plik

WYDZIAŁ TRANSPORTU

LABORATORIUM BUDOWY POJAZDÓW

ĆWICZENIE nr 4

Temat : BADANIE NADCIŚNIENIOWEGO MECHANIZMU WSPOMAGANIA

HAMULCÓW Z HYDRAULICZNYM MECHANIZMEM URUCHAMIANIA NA

PRZYKŁADZIE STAR 266

Treść

1 . Opis ogólny

2. Charakterystyka układu hamulców hydraulicznych

2.1 .Pompa hamulcowa

2.2. Hamulce szczękowo-bębnowe

3. Charakterystyka dwuobwodowego mechanizmu wspomagającego. 4. Schemat

stanowiska badawczego .

5. Metodyka pomiarów

5.1 . Pomiar siły hamowani a w zależności od położeni a pedału hamulca , przy

działającym mechanizmie wspomagającym

5.2. Pomiar siły hamowania w zależności od położenia pedału hamulca, przy

wyłączonym mechanizmie wspomagającym

6. Opracowanie wyników

Charakterystyka układu hamulcowego samochodu STAR 266.

1.Opis ogólny

Samochód STAR 266 posiada Hamulce typu bębnowego , dwuszczękowe

uruchamiane hydraulicznie działające na wszystkie koła . Układ hamulców jest.

dwuobwodowy , tzn. hamulce kół przednich są uruchamiane jednym obwodem

hydraulicznej pompy hamulcowej , a hamulce kół środkowych i tylnych drugim obwodem .
Hamulce hydrauliczne wspomagane są pneumatycznie. W tym celu hydrauliczna pompa

hamulcowa połączona jest z nadciśnieniowym dwuobwodowym mechanizmem
wspomagającym uruchamiany sprężonym powietrzem instalacji pneumatycznej samochodu.

2. Charakterystyka układu hamulców hydraulicznych.

Schemat układu hydraulicznego hamulców pokazuje rys 10.1

Rys. 10-1. Układ hamulców hydraulicznych

1-mechanizm wspomagający, 2-pompa hamulcowa, 3-zbiornik płynu hamulcowego kół przednich. 4-zbiornik
płynu hamulcowego kół środkowych i tylnych.6-Cylinder hamulcowy koła przedniego lewego. 7 i 5 - przewody
elastyczne, 8 - cylinder hamulcowy kola przedniego prawego, 4- przewód metalowy, l0 - cylinder hamulcowy
koła środkowego lewego, ll - cylinder hamulcowy Kola środkowego prawego. I3 - cylinder hamulcowy kola
tylnego lewego. 14- cylinder hamulcowy Kola tylnego prawego

2.1. Pompa hamulcowa

Budowę dwuobwodowej pompy hamulcowej przedstawia rys.2

RYS. 2

Rys. 10-4. Podłączenie pompy do obwodów hydraulicznych.

1- wlot płynu do komory obwodu kół środkowych i tylnych 2- wlot płynu do komór obwodu kół przednich 3-

wylot płynu do cylindrów hamulcowych kół przednich 4- wylot płynu do wyłącznika światła „stop”5,6-wylot
płynu do cylindrów hamulcowych kół środkowych i tylnych 7-wylot płynu do wyłącznika „stop”

10-5 Dwuobwodowa pompy hamulcowa

1  -  popychacz  mechanizmu  wspomagającego,  2--  tłok  przedni.  3-  korpus,  4-tłoczek  uszczelniający.  5  -  utwór
kompensacyjny. 6  - tłok tylny.  7- tłoczek uszczelniający 8-otwór kompensacyjny 9,10 – zawory od hamowania
11,12-  rozgałęźniki  13-sprężyna  stożkowa  przednia14--sprężyna  stożkowatylna15,16-łącznik  zasilania17,18-
otwory zasilania19,20--odpowietrzniki, 21,22-zaslonki.23-śruba oporowa, 24-korek pompy

Działanie tej pompy jest analogiczne do działania jakiejkolwiek innej dwuobwodowej

pompy hamulcowe np.FI AT 125p. Pompa ta , w odróżnieniu od innych posiada zawór

odhamowania(10) , który zapobiega przedostawaniu się powietrza do układu hydraulicznego
oraz utrzymuje pod ciśnieniem wszystkie części układu znajdujące się za zaworami.

