Wydział Transportu
LABORATORIUM BUDOWY POJAZDÓW
Temat : BADANIE PODCIŚNIENIOWEGO MECHANIZMU WSPOMAGANIA HAMULCÓW Z HYDRAULICZNYM MECHANIZMEM URUCHAMIANIA.
Treść :
Cel ćwiczenia.
Budowa i działanie podciśnieniowego mechanizmu wspomagania hamulców samochodu "POLONEZ".
Budowa i działanie głównych elementów hamulców hydraulicznych samochodu "POLONEZ".
Schemat stanowiska badawczego
Metodyka pomiarów.
Opracowanie wyników.
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z konstrukcją typowego podciśnieniowego mechanizmu wspomagającego hamulce z hydraulicznym mechanizmem uruchamiania oraz wpływem tego urządzenia na wielkość nacisku kierowcy na pedał hamulca i ciśnienie płynu w układzie hydraulicznym.
Budowa i działanie podciśnieniowego układu wspomagania hamulców typu MASTER-VAC.
Urządzenia wspomagające (tzw. serwo) jest przedstawione na rys.1. Zadaniem serwa jest zwiększenie siły nacisku na tłok pompy hamulcowej osiągane przez wykorzystanie podciśnienia w rurze ssącej silnika.
Cylinder sterujący serwa jest komorą podciśnieniową utworzoną z dwóch części: cylindra właściwego (4) i pokrywy cylindra (11). W cylindrze znajduje się plastikowy tłok (12) i gumowa przepona (10). Zewnętrzny brzeg przepony jest zamocowany pomiędzy cylindrem właściwym a pokrywą , tworząc w ten sposób dwie komory (9,13) , brzeg wewnętrzny przepony jest osadzony w rowku tłoka. Specjalny kształt obrzeży cylindra i pokrywy umożliwia w prosty sposób połączenie cylindra i pokrywy przez obrócenie jednej części względem drugiej. Szczelność połączenia obydwu części zapewnia zewnętrzny brzeg przepony.
Część prowadząca tłoka w kształcie tulei zapewnia współosiowe ustawienie tłoka względem cylindra. Uszczelka gumowa (26) przeciwdziała ewentualnemu przedostawaniu się powietrza a osłona gumowa (22) zabezpiecza szlifowaną powierzchnię tulei prowadzącej przed zanieczyszczeniami i wilgocią. Sprężyna powrotna (8) umieszczona w komorze (9) po lewej stronie tłoka , ma za zadanie cofać tłok w położenie spoczynkowe. Tłoczek popychacza jest umieszczony w środkowym otworze tłoka i tworzy całość z popychaczem (7) prowadnika tłoka (1) pompy hamulcowej (2).
Rys. 1
prowadnik tylny pierścienia pływającego, 2-pompa hamulcowa, 3-tuleja
4-cylinedr serwa, 5-tuleja prowadząca, 6-uszczelka popychacza
7-popychacz, 8-sprężyna ruchu powrotnego, 9-komora, 10-przepona,
11-pokrywa cylindra, 12-tłok, 13-komora tylna, 14-kanał podciśnienia,
15-tłoczek reakcyjny, 16-tłok-zawór, 17-powierzchnia czołowa zaworu ciśnienia atmosferycznego,
18-zawór ciśnienia atmosferycznego, 19-miska zaworu ciśnienia atmosferycznego, 20-sprężyna zaworu, 21-sprężyna zaworu, 22-osłona, 23-trzpień sterujący zaworem, 24-filtr powietrza, 25-miska sprężyny, 26-uszczelka, 27-pierścień uszczelniający, 28-pierścień ustalający, 29-kanał podciśnienia, 30-rygiel, a-przekrój przez pedał w chwili gdy pedał jest naciśnięty brak hamowania,
b- przekrój przez zawór na początku hamowania zawór zetknięty z gniazdem
Między tłokiem popychacza a tłokiem serwa jest umieszczony gumowy tłoczek reakcyjny (15) , który dzięki swej elastyczności pozwala na nieznaczny ruch pomiędzy obiema częściami. Końcówka popychacza wchodzi w prowadnik tłoka (1) pompy hamulcowej. Szczelność między popychaczem a cylindrem zapewnia uszczelka gumowa (6). Podciśnienie jest doprowadzone od rury ssącej silnika do serwa przez zawór zwrotny, umieszczony w przewodzie łączącym z rurą ssącą. Zawór ten zabezpiecza również przed przedostaniem się par benzyny do serwa.
