Гидравлические тормоза: особенности

Гидравлические тормоза: особенности

gidravlicheskie-tormoza

Тормозная система является важным элементом конструкции каждого автомобиля. Она применяется для полной остановки, фиксации транспортного средства, а также для регулирования его скорости. Создание тормозной системы проводилось еще на момент использования гужевого транспорта, так как лошадь не могла остановить быстро тяжелую повозку. С тех времен было несколько важных этапов, которые привели к появлению современной тормозной системы.

Гидравлические тормоза используются на всех современных легковых автомобилях, появились несколько десятилетий назад. Их появление можно назвать обязательным условием для повышения безопасности движения.

  1. Особенности используемой жидкости
  2. Принцип работы
  3. Достоинства гидравлических тормозов

Особенности используемой жидкости

Для передачи усилия всегда проводится использование определенного привода. Некоторые разновидности приводов имеют конструкцию, которая предусматривает наличие активного вещества. Гидравлический привод имеет специальную жидкость, которая позволяет передавать усилие от одного элемента системы к другому.

Важно отметить, что с самого начала стало понятна необходимость применения особой жидкости. Используемая тормозная жидкость имеет такие особенности:

  • Повышенную вязкость. Для того чтобы жидкость свободно не перемещалась в системе ее делают вязкой.
  • Устойчива к воздействию низких температур. Не стоит забывать о том, что жидкость при значительном понижении температуры может замерзнуть. Если в приводе замерзнет жидкость, то тормоза попросту откажут. Именно поэтому было создано жидкое вещество, которое не реагирует на воздействие низких температур.
  • Не стоит забывать и о том, что жидкость при сильном нагреве может испаряться. Образование пара приведет не только к снижению количества жидкости в системе, но и ухудшению эффективности ее работы. Поэтому «тормозуха» также не реагирует на воздействие высоких температур.
  • Постоянное движение активного вещества в системе определяет создание трения. Трение может привести к износу деталей, а также возникновению дополнительного сопротивления. Поэтому жидкость создается с минимальными показателями трения.

Данными особенности обладает специальная жидкость, которая используется в тормозной гидравлической системе.

Принцип работы

Разобравшись с тем, какая жидкость используется в гидравлике, рассмотрим принцип работы всей системы. Для начала отметим наличие следующих элементов в конструкции:

  • Педаль. Несмотря на то, что современные технологии значительно продвинулись, зачастую для начала работы всей системы нужно приложить усилие именно водителю. Ранее подобное усилие было весьма значительно, так как оно передавалась напрямую. Однако современные автомобили имеют сложную конструкцию тормозной системы, которая определяет уменьшение величины необходимого усилия для сжатия суппорта.
  • Затем зачастую идет вакуумный усилитель. Именно он позволяет снизить усилие, которое нужно передавать водителю для приведения в действие всей системы. Использовать его стали относительно недавно. Современные автомобили имеют довольно сложную конструкцию подобного элемента, так как во всю систему включаются дополнительные устройства, позволяющие помочь водителю при торможении.
  • Далее идет главный тормозной цилиндр, который имеет расширительный бачок. Именно он создает давление для приведения в движение исполнительного органа системы.
  • По патрубкам жидкость подается в суппорты.
  • Суппорт имеет еще одни цилиндр, который под действие передаваемого давления начинает сжимание колодок.
  • После сжатия колодки начинают контактировать с диском и, из-за силы трения, происходит снижение скорости вращения колес, движения автомобиля.

gidravlicheskie-tormoza

Подобным образом работает гидравлическая система тормозов, которая устанавливается практически на всех автомобилях.

Достоинства гидравлических тормозов

Столь высокая популярность рассматриваемой системы у автопроизводителей связана с нижеприведенными нюансами:

  • Высокая надежность. При соответствующем обслуживании система не подведет на момент движения. Исключением можно назвать случай, когда гидравлика получает механическое повреждение.
  • Небольшая стоимость, как самой системы, так и используемого активного вещества. Все элементы конструкции просты в изготовлении.
  • Ремонтопригодность. При необходимости можно провести замену любого элемента конструкции
  • Возможность передачи большого усилия. Появление дисковых тормозов определило то, что ранее применяемая механическая система передачи усилия не справлялась с поставленными задачами. Жидкость обладает уникальными эксплуатационными свойствами, среди которых отметим не сжимаемость.

