Основе хидрауличних кочионих система у аутомобилској индустрији
Кочиони систем је једна од најважнијих компоненти у аутомобилској индустрији јер директно утиче на безбедност возача, путника и других учесника у саобраћају. Од различитих врста кочионих система који се користе у модерним возилима, хидрауличне кочнице су најчешће у путничким аутомобилима и многим лаким комерцијалним возилима. Хидрауличне кочнице раде тако што користе притисак течности за пренос силе са педале кочнице на кочиони механизам у точковима. Овај чланак разматра основе хидрауличних кочионих система, њихове принципе рада, главне компоненте, типове и уобичајене проблеме са одржавањем и решавањем проблема.
1. Разумевање и основни принципи хидрауличних кочница
Хидрауличне кочнице су кочиони систем који користи кочиону течност за пренос притиска. Када возач притисне педалу кочнице, механичка сила са возачеве ноге се претвара у хидраулични притисак. Овај притисак се затим преноси кроз кочионе цеви и црева до кочионе чељусти (на диск кочницама) или цилиндра точка (на добош кочницама), где кочиона облога притиска површину трења (диск или добош) и возило успорава или се зауставља.
Основни принцип који се користи је Паскалов закон, који каже да се притисак примењен на течност у ограниченом простору преноси подједнако у свим правцима. То значи да чак и ако почетна сила примењена на педалу није веома велика, систем може да „умножи“ свој ефекат искоришћавањем разлика у површини попречног пресека клипа. Због тога су хидрауличне кочнице у стању да произведу снажну и равномерну силу кочења на сваком точку.
2. Главне компоненте хидрауличног кочионог система
Да би оптимално функционисао, хидраулични кочиони систем се састоји од неколико међусобно повезаних компоненти:
a. Папучица кочнице
Папучица кочнице је почетна тачка уноса возача. Када се притисне, папучица активира потисну шипку, која притиска клип у главном цилиндру. На многим возилима, папучица је такође повезана са појачивачем/вакуумским серво уређајем како би се смањила потребна сила.
б. Појачивач кочница (серво кочница)
Појачивач кочница повећава силу на педали кочнице коришћењем вакуума из усисног колектора (код бензинских мотора) или вакуум пумпе (обично код дизел мотора). Са појачивачем, возач не мора толико снажно да притиска педалу да би постигао ефикасно кочење.
ц. Главни цилиндар
Главни цилиндар је срце хидрауличног система. У њему се налазе клип и резервоар кочионе течности. Када се притисне педала, клип компримује течност, стварајући хидраулични притисак. Модерна возила обично користе тандем главни цилиндар (два круга), тако да ако један круг цури, други и даље може да функционише.
d. Резервоар кочионе течности
Резервоар складишти кочиону течност и обезбеђује резерву за одржавање система допуњавањем. Одржавање нивоа течности је кључно, јер пад нивоа може указивати на хабање кочионих плочица или цурење у систему.
е. Кочионе цеви и црева
Кочионе цеви (обично металне) и кочиона црева (флексибилна гумена) преносе притисак са главног кочионог цилиндра на точкове. Флексибилна црева су потребна у подручју точкова због кретања вешања и управљања.
f. Пропорционални вентил и расподела притиска
Нека возила имају вентил који регулише расподелу притиска између предњих и задњих точкова. Ово је важно јер се приликом кочења тежина возила помера на предњи део, што захтева већу кочиону силу са предњих точкова. Овај вентил помаже у спречавању превременог блокирања задњих точкова.
г. Клешта и цилиндри точкова
– Клешта (диск кочница): клешта садржи клип који притиска кочионе плочице на диск.
– Кочница са точковима (бубаш кочница): клип притиска кочиону папучу уз зид бубња.
h. Кочионе плочице и површине трења
Кочионе плочице (плочице на дисковима, облоге на добошима) су фрикционе компоненте које претварају кинетичку енергију возила у топлоту путем трења. Површина трења је или диск ротор или добош.
3. Како хидрауличне кочнице раде једноставно речено
Редослед рада хидрауличних кочница може се објаснити на следећи начин:
1. Возач притиска педалу кочнице.
2. Појачивач помаже у повећању силе притиска (ако постоји).
3. Потисна шипка гура клип главног цилиндра.
4. Кочиона течност је под притиском и производи хидраулични притисак.
5. Притисак тече кроз цев/црево до чељусти или цилиндра точка.
6. Клип у чељусти/цилиндру точка се помера, притискајући кочиону облогу уз диск/бубањ.
7. Јавља се трење које смањује брзину точка.
