Команда
Контакти
Про нас

    Головна сторінка


До повної ocтановкі





Дата конвертації10.12.2018
Розмір8.67 Kb.
Типстаття

Микола Свистун

Говоріть, гальма придумали труси? Що ж, хвала їм, швидко зметикував, що навіть гужовий возі, якщо, звичайно, заперечує в неї не пару флегматичних волів, а четвірку бадьорих скакунів, просто необхідно якесь пристосування для швидкої зупинки.

Гальма перших автомобілів були побудовані за гужовому принципом - важіль-колодка -обод колеса. Спочатку цього вистачало. Потім швидкості зросли, та й охочих розвивати незвичайну зусилля (довгий важіль тут - підмога слабке) поменшало.

Довелося щось винаходити. Так з'явилися трансмісійні стрічкові гальма. Принцип їх роботи досить простий: на вихідному валу коробки передач встановлювали барабан, обвитий стрічкою (як правило, сталевий), яка натягалася механічно. Користуватися цим пристосуванням значно простіше, місце довгого важеля зайняла акуратна педаль - майже така ж, як на сучасних авто.

Трансмісійний гальмо не забутий і в дещо зміненому вигляді (на зміну стрічці прийшли фрикційні колодки) справно працює на важких вантажівках. А в якості гальма встиг попрацювати на ГАЗ-21.

Що ж до механічних приводів, вони хоч і мають ряд очевидних недоліків (передати за допомогою системи тяг виразне зусилля на керовані колеса - завдання технічно дуже непроста), проте дожили до наших днів. До сих пір система приводу гальма стоянки на більшості автомобілів - це просто металеві троси, що йдуть паралельно гідравлічним магістралях до гальмівних механізмів задніх коліс. І тільки на найновіших і дорогих авто вони нарешті поступилися місцем електромеханічним системам.

Гідравліка проти механіки

А що ж з робочою гальмівною системою? Зрозуміло, що механічні приводи, засновані на системі важелів, тяг і шарнірів, -тупіковий шлях. Крім проблем з передачею гальмівного зусилля на передні (тобто керовані) колеса, все це було ще й дуже громіздко.

Справжнім шедевром чисто механічного гальмування стала система, що з'явилася в 1919 році на Hispano-Suiza H6B: чотири барабанних гальма наводилися за допомогою хитрої передачі від ... двигуна! Причому просто за помахом ноги водія, до послуг якого була зручна педаль.

Якщо ж складна і дорога система відмовляла, доводилося тягнути за важіль: задні барабани можна було змусити працювати за допомогою менш вишуканого, зате більш надійного приводу.

А на початку 20-х років минулого століття світу був представлений Duesenberg з гідравлічним гальмівним приводом. Вибір саме гідравліки був обумовлений очевидними перевагами: рідина в силу своєї нікчемної стисливості передає тиск в усі точки системи. Ця обставина, до речі, може відразу дати виграш в гальмівному зусиллі навіть без застосування додаткових пристроїв. Наприклад, якщо педаль гальма приводить в дію поршень головного циліндра діаметром, наприклад, 1,25 см, то на поршень гальмівного супорта діаметром, припустимо, 2,5 см (це цілком реальні значення) сполучиться зусилля, що дорівнює відношенню площ перетину поршнів, - то є навіть не в два, а в чотири рази більше (площа кола пропорційна квадрату радіуса). І виграш цей дається практично задарма лише за рахунок збільшення ходу педалі. Не кажучи вже про те, що прокласти гідравлічні магістралі набагато простіше, ніж систему тяг і важелів.

І все ж «розгойдати» гідравліку за допомогою однієї тільки ноги досить складно. Не вірите -Запитайте пілотів «формульних» класів автогонок, де застосування підсилювачів гальмування суворо заборонено на всіх рівнях, аж до «Формули 1». І будь ти хоч сто разів Шумахером, все одно доведеться, гальмуючи, тиснути педаль з зусиллям під 100 кг.

До послуг же звичайних водіїв - вакуумні підсилювачі, що використовують розрядження у впускному тракті двигуна в якості додаткової надбавки до створюваного людиною зусилля на педалі. На деяких американських автомобілях застосовувалися і гідравлічні підсилювачі гальм - зі своїм компресором і гідроакумулятором.

Навіть незважаючи на деякі недоліки - обмежений діапазон робочих температур (його старанно розширюють, розробляючи НЕ густеющая на морозі і стійкі до закипання гальмівні рідини) і небезпека засмічення або протікання в системі, фатально відбиваються на працездатності (цю небезпеку мінімізують за рахунок організації незалежних, часом навіть дублюючих контурів), альтернатив гідравліці найближчим часом не передбачається.