Именно по вышеприведенным причинам рассматриваемая тормозная система пользуется большой популярностью.

Недостатки гидравлических тормозов

gidravlicheskie-tormoza

Однако применение гидравлики имеет некоторые недостатки. К ним можно отнести:

  • Довольно сложно исключить ситуацию попадания воздуха в систему. Если это допустить, то тормоза теряют свои основные свойства.
  • Нужно проводить периодическое обслуживание, которое заключается в замене рабочей жидкости, некоторых элементов конструкции.
  • Протечка, возникшая из-за механического воздействия, может привести к полному отказу системы.

Вышеприведенные минусы гидравлической системы полностью перекрываются ее достоинствами. Для того чтобы исключить вероятность попадания воздуха в систему проводится периодическая ее прокачка. Автопроизводители надежно защищают элементы гидравлики от механического воздействия. Обслуживание проводят при установке всех систем, в данном случае оно не дорогостоящее.

В заключение отметим, что только после появления гидравлического привода стало возможно полностью реализовать потенциал дисковой тормозной системы. Грузовые автомобили зачастую имеют комбинированный вариант, когда гидравлика сочетается с пневматикой. Это связано с применением многих систем, которые не используются на легковых автомобилях.

Тормозная система автомобиля

Система торможения относится к основным устройствам обеспечения безопасности управления автомобилем. По этой причине отказы в работе тормозной системы автомобиля стоят самыми первыми в списке всех дефектов, при наличии которых запрещается эксплуатировать автомобиль.

Гидравлические тормоза: особенности

Вот это тормоза!

Устройство тормозной системы автомобиля

Современные автомобили оборудуются тремя или четырьмя системами торможения. К ним относятся:

  • основная или рабочая система;
  • стояночный тормоз;
  • вспомогательная система;
  • дублирующий запасной тормоз.

Рабочая система — по эффективности и применению является главной. Прямое предназначение основной тормозной системы автомобиля заключается в снижении скорости машины или её остановке. Принцип работы системы основан на сжатии вращающегося диска или распорке колёсного барабана специальными металлокерамическими колодками, которые сжимаются или разжимаются педалью тормоза через усиливающую гидравлическую систему передачи давления.

Стояночный тормоз — применяется для фиксации положения автомобиля после остановки на стоянку. При отпускании педали рабочего тормоза основная тормозная система отключается, и автомобиль может свободно скатиться под уклон. Второе его назначение – начало движения на крутом подъёме. Такое часто случается, когда на подъёме глохнет машина. При этом она удерживается на склоне ручным стояночным тормозом. Для начала движения с места необходимо одновременным движением рук и ног включать сцепление, нажимать на газ и убирать стояночный тормоз. При таком синхронном движении удаётся избежать скатывания автомобиля назад под действием силы тяжести.

Вам будет интересно  Какая тормозная жидкость лучше: как выбрать, отзывы - АвтоЭксперт

Дублирующая тормозная система — используется для страхования при отказе рабочей системы. Она может быть независимой от рабочей системы и охватывать все контуры основной системы торможения или дублировать только определённую её часть, например, задние тормозные цилиндры. В некоторых случаях роль запасной системы торможения может выполнять стояночный тормоз.

Вспомогательная система торможения — применяется на дальнобойных крупногабаритных машинах типа КрАЗ, МАЗ, КамАЗ и т.п. Она обеспечивает снятие чрезмерной нагрузки с основной системы торможения во время длительного затормаживания крупнотоннажной автомашины на горных и холмистых участках дороги.