8. Када се педала отпусти, опруга и повратни притисак враћају клип, ципела се благо помера од површине трења, а точак се поново слободно окреће.
4. Врсте хидрауличних кочионих система у возилима
а. Диск кочнице
Диск кочнице се обично користе на предњим точковима, а све су чешће и на задњим точковима. Њихове предности:
– Боље хлађење (отпорније на блеђење).
– Стабилно кочење у влажним условима.
– Одржавање је релативно једноставно.
Међутим, диск кочнице могу бити скупље, а неки дизајни захтевају додатне компоненте за ручну кочницу ако се користе на задњим точковима.
б. Бубаш кочница
Бубњеви кочнице се и даље широко користе на задњим точковима економских возила и одређених комерцијалних возила. Њихове предности укључују:
– Нижи трошкови производње.
– Добро приањање за ручну кочницу.
– Компоненте су боље заштићене од прашине/воде (иако могу да издрже топлоту).
Мана: лоше хлађење и већа склоност слабљењу кочница током дужег јаког кочења.
ц. Систем са двоструким колом
У модерним системима постоје два одвојена хидраулична круга. Њихова конфигурација може бити:
– Напред-назад, или
– Укрштени (дијагонални) ради стабилности у случају квара једног од кола.
Главна сврха двоструког кола је безбедност: ако дође до цурења у једној линији, друга линија и даље може зауставити возило чак и ако је снага кочења смањена.
5. Улога кочионе течности
Кочиона течност мора имати специфичне карактеристике:
– Висока тачка кључања тако да не испарава лако када је вруће.
– Није лако компресовано тако да одзив педале остаје стабилан.
– Има својства подмазивања и заштите од корозије за унутрашње компоненте.
Већина кочионих течности је хигроскопна (апсорбује воду из ваздуха). Као резултат тога, садржај воде се временом повећава и снижава тачку кључања, повећавајући ризик од стварања парних закључавања (мехурића паре) који узрокују осећај притиска на педалу и губитак снаге кочења. Стога, кочиону течност треба периодично мењати према препорукама произвођача.
6. Уобичајени проблеми са хидрауличним кочницама
Ево неких често јављаних проблема и њихових симптома:
1. Цурење кочионе течности
Симптоми: ниво у резервоару пада, педала кочнице је мекана, постоје трагови течности на точковима или испод возила.
2. Ваздух улази у систем (ветар)
Симптоми: Педала је сунђерастог облика и потребно је пумпати да би се осигурало правилно кочење. Решење: крварење.
3. Слабљење кочница (перформансе кочница се смањују када је загрејано)
Симптоми: Кочнице губе приањање након вишеструког кочења/дуге вожње низбрдо. Узроци: прегревање, кључање кочионе течности, прегрејане кочионе плочице.
4. Истрошен главни цилиндар или оштећена заптивка
Симптоми: педала се полако спушта када се притисне, иако нема спољашњег цурења.
5. Клешта су заглављена или цилиндар точка цури.
Симптоми: возило вуче на једну страну при кочењу, кочионе плочице се брзо троше, прегрејани точкови или кочнице вуче.
7. Основно одржавање хидрауличног кочионог система
У аутомобилској индустрији, одржавање хидрауличних кочница мора се обављати периодично и систематски:
– Проверите ниво и стање кочионе течности: превише тамна боја може указивати на контаминацију.
– Мењајте кочиону течност у одговарајућим интервалима: генерално сваке 1–2 године, у зависности од спецификација.
– Проверите дебљину кочионих плочица и стање диска/бубња: танке кочионе плочице смањују перформансе и оштећују ротор/бубањ.
– Проверите цурење у цевима, цревима и прикључцима: посебно у подручју точка и главног цилиндра.
– Крварење након сервиса: ако је дошло до растављања или уласка ваздуха.
– Тест вожње на путу и тест кочења: уверите се да нема вибрација, буке или повлачења на једну страну.
Закључак
Хидраулични кочиони системи су кључна технологија у модерним возилима, ослањајући се на притисак течности за ефикасан и равномерни пренос силе кочења. Разумевањем принципа Паскаловог закона, функције компоненти као што су главни кочиони цилиндри, појачивачи, кочионе цеви, чељусти/цилиндри точкова и важности кочионе течности, студенти аутомобилског инжењерства и стручњаци из праксе могу анализирати рад система, обављати одржавање и прецизније дијагностиковати проблеме. Рутинско одржавање – посебно провера цурења, стања плочица и замене кочионе течности – кључно је за одржавање безбедног, брзог и поузданог хидрауличног кочионог система у различитим условима вожње.