Budowy zaworu od hamowania przedstawia rys. 3

Działanie zaworu jest następujące:

przy hamowaniu , po naciśnięciu na pedał hamulca , płyn hamulcowy wypływając z pompy .
odsuwa grzybek zaworu (3)i przepływa dalej przewodami do cylindrów hamulcowych kół

(rys 3a)

Po zwolnieni u nacisku na pedał hamulca i spadku ciśnienia w komorach pompy , szczęki

hamulcowe zajmują położenie wyjściowe Powracający do pompy hamulcowej płyn odchyla

uszczelniacz grzybka zaworu (4) - pokonując opór sprężyny

( 6 na rys 3b )

w momencie wyrównania się siły sprężyny 6 i ciśnienia w przewodach zostaje przerwany
dopływ płynu do pompy na skutek zamknięcia szczeliny uszczelką zaworu 4. Sprężyna
zaworu jest tak obliczona , iż w przewodach po przerwaniu hamowania pozostaje .

- b.- od hamowanie
zawór od hamowania

1-korpus,2-spręzyna grzybka zaworu 3- grzybek zaworu 4- uszczelniacz grzybka zaworu 5-
gniazdo uszczelniacz6-sprężyna 7- pierścień sprężynujący

2.2. Hamulce szczękowo-bębnowe

Samochód STAR 266 posiada hamulce szczękowo-bębnowe z jedną szczęką

współbieżną a drugą przeciwbieżną .

Szczęki zamocowane są na sworzniach stałych(rys 4)

Zamocowanie szczęk w kole przednim 1-osłona hamulcowa 2-wspornik szczęk,3-szczęka z okladzina,4-

cylinderhamulcowy,5- sprężyna ściągająca 6- sworzeń szczęk 7-pierscień osadczy

Szczęki hamulcowe rozsuwane są przez pojedynczy rozpieracz dwustronnego

działania . Cylinder hamulcowy rys. 5 ma taką konstrukcję która powoduje samoczynną
regulację stałej wielkości 1uzu pomiędzy okładzinami szczęk hamulcowych a powierzchnią

cierną bębna hamulcowego

1 - korpus, 2-tłoczek, 3 - tuleja rozporowa, 4 - osłona, 5 - sworzeń rozpierający 6 - tłoczek gumowy, 7. talerzyk,
8 – sprężyna 9- odpowietrznik. 10 - osłona odpowietrznika

Siła tarcia pomiędzy tuleją rozprężną 3 a korpusem cylindra 1 jest dużo większa niż siła
ściągająca sprężyny szczęk tak więc sworzeń rozpierający 5 ma możliwość cofnięcia się

jedynie o 3 mm tj. o wielkość założoną konstrukcja cylindra, wynikająca z różnicy długości
współpracujących powierzchni sworzeń i tulei rozprężnej patrz rys. 5b . W miarę zużywania
się okładziny i zmniejszania jej grubości , sprężyna 5 w czasie hamowania przesuwa się

razem ze sworzniem, rozpierającym 5 do przodu zajmuje nowe położenie gwarantujące
skuteczne hamowanie. Przy odhamowaniu cofa się tylko sworzeń rozpierający o 3 mm , a

nowe położenie sprężyny gwarantuje zachowanie nie zmienionej stałej wartości luzu
pomiędzy okładzinami, a bębnem hamulcowym . Tak więc w czasie eksploatacji samochodu

do czasu nadmiernego zużycia okładziny ciernej lub bębna hamulcowego , luz pomiędzy
okładziną a bębnem jest stały i nie wymaga regulacji

3. Charakterystyka dwuobwodowego mechanizmu wspomagającego

Dwuobwodowy jednokomorowy mechanizm wspomagający HM-12 służy do

zwiększania siły nacisku wywieranego przez kierowcę za pośrednictwem pedału hamulca na
tłok hydraulicznej pompy hamulcowej . Ponadto mechanizm wspomagający steruje

pneumatycznie zaworem hamowania przyczepy , a tym samym przekazuje impuls do układu

sterującego hamulcem przyczepy . Mała wartość ciśnienia wymagana do zadziałania zaworu
hamowania przyczepy powoduje wcześniejsze uruchomienie hamulców przyczepy niż
hamulców pojazdu.

