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 .

STANOWISKO DO BADANIA CHARAKTERYSTYK HAMULCOWYCH SAMOCHODÓW

STAR 28 , STAR 29

1. Silnik

2. Sprężarka

3.Odolejacz

4. Odmrażacz

5. Regulator ciśnienia

6. Zbiornik sprężanego powietrza

7 . Manometr

8.Mechanizm wspomagania

9.Manometr podwójny

I0. Zbiornik płynu hamulcowego

11. Pompa hamulcowa .

12.Manometr

13. Manometr

14. Cylinder hamulcowy .

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

Karta pomiarowa:

Dane techniczne pojazdu STAR 200:

- średnica cylindra przedniego: 50.8*10-3[m]

- średnica cylindra tylnego: 44.45*10-3 [m]

- ciężar pojazdu: 4660 kG

2

---