клапана, для соблюдения баланса. Тормозная система может иметь следующие клапана между ГТЦ и суппортами: Клапан остаточного давления, дозирующий, комбинированный, пропорциональный или ограничительный.
5) Тормозные суппорта
6) Тормозные колодки
7) Тормозные диски
Для расчетов можно использовать Excel файл
-=Итак начнем с азов (физики)=-
Тормозная сила
Это крутящий момент, создаваемый эффективным радиусом тормозного диска, силой сжатия тормозных колодок и коэффициентом трения между колодкой и диском. Это сила с которой замедляется колесо вместе с шиной. Основные компоненты которые влияют на силу торможения — это насколько сильно сжимаются колодки, и как далеко от центра ступицы прикладывается эта сила. Отсюда чем больше размер тормозного диска, тем дальше сила сжатия прикладывается от центра колеса и тем самым мы увеличиваем тормозную силу (эффект рычага). Это также как когда вам надо открутить закисший болт, чем длиннее ключ (рычаг) тем проще.
Рекомендуемая сила расcсчитывается следующей формулой:
ТСр = ССП х (радиус качения шины)
коэффициент сцепления покрышки с дорогой достаточно сложно рассчитать, он может быть от 0,1 на льду до 1,4 на сухом гоночном треке со сликом. Если он вам неизвестен, то используйте его равным 1.
Помните, необходимо принять во внимание перенос веса, поскольку при торможении задняя часть разгружается, а передняя нагружается.
Перед:
ССПп = μ*ВСп / 2
ВСп = Вм*((1-Хцг/КБ)+(μ*Yцг/КБ))
Зад:
ССПз = μ*ВСз / 2
ВСз = Вм — ВСп
Где
ТСр — рекомендуемая тормозная сила (кг)
ССП — Сила сцепления покрышки (кг)
ССПп — Сила сцепления передней покрышки (кг)
ССПз — Сила сцепления задней покрышки (кг)
μ — коэффициент сцепления покрышки с дорогой (использовать 1)
ВСп — вертикальная сила действующая на обе передних покрышки (кг)
ВСз — вертикальная сила действующая на обе задних покрышки (кг)
Вм — Вес машины (кг)
Хцг — расстояние от передней оси до центра тяжести машины (см)
КБ — колесная база (см)
Yцг — расстояние от земли до центра тяжести машины (см)
После аккуратных расчетов мы сможем понять насколько нам крутые нужны тормоза и от чего зависит эта сила:
— Никак не зависит от скорости
— Может изменяться в зависимости от качества покрышки, качества покрытия, погодных условий
— Зависит от размера колеса ( как вы думаете, все те кто ставит огромные колеса, или огромные тормоза хоть как нибудь их рассчитывал и связывал вместе? =)
— Зависит от веса машины, клиренса и колесной базы, ведь правда, чем машина легче и ниже тем меньше перенос веса влияет на торможение.
Сила сжатия
Сила с которой суппорт прижимает колодки к диску измеряется в килограммах, это сила создается давлением в тормозной системе умноженным на площадь поршней (суппорт без скобы), или 2*на площадь поршней (суппорт со скобой), измеряется в кг\см^2. Чтобы увеличить силу сжатия, надо либо изменить давление в системе, либо увеличить площадь поршня. Изменение состава колодки (коэф трения) не влияет на силу сжатия.
Рассчитывается следующей формулой:
Где
СЗ — Сила сжатия (кг)
Дг — Давление создаваемое ГТЦ (кг\см^2)
Пп — эффективная площадь поршней (для суппорта со скобой это 2*на площадь поршней)
Итак теперь мы можем рассчитать какую же силу производят наши тормоза:
Где
СТп — производимая сила торможения (кг)
СЗ — Сила сжатия (кг)
µL — Коэффициент трения колодки и диска
Re — Эффективный радиус тормозного диска (от центра ступицы до центр колодки)
Коэффициент трения
Это индикатор силы трения между тормозным диском и колодкой. Чем выше коэффициент, тем выше сила трения. Для стоковых колодок это коэффициент варьируется от 0,3 до 0,4. Для гоночных от 0,5 до 0,6. «Жесткие» колодки имеют слабый коэффициент трения, при этом изнашиваются меньше. «Мягкие колодки наоборот, имею высокий коэффициент трения и быстрее изнашиваются. Большинство колодок имеет зависимость коэфф трения от температуры, поэтому гоночные колодки необходимо греть, в то время как гражданские при такой температуре уже потеряют свои свойства.