Budowę dwuobwodowego mechanizmu wspomagającego samochodu STAR 266

pokazuje rys6 .

Układ sterowania hamulcami jest tak zaprojektowany ,że uszkodzenie jednego z

obwodów powietrznych i hamulcowych nie pozbawia możliwości pełnego zahamowania

pojazdu.

Zasadę działania mechanizmu wspomagającego najlepiej wyjaśnić posługując się

jego schematem rys7

Schemat działania mechanizmu wspomagania

1-widełki 2-dźwignia 3-tłoczysko 4,19 – otwór 5,6,14,21-tłok 7,10,13,16,20-spręzyna8- trzpień 9,15-zawór

11,17-wlot 12,18-wylot 22-szczelina 23-sruba regulacyjna

Działanie mechanizmu wspomagającego przy zwolnionym pedale hamulca .

Przy zwolnionym pedale hamulca , dźwignia 2 na wskutek siły wywieranej przez

sprężyny 20 na tłok 21 , opiera się o śruby regulacyjną 23. Tłoki 5 i 6 znajdują się w lewym
krańcowym położeniu. Wlot powietrza z przyłącza V1 do komory "b" jest zamknięty przez
zawór dociskany sprężyną 20 na tłok 21. Analogicznie sytuacja istnieje w drugim obwodzie

mechanizmu  wspomagającego  .  Tłok  14  w  wyniku  działania  sprężyny  13  znajduje  się  w
lewym  skrajnym  położeniu  .  Wylot  powietrza  12jest  otwarty  ,  w  wlot  11  zamknięty  przez
zawór dociskany sprężyną 10. Wówczas komora „b” przez otwór 19 , wylot 18 i szczelinę 22
łączy się z komorą „b” i przez odpowietrzenie „E” z atmosfera .Przyłączenie B1  łączone z
zaworem  przekaźnikowo  –sterującym  jest  również  odpowietrzone  .Podobnie  komora  „c”
przez otwór 4 , tłoczysko 3, przyłącza B2b , rurę łączącą z  przyłączem B2a , wylot 12 łączy
się z atmosfera .Trzpień 8 nie wywiera więc siły na tłok hydraulicznej pompy hamulcowej ,
hamulce są zwolnione.

Działanie mechanizmu wspomagającego przy naciskania na pedał hamulca

Naciskanie na pedał hamulca powoduje przesunięcie widełek 1 w prawo dzwignia 2 dolnym
końcem działa na zawory sterujące umieszczone pod cylindrem .Tłok 21  przesuwając się w
prawo  opiera  się  na  zaworze  15  zamykając  tym  samym  wylot  18.  przy  dalszym  ruchu  w
prawo przesuwa on zawór 15 , który otwiera wlot 17 . Sprężone powietrze przedostaje się z
przyłącza  V1  do  B1oraz  przez  otwór  19  do  komory  „Tłok  5  ,  który  jest  umieszczony
suwliwie  na  tłoczysku3  .  przesuwa  teraz  tłok  6  z  trzpieniem  8  w  prawo  .  W  ten  sposób
uruchamiana jest hydrauliczna pompa hamulcowa  .Przesuw tłoczyska 3 z tłokiem 6 w prawo
,  przy  ustaleniu  położenia  widełek  1  powoduje  przesuniecie  tłoka  21  w  lewo  .Następuje
wtedy zamknięcie wlotu 17 odcięcie komory „b” od przyłącza V1, czyli ustalenie ciśnienia w
tej  komorze  ,  a  tym  samym  i  ustalenie  położenia  tłoka  6  .  Zwiększenie  siły  sterującej  na
widełkach  1  powoduje  ponowny  przesuw  w  prawo  tłoka  21  ,  wzrost  ciśnienia  w  komorze
„b”jak przy opisanym wyżej cyklu pracy , az do uzyskania w niej maksymalnego ciśnienia
.Gdy obwód I działa prawidłowo , nacisk na pedał hamulca jest powolny , obwód II wchodzi
do pracy gdy ciśnienie w komorze „b” osiągnie wartość maksymalną .Dopiero wtedy zawór
15 przesunie tłok 14 do zetknięcia się z zaworem 9 , wylot 12 zostanie zamknięty , zawór 9
przesuwając  się  w  prawo  otworzy  wlot  11  .  Sprężone  powietrze  zacznie  przepływać  z
przyłączą  V2  ,  przez  wlot  4  do  komory  „c”,  aż  do  uzyskania  ciśnienia  maksymalnego
.Natomiast  przy  gwałtownym  wciśnięciu  pedału  hamulca  nastąpi  prawie  równoczesne