Доля «барабанщиків»

І шедевр механічного гальмування від Hispano-Suiza, і перший «гідротормозящій» Duesenberg були оснащені барабанними гальмівними механізмами простою і надійною конструкції, винайденої в 1902 році Луї Рено. Відмінність від тих, колишніх трансмісійних барабанів в тому, що сам барабан був порожнистим, а всередині нього розташовувалися спочатку одна, а потім і дві колодки, які, «растопирівая» всередині обертового разом з колесом корпусу, підвищували тертя і перешкоджали подальшому руху.

Крім простоти виготовлення і великої площі контакту фрикційних матеріалів, до плюсів барабанів варто додати ще один: завдяки тому, що нижні частини колодок з'єднані через деяку подобу коромисла, на збільшення тертя з барабаном працює й саме його обертання. Це ж, правда, іноді призводить до заклинювання (особливо якщо барабан або колодки зношені).

Є у барабанів і інші недоліки. Наприклад, гарантована від забруднення закрита конструкція має поганий теплообмін. Тобто, перетворивши деяку кількість кінетичної енергії в теплову, барабани можуть перегрітися, що знижує силу тертя між колодкою і корпусом. Це особливо помітно при довгих серіях гальмувань, наприклад, на гірській дорозі або просто при активній їзді. Тому немає нічого дивного в тому, що барабанні гальма, все ще застосовуються на задніх колесах навіть сучасних іномарок і великовантажних автомобілів, з роками все більше поступаються місцем дисковим.

Крутяться, крутяться диски

Як не дивно, дискові гальма з'явилися раніше барабанних -в тому ж 1902-го, коли Луї Рено винайшов свої барабани, доктор Ланчестер - проект дискового гальма: обертовий диск, зусилля на який передають колодки, закріплені на нерухомому супорті. Правда, перше «бойове» застосування дискових гальм було не дуже вдалим, а тому зоря автомобілізації пройшла «під барабанний бій».

Дискам вдалося реабілітуватися завдяки авіації - в роки Другої світової їх почали застосовувати на літакових шасі. Подальше було справою техніки, по частині якої дискові механізми мають перед барабанами ряд незаперечних переваг.

Перше і головне з них - кращий тепловідвід. Оскільки процес тепловиділення відбувається не в замкнутому просторі, а «на вулиці», перегріваються дискові гальма не так сильно. Завдяки термоустойчивости дискові гальма можна зробити набагато могутніше - адже здатність реалізовувати більше гальмівне зусилля прямо залежить від здатності розсіювати теплову енергію. По-друге, диски набагато легше барабанів. Отже, і безпружинні маси менше, значить, знижується навантаження на підвіску, а рівень комфорту підвищується. І, нарешті, такі механізми набагато простіше обслуговувати: процедура діагностики і заміни дисків і колодок проста і не викликає проблем.

З точки зору конструкції дискові гальмівні механізми ділять за типом супорта, охоплює обертається з колесом диск. У супортів з плаваючою скобою поршні розташовані тільки з одного боку - така конструкція компактніше і простіше і у виробництві, і в налаштуванні. Однак хід поршня в цьому випадку виявляється удвічі більшим, ніж у механізмів з нерухомою скобою, які, нехай і дорожче, зате жорсткіше і здатні реалізовувати набагато більше зусилля.

Останній пункт для дискових гальм має велике значення. Оскільки площа колодок в цьому випадку набагато менше, ніж в барабанному механізмі, для досягнення потрібного уповільнення необхідно докласти помітне зусилля. Воно трансформується в теплову енергію, через якого знижується сила тертя, знову потрібно додавати зусилля і так далі - коло замкнулося.

Найдієвіший метод боротьби з перегрівом - вентиляція. Для цього диск зробили двошаровий, а між його половинами проклали канали для протікання повітря. Вийшов класичний вентильований диск. прозваний «сендвічем». Таких «бутербродів» різних конструкцій існує безліч.

А не так давно подвійний диск додумалися порізати косими лініями, які не тільки покращують вентиляцію, але і зрізують «прикипіла» шар з гальмівних колодок (що знижує тертя). Ще один вишукування - перфорація, яку застосовують на швидкісних автомобілях і мотоциклах. Однак від перегріву, на жаль, не позбавлені ні новомодні керамічні колодки, ні що застосовуються в «Формулі 1» пари тертя з вуглецевого композиту.

Список літератури

Журнал «Автомир» № 13 2007


  • Гідравліка проти механіки
  • Доля «барабанщиків»
  • Крутяться, крутяться диски
  • Список літератури