W tulejowej części tłoka serwa mieści się zespół zaworu (18) i tłok-zawór (16). Tłok -zawór jest umocowany do trzpienia sterującego (23) , przez zawalcowanie w trzech punktach. Trzpień sterujący jest połączony z pedałem hamulca poprzez układ dźwignicowy
Tłok-zawór (16) i trzpień sterujący (23) są utrzymywane w położeniu spoczynkowym sprężyną powrotną (21). W tym położeniu druga sprężyna (2O) dociska zawór (18) do tłoka-zaworu (16) .
Podciśnienie jest doprowadzone z komory (9) do tłoka-zaworu kanałem (14) wykonanym w tłoku serwa.
Przy tłoku-zaworze w położeniu spoczynkowym kanał tłoka doprowadzający podciśnienie nie jest zamknięty przez zawór (18) . Wycięcie na tłoku-zaworze umożliwia doprowadzenie podciśnienia a do komory (13) czyli na prawą stronę tłoka
Pompa hamulcowa jest przykręcona do cylindra serwa. Popychacz (7) który łączy tłok serwa (12) z prowadnikiem tłoka (1) pompy hamulcowej ma sworzeń regulacyjny, ustawiony podczas montażu.
Działanie urządzenia wspomagającego
Położenie spoczynkowe (rys. 1a).
Przy zwolnionym pedale hamulca trzpień sterujący zawór (23) i tłok-zawór (16) utrzymywane w położeniu spoczynkowym przez sprężynę powrotną. Kanał (14) doprowadzający podciśnienie jest otwarty , a przelot (17) dla powietrza atmosferycznego zamknięty. Podciśnienie wytworzone w rurze ssące silnika jest doprowadzone przez zawór mocowany w końcówce przewodu podciśnienia (3) od komory (9) kanałem (29) do komory (13). W ten sposób ścianki tłoka (12) są poddane jednakowemu ciśnieniu i tłok pod działaniem sprężyny (7) pozostaje w położeniu spoczynkowym.
Hamowanie (rys. 1b).
Pod wpływem nacisku na pedał hamulca trzpień sterujący (23) i tłok-zawór (16) przesuwają się w lewo pokonując działanie sprężyny powrotnej (21). W następstwie tego przesunięcia, zawór (18)pod działaniem sprężyny (20)odcina doprowadzenie podciśnienia , a otwartym przelotem (17 rys. 1c) i kanałem (29) do komory (13) dopływa powietrze atmosferyczne uprzednio oczyszczone w filtrze (24).
Tłok (16) na skutek różnicy ciśnień po obu jego stronach przesuwa się w lewo ściskając sprężynę ( 8) i przez krążek reakcyjny (15) i popychacz (7) porusza prowadnik tłoka (1) pompy hamulcowej . Gdy prowadnik przesunie się w lewo , wówczas wytworzy się ciśnienie płynu hamulcowego , które - przekazane do cylindrów zacisków dociśnie płytki cierne do tarcz hamulców kół . Ciśnienie to powoduje również siłę reakcji, która przez popychacz (7) wywoła nacisk na krążek reakcyjny (15)
Krążek reakcyjny , wykonany z gumy , zachowuje się podobnie jak płyn: naciska na tłok (12) i wciska się w otwór z lewej strony tłoka-zaworu przesuwając go w prawo , przy czym odcięty zostaje dopływ powietrza atmosferycznego (17 rys . 1 b) W wyniku tego tłok-zawór (16) zajmuje położeni pośrednie , przy którym przelot dla powietrza atmosferycznego (17) i kanał doprowadzający podciśnienie będą zamknięte.
W każdym przypadku , całkowita siła działająca na popychacz (7) jest równa sumie nacisku na trzpień sterujący (23) i nacisku tłoka (12) Pierwsza część tej siły pochodzi od nacisku kierowcy, drugą - większą wywołuje tłok serwa
W celu zwiększenia intensywności hamowania należy przyłożyć większa siłę na trzpień (23) tak , aby wzrósł nacisk na krążek reakcyjny (15). Ten zwiększony nacisk przenosi się wówczas na popychacz prowadnika pompy hamulcowej. Jednocześnie przesunięcie w lewo tłoka-zaworu (16) powoduje na nowo otwarcie dopływu powietrza atmosferycznego. Kanałem (14) powietrze dopływa do komory (13) zwiększając ciśnienie na ścianki tłoka (12) , który przesuwa się w lewo o dodatkowy odcinek dopóki zawór (17) nie odetnie powietrza atmosferycznego
Tłok-zawór (16) i tłok serwa (12) przyjmują nowe położenie pośrednie gdy nacisk krążka reakcyjnego na tłok-zawór zrównoważy nową siłę działającą na trzpień sterujący zawór.W celu zmniejszenia intensywności hamowania należy zmniejszyć siły działająca na trzpień (23) . Wtedy nacisk: krążka reakcyjnego (15) przesunie tłok-zawór (16) i zawór (18) w prawo , powodując otwarcie kanału (14). Część powietrza z komory (13) zostanie zassana do cylindra serwa. Na skutek tego zmniejszy się różnica ciśnień działających na ścianki tłoka (12) i przez to także zmaleje siła przekazywana na prowodnik tłoka pompy hamulców.