Теплоемкость
Я надеюсь что ни для кого не секрет что тормоза останавливают машину за счет преобразования кинетической энергии в тепло. А значит чем тяжелее машина, чем быстрее вы валите, тем больше тепла она должна рассеивать чтобы не перегреть жидкость, диски и не сжечь колодки. Способность дисков к рассеиванию тепла зависит от их веса и от того как они хорошо охлаждаются.
Формула кинетической энергии движущегося авто:
Где
К — кинетическая энергия (дж)
Вм — Вес машины (кг)
См — скорость машины (м\c)
Тут ничего нового, мы прекрасно понимаем, выбор тормозов зависит от того сколько весит ваш авто и/или как быстро вы ездите. И вы должны помнить еще с автомобильных курсов (для тех кто не покупал права=), что увеличивая скорость в 2 раза вы увеличиваете тормозной путь в 4 раза. Это и есть действие кинетической энергии.
Формула роста температуры при торможении:
Тп = ((Кд-Кп) / (417*Вд)) + Тв
Где
Тп — температура после торможения (С)
Кд — Кинетическая энергия до торможения (дж)
Кп — Кинетическая энергия после торможения (дж)
Вд — Вес тормозных дисков (общий) (кг)
Тв — Температура тормозных дисков до торможения (С)
Возьмем к примеру мой авто, торможение перед Т2 в мячково =)
Вес авто — 1220кг
Вес дисков — 33,5кг (перед 12кг, зад 4,75кг)
Скорость на прямой — 177км/ч (49,17м/с)
Скорость перед Т2 — 70км/ч (19,44м/с)
Температура тормозных дисков до торможения — 25С
Кд = (1220*49,17^2) / 2 = 1474826 дж
Кп = (1220*19,44^2) / 2 = 230669 дж
Тп = ((1474826-230669) / (417*33,5)) + 25 = 114 С
И так после такого торможения температура дисков составит около 114 градусов. Давайте сравним с вашими результатами? =) Для простоты можете сказать только вес машины, вес всех тормозных дисков)
И так, с физикой пока притормозим, переидем к более теоретической части.
Есть три вещи которые тормоза должны сделать чтобы остановить авто:
1) Достаточно сильно прижимать колодки к диску
2) Производить достаточную тормозную силу для блокировки колес на любом покрытии
3) Иметь достаточную массу и охлаждение дисков для рассеивания тепла создаваемого кинетической энергией.
Все они в совокупности должны давать отличную информативность.
Педальный узел
Как мы уже обсуждали, чтобы затормозить водитель должен одновременно переместить жидкость и создать давление. ГТЦ перемещает жидкость чтобы создать достаточную прижимную силу колодок к диску.
Педалью вы активируете тормоза, также педаль служит своеобразным рычагом, который увеличивает силу нажатия. Эффект называется «соотношение педали»
Обычно мы давим на педаль тормоза с силой от 22 до 45 кг чтобы активно замедлиться.
Как пример на гоночных авто без усилителя это усилие около 35кг, для машин с усилителем это около 22кг. 45кг это уже перебор, педаль будет очень жесткой.
Соотношение педали можно рассчитать разделив расстояние от точки крепления педали до места приложения силы на расстояние от точки крепления педали до тяги идущей к ГТЦ.
как мы видим, чем больше это отношение тем больше силы передается на ГТЦ. Но нужно помнить один момент, увеличивая соотношение мы увеличиваем и ход педали.
Для машин с усилителем это соотношение обычно около 4-4,5. Для машин без усилителя от 6 до 7.
Поэтому снятие усилителя со стоковой педалью это не верный вариант =)
Рассчитать силу приложенную к поршню можно зная силу приложенную к самой педали, соотношение педали (рычаг) и при наличии усилителя тормозов, коэфициент усиления им.