Принцип работы

Гидравлические тормоза: особенности

Схема гидравлической тормозной системы

1 — впускной трубопровод двигателя;
2 — запорный клапан;
3 и 6 — вакуумные баллоны соответственно переднего и заднего контуров;
4 — сигнализаторы недостаточной величины вакуума;
5 и 10 — гидровакуумные усилители соответственно переднего и заднего контуров;
7— тормозной механизм заднего колеса;
8 — картер заднего моста;
9 — регулятор давления;
11 — воздушный фильтр;
12 — пополнительный бачок;
13 — главный тормозной цилиндр;
14 — тормозной механизм переднего колеса;
15 — регулировочный эксцентрик;
16 — опорные оси;
17 — опорный диск;
18 — рабочий тормозной цилиндр;
19 — оттяжная пружина;
20 — эксцентриковая шайба;
21 — накладка колодки;
22 — направляющие скобы;
23 — перепускной клапан;
24 — подводящий шланг;
25 — резиновый шланг

Типовая структурная схема рабочей тормозной системы состоит из педали управления, гидравлического приводного устройства и исполнительных тормозных механизмов.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Видео: Как работают тормоза

Принцип работы тормозной системы автомобиля заключается в следующем:

  1. движение педали управления механически передаётся на поршень главного гидроцилиндра;
  2. движение поршня внутрь основного цилиндра приводит к увеличению давления жидкости в трубопроводах, подающих тормозную жидкость на исполнительные цилиндры тормоза каждого колеса;
  3. возрастание давления в исполнительных цилиндрах приводит к перемещению поршня, который сжимает дисковые колодки или разжимает барабанные колодки на колесах;
  4. под действием трения рабочей поверхности колодок о поверхность диска или барабана происходит затормаживание колёс.

Таким образом, давление ноги на педаль усиливается гидросистемой и действует на тормозные колодки колёс. При снятии ноги с педали гидравлическое давление в системе выравнивается, и поршень в основном гидроцилиндре занимает своё исходное положение. Колодки, находящиеся под воздействием сил возвратных пружин, отпускают диски или барабаны колёс. Гидравлический привод применяется в качестве привода рабочей тормозной системы легковых и грузовых марок авто с небольшой грузоподъёмностью.

Простейший гидравлический привод состоит из следующих основных узлов и механизмов:

  • педаль управления;
  • основной тормозной цилиндр;
  • вакуумный усилитель (может отсутствовать);
  • трубопроводы;
  • колесные цилиндры;
  • регулятор давления.
  • главный тормозной цилиндр

Гидравлические тормоза: особенности

Схема гидропривод тормозной системы

1 — тормозные цилиндры передних колес;
2 — трубопровод передних тормозов;
3 — трубопровод задних тормозов;
4 — тормозные цилиндры задних колес;
5 — бачок главного тормозного цилиндра;
6 — главный тормозной цилиндр;
7 — поршень главного тормозного цилиндра;
8 — шток;
9 — педаль тормоза

Различные конструкции главного цилиндра имеют общий принцип работы. В них во всех в свободном положении педали тормозная магистраль имеет свободный выход в резервуар, куда заливается тормозная жидкость. Это даёт возможность производить непрерывную компенсацию:

  • утечки жидкости через уплотнительные резинки цилиндров;
  • расширения тормозной жидкости при нагревании;
  • расширения объёма рабочих цилиндров за счёт выработки накладок на тормозных колодках.

Главный цилиндр разделяет контуры управления торможением (параллельные или диагональные), через два отверстия в два разделённых резервуара каждого контура. Такая схема позволяет сохранить общую работоспособность тормозной системы автомобиля при выходе из строя какого-либо из контуров, что поднимает надёжность и безопасность вождения.

Вакуумный усилитель

Гидравлические тормоза: особенности

Схема ваккумного усилителя

Для увеличения гидравлического давления в системе применяется вакуумный усилитель. Он обычно выполнен в одном модуле с главным тормозныи цилиндром. Усилитель имеет круговую камеру, разделённую на две половины с помощью упругой диафрагмы. Одна половина камеры сообщается через клапан с впускным коллектором мотора, где создаётся вакуум. Вторая половина камеры имеет свободный выход в атмосферу. При нажатии на педаль её действие усиливается давлением вакуума на поршень основного гидроцилиндра. В итоге гидравлическое давление в исполнительных цилиндрах увеличивает прижимное усилие колодок дополнительно до 30-40 кг.