Tłok-zawór (16) i tłok (12) powrócą w położenie pośrednie , podczas gdy nacisk krążka reakcyjnego (15) zmniejszy się tak , aby zrównoważyć mniejszą siłę działającą na trzpień (23)
Przy całkowitym wciśnięciu hamulca , tłok-zawór (16) oddala się od zaworu (17) otwierając maksymalny przelot dla powietrza atmosferycznego . Powietrze atmosferyczne wypełnia komorę (13) i powoduje maksymalną różnicę ciśnień działających na ścianki tłoka (12) wobec czego następuje maksymalny nacisk na tłok . Taki stan nazywa się punktem "maksymalnego skutku działania podciśnienia" serwa . W rzeczywistości każde dalsze zwiększanie ciśnienia hydraulicznego można osiągnąć tylko przez przyłożenie większej siły na pedał hamulca . W tym przypadku tłok-zawór (16) przesunie się w lewo aż do oparcia się o tłok (12).
Maksymalną siłę hamowania lub poślizg zblokowanych kół samochodu uzyskuje się zazwyczaj poniżej punktu "maksymalnego skutku działania podciśnienia".
Zwolnienie hamulca.
Z chwilą zwolnienia pedału hamulca , trzpień sterujący zawór (23) nie będzie w dalszym ciągu naciskany , umożliwi to krążkowi reakcyjnemu (15) oraz sprężynie powrotnej (21) przesunąć na prawo tłok-zawór (16) To przesunięcie wywoła najpierw zamknięcie przelotu dla powietrza atmosferycznego (17) , następnie cofnięcie się zaworu (18) , a w konsekwencji otwarcie kanału podciśnienia (14) . Połączenie komór (9 i 13) z rurą ssącą silnika likwiduje różnicę ciśnień działających na powierzchnię tłoka (12) oraz na skutek działania sprężyny powrotnej (8) pozwala tłokowi wraz z popychaczem i prowadnikiem tłoka pompy (1) na powrót w położenie spoczynkowe.
Działanie hamulca w przypadku braku podciśnienia.
W razie konieczności hamowania samochodu przy unieruchomionym silniku lub przy braku podciśnienia w układzie serwa , użycie hamulców jest zawsze możliwe.
Trzpień (23) uruchamiany pedałem hamulca, poprzez tłok-zawór (16) krążek reakcyjny (15) i popychacz (7) - przekazuje mechanicznie nacisk na prowadnik tłoka pompy hamulcowej (1) .
Do uzyskania analogicznego skutku hamowania w tych warunkach konieczny jest większy nacisk na pedał , niż podczas hamowani z udziałem serwa.
3. Budowa i działanie głównych elementów hamulców hydraulicznych samochodu.
3.1. Pompa hamulców hydraulicznych.
Dwuobwodowa pompa hamulcowa (rys. 2.).składa się z żeliwnego korpusu (9), w którym są umieszczone 2 prowadniki. Prowadnik przedniego pierścienia pływającego (15) zasila obwód hamulców kół tylnych . Prowadnik tylnego pierścienia pływającego zasila obwód hamulców kół przednich. Położenie i ruch prowadników w pompie ograniczają śruby (11 i 16) . Zasilanie pompy płynem hamulcowym odbywa się z dwóch zbiorniczków umieszczonych na wsporniku fartucha przez przewody igielitowe doprowadzone do gniazd (4 i 7).