Где
Сп — Сила приложенная к поршню ГТЦ (кг)
Дп — Давление на педали (кг)
Кп — Коэффициент(соотноешние) педали
Ку — Коэффициент усилителя тормозов (если его нет использовать 1)
Гидравлика
Как я уже писал, чтобы прижать колодки к диску необходимо перемещение жидкости и создание давления в контуре. Этим всем заведую законы гидравлики (Паскаля).
В идеале надо стремиться к достаточной силе прижатия колодок при минимальном ходе педали.
Сила приложенная к ГТЦ создает давление в контуре. Давление это сила приложенная к поршню ГТЦ деленная на площадь его цилиндра. А значит чем меньше площадь цилиндра, тем больше давление.
Давление в системе = Сп / Пп
Где
Сп — Сила приложенная к поршню ГТЦ (кг)
Пп — Площадь поршня ГТЦ (см^2)
Приведу пример моего стокового ГТЦ (цилиндр 0,875″) при силе 500кг
Давление в системе = 500 / 3,87 = 129 кг/см^2
И с ГТЦ (цилиндр 1″)
Давление в системе = 500 / 4,91 = 101 кг/см^2
Из этого следует что чем выше давление тем сильнее колодки прижимаются к диску, а значит больше тормозная сила. Но это еще не значит что если мы хотим мощные тормоза мы должны ставить маленький ГТЦ. Тут вступает другая составляющая — движение. Поскольку жидкость несжимаемая, то любое движение ГТЦ приводит в движение поршни в суппортах. Это движение в гидравлике называют вытеснение. Рассчитывается оно как произведение перемещения поршня на его площадь. Измеряется в см^3
Вытеснение = Пп * Дп
Где
Пп — Площадь поршня (см^2)
Дп — движение поршня ГТЦ (см)
Опять рассчитаем его для стокового ГТЦ моей авто (0.875), и ходом в 3 см
Вытеснение = 3,87 * 3 = 11,61 см^3
И для ГТЦ (цилиндр 1″) и ходом 3 см
Вытеснение = 4,91 * 3 = 14,73 см^3
Тут мы видим обратную ситуацию, чем меньше площадь цилиндра, тем меньше вытесняемый объем при том же ходе педали (а значит больше ход педали).
Теперь переходим к разбору полетов о системе в целом, нам известно что тормозная система замкнута а значит давление передается по всей системе в равных значениях. А также в ней кроме ГТЦ есть суппорты с поршнями (для расчетов используется общая площадь всех поршней)
Это значит создаваемое ГТЦ давление приводит в движение все поршни в системе. Поскольку площадь поршней в суппорте больше площади ГТЦ, то по законам гидравлики сила выдаваемая суппортом увеличивается в разы.
Чем большее значение усилия в этом соотношении, тем меньше силы надо прикладывать к педали (и больше ход педали) для достижения того же результата.
Рассчитать усиливающий фактор можно по формуле
Где
Сз — Сила сжатия суппортом (кг)
Сп — Сила приложенная к поршню ГТЦ (кг)
Пс — Эффективная площадь поршней (для суппорта со скобой это 2*на площадь поршней)
Пг — Площадь поршня ГТЦ (см^2)
К примеру опять беру свой авто (цилиндр 0,875″) =)
Сз = (500 * 10,17 * 4) / 3,87 = 5255,8 кг
И с ГТЦ (цилиндр 1″)
Сз = (500 * 10,17 * 4) / 4,91 = 4142,6 кг
Из этого следует, что при неизменной силе на ГТЦ мы можем увеличить силу сжатия за счет либо увеличения площади поршней суппорта либо уменьшив площадь поршня ГТЦ.
Но не все так просто. Не забывайте о другом факторе — движении. К сожалению играя с площадями цилиндров мы изменяем ход педали. Так, например уменьшая ГТЦ, мы уменьшаем кол-во вытесняемой жидкости — приходится педалью работать больше чтобы компенсировать этот момент (давление не начнет расти пока колодка не прижмется к диску). Это же справедливо и при увеличении площади поршней суппорта (при одном ГТЦ).
Рассчитаем ход поршня:
Где
Хп — Ход поршня суппорта (см)
Дп — Движение поршня ГТЦ (см)
Пг — Площадь поршня ГТЦ (см^2)
Пс — Эффективная площадь поршней (для суппорта со скобой это 2*на площадь поршней) (см^2)
Ну как же без примера? =) Мой стоковый авто (цилиндр 0,875″), ход ГТЦ 3см:
Хп = (3 * 3,87) / 40,68 = 0,29 см
И цилиндр (1″)
Хп = (3 * 4,91) / 40,68 = 0,36 см
Из этого мы видим, что если вы не хотите менять ход педали, то изменяя площадь суппорта (ставя огромные тормоза) вы должны не забыть и о ГТЦ. И наоборот.
ГТЦ
Это сердце всей тормозной системы. Активируется нажатием на педаль, вначале поршень передвигает жидкость по системе до тех пор пока колодки не вступят в контакт с диском, затем поскольку система становится замкнутой, начинает расти давление создавая тормозную силу. Отсюда чем сильнее вы давите на педаль тем выше тормозная сила.
Основные параметры ГТЦ это диаметр поршня и его ход. Обычно встречаются ГТЦ с диаметрами от 0,625″ до 1,5″ и с ходом от 2,5 см до 3,81 см. Соответствие обоих этих параметров к рекомендованным параметрам для вашего авто — залог хорошей производительности. Стоит запомнить при одном усилии на педали, маленький ГТЦ даст большее давление, но при этом сможет меньше вытеснить жидкости. Также чем больше ход ГТЦ, тем больше он жидкости может вытеснить, но при этом бОльший ход педали потребуется. Лучшего результата можно достичь рассчитав компромисс между ходом педали и давлением для вашего авто.
Регуляторы давления
— Клапан остаточного давления (RPV)
Необходим для поддержания заданного давления в системе (для дисковых тормозов 0.14 кг\см^2, для барабанных 0,70 кг\см^2)
Есть пара причин для использования таких клапанов
1) Только для барабанных тормозов чтобы возвратная пружина не отводила слишком далеко колодки от барабана, создавая лишний ход педали при последующих торможениях.
2) Только для дисковых тормозных систем в которых ГТЦ находится ниже уровня суппортов (некоторые гоночные авто и хот-роды). Без такого клапана жидкость от суппортов будет отекать обратно в ГТЦ делая педаль ватной и опять же увеличивая ее ход.
Если вы меняете барабанные тормоза на дисковые — обязательно удалите из системы такие клапаны
— Дозировочный клапан (Hold-off)
Поскольку на задних барабанных тормозах присутствует возвратная пружина, то как выше описывалось барабанам требуется больший ход чтобы колодка достигла барабана, нежели в саморегулирующихся дисковых тормозах, где колодка всегда впритык к диску. Дозирующий клапан (ставится в передний контур) предотвращает создание давления в переднем тормозном контуре, пока оно не достигнет заданного значения в заднем (обычно до 5-10 кг\см^2) чтобы дать барабанным колодкам приблизиться к барабану.
Если вы меняете барабанные тормоза на дисковые — обязательно удалите из системы такие клапаны
— Распределительный клапан (PBV)
Как мы уже писали выше, при торможении вес машины смещается вперед. Поскольку тормозная сила должна распределиться пропорционально весовой нагрузке (там где больше веса — больше тормозной силы), нужно соблюсти тормозной баланс перед-зад. Например при жестком торможении до 85% веса приходится на перед автомобиля. На правильно отрегулируемой системе передние тормоза и задние блокируются практически одновременно. Устанавливается обычно между ГТЦ и задним контуром чтобы снизить давление на задний контур в первые моменты торможения. Стоит учесть, что давление в заднем контуре не всегда будет ниже чем в переднем, за счет этого клапана вы меняете скорость роста давления. На передних тормозах при нажатии на тормоз оно лишь быстрее создастся чем в заднем.
Стоковые клапана нерегулируемые, но есть и гоночные варианты, с помощью которых можно отрегулировать тормозной баланс на измененной тормозной системе.