Регулятор давления

Регулятор предназначен для снижения давления в рабочих цилиндрах задних колёс при интенсивном торможении. Его необходимость обусловлена тем, что при торможении основная масса автомобиля по инерции переносится на передние колёса, а задние колёса получают разгрузку. Блокировка колёс может привести к заносу автомобиля, поэтому давление в задних цилиндрах ограничивается распределителем давления. Он включён в цепь обоих контуров системы торможения и распределяет жидкость в задние цилиндры колёс.

Трубопроводная схема

Схема компоновки гидропривода

1 — главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем;
2 — регулятор давления жидкости в задних тормозных механизмах;
3-4 — рабочие контуры.

Схема распределения и передачи тормозной жидкости рабочей системы имеет основной и дублирующий контур. Когда отсутствуют дефекты в системе, оба контура функционируют раздельно как основные. При выходе из строя одного контура (утечки жидкости) второй контур работает как дублирующий. Существует следующие три схемы разделения контуров:

  1. Параллельная развязка на 2 передних и 2 задних цилиндра в каждом контуре.
  2. Диагональная развязка цилиндров по контурам (правый задний – передний левый и наоборот).
  3. Дублирующее включение (первый контур включает все 4 рабочих цилиндра, второй контур включает только 2 передних цилиндра).

Отечественные автомобили с приводом на задние колёса имеют разделение контуров по первой схеме. Иномарки и ВАЗы с передними ведущими колёсами имеют устройство тормозной системы автомобиля по второй схеме.

Тормозные механизмы

Механизмы тормозов используются для создания противодействующего вращению колёс механического момента. В основном на всех авто применяются фрикционные механизмы, работающие на трении соприкасающихся материалов. Они устанавливаются на колесе и делятся по конструкции на дисковые и барабанные типы.

Вам будет интересно  Мягкая педаль тормоза автомобиля: слабое торможение

Дисковые тормоза

1 — колесная шпилька дисковые тормоза
2 — направляющий палец
3 — смотровое отверстие
4 — суппорт
5 — клапан
6 — рабочий цилиндр
7 — тормозной шланг
8 — тормозная колодка
9 — вентиляционное отверстие
10 — тормозной диск
11 — ступица колеса
12- грязезащитный колпачок

Дисковые механизмы могут быть с подвижным или статичным суппортом. Подвижный суппорт способствует равномерному износу трущихся накладок и, кроме того, обеспечивает постоянный зазор до поверхности диска вне зависимости от выработки накладок. Он крепится на подвеске с помощью кронштейна и имеет пазы для установки рабочих цилиндров. Диск, соединённый со ступицей колеса, имеет гладкую поверхность и отверстия для быстрого воздушного охлаждения.

Колодки с тормозящими накладками в нормальном положении прижаты к суппорту возвратными пружинами. Под давлением штока поршня исполнительных цилиндров колодки отжимаются к поверхности диска, происходит его торможение. Для индикации выработки накладок в колодках имеется датчик износа, который сигнализирует на приборную доску о критической выработке фрикционного поверхностного слоя колодок.

Гидравлические тормоза: особенности

Барабанная система тормозов

Барабанные механизмы имеют полукруглые колодки в виде полумесяца с фрикционными накладками с наружной стороны, нижние концы которых закреплены на неподвижной оси, а верхние концы могут раздвигаться под давлением поршней исполнительных цилиндров тормозов. Прижатые в нормальном положении друг к другу стяжными пружинами полукруглые колодки под давлением поршней раздвигаются и распирают внутреннюю поверхность вращающегося барабана. Трение поверхностей колодок и барабана приводит к торможению колеса. Для компенсации выработки трущейся поверхности имеется механизм самоподвода колодок к барабану.