Rys. 2
PRZEKROJ PODLUŻNY POMPY HAMULCOWEJ
1-korek korpusu pompy, 2-gniazdo przewodu doprowadzającego płyn do obwodu hamulców kół tylnych, 3 - pierścień odległościowy, 4 - gniazdo przewodu doprowadzającego płyn ze zbiornika do obwodu hamulców kół tylnych, 5 - gniazda przewodów doprowadzających płyn do obwodu hamulców kół przednich, 6- sprężyna, 7 - gniazdo przewodu doprowadzającego płyn ze zbiornika do obwodu hamulców kół przednich, 8 - pierścień uszczelniający, 9 - korpus pompy, 10 - prowadnik tylnego pierścienia pływającego, 11 -śruba z podkładką uszczelniającą prowadnika pierścienia pływającego tylnepo,12,14,17-Pierścienie pływające, 13 - sprężyna i miseczka pierścienia pływającego tylnego,15- prowadnik przedniego pierścienia pływającego, 16-śruba z podkładką uszczelniającą prowadnika pierścienia pływającego przedniego 18 - sprężyna i
miseczka pierścienia pływającego przedniego, 19 -sprężyna
tłoczek serwa naciskając na prowadnik (10) przesuwa go do przodu. Przesunięcie prowadnika odcina dopływ płynu hamulcowego przez gniazdo (7) i zwiększa ciśnienie w przestrzeni przed prowadnikiem. Płyn hamulcowy wpływa przez gniazdo (5) do obwodu hamulców przednich , a zwiększone ciśnienie przesuwa prowadnik (15) do przodu . Niewielkie przesunięcie obydwu prowadników do przodu powoduje dociśnięcie pierścieni pływających do ścianki kanału w prowadniku i doszczelnienie prowadnika . Doszczelnienie zapewniają sprężyny (13 i 18). Z przestrzeni przed przednim prowadnikiem płyn hamulcowy wypływa przez gniazdo (2) do obwodu hamulców tylnych . Dalsze przesunięcie prowadnika (10) zwiększa ciśnienie i przesunięcie prowadnika (15) . Ciśnienie przed prowadnikami dociska pierścienie pływające (12 i 17) do ścianek kanałków prowadników i ścianek cylindra pompy zwiększając szczelność układu Pierścień pływający (14) w tylnej j części prowadnika ( 15) skutecznie oddziela przestrzenie między przednim i tylnym układem pompy, zabezpieczając niezależnie ich działanie.
Z chwilą zwolnienia pedału hamulca prowadnik (15) wycofuje się pod naciskiem sprężyny (18) umożliwia zassanie płynu ze zbiornika do przestrzeni płynu przed prowadnikiem. Sprężyna (18) odchylając prowadnik wytwarza przed nim podciśnienie które pokonuje opór sprężymy (18), odciąga pierścień od powierzchni kanału prowadnika i zasysa płyn do przestrzeni przed prowadnikiem. Całkowite wycofanie się obydwu prowadników do tyłu, powoduje oparcie się pierścieni odległościowych (3) o śruby ograniczające (11 i 16) .
Pierścienie odległościowe (3) odrywają pierścienie pływające (12 i 17) od powierzchni kanałków w prowadnikach. Powstaje szczelina. przez którą każdy obwód hamulców łączy się ze swoim zbiorniczkiem płynu. Ciśnienia się wyrównują i układ wraca do stanu początkowego .
3.2. Zacisk hamulca przedniego.
Zacisk hamulca (rys. 3) składa się z aluminiowego korpusu w którym jest umieszczony tłok (4) uszczelniony pierścieniem (3).Osłona (2) zabezpiecza tłok przed zanieczyszczeniami pyłem lub wodą . Średnica tłoka w zacisku przednim wynosi 48 mm .
Zacisk jest zamocowany do wspornika zacisku za pomocą. prowadników (10 rys. 4) , które umożliwiają, przesuwanie się zacisku względem wspornika zacisku . Takie zamocowanie nazywane pływającym umożliwia równomierny docisk do tarczy obydwu nakładek ciernych . Specjalne zawleczki (9) zabezpieczają prowadnik przed wysunięciem się z zacisku i wspornika zacisku . W specjalnych wycięciach wspornika zacisku są osadzone wkładki cierne (8) . Sprężyna (12) dociskając wkładki do wycięcia we wsporniku likwiduje luz wkładek i zabezpiecza je przed samodzielnym przesuwaniem się . Podczas hamowania tłok wysuwając się z zacisku dociska obie wkładki
RYS. 3 i 4
CZEŚCI SKŁAD0WE OPRAWY I ZACISKU HAMULCÓW KÓŁ PRZEDNICH
1 - sprężyna , 2 - tłok, 3 - pierścień uszczelniający. 4 - osłona tłoka, 5 - osłona odpowietrznika, 6 - odpowietrznik, 7 - korpus zacisku, 8 - wkładki cierne, 9 - zawleczka, 10- prowadnik zacisku, 11 - wspornik zacisku. 12 -sprężyna wkładki ciernej
cierne do tarczy hamulcowej , jednocześnie sam zacisk przesuwa się wzdłuż osi tej tarczy , aby uniknąć sił zginających tarczę. Przy zwolnieniu nacisku na pedał hamulca maleje ciśnienie płynu hamulcowego nad tłokiem i pierścień uszczelniający tłok cofa w ramach swej sprężystości. Wkładki mogą odsunąć się od tarczy. Nowe wkładki maja, grubość 17,5 mm . W miarę zużywania wkładki zbliżają się do tarczy hamulcowej , a luz nie zahamowanych wkładek jest stały. Stalowy wspornik zacisku jest zamocowany do zwrotnicy nieruchomo.
3.3. Zacisk hamulca koła tylnego.
Zacisk hamulca koła tylnego (rys. 5) jest zbudowany podobnie , jak zacisk koła przedniego . Przenosi on mniejsze siły więc jest mniejszy . Średnica tłoka wynosi 34 mm . Na denku tłoka jest wyfrezowany rowek , który zabezpiecza tłok przed obróceniem. Zacisk ma urządzenie do mechanicznego hamowania kół i urządzenie do samoregulacji szczeliny miedzy wkładkami ciernymi i tarczą hamulcową . Wkładki cierne są cieńsze (10mm) , grubość płytki ciernej wynosi 5 mm i jedna wkładka w każdym zacisku ma występ wchodzący w wyfrezowanie w tłoku . Sprężyny wkładek ciernych są odmienne od sprężyn wkładek zacisku koła przedniego.
Działanie hamulca hydraulicznego opisano dla zacisków kół przednich , ponieważ w zaciskach kół tylnych jest identycznie.
RYS. 5
PRZEKRÓJ PODŁUŻNY ZACISKU HAMULCA TYLNEGO
1 - korpus zacisku, 2 - osłona tłoka, 3 - pierścień uszczelniający tłoka, 4 - pierścień uszczelniający sworznia, 5 -podkładka sprężyny tarczowej, 6 -osłona dzwigni hamulca pomocniczego, 7 -sprężyna talerzowa, 8 -sworzeń dzwigni hamulca pomocniczego, 9 - płytka, 10 - sworzeń samoregulacji, 11 - dzwignia hamulca pomocniczego, 12 - podkładka oporowa łożyska, 13 -łożysko kulkowe, 14 -tulejka samoregulacji, 15 -sprężyna tulei, 16 - tłok
Hamulec mechaniczny działa w następujący sposób . Pociągać za sobą dźwignie hamulca pomocniczego uruchamiamy system dźwigni i cięgien i odciągamy (11)osadzoną na sworzniu (8)za pośrednictwem płytki (9)przesuwa sworzeń (10) w kierunku B. Tulejka (14) nakręcona na sworzeń (10) naciska tłok. Przesunięcie tłoka powoduje zacisk między nakładkami ciernymi i zahamowanie.
Zwolnienie dźwigni hamulca pomocniczego umożliwia zadziałanie sprężyny talerzowej (7) , która wycofuje sworzeń (10)wraz z tulejką (14). Pierścień uszczelniający tłoka (3) w ramach swej sprężystości cofa tłok powodując odhamowanie .
Urządzenie samoregulacji przez wykręcenie tulejki (14)ze sworznia (10)umożliwia zachowanie stałego luzu (0,30,...0,48mm)pewne hamowanie pomimo zmniejszenia się grubości wkładek ciernych . Działanie samoregulacji wymaga dużego skoku sworznia , dlatego po zwolnieniu dzwigni hamulca pomocniczego dzwignia(11) powinna cofnąć się do oporu .
Na sworzniu (10) i tulejce (14) jest pięciozwojowy prawy gwint o dużym skoku . Gwint ten jest samohamowny i siła osiowa na tulejce wywołuje jej obrót. Hamowanie hydrauliczne przesuwa tłok w kierunku B. Tłok przez podkładkę oporową łożyska (12) i łożyska (13)wywiera siłę osiową na tulejkę (14). Siła ta wykręca tulejkę a łożysko zmniejszając opory obrotu ułatwia wykręcenie . Wykręcająca się tulejka działa w skutek tarcia na zwoje sprężyny tulei (15) w sposób wywołujący rozluźnienie się zwoi i zmniejszenie oporów obrotu. Przy obrocie tulejki (14) w przeciwnym kierunku tj. przy wkręcaniu tulejki na sworzeń (10) siła tarcia o zwoje sprężyny (15)zwiększa zacisk zwoi sprężyny i uniemożliwia się wkręcenie tulejki. Odgięty koniec sprężyny (15)wchodząc w rowek w tłoku zabezpiecza ją przed obrotem . W ten sposób realizuje się tylko wykręcenie tulejki i likwidowanie nadmiernego luzu pomiędzy tulejką a tłokiem . Konstrukcyjnie przewidziany luz 0,30...0,48mm umożliwia cofanie się tłoka przy hamowaniu hydraulicznym.
3.4 Korektor hamowania kół tylnych.
Korektor hamowania reguluje ciśnienie płynu hamulcowego przewodzi hamulców kół tylnych . w zależności od obciążeń kół osi tylnej samochodu w chwili hamowania . Korektor uwzględnia zarówno różnice w statycznym obciążeniu tych kół jak też zmiany wynikające z występującego podczas hamowani a dociążenia kół przednich i odciążenia kół tylnych.
Wskaźnikiem obciążenia osi tylnej w samochodzie jest odległość podłogi samochodu od tej osi , dlatego korektor jest zamontowany do podłogi w rejonie osi tylnej.
Obciążenie tylnej części samochodu powoduje wywarcie nacisku P drążka skrętnego (1 , rys. 6) na tłok korektora (2). Siła nacisku będzie tym większa , im większe będzie obciążenie.
Przy lekkim naciśnięciu na pedał hamulca , w pompie hamulcowej, powstaje ciśnienie płynu , które przez przewody i otwór (a) jest przenoszone do komory (A) i dalej do komary (B) stąd przez otwór (b) do zacisków kół tylnych. Ciśnienie po obu stronach tłoka (2) jest jednakowe , ponieważ komory (A i B) są połączone szczeliną pomiędzy tłokiem (2) i pierścieniem uszczelniającym (7). Tym samym ciśnienie w zaciskach kół tylnych jest identyczne jak w pompie hamulcowej.
W miarę wzrostu ciśnienia wywołanego przez pompę hamulcową na tłoku (2) pojawia się siła starająca się przesunąć go w lewo mimo nacisku P drążka skrętnego (1). Ruch tłoka (2) powoduje
Rys. 6
Korektor hamowania
1-drążek skrętny, 2-tłok, 3-pierścień uszczelniający trzpień tłoka, 4-miseczka uszczelniająca tłoka, 5- sprężyna reakcyjna, 6- miseczka sprężyny korektora, 7-pierścień uszczelniający tłoka korektora, 8- tulejka korpusu , 9- korpus korektora, 10-uszczelka korka korpusu , 11- korek korpusu korektora
a-gniazdo końcówki wejścia płynu b- gniazdo końcówki wyjścia płynu, A -przestrzeń doprowadzenia płynu z pompy B- przestrzeń połączona z obwodem hamulców kół tylnych
Zmniejszenie szczeliny pomiędzy tłokiem a pierścieniem uszczelniającym , aż do całkowitego odcięcia komór (A i B). Występuje zróżnicowanie sił z jednej strony ciśnienie w zaciskach hamulców kół tylnych działa na powierzchnię tłoka o średnicy 19,05mm , z drugiej strony ciśnienie w pompie hamulcowej działa na powierzchnię tłoka pomniejszoną o powierzchnię trzpienia tłoka o średnicy 14mm i siłę P od drążka reakcyjnego działającą na trzpień tłoka . W momencie zrównoważenia sił ciśnienie w komorze (A) jest wyższe niż w komorze (B) .
Dalszy wzrost ciśnienia w pompie hamulcowej zakłóca stan równowagi przesuwając tłok (2) w prawo , aż do chwili powstanie szczeliny pomiędzy tłokiem i pierścieniem uszczelniającym. Następuje wzrost ciśnienia w komorze (B) , a za tym w zaciskach kół tylnych . Ten wzrost ciśnienia powoduje przesunięcie tłoka (2) w lewo i ustalenie nowego stanu równowagi . Takie cykle powtarzają się w miarę przyrostu ciśnienia w pompie hamulcowej. Zawszy jednak ciśnienie w komorze (A) jest większe niż w komorze (B)
Konstrukcja korektora zapewnia zależność proporcji rozkładu ciśnienia od nacisku na tłok (2) wywieranego przez drążek skrętny (1) a więc od chwilowego nacisku na oś tylną w każdym momencie hamowania
Jeżeli puszczając pedał hamulca zmniejszy się ciśnienie w pompie hamulcowej i tym samym w komorze (A), nadmierne ciśnienie w komorze (B) spowoduje przesunięcie pierścienia. Uszczelniającego (7) wraz z miseczką (6) i ugięcie sprężyny (5). Przez powstałą szczelinę pomiędzy tłokiem (2) i pierścieniem uszczelniającym (7) część płynu z komory (B) przepłynie do komory (A), i ustali się nowy stan równowagi sił przez zamknięcie szczeliny na skutek przesunięcia się pierścienia uszczelniającego (7) pod naporem sprężyny (5)
Przy zmniejszonym ciśnieniu w pompie hamulcowej do ciśnienia otoczenia ustali się początkowa równowaga w korektorze przy otwartej szczelinie między tłokiem (2) i pierścieniem uszczelniającym (7) , a tłok (2) oprze się o korek (11)
Ciśnienie w komorze (B) i zaciskach hamulców tylnych maleje w miarę zmniejszania się nacisku drążka skrętnego (1) na tłok (2). Powoduje to zmniejszenie się momentu hamowani na kołach tylnych samochodu , a zarazem zmniejszenie niebezpieczeństwa zablokowania kół tylnych. Największe zmniejszenie ciśnienia wynosi 46% ciśnienia w pompie hamulcowej.
SCHEMAT STANOWISKA LABORATORYJNEGO
1. Pompa próżniowa typu MP-5 o wydajności 3 m3/min i próżni końcowej 0,2 mm
Hg napędzana silnikiem elektrycznym
Zbiornik podciśnieniowy
Podciśnieniomierz
Zawór regulacji podciśnienia
Podciśnieniowy mechanizm wspomagania typu Master Vac
Hydrauliczna pompa hamulcowa
Manometr pompy hamulcowej
Kompletne koło hamowane
Układ przeniesienia siły nacisku
Hydrauliczne urządzenie do pomiaru siły nacisku
Miernik siły nacisku
Zbiornik płynu hamulcowego
5. Metodyka pomiarów
5.1. Pomiar ciśnienia płynu hamulcowego w zależności od podciśnienia w mechanizmie wspomagającym i od siły nacisku na pedał hamulca.
Przed przystąpieniem do pomiarów ciśnienia płynu hamulcowego należy uruchomić stanowisko. Kolejność czynności związanych z uruchomieniem stanowiska jest następującą:
otworzyć zawór (4) regulacji podciśnienia (ma to na celu ułatwienie rozruchu)
uruchomili silnik pompy próżniowej (1).
Po uruchomieniu pompy próżniowej można przystąpić do ustalenia wymaganego podciśnienia w zbiorniku (2) pokręcając zaworem regulacyjnym (4) Podciśnienie panujące w zbiorniku Wskazane jest na podciśnieniomierzu (3)
Pomiary należy przeprowadzić dla podciśnień powietrza w zbiorniku w zakresie od 0,1 do 0,6 [kG/cm2] stopniowanych co 0,1 [kG/cm2]. Po ustaleniu się wymaganego podciśnienia w zbiorniku można przystąpić do właściwych pomiarów. W tym celu naciska się pedał hamulca (9) poprzez hydrauliczne urządzenie (10) do pomiaru siły nacisku z taką siłą aby wskazania na mierniku tego urządzenia wynosiły kolejno: 2 ; 4 ; 6 ; 8 ; l0 i 12 [kG]. Utrzymując stały nacisk na pedał , odczytuje się wskazania manometru (7) , a wyniki zapisuje się w tablicy pomiarów. W celu uzyskania większej dokładności każdy pomiar ustalonej serii należy powtórzyć dwukrotnie . Po dokonaniu pomiarów wyłączyć napęd pompy próżniowej i otworzyć zawór regulacyjny.
Tablica 1
Ciśnienie płynu hamulcowego w zależności od podciśnienia w mechanizmie wspomagającym i od siły nacisku na pedał hamulca:
Podciśnienie Pzi [kG/cm2] |
Pomiar |
Ciśnienie Ph [kG/cm2] odpowiadające sile nacisku na pedał hamulca [kG] wynoszącej: |
|||||
|
|
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
0,1 |
I |
|
|
|
|
|
|
|
II |
|
|
|
|
|
|
0,2 |
I |
|
|
|
|
|
|
|
II |
|
|
|
|
|
|
0,3 |
I |
|
|
|
|
|
|
|
II |
|
|
|
|
|
|
0,4 |
I |
|
|
|
|
|
|
|
II |
|
|
|
|
|
|
0,5 |
I |
|
|
|
|
|
|
|
II |
|
|
|
|
|
|
0,6 |
I |
|
|
|
|
|
|
|
II |
|
|
|
|
|
|
5.2. Pomiar ciśnienia płynu hamulcowego w zależności od siły nacisku na pedał hamulca przy niepracującym mechanizmie wspomagającym .
Podciśnieniowy mechanizm wspomagający nie będzie pracował po naciśnięciu pedału hamulca , gdy napęd pompy próżniowej zostanie wyłączony a ciśnienie w zbiorniku będzie równe ciśnieniu atmosferycznemu . Ciśnienie atmosferyczne w zbiorniku osiągnie się przez otwarcie zaworu regulacyjnego (4) i utrzymywanie go w stanie otwartym przez cały cykl pomiarów. Po uzyskaniu wymacanych warunków można przystąpić do wykonywania pomiarów
Polegają one na nacisku na pedał hamulca z określoną siłą i odczytywaniu wskazań manometru (7) , wskazującego ciśnienie płynu hamulcowego . Siła nacisku na pedał hamulca powinna być taka , aby wskazania miernika hydraulicznego urządzenia (10) służącego do pomiaru siły nacisku wynosiły kolejno 2;4;6:8:10 i 12 [kG]
Odczytywane wskazania manometru (7) zapisuje się w tablicy (2) W celu uzyskania Większej dokładności należy każdy pomiar powtórzyć dwukrotnie.
Tablica 2
Pomiar |
Ciśnienie Ph [kG/cm2] dla siły nacisku na pedał hamulca [kG] wynoszącej: |
|||||
|
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
I |
|
|
|
|
|
|
II |
|
|
|
|
|
|
6. Opracowanie wyników:
Wyniki przeprowadzonych pomiarów powinny być opracowane w formie sprawozdania obejmującego następujące punkty:
6.1. Ciśnienie płynu hamulcowego w zależności od podciśnienia w mechanizmie wspomagającym i od siły nacisku na pedał hamulca.
Ponieważ ciśnienie płynu hamulcowego odpowiadające każdej wielkości siły nacisku na pedał hamulca mierzone było dwukrotnie , średnie ciśnienie płynu hamulcowego wyniesie
Ph=1/2Phi [kG/cm2]
Phi - ciśnienie płynu hamulcowego w [kG/cm2]
Po wykonaniu tych obliczeń należy sporządzić wykres zależności ciśnienia płynu hamulcowego od podciśnienia w mechanizmie wspomagania Ph=f(Pz) dla przyjętych w pomiarach sił nacisku na pedał hamulca (6 krzywych)
Na sporządzonym wykresie zaznaczyć zależność najprawdopodobniej występującą przy prawidłowym działaniu samochodu (z zamkniętą przepustnicą), a więc wówczas , gdy podciśnienie w rurze ssącej wynosi 0,5 [kG/cm2]
Uzyskany w wyniku opracowania wykres należy krótko omówić i podać zasadnicze wnioski , jakie z nich wynikają.
6.2. Ciśnienie płynu hamulcowego w zależności od siły nacisku hamulca przy nieprawidłowym mechanizmie wspomagającym.
Obliczenie średnich wartości ciśnienia płynu hamulcowego otrzymanych w warunkach , gdy mechanizm wspomagający nie pracował, należy przeprowadzić analogicznie jak w poprzednim punkcie Po dokonaniu obliczeń, sporządzić wykres zależności ciśnienia płynu hamulcowego od siły nacisku na pedał hamulca Ph=f(P)
Uzyskany w wyniku opracowania wykres należy krótko omówić i podać zasadnicze wnioski , jakie z niego wynikają.
6.3. Siła wytworzona przez podciśnieniowy mechanizm wspomagający.
W celu uzyskania danych dotyczących wielkości sił wytworzonych przez podciśnieniowy mechanizm wspomagający należy uzupełnić sprawozdanie obliczeniem siły uzyskiwanej przez zastosowanie mechanizmu Obliczenie tej wielkości można przeprowadzić korzystając ze wzoru:
Pm=[["pi"*Dc2]/4]*[Pzi-Ps] [kG] gdzie
Dc - średnica cylindra podciśnieniowego mechanizmu wspomagającego w [cm]
Wg instrukcji naprawy Dc=158,5 [mm]
Pzi - podciśnienie w mechanizmie wspomagającym w [kG/cm2]
Ps - siła napięcia sprężyny tłoka [kG]
Zmierzona dynamometrem siła napięcia sprężyny tłoka wynosi Ps=8[kG].
Obliczenie siły mechanizmu wspomagającego należy przeprowadzić dla zakresu podciśnień od 0,1 do 0,6 [kG/cm2] , a następnie na ich podstawie sporządzić wykres zależności Pm=f(Pz) Na wykresie należy zaznaczy punktem wielkości siły Pm najprawdopodobniej występującej przy hamowaniu samochodu z zamkniętą przepustnica.
7