otwarcie wlotów 17 i 11 , a tym samym napełnienie komór „b” i „c” przesunięcie tłoków 5 i

6 w prawo oraz uruchomienie pompy hamulcowej

Działanie mechanizmu wspomagającego przy zwalnianiu nacisku na pedał hamulca

Częściowe zwalnianie nacisk na pedał hamulca spowoduje przesuniecie w lewo widełek 1
związanego z nim przez dźwignię 2 tłoka 21 oraz opartych na nim czyści .Nastąpi kolejno:

zamknięcie wlotu 11 , otwarcie wylotu 12 zamknijcie wlotu 17 i otwarcie wylotu 18 .
Powietrze z komór "c" i "b" przez wnętrza tłoków 14 i 21 oraz wnętrze zaworu 15 , a

nastypnie przez odpowietrzenie E zacznie wypływać do atmosfery . Wypływ taki będzie
trwał do chwili gdy tłoki 5 i 6 razem z tłoczyskiem 3~ cofną się na tyle , że dźwignia 2

(przy stałym punkcie obrotu F ) przesunie swym dolnym końcem tłok 21 w prawo, aż do
zamknięcia wylotu 18. Nastąpi wtedy ustalenie ciśnienia w komorze „b” , natomiast komora
„c” zostanie całkowicie odpowietrzona .Zupełnie odpowietrzenie komory „c” a więc i
całkowite odpowietrzenie nastąpi przy zwolnieniu nacisku na pedał hamulca

Działanie mechanizmu wspomagającego przy uszkodzeniu jednego z obwodów

powietrznych

Przy uszkodzeniu jednego z obwodów zapewnione jest pełne hamowanie , gdyż drugi obwód

mechanizmu  wspomagającego  uruchamia  hydrauliczną  pompę  hamulcową  .  Współdziałanie
czyści  mechanizmu  w  czasie  hamowania  przy  uszkodzeniu  II  obwodu  jest  identyczne  jak
opisano  w  podrozdziale  „działanie  mechanizmu  wspomagającego  przy  nacisku  na  pedał
hamulca  ,  jednak  bez  napełnienia  sprężonym  powietrzem  komory  „c”.  W  przypadku
uszkodzenia I obwodu działanie mechanizmu wspomagającego rozpocznie się z chwilą gdy
tłok  21  zostanie  przesunięty  w  prawo  tak  daleko  ,  aż  przez  zawór  15  i  tłok  14  zostanie
uchylony wlot 11 . Wtedy zacznie się napełniać się komora „c” tłok 15 pozostanie w lewym
skrajnym  położeniu  a  tłok  5  poprzez  trzpień  8  uruchomi  pompe  hamulcową  .Ustalenie
ciśnienia nastąpi podobnie jak w obwodzie

Działanie mechanizmu wspomagającego przy uszkodzeniu obu obwodów powietrznych

Przy uszkodzeniu obu obwodów możliwe jest. hamowanie ,lecz hydrauliczna pompa

hamulcowa uruchamiana ,jest tylko siłą wywieraną nogą kierowcy przez układ dźwigniowy
pedałów . Przy takim hamowaniu tłok 21 opiera się o występ w obudowie . a siła z widełek

1 przenoszona jest przez dźwignię 2 na tłoczysko 3 i dalej bezpośrednio na trzpień 8 ~
uruchamiający pompę hamulcową .