По отношению к тормозам барабанного типа дисковые механизмы имеют следующие преимущества:

  • температурные изменения материала не влияют на состояние поверхности, и тормозной момент не зависит от нагрева диска;
  • эффективное воздушное охлаждение за счёт использования отверстий на диске и высокая температурная стойкость материала;
  • меньший тормозной путь за счёт активного действия всей поверхности колодок;
  • меньше вес и габариты;
  • высокая чувствительность системы торможения;
  • оперативность срабатывания;
  • лёгкость замены колодок, не требуется обточка и подгонка накладок при замене колодок;
  • до 70% инерции движения автомобиля могут гаситься на передних тормозных дисках.

Закон Паскаля и гидравлические машины

Самым простым примером гидравлической машины, который можно встретить повсеместно – это гидравлические тормоза. Тормозная система – это одна из самых важных систем в современном транспортном средстве. Она обеспечивает безопасность движения и делает возможным как таковое управлением.

Для реализации преимущества гидравлических тормозов, а именно – усиления нажатия, используется закон Паскаля. Давайте выясним, как используется закон Паскаля в гидравлических машинах на примере гидравлических тормозов.

Как вообще работают тормоза?

Как обычно работают любые тормоза и на каком физическом принципе всё это держится?

Всё довольно просто. Представьте себе, что катите по ровному полу тележку с колёсами, она прекрасно катится, т.к. на колёса воздействует только сила трения качения. А теперь представьте, что катите по тому же самому полу деревянный ящик без колёс. Заметили разницу? 🙂

Всё верно, ящик сдвинуть очень тяжело, даже при условии, что масса обоих объектов (тележки и ящика) будет одинаковая. Ящик, в момент попытки его столкнуть, воздействует сила трения покоя, которая многократно превышает силу трения качения.

Отсюда напрашивается вывод: Для того, чтобы тело затормозило, будь-то велосипед или автомобиль, нужно превратить его из тележки в ящик без колёс.

Как же это сделать? Нужно просто зафиксировать колёса в какой-то момент времени (и желательно все одновременно, в случае автомобиля).

На эту функцию выполняют тормоза. У колеса есть ротор ( или само колесо работает как ротор), а на неподвижной части велосипеда или автомобиля устанавливается тормозной суппорт или тормозная машинка.

В тормозной машинке есть подвижные колодки и когда водитель нажмет на тормоза, колодки прикоснутся к вращающемуся колесу или ротору. Колёса будут обездвижены и цель будет достигнута.

Типы приводов тормозов

Для того, чтобы сдвинуть колодки, нужно как-то соединить эти колодки с педалью или ручкой управления. По сути дела, нужно передать нажатие водителя на суппорт на некоторое расстояние.

Для решения этой задачи используют несколько способов.

Существуют гидравлические тормоза или механические тормоза. Все они, в первую очередь, отличаются “способом нажатия” на тормозную колодку. Вариантов, на самом деле, больше. Например, есть ещё и пневматические тормоза. Но используется чаще всего именно перечисленные типы.

В механических тормозах используется самый обычный тросик, который сдвигает колодки, пока мы давим на ручку. Этот вариант используется в велосипедах и может быть применен как к ободным, так и к дисковым тормозам. В автомобиле такой тип тормозов используется для реализации стояночного тормоза или ручника. Здесь всё очень просто – самый обычный тросик, аналогично веревке, тянет объект и передает наше усилие на суппорт.

В гидравлических тормозах, вместо тросика, используется жидкость. Жидкость заполняет т.н. гидролинию, которая и является аналогом механического троса и выполняет его функцию. Правда работает система на сжатие а не на растяжение.

Напомню, что жидкость всегда несжимаемая! Чуть позже мы узнаем, что это даёт гидравлике ощутимое преимущество перед механикой.

При нажатии на ручку или педаль, жидкость перемещается по гидролинии и надавливает на тормозной поршень в суппорте. Само собой, вся система адаптирована на использование именно гидравлического привода.

Особенности конструкции гидравлических тормозов

Если в механике мы использовали обычные механические соединения и передачи, то тут всё гидравлическое. Как водяной пистолетик, родом из вашего детства.

Начнем с того, что гидравлическая система всегда замкнутая и не должна течь. В противном случае тормоза попросту откажут.

Теперь рассмотрим простейшую принципиальную схему гидравлических тормозов на примере велосипедных гидравлических тормозов.

Система состоит из тормозной ручки, в которой спрятан поршень и расположен расширительный бачок, гидролинии, по которой перемещается жидкость и тормозного суппорта, в котором расположены цилиндры, осуществляющие нажатие на тормозные колодки.

Распишем логику работы гидравлического тормоза велосипеда

Пользователь нажимает на тормозную ручку, она приводит в действие главной тормозной цилиндр, который спрятан в ручке.

Под действием механического нажатия цилиндр начинает передвигаться и толкает тормозную жидкость по гидросистеме вперёд, аналогично жидкости в шприце.

Жидкость не сжимается и передает усилие нажатия от поршня на тормозной ручке поршню на тормозном суппорте.

Как правило, на суппорте установлено сразу два подвижных поршня, чтобы нажатие получилось равномерным и колодки прижимались к диску с обеих сторон. По закону паскаля жидкость равномерно распространяет нажатие сразу по всем направлениям. Т.е. оба поршня прижимаются с одинаковой силой к диску с двух сторон и на функционирование гидравлической системы и распределение сил это не влияет.

Вам будет интересно  Барабанные тормоза: устройство, принцип работы, регулировка и сравнение с дисковыми

Когда водитель отпускает ручку, тормозная ручка под действием встроенной пружины возвращается на своё место, а заодно и тянет за собой жидкость по гидролинии за счёт разряжения.

Жидкость перемещается по гидролинии в обратном направлении и колодки в суппорте расходятся, т.е. нагрузка снимается.

Помимо этого, на колодках устанавливаются дополнительные пружинки, которые не дают колодкам греметь и помогают разведению. Также колодкам помогает расходиться и сила упругости. При сильном нажатии сами колодки упруго деформируются и когда нагрузка снимается “распрыгивают” обратно.

Для чего нужен расширительный бачок в этой схеме?

Бачок позволяет регулировать уровень жидкости в системе, ведь жидкостям свойственно расширяться и сужаться в зависимости от температуры. Значит, и при отсутствии бачка лишнему объему некуда будет вылиться (ведь система-то герметичная и замкнутая) и систему может заклинить в нажатом состоянии. Или наоборот – жидкости в какой-то момент может не хватить,а значит и нажать на тормозной поршень с нужным усилием не выйдет.

Кроме того, когда колодки стираются, некоторый объем дополнительной жидкости поступает из бочка в контур и не даёт ручке “проваливаться”. Ведь по сути дела, когда крайние точки системы сдвигаются (т.к. высота колодок стала меньше), поршень тоже перемещается и увеличивает холостой ход ручки.

Чем отличаются гидравлические тормоза велосипеда от гидравлических тормозов автомобиля?

Правильный ответ – ничем.

Вся система функционирует аналогично. Правда у автомобиля есть два независимых контура – передний и задний.

Ещё в конструкцию добавлены вакуумный усилитель тормозов и блок ABS. И то, и другое – это удел новых автомобилей. На старых всё было, скажем так, аналоговым. Именно поэтому, например на автомобиле УАЗ “Буханка”, затормозить иногда очень непросто :)…Ведь усилителя-то нет.

Вакуумный усилитель расположен сразу после педали перед главным тормозным цилиндром и увеличивает силу нажатия на поршень цилиндра. Про его конструкцию мы поговорим отдельно. Зачем он нужен? Вспомните про камаз…Конечно же, нужна достаточная сила нажатия на колодку на выходе, а то проскользнет и торможения не выйдет.