5. Metodyka pomiarów

5.1. Pomiar siły hamowania w zależności od położenia pedału hamulca , przy

działającym mechanizmie wspomagania .

Przed przystąpieniem dc pomiarów siły hamowania należy

Włączyć przycisk zasilania stanowiska

uruchomić sprężarkę

Po uruchomieniu sprężarki czekać aż ciśnienie powietrza w zbiorniku osiągnie wartość
0,62...0,73 MPa

Po ustaleniu się wymaganego ciśnienia w zbiorniku , przystępujemy do właściwych
pomiarów

Nacisnąć dźwignię pedału hamulca z taką siłą ,aby wychylił się o 3 stopnie w stosunku do
położenia neutralnego Utrzymując stały nacisk na dźwignię , odczytać wskazania manometru
obrazujące siłę hamowania w cylindrze koła przedniego oraz wartość siły hamowania w
cylindrze koła tylnego Powtórzyć powyższe czynności dla wychylenia pedału hamulca o kat
równy kolejno :6,9,12,15,18,21, oraz 21 stopnie

Pomiar wykonać również rozpoczynają od kąta równego 24 stopnie i dale j kolejno

:21,18,15,12,9,6 oraz 3 stopnie

W celu uzyskania większe j dokładności każdy pomiar ustalone j serii należy

powtórzyć dwukrotnie

Wyniki zamieścić w tabeli 1 oraz tabeli 2

5.2. Pomiar siły hamowania w zależności od położenia pedału hamulca , przy wyłączonym

mechanizmie wspomagającym .

Przed przystąpieniem do pomiarów należy

wyłączy sprężarkę

otworzyć zawór zbiornika powietrza po to , aby ciśnienie pnujace w zbiorniku

wyrównało się z ciśnieniem atmosferycznym . Cykl pomiarów jest analogiczny do

opisanego w poprzednim paragrafie .Kolejność czynności jest następująca

nacisnąć dźwignie pedału hamulca , aby wychylił się kolejno katy 3,6,9,12,15,18,21

oraz 24 stopnie i jednocześnie odczytywać wartości siły hamowania w cylindrze koła

przedniego i tylnego .

powtórzyć pomiary rozpoczynając od kąta równego 24 st i kolejno: 21,18,15,12,9,6

oraz 3 stopnie

każdy pomiar ustalonej serii należy powtórzyć dwukrotnie , uzyskać większą

dokładność

wyniki pomiarów zamieścić w tabeli 3 oraz w tabeli 4.

6. Opracowanie wyników

Wyniki przeprowadzonych pomiarów powinny być opracowane formie sprawozdania

obejmującego następujące punkty:

6.1. Siła hamowania w zależności od kąta położenia pedału przy pracującym

mechanizmie wspomagania

Ponieważ siła hamowania odpowiadająca każdemu położeniu pedału hamulca

mierzona była dwukrotnie , wynik należy uśrednić , a otrzymane wartości należy zamieście w
tabeli 5

Po wykonaniu tych obliczeń należy sporządzić wykres zależności siły hamowania od

położenia pedału hamulca dla przyjętych pomiarach wartości kąta.

Uzyskany w wyniku opracowania wykres należy krótko omówić i po zasadnicze wnioski ,
jakie z nich wypływają

Tabela 5

6.2. Siła hamowania w zależności od kąta położenia pedału hamulca przy

niepracującym mechanizmie wspomagania

Obliczenia średnich wartości siły hamowania otrzymanych warunkach , gdy mechanizm
wspomagający nie pracował należy przeprowadzić analogicznie jak w poprzednim paragrafie
.Wartości średnie zamieścić w tabeli 6 . Na podstawie tabeli 6 sporządzić wykres zależności
siły hamowania od kąta położenia pedału hamulca .Uzyskany w wyniku opracowania wykres
należy krótko omówi i poda zasadnicze wnioski , jakie z niego wynikają

Tabela 6