ABS или антиблокировочная система – позволяет исключить попадание одного из колёс автомобиля в юз/занос. Если её не будет, то колесо, которое пошло в занос, нарушит равномерное распределение сил между всеми тормозящими колесами. Электронный модуль, замеряя скорость каждого из колес, не дает одной оси, а то и всего автомобиля, жестко заблокироваться в случае, если одно колесо на оси при торможении скользит по льду, а второе встало на сухой асфальт. Колесо на асфальте отпускается. Благодаря этому вращающий момент не возникает и машину не крутит вокруг своей оси.

Почему гидравлика лучше?

Механические тормоза хороши всем. Кроме того, что есть несколько принципиально важных особенностей, которые и делают гидравлику более предпочтительной.

  • Тормозной тросик обычно растягивается пропорционально нажатию на ручку или педаль. Когда мы дошли до крайней точки движения колодки, системе остается не усиливать нажатие на колодки дальше, а тянуть тросик. Жидкость же несжимаемая и равномерно передает всё усилие.
  • Тормозной тросик иногда закусывает и он требует периодической смазки. Он ржавеет и теряет свойства. Требует периодической перетяжки. Гидролиния же может, разве что, протереться и потечь. Но при этом всегда сохраняется мягкая плавная работа тормозной системы.
  • При использовании механических устройств невозможно усилить нажатие на колодку.

Сила передается “как она есть”. Это вполне подходит для торможения велосипеда на ровной дорожке, но когда нужно остановить 10-тонный камаз на пути под гору, то сил человека явно не хватит.

Закон Паскаля

Для усиления торможения в гидравлических тормозах мы используем закон Паскаля.

Гидравлические тормоза: особенности

Описанная ниже логика применяется повсеместно и является основой работы всех гидравлических машин. Многотонные гидравлические прессы и гидроусилители – все они работают, опираясь на этот закон.

Его формулировка: Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях.

Для подтверждения этого можно провести очень интересный опыт. Сделать т.н. шар Паскаля.

Гидравлические тормоза: особенности

Шар Паскаля демонстрирует, что давление равномерно передаётся во всех направлениях.

Давление в жидкостях или газах – это величина скалярная. Получается, что давление просто есть. Как и температура на улице.

Давление во всех точках жидкости должно быть одинаковым. Именно этот принцип и используется в гидравлических машинах. Ведь все они представляют из себя замкнутую гидравлическую систему.

Теперь вспоминаем, что такое давление.

Давление – это величина, равная отношению действующей силы на единицу площади или p=F/S. Измеряется в Паскалях (Па) и имеет размерность н/м2.

Идём дальше. У нас есть закон Паскаля, сформулированный чуть выше. Имеем соотношение F/S=const.

Запишем это применительно к рассматриваемой гидравлической системе:

где F1 и S1 – это сила приложенная к тормозной ручке и площадь главного тормозного цилиндра, а F2 и S2 – сила с которой давит цилиндр в суппорте на колодку и площадь поршня в суппорте соответственно.

Получаем коэффициент усиления, который определяется соотношением площадей.

Чем больше площадь цилиндра суппорта и чем меньше площадь главного тормозного цилиндра, тем больше сила. Это легко вывести и из приведенных соотношений.

Таким образом, гидравлические тормоза даже без вакуумного усилителя дают увеличение силы нажатия.

  • Гидравлические тормоза практически не требуют регулировки. Если система герметичная, а уровень жидкости выбран правильно, то при истирании колодок или установке новых не нужно подтягивать/отпускать тросик. Благодаря расширительному бачку уровень сам нормализуется.
  • Гидравлические тормоза всегда будут легче механических, что особенно важно для велосипедистов.

Кстати говоря, конструкций гидравлических систем может существовать очень много. Например, в суппорте может использоваться сразу несколько поршней, которые дублируют друг друга и усиливают нажатие.

Принцип усиления, который доступен нам благодаря работе закона Паскаля, применяется и в других известных механизмах, но об этом мы поговорим чуть позже.

https://carsaround.ru/gidravlicheskie-tormoza-osobennosti.html
https://avtomotoprof.ru/obsluzhivanie-i-uhod-za-avtomobilem/tormoznaya-sistema-avtomobilya/
https://uzumeti.ru/avto/gidravlicheskie-tormoza/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *