Согласно исследованиям дорожно-транспортных происшествий, которые проводила компания DaimlerChrysler несколько лет назад, с момента появления в стандартной комплектации автомобилей Mercedes системы ESP количество аварий с их участием сократилось на 25 %. А специалисты компании Toyota, изучив более миллиона автомобильных аварий, пришли к выводу, что применение системы ESP помогает сократить число происшествий вдвое.

За время своего существования системы ESP сумели спасти не только жизни тысяч людей, но и будущее некоторых новых моделей. Вспомните, например, как в 1997 году в европейской прессе разгорелся скандал вокруг Mercedes А-класса, который в ходе первых журналистских испытаний не прошел «лосиный тест» и опрокинулся. Тогда специалисты оперативно решили проблему, оснастив все комплектации этой модели системой ESP и низкопрофильными шинами (попутно, конечно, доработав и подвеску).

Но владельцам автомобилей, оснащенных системами активной безопасности, все же следует иметь в виду, что эти системы более предназначены для того, чтобы контролировать положение и не допускать аварийной ситуации, чем экстренно тормозить в последние доли секунды.ABS (Anti-Blockier-System)

ADK (Abstandsdistanzkontrolle)

ADK – система контроля дистанции при парковке, которая посредством ультразвуковых сенсоров определяет расстояние до ближайшего препятствия. Система включает в себя ультразвуковые преобразователи и блок управления. О величине расстояния до препятствия водителя информирует акустический сигнал, характер звучания которого изменяется при сокращении расстояния до препятствия. Чем меньше расстояние, тем короче пауза между отдельными сигналами. Когда до препятствия остается 0,2 м, звучание сигнала становится непрерывным. Акустический сигнал начинает работать, когда расстояние до препятствия составляет:

- для угловых сенсоров переднего бампера 0,8 м;

- для фронтальных сенсоров переднего бампера 1,2 м;

- для угловых сенсоров заднего бампера 0,8 м;

- для фронтальных сенсоров заднего бампера 1,6 м.

Примечание. Помимо обозначения ADK (Abstandsdistanzkontrolle) для обозначения данной системы могут использоваться аббревиатуры PDC (Parking distance control) и Parktronik.

ASR (Antriebs-Schlupf-Regelung) – противобуксовочная система (ПБС)

ПБС – система, которая контролирует уровень проскальзывания ведущих колес автомобиля, не допуская их пробуксовки в процессе разгона. Когда излишний крутящий момент приводит к проскальзыванию одного или обоих ведущих колес, ПБС воздействует на системы управления силовым агрегатом, снижая частоту вращения двигателя и повышая силу тяги на ведущих колесах автомобиля.

Принцип действия системы

Получая от датчиков АБС информацию о частотах вращения ведущих и ведомых колес автомобиля, блок управления ПБС сравнивает полученные сигналы и в случае, если возникает разница в частотах вращения ведущих и ведомых колес автомобиля, начинает воздействовать на силовой агрегат, снижая его мощность. На первом этапе ПБС делает более поздним момент зажигания рабочей смеси в цилиндрах двигателя. Если эта мера не дает должного эффекта, ПБС начинает воздействовать на систему подачи топлива. В зависимости от типа связи между педалью акселератора и устройствами подачи топлива (механическая или электронная) данное воздействие выражается либо в отключении одной из топливных форсунок, либо в изменении угла открытия дроссельной заслонки. В результате крутящий момент на ведущих колесах снижается до оптимальной величины, и автомобиль трогается с места либо ускоряется без пробуксовки.

Brake assistant – система динамического контроля за торможением

Основное предназначение данной системы - постоянный контроль скорости приведения в движение педали тормоза. В случае необходимости резкого торможения Brake assistant автоматически создает максимальное давление в тормозном приводе вплоть до срабатывания АBS. При резком нажатии на педаль тормоза, система динамического контроля за торможением за доли секунды устанавливает максимальное давление в тормозном приводе, сокращая, тем самым, тормозной путь автомобиля

EBV (Elektronishe Bremskraftverteilung) – электронный распределитель тормозных сил (РТС).

Основное назначение данного узла - распределение тормозных сил в момент начала торможения автомобиля, когда, согласно законам физики, под действием сил инерции происходит частичное перераспределение нагрузки между колесами передней и задней оси.

Принцип действия

Основная нагрузка при торможении с движения передним ходом ложится на колеса передней оси, на которых может быть реализован больший тормозной момент, в то время как колеса задней оси, напротив, разгружаются, и, при приложении к ним большого тормозного момента, могут заблокироваться. Во избежание этого РТС, обработав данные, получаемые от датчиков АБС и датчика, определяющего положение педали тормоза, воздействует на тормозную систему и перераспределяет тормозные силы на колесах пропорционально действующим на них нагрузкам. РТС вступает в действие до начала работы АБС или при несрабатывании АБС из-за ее неисправности

EDS (Elektronische Differentialsperre) – электронная блокировка дифференциала (ЭБД)

ЭБД представляет собой логичное дополнение к функциям антиблокировочной системы (АБС), благодаря которому повышается потенциал безопасности автомобиля, улучшаются его тяговые характеристики при движении в неблагоприятных дорожных условиях, а также облегчаются процессы трогания с места, интенсивного разгона, движения на подъем и эксплуатации автомобиля в сложных погодных условиях.

Принцип действия системы

При прохождении поворотов колеса автомобиля, установленные на одной оси проходят пути разной длины, из-за чего их угловые скорости тоже должны быть разными. Это несовпадение скоростей компенсируется за счет работы дифференциального механизма, устанавливаемого между ведущими колесами. Но у применения дифференциала в качестве связующего звена между правым и левым колесами ведущей оси автомобиля есть и отрицательные стороны.

Особенностью конструкции дифференциала является то, что он (при равенстве правой и левой шестерен) независимо от условий движения осуществляет равное распределение крутящего момента между колесами ведущей оси. При прямолинейном движении на покрытии с равными коэффициентами сцепления это не сказывается на поведении автомобиля. Когда же ведущие колеса автомобиля попадают на участок с различными коэффициентами сцепления, колесо, движущееся по участку дороги с меньшим коэффициентом сцепления, начинает пробуксовывать. В силу условия равенства крутящих моментов, обеспечиваемого дифференциалом, буксующее колесо ограничивает тягу противоположного колеса. Блокировка дифференциала при несовпадении условий сцепления левых и правых колес устраняет эту равнораспределенность.

Получая сигналы от датчиков частоты вращения, имеющихся в составе АБС, ЭБД определяет угловые скорости ведущих колес и непрерывно сопоставляет их между собой. При несовпадении угловых скоростей, возникающем, например, при буксовании одного из колес, оно подтормаживается до тех пор, пока не сравняется по частоте вращения с небуксующим. В результате такого регулирования возникает реактивный момент, который, в случае необходимости, создает эффект механически заблокированного дифференциала, а колесо, имеющее лучшие условия сцепления с дорожным покрытием, получает возможность передавать большее тяговое усилие. При разности частот вращения около 110 об/мин система автоматически включается в работу и без ограничений действует на скоростях до 80 км/ч. Система ЭБД действует и при движении задним ходом, однако при прохождении поворотов она не срабатывает

ESP (Elektronisches Stabilitats Programm) – противозаносная система (ПЗС)

ПЗС – система, основным предназначением которой является помощь водителю в сложных дорожных ситуациях. В случае возникновения экстремальной ситуации она компенсирует неадекватно резкую реакцию водителя и способствует сохранению устойчивости автомобиля. Работа данной системы заключается в осуществлении тягово-динамического регулирования работы систем управления автомобилем. ПЗС распознает опасность заноса и целенаправленно компенсирует нарушение курсовой устойчивости автомобиля. Для обозначения аналогичных систем также используются следующие сокращения: ASMS (Automatisches Stabilitats Management System), DSC (Dynamic Stability Control), FDR (Fahrdynamik-Regelung), VSA (Vehicle Stability Assist), VSC (Vehicle Stability Control). Принцип действия системы ПЗС реагирует на критические ситуации в том случае, если известны ответы на два вопроса: - куда намерен ехать водитель? - куда на самом деле едет автомобиль? Ответ на первый вопрос система получает от датчиков, определяющих угол поворота рулевого колеса и угловые скорости колес автомобиля. Ответ на второй вопрос можно получить, измерив угол поворота автомобиля вокруг вертикальной оси и величину его поперечного ускорения. Если по поступающей от датчиков информации получаются разные ответы на упомянутые выше вопросы, то существует вероятность возникновения критической ситуации, при которой необходимо вмешательство ПЗС. Критическая ситуация может проявляться в двух вариантах поведения автомобиля: Недостаточная поворачиваемость автомобиля. В этом случае ПЗС дозированно подтормаживает заднее колесо на внутренней стороне поворота, а также воздействует на системы управления работой двигателя и АКП (если автомобиль оборудован автоматической трансмиссией). В результате добавления к сумме сил тормозной силы, приложенной к упомянутому выше колесу, вектор результирующей силы, действующей на автомобиль, поворачивается в сторону поворота и возвращает машину на заданную траекторию движения, предотвращая выезд за пределы проезжей части и обеспечивая тем самым вписываемость в поворот. Избыточная поворачиваемость автомобиля. В этом случае ПЗС дозированно подтормаживает переднее колесо на внешней стороне поворота и воздействует на системы управления работой двигателя и АКП (если автомобиль оборудован автоматической трансмиссией). В результате вектор результирующей силы, действующей на автомобиль, поворачивается наружу поворота, предотвращая тем самым занос автомобиля и следующее за ним неуправляемое вращение вокруг вертикальной оси. Еще одной распространенной ситуацией, в которой требуется вмешательство ПЗС, является объезд неожиданно возникшего на дороге препятствия. В случае, если автомобиль не оборудован ПЗС, события в данном случае часто развиваются по следующему сценарию: Перед автомобилем неожиданно возникает препятствие. Чтобы избежать столкновения с ним, водитель резко поворачивает влево, а затем, чтобы возвратиться на ранее занимаемую полосу, – вправо. В результате подобных манипуляций автомобиль резко поворачивается и возникает занос задних колес, переходящий в неуправляемое вращение автомобиля вокруг вертикальной оси.

Развитие ситуации в случае с автомобилем, оборудованным ПЗС, выглядит несколько иначе.

Водитель пытается объехать препятствие, как и в первом случае. По сигналам датчиков ПЗС распознает возникший неустойчивый режим движения автомобиля. Система производит необходимые вычисления и, в качестве контрмеры, подтормаживает левое заднее колесо, способствуя тем самым повороту автомобиля. При этом сила бокового увода передних колес сохраняется. Пока машина движется по дуге влево, водитель начинает поворачивать рулевое колесо вправо. Чтобы способствовать повороту автомобиля вправо, ПЗС подтормаживает правое переднее колесо. Задние колеса при этом вращаются свободно, благодаря чему оптимизируется действующая на них боковая сила увода. Предпринятая водителем смена полосы движения может вызвать резкий поворот автомобиля вокруг вертикальной оси. Чтобы предотвратить занос задних колес, подтормаживается левое переднее колесо. В особо критических ситуациях это торможение должно быть очень интенсивным, чтобы ограничить нарастание боковой силы увода, действующей на передние колеса.

Как работает система SRS

Пассивная безопасность автомобиля - это целый комплекс решений в его конструкции для снижения тяжести последствий для человека при аварии

Одна из систем пассивной безопасности - т.н. air bag или автомобильная подушка безопасности. В связи с тем, что эта система начинает работать после свершения аварии, у нее остается очень мало времени на анализ ситуации и на реакцию для спасения людей. Система SRS довольно дорогостоящая и, в общем-то, ошибаться не должна, спасая жизнь человека в действительно критических условиях. Причем компьютером системы учитывается то обстоятельство, что водитель и пассажир обязательно пристегнуты ремнями безопасности. Именно они, а не подушки, в основном, призваны спасти человека. Сила давления тела человека на ремни безопасности на пороге срабатывания датчика ускорений составляет порядка 300-400 Кг.

Условия срабатывания подушек безопасности, в основном, следующие:

- должно быть включено зажигание в положение «ON»,

- скорость автомобиля должна быть не ниже 25 км/ч,

- должен быть сильный фронтальный удар (когда идет речь о подушках для водителя и

пассажира), вектор силы удара должен быть примерно в секторе плюс/минус 30 градусов от

продольной оси автомобиля,

- должны сработать 2 датчика ускорений.

- автомобиль должен двигаться вперед.

Параметры системы безопасности в части, касательно передних подушек, примерно следующие:

- на легковых автомобилях передний датчик срабатывает при ускорении 4G, встроенный датчик в компьютере при ускорении 2G,

- на внедорожниках передний датчик срабатывает при ускорении 6G, встроенный датчик – при ускорении 3G,

- объем водительской подушки-50-60л,

- объем пассажирской подушки-80-90л,

- наполнение происходит азотом,

- начало раскрытия происходит через 20 мс (0.02 секунды),

- полное наполнение происходит через 35 мс (0,035 сек),

- наклон человека по инерции - через 40-55 мс,

- по прошествии 105 мс подушка начинает опадать,

- полностью сдувается через 4-9 сек после происшествия,

- скорость раскрытия оболочки составляет 270-300 км/ч - по этой причине непристегнутый ремнями

безопасности человек способен получить сильную травму!!1

Конструктивно системы SRS различных автомобилей отличаются количеством датчиков и их возможностями, программами, заложенными в компьютер ЗРЗ, но основные параметры соответствуют приведенным выше.

Материал предоставлен компанией Рольф 25.08.2004 СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЯ. Новые технологии АВТОМОБИЛЬНЫХ СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ. Системы активной безопасности автомобиля

СИСТЕМА БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЯ – система предупреждения столкновений.

На прототипе седана Volvo было преодолено в общей сложности более 500 000 километров. Все это время проводились испытания с одной-единственной целью: довести до ума новую технологию безопасности для пешеходов. Сейчас она применяется на кроссовере XC60 и седанах S60/80.

«Наша новая технология создана, чтобы помочь водителю избежать наезда на пешехода на скорости ниже 25 км/ч. Если автомобиль двигается с большей скоростью, необходимо максимально уменьшить скорость до момента возможного столкновения. В большинстве случаев мы можем уменьшить скорость примерно на 75%. На дорогах погибает много людей и, если благодаря нашей новой системе безопасности мы сможем снизить риск смертельного исхода для пешеходов на 20%, это будет огромный успех. В некоторых случаях снижение вероятности фатального исхода может быть в пределах 85%», - рассказывает Томас Броберг - старший консультант по системам автомобильной безопасности Volvo Cars.

Использование СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЯ уже обязательное условие

Все без исключения ведущие разработчики СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЯ стремятся к одному - они создают автомобиль, на котором риск попасть в ДТП сводится к минимуму, а травматизм практически исключен.

Согласно данным, собранным в странах Евросоюза, пассажиры и пешеходы чаще водителей страдают в результате ДТП, а скорость выше 25 км/ч признана критичной для человека, попавшего в аварию. Исходя из этого в июне 2008 года депутаты Европейского парламента одобрили вторую фазу законопроекта, определяющего меры безопасности на дорогах. В частности, следуя этим указаниям, с 2009 года все новые легковые автомобили, выпускаемые в Европе, должны быть оборудованы системой Brake Assist Systems (BAS), которая работает в паре с ABS. Это минимальное обязательное условие, которого должны придерживаться все производители. Однако наличие на борту BAS еще не гарантия безопасной езды. Это всего лишь один пункт в длинном перечне новых технологий, от применения которых зависит безопасность и людей в салоне автомобиля, и пешеходов. СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЯ. Новые технологии АВТОМОБИЛЬНЫХ СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ. Системы активной безопасности автомобиля

Вне зависимости от названия СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЯ и производителя, принцип действия у них един. Это постоянный контроль за состоянием на дороге, и в случае чего - информирование водителя о нестандартной ситуации.

Именно на этом принципе основана разработка Volvo под названием Collision Warning with Full Auto Brake and Pedestrian Detection. Ее суть заключается в заблаговременном обнаружении человека или препятствия на проезжей части и последующем торможении, если водитель по какой-либо причине не предпринимает никаких действий. В аналогичном направлении действуют конструкторы и других производителей. Так обеспечивается безопасность самых незащищенных участников движения.

Преимущества автомобильных систем безопасности

Помимо предупреждающих систем обнаружения пешеходов, многие современные автомобили, как правило, относящиеся к премиум-классу, стали оснащаться активными системами безопасности. Это особенно актуально для нашей страны, где 37,5% общего количества дорожно-транспортных происшествий – столкновения. Из них 6,5% ДТП – наезды на препятствия, 3,2% – столкновения со стоящими транспортными средствами. Если из этих цифр вычесть долю нарушений, приходящихся на выезд на встречную полосу движения и несоблюдение требований сигналов светофоров, то теоретически оставшиеся ДТП можно было бы предотвратить, будь на автомобилях установлены системы предупреждения столкновений. Ведь человек – существо далекое от совершенства. Он может устать, его можно отвлечь, в конце концов, ему может стать нехорошо за рулем. Поэтому объединение технических возможностей из арсенала автопроизводителей и реакции человеческого организма легло в основу принципа действия системы предупреждения столкновений, которой стали оснащаться некоторые серийные автомобили последнего поколения.

Помощь водителю может проявляться в своевременном информировании не только о появлении на дороге людей, но и о приближении к краю дороги или разделительной полосе, об опасной близости другого автомобиля с любой из четырех сторон. СИСТЕМА БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЯ отслеживает также поведение водителя.

К подобным системам безопасности можно отнести разработку Bosch - предупреждающую систему аварийного торможения (PEBS – Predictive Emergency Braking System). Это хороший пример того, как датчики контроля пространства связаны с привычной системой стабилизации – ESP. Благодаря применению PEBS существенно снижается риск столкновения. Когда автомобиль приближается на опасное расстояние к другой машине, водитель слышит звуковой сигнал, и начинается автоматическое снижение скорости короткими резкими рывками. Если реакции от водителя нет, то включается ESP, и скорость сбрасывается наполовину. Если же от датчиков поступает сигнал о неизбежности аварии, то инициируется максимальное торможение.

По данным исследований, будь все автомобили оснащены подобной системой аварийного торможения, можно было бы избежать трех из четырех аварий с ударом в заднюю часть корпуса, а в случае неизбежного столкновения - снизить скорость в момент удара до 75%. Первой компанией, где применили систему аварийного торможения PEBS, стала Audi - здесь разработку Bosch установили на седаны A8.

Схожим образом действует система предотвращения столкновений City Safety – это изобретение Volvo. Система предотвращения столкновений работает на скоростях до 30 км/ч. Именно в этом диапазоне происходит подавляющее большинство аварий. По данным исследований Volvo, двигаясь в пробках, 50% водителей теряют внимание и не всегда успевают применить торможение. Суть City Safety в том, что во время движения сканируется пространство вокруг автомобиля. И если он приближается к впереди идущей машине, и водитель не реагирует на опасное сближение - включается экстренное торможение.

Не менее важен контроль над автомобилем во время движения на высокой скорости по трассе. От монотонности водитель часто начинает «клевать носом», и здесь больше других повезло владельцам Mercedes-Benz CL и S-Class последнего поколения. Они могут не бояться съехать со своей полосы во время движения - при переезде прерывистой разметки без включенного сигнала поворота, водитель будет предупрежден вибрацией на рулевом колесе, а в случае незапланированного пересечения сплошной разметки автоматически начнется подтормаживание колес на противоположной стороне.

Еще одной крайне важной разработкой Mercedes-Benz является система информирования водителя о наличии автомобиля, находящегося в так называемой мертвой зоне. В случае опасности он увидит красный световой сигнал на одном из боковых зеркал.

И дополняет ряд новых разработок Mercedes-Benz система автоматического распознавания и предупреждения о дорожных знаках. СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЯ. Новые технологии АВТОМОБИЛЬНЫХ СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ. Системы активной безопасности автомобиля

Системы безопасности для сложных условий

Путешествующие на автомобиле знают, что ночью все кошки серы. Совершающие длительные поездки на несколько сотен, а то и тысяч километров должны быть готовы к тому, что в темноте им придется быть намного внимательнее, чем днем. В это время суток все объекты сливаются, и внимание уставшего водителя может притупиться. Поэтому необходимо, насколько удастся, помочь человеку, благо технические возможности для этого есть.

Например, в автомобилях марки Mercedes-Benz последнего поколения стали применять систему ночного видения Night View Assist Plus, рассчитанную на применение в условиях плохой видимости. Не обязательно в темное время суток - инфракрасная камера действует и в туман, и в ливень, и в снегопад. Как только в «поле зрения» радара оказывается человек, животное или любой другой объект, его контуры тут же выводятся на информационный дисплей автомобиля.

В новых автомобилях марки Volvo также соединены функции автоматического торможения и обнаружения пешеходов. Радар, установленный в районе решетки радиатора, необходим для сканирования пространства впереди машины, а постоянно работающая камера служит для идентификации человека. Собранные данные обрабатываются в автомобильном компьютере и, если расстояние до объекта станет опасным, водитель будет оповещен звуком и красным светом, напоминающим стоп-сигнал впереди идущего транспорта. Такое предупреждение должно вызвать интуитивное желание нажать на педаль тормоза. Как раз подобная СИСТЕМА БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЯ под названием Collision Warning with Full Auto Brake and Pedestrian Detection и испытывалась в Дании.

Впрочем, дело не заканчивается наработками Volvo, Mercedes-Benz и Bosch. Это просто удачные примеры применения подобных СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЯ. Со временем их станет еще больше, к делу подключатся другие участники рынка, часть разработок будет куплена по лицензии. Все идет к тому, что скоро можно будет существенно сократить число ДТП и несчастных случаев на человеческом уровне. Тем более что постепенно подобные системы дешевеют, и из сегмента премиум перекочевывают в автомобили среднего, а затем и начального уровня. Определенно, что в странах Европы благодаря таким СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЕЙ неизбежно сократится количество происшествий.Современные системы автомобиля

Осторожно — ABS!

Умение правильно тормозить — это именно то качество, которое характеризует грамотного водителя.

АБС – система, основной задачей которой является предотвращение блокировки затормаживаемых колес автомобиля, сохранение его курсовой устойчивости и управляемости. Сегодня необходимость ее применения на современных легковых автомобилях признана подавляющим большинством автопроизводителей. Наличие АБС на автомобиле избавляет его водителя от необходимости постоянно контролировать тормозное усилие на педали во избежание блокировки, а следовательно и снижения эффективности торможения колес автомобиля. Эту задачу берет на себя электронный блок АБС, который анализирует сигналы, поступающие от датчиков скорости вращения колес, и через гидромодулятор воздействует на рабочие тормозные механизмы автомобиляПри экстренном торможении (особенно на скользкой5 дороге) колеса быстро блокируются и автомобиль становится неуправляемым. Крутить руль в этом случае совершенно бесполезно. Поэтому опытный водитель применяет прерывистое или импульсное торможение — нажимает отпускает тормозную педаль, давая колесам провернуться, что позволяет изменить траекторию движения и в результате вырулить в нужную сторону, объезжая, например, неожиданно возникшее препятствие или удерживая автомобиль на своей полосе.

Нащупать величину тормозного усилия, одновременно обеспечивающую и торможение с максимальной эффективностью, и сохранение управляемости, не всегда под силу даже опытному водителю. А на скользком, да еще и неравномерном покрытии, когда сцепление с дорогой резко меняется (для каждого колеса в отдельности), это особенно трудно сделать. Вот и приходится водителю колдовать с тормозной педалью и подруливать в короткий миг отпускания тормоза, чтобы машину не развернуло или не вынесло на встречную полосу (ведь всем известно, что столкновения со встречными автомобилями приводят к самым тяжелым последствиям, так как скорости движения в этом случае суммируются). При этом в момент кратковременного блокирования колес происходит резкое снижение управляемости, а в момент разблокирования — резкий толчок, что также может негативно отразиться на движении машины.

Для сохранения плавности управления многие применяют торможение двигателем переключаясь на низшие передачи (на механической коробке это надо делать с перегазовкой, чтобы не заблокировать ведущие колеса). Одним словом, для сохранения контроля над автомобилем полагается выполнить целый комплекс действий, правильная последовательность которых требует определенных навыков.

Но многим ли из нас хватит самообладания, чтобы хоть на миг ослабить нажим на педаль тормоза в экстренной ситуации, когда машина с визгом летит, быть может в свой последний путь?

Однако то, что сложно для человека, под силу бесстрастным механизмам — и вот уже много лет на автомобилях устанавливают антиблокировочные системы торможения (АБС). Которые освобождают водителя от необходимости производить все вышеописанные действия. Такие системы оснащены устройствами управления с обратной связью предотвращающими блокировку колес во время торможения даже при сильном нажатии на педаль тормоза.История создания ABS

Антиблокирочные системы торможения впервые были применены в авиации, где проблема торможения стала особенно актуальной для истребителей палубного базирования. А уже в 1966-1971 годах появились первые английские автомобили JENSEN INTERCEPTOR FF с АБС позаимствованной у авиаторов (Dunlop Maxaret Anti-Lock Bracking System, или сокращенно — ABS).

Вначале они были довольно дорогими и не слишком надежными, но время шло, системы совершенствовались, и сегодня ABS по предписанию комиссии ООН по дорожному движению уже должна входить в обязательное оборудование любого современного автомобиля.

В 1978 году фирма Bosh запатентовала антиблокировочную систему под управлением электроники, и с тех пор на многих автомобилях применяются разработки именно этой компании. С годами ABS стала основой для создания других систем активной безопасности. Спустя девять лет в компании Bosh была разработана система регулирования тягового усилия на колесах ASR - Antrieb Schlupf Regelung (позже она получила название TCS – Traction Control System, а по-русски ее еще иногда называют антипробуксовочной или противопробуксовочной системой — ПБС).

ПБС — это система, которая контролирует уровень проскальзывания ведущих колес автомобиля, не допуская их пробуксовки в процессе разгона. Когда излишний крутящий момент приводит к проскальзыванию одного или обоих ведущих колес, ПБС воздействует на системы управления двигателем, снижая частоту вращения вала и повышая силу тяги на ведущих колесах автомобиля.

Информацию о частотах вращения ведущих и ведомых колес автомобиля блок управления ASR\TCS получает от ABS. В зависимости от типа связи между педалью акселератора и устройствами подачи топлива (механическая или электронная), система либо уменьшает подачу топлива, либо изменяет степень открытия дроссельной заслонки. В результате крутящий момент на ведущих колесах снижается до оптимальной величины, и автомобиль трогается с места или ускоряется без пробуксовки.

А еще через несколько лет после ASR появилась система электронной стабилизации движения ESP — Electronic Stability Programe (по-русски ее иногда называют противозаносной системой — ПЗС) Компания Bosh поставляет системы ESP на автомобильные конвейеры с 1995 года. Основным предназначением системы ПЗС является помощь водителю в сложных дорожных ситуациях. В случае возникновения экстремальной ситуации она компенсирует неадекватно резкую реакцию водителя и способствует сохранению устойчивости автомобиля. Работа данной системы заключается в осуществлении тягово-динамического регулирования работы систем управления автомобилем. ПЗС распознает опасность заноса и целенаправленно компенсирует нарушение курсовой устойчивости автомобиля.

Автомобили, которые оснащаются подобными системами, дорожают на 300-900 долларов, но покупателей это не пугает: это плата за личную безопасность.

Созданием и производством более сложных систем стабилизации движения типа Е5Р или ее «двойников» (DSC, VSC, VDS, DSTC и т. д.) сегодня занимаются многие компании — разработчики автомобильного оборудования: помимо Robert Bosh GmbH, это и TRW Automotive, и Continental Automotive Systems, и др. Все они функционально похожи, но

называются по-разному в зависимости от конструктивных отличий, алгоритма работы а также марки и модели автомобиля: у BMW — это DSC (Dynamic Stability Control — системой динамической стабилизации), у Toyota и Lexus — VSC (Vehicle Stability Control — контроль устойчивости автомобиля), у Subaru — VDS (Vehicle Dynamics Control — система динамического контроля управляемости), у VOLVO — DSTC (Dynamic Stability and Traction Control— система динамической стабилизации и контроля тяги) и т. д.

Конечно, новые современные системы более функциональны, чем ABS. Например система ESP (созданная, по существу, на базе ABS и TCS) управляется более совершенной компьютерной программой, а в тормозной системе появился электрогидравлический модуль, способный индивидуально активизировать тормозные механизмы любого из колес. В качестве датчиков обратной связи (помимо применяемых в системах ABS и TCS) появилось несколько новых сенсоров — бокового ускорения, вращения вокруг вертикальной оси и поворота рулевого колеса.

Новейшие системы стабилизации включаются в процесс управления автомобилем при любой потере курсовой устойчивости, а выявить отклонение от маршрута электронному блоку управления позволяют вышеупомянутые датчики. Удерживание машины на нужной траектории обеспечивается и управлением тягой двигателя, и подтормаживанием одного или нескольких колес, которые позволяют довернуть автомобиль туда, куда повернут руль

Как работает ABS?

На автомобилях, оборудованных тормозной системой обычного типа, резкое выжимание педали тормоза приводит к блокировке колес. При этом нарушается сцепление протектора с дорожным покрытием, и автомобиль может пойти юзом, теряя управляемость. Система АВЗ предотвращает преждевременную блокировку колес, непрерывно управляя скоростью их вращения во время торможения за счет модуляций давления гидравлической жидкости в каждом из тормозных механизмов.

Кстати, выход ABS из строя по какой-то причине приводит к активации аварийного режима при котором обеспечивается нормальное функционирование обычной тормозной системы

Основными компонентами современной ABS являются: гидромодулятор, датчики скорости вращения колес и электронный блок управления. Датчики отслеживают скорость вращения колес (посылая на скорости 100 км/ч около 1000 сигналов в секунду), и если появляются признаки их остановки (блокировки), то управление посылает сигнал к распределительному клапану гидромодулятора. В результате работы клапанов давление жидкости в тормозном механизме кратковременно уменьшается, а затем быстро восстанавливается. Частота этого цикла для разных систем может различаться, причем чем выше частота, тем меньше чувствуется характерная отдача на педали. Сначала применялись двухканальные системы, затем трех-, и наконец, сегодня практически все модели перешли на самые сложные и точные системы — четырехканальные, с четырьмя датчиками (по одному на каждое колесо).

В первом случае автомобиль имел два колесных датчика и два клапана, установленных по диагонали относительно продольной оси (т. е. по одному для передних и задних колес) Это была самая дешевая, но и самая ограниченная по своим возможностям система — затормаживались/растормаживались одновременно оба колеса на каждой оси В трехканальной схеме были задействованы три датчика и три клапана — по одному на каждое из передних колес и один для колес задней оси. При этом затормаживание/растормаживание каждого колеса передней оси происходило уже независимо, а задние колеса по-прежнему тормозились одновременно.

Последняя система имеет отдельные датчики и клапаны для тормозных механизмов каждого из колес и, соответственно, подбирает для каждого из них наиболее оптимальный режим торможения. Позже, для коррекции тормозного усилия в системах ABS стали применять так называемые датчики перегрузок (G-датчики или акселерометры). G-датчик служит для выявления перегрузок, связанных с ускорением/замедлением автомобиля и выдает на блок управления ABS информацию в виде соответствующего сигнального напряжения. На автомобилях, оборудованных автоматической коробкой передач, модуль управления трансмиссией на основании сигналов от блока ABS может производить переключение на пониженные передачи, а на полноприводных автомобилях может перераспределяться момент между передними и задними осями (если, конечно, такое перераспределение также управляется электроникой). Современная ABS, как правило, уже способна учитывать неровности дорожного покрытия, углы поворота колес и изменение радиуса самого колеса, например при установке запаски. Кроме того, она может быть связана с другими системами активной безопасности.

Большинство испытаний, в которых сравнивались тормоза ABS с обычными тормозами. указывают на то, что ABS уменьшает тормозной путь, особенно на мокром дорожном покрытии. Подобные результаты справедливы даже по отношению к примитивным двухканальным ABS. Испытания, проведенные на тяжелых грузовых автомобилях и автопоездах, показали, что применение ABS практически полностью предотвращает эффект «складывания» автопоезда (эффект «складного ножа»). Легковые автомобили с четырехканальными ABS показали еще более значительное сокращение тормозного пути почти на всех покрытиях (особенно неравномерных). Опыты с экстренным торможением на скорости 100 км/ч продемонстрировали, что и автомобили, оснащенные четырехканальными ABS, и автомобили, оснащенные двухканальными ABS, сохраняют устойчивость и управляемость в течение всего периода замедления скорости, в то время как автомобили с обычной тормозной системой полностью теряют управляемость уже при скоростях свыше 70 км/ч (Robinson og Duffin, 1993).

После перехода к четырехканальным ABS удалось получить при сохранении устойчивости на скорости свыше 80 км/ч сокращение тормозного пути на 20 %.

Будущее систем стабилизации движения

Покупая новейшие модели автомобилей, вы можете встретиться с новой терминологией в области систем стабилизации движения и курсовой устойчивости. На базе ESP сегодня создали новые системы, еще более «интеллектуальные» и многофункциональные. С 2001 года некоторые модели оснащаются системами SBC (Sensotronic Brake Control), а с будущего года на конвейере появится EHB (Electro Hydraulic Brake).

SBC — это новое поколение тормозных систем с электрогидравлическим приводом. В конструкцию этой системы входит электронная (сенсорная) педаль тормоза, которая, по сути, не передает усилие ноги, нажимающей на педаль, тормозной системе (как раньше), а включает управление электрогидронасосом тормозной системы. При необходимости работу последнего корректирует «электронный мозг», и даже если вы по какой-то причине ослабили силу нажатия (например, в критической ситуации после «удара по тормозам» в панике снимаете ногу с педали), то такое устройство распознает растерянность водителя, и автоматика самостоятельно и с максимальной эффективностью затормозит автомобиль до полной остановки. Однако тормоза с электронной педалью срабатывают значительно быстрее, чем традиционные механизмы.

EHB — это следующее поколение электронно-гидравлических систем торможения позволяющее реализовывать функции ABS, ESP и других систем активной безопасности уже внутри самих тормозов, а не «навешивать» их в виде дополнительных программ Электроникой будут корректироваться и углы поворота колес, что позволит обеспечивать еще больший стабилизирующий эффект.

Многие современные системы комплектуются целым рядом дополнительных функций.

Во-первых, это упреждающее наполнение гидросистемы, которое позволит самостоятельно подводить колодки к тормозным дискам для уменьшения времени срабатывания тормозов, если их придется активизировать в ближайшее время («электронный мозг» будет делать вывод о возможности аварийной опасной ситуации самостоятельно).

Во-вторых, система будет регулировать давление в тормозном контуре для обеспечения плавной остановки. Это будет достигаться за счет уменьшения давления тормозной жидкости в гидравлических контурах по мере замедления автомобиля, или при помощи специального датчика будут отслеживаться перегрузки при торможении для поддержания «комфортного» уровня замедления, независимо от силы нажатия на педаль тормоза.

В-третьих, может быть реализован режим «самоочистки» тормозных дисков, если они мокнут во время дождя или снегопада. К мокрым дискам через определенные интервалы времени будут подводиться колодки (до легкого, незаметного при движении контакта) которые будут снимать слой воды и прогревать диски до оптимального состоянии.

В-четвертых, тормозные системы могут оснащаться так называемыми «горными тормозами», которые будут исключать скатывание автомобиля назад при остановках или возобновлении движения на подъеме. Тормозная система в этом случае будет автоматически поддерживать давление в контурах до момента нажатия на педаль газа Подобная система может обеспечить и автоматическое удержание автомобиля на парковке без необходимости пользования механическим «ручником». А такой электронный «ручник» не требует отдельного привода тормозных механизмов колес и не нуждается в отключении. Для его активизации можно будет нажать соответствующую кнопку, которая даст электрогидравлическому модулю распоряжение держать давление в контурах до поступления какой-либо другой команды.

И наконец, современные автомобили могут оснащаться различными системами адаптивного круиз-контроля, которые будут самостоятельно выбирать дистанцию до едущего впереди автомобиля в зависимости от режима движения и даже осуществлять экстренное торможение при необходимости. Подобная система, которая получает информацию от датчиков или телекамер, сможет самостоятельно останавливать машину в пробках и, напротив, возобновлять дальнейшее движение без участия водителя.

Кроме того, ведутся перспективные работы по повышению эффективности торможения в зависимости от типа шин и даже от степени износа резины. То есть тормозная система сможет менять характеристики, подстраиваясь не только под внешние условия, но и под состояние резины и самого автомобиля. Одним словом, перспективных направлений в развитии автомобильных систем довольно много, так что трудно даже предположить, что готовит нам ближайшее будущее.

Недостатки систем активной безопасности

Несмотря на то, что многие справедливо считают, что ABS способствует повышению эффективности торможения и уменьшает тормозной путь (во многих случаях это действительно так), не стоит забывать, что система разрабатывалась совсем не для этого

На самом деле, ABS не предназначена для сокращения тормозного пути автомобиля и способна лишь обеспечить сохранение управляемости в процессе торможения Более того, в ряде случаев (песок, гравий, снег, опавшие листья и вообще грязная дорога с неровным покрытием) тормозной путь автомобиля, оборудованного ABS, может даже несколько превышать привычный для моделей с обычной тормозной системой. На неровной дороге это происходит потому, что, отрываясь от поверхности земли при торможении, колесо мгновенно блокируется, «вводя в заблуждение» систему ABS. А на дорожных покрытиях, занесенных снегом, и гравийных покрытиях автомобили, снабженные системами ABS, имеют более длинный тормозной путь по сравнению с автомобилями без ABS из-за того, что блокирование колес в данном случае создает «эффект плуга»—намертво заблокированные колеса нагребут перед собой «валики» из грунта или снега сильно сокращая тормозной путь.

При торможении в гололед многие водители жалуются, что «под знакомый стрекот машину буквально несет вперед». Это тоже один из вариантов раннего срабатывания системы. Что делать в такой ситуации? Только направлять автомобиль в место с лучшим сцеплением или просто в безопасное место.

Забывая об этом, многие водители, уверовав во «всесильность» ABS, не снижают скорость в неблагоприятных для системы дорожных условиях и не соблюдают безопасную дистанцию до ближайшего транспортного средства, что приводит к печальным последствиям.

Негативные последствия для автомобилей с ABS усугубляются еще и тем, что, даже когда ABS действительно способствует уменьшению тормозного пути, прогнозировать его точное значение, в отличие от применения обычной тормозной системы, крайне сложно даже опытному водителю (то есть разброс в результатах торможения в одном и том же месте с применением ABS гораздо выше, чем при ее отключении).

ABS не предотвращает и срыв в боковой юз при резком изменении направления движения автомобиля. Например, машина может войти в занос при прохождении поворота на слишком высокой скорости или при рывке руля во время смены полосы движения при превышении безопасной скорости.

Не помогает ABS и при потере курсовой устойчивости автомобиля (для этого служат другие, более «продвинутые» системы). Так что в процессе экстренного торможения автомобиля с ABS следует также избегать резких рывков руля. Точно так же система не может обезопасить водителя в такой аварийной ситуации как, например, аквапланирование.

Таким образом, автомобили, оснащенные системами, предотвращающими блокировку тормозов, во многих случаях становятся не только не менее, но и более опасными для своих пассажиров, нежели автомобили без ABS. Так, например, в результате исследования известного американского Института дорожной безопасности (Insurance Institute for Highway Safety) выяснилось, что наличие на автомобиле ABS или других систем активной безопасности никоим образом не снижает частоту предъявления или суммы страховых исков по ущербу от различных ДТП. И в реальности так впечатляюще выглядевшие на тестовых испытаниях системы терпят фиаско в реальных дорожных условиях.

Исследователи полагают, что это происходит в основном оттого, что водители машин оснащенных ABS или другими системами активной безопасности, чувствуют себя увереннее и начинают вести машину слишком агрессивно. А в результате, попадая в экстренную ситуацию и даже имея возможность, выжимая педаль тормоза, вращать руль, они избегают одной аварии и тут же попадают в другую.

Что касается «новичков», пересевших на автомобили, оснащенные ABS, совсем недавно (это особенно актуально для России), то для них характерно либо сохранение старой привычки по нескольку раз нажимать на педаль тормоза (как учили раньше), что снижает эффективность работы ABS, либо недостаточно сильное нажатие на педаль тормоза (в этом случае система не активируется, а торможение из-за сниженного давления в такой системе менее эффективно, чем в обычной), либо вообще боязнь обратной связи (характерного треска ABS), когда они снимают ногу с педали и вообще прекращают тормозить.

Что касается опытных водителей, то применение ABS лишает их возможности использовать специальные приемы управления. По сути, при экстренном торможении с ABS остается только один прием — мощно и бескомпромиссно жать на педаль тормоза и одновременно пытаться «отрулить» от опасности. Вот только при таком «отруливании» следует помнить российские правила дорожного движения, предписывающие «принять возможные меры к снижению скорости вплоть до остановки транспортного средства». Не следует забывать, что для нормальной работы ABS на автомобиле должны быть установлены четыре шины одного размера и степени износа.

Еще одной причиной конфликта с ГИБДД при использовании систем ABS в России является сложность определения тормозного следа при ДТП. И хотя по пункту 4.1.16 ГОСТ Р 51709-2001 «АТС, оборудованные антиблокировочными тормозными системами... не должны оставлять следов юза на дорожном покрытии до момента отключения АБС при достижении скорости движения, соответствующей порогу отключения АБС (не более 15 км/ч)», иногда с работниками ДПС у владельцев таких автомобилей возникают проблемы.

bukvasha.ru

Реферат - Система кондиционирования автомобиля.

ВВЕДЕНИЕ

Под термином кондиционирование воздуха подразумевается создание и автоматическое поддерживание необходимых кондиций воздушной среды в помещении или сооружении. В общем случае понятие кондиция воздуха включает в себя следующие его параметры: температуру, влажность, скорость движения, чистоту, содержание запахов, давление, газовый состав и ионный состав. В зависимости от назначения обслуживаемого обьекта выбирают требуемые кондиции воздушной среды, наиболее важные для конкретных условий применения. Как правило, для обычных обьектов промышленного и гражданского строительства требуемые кондиции воздушной среды ограничиваются только частью перечисленных параметров. Кондиционирование воздуха обеспечивается применением специальных систем. Под термином системы кондиционирования воздуха (СКВ) подразумевается комплекс устройств, предназначенных для создания и автоматического поддержания в обслуживаемых помещениях заданных величин параметров воздушной среды. Указанный комплекс может включать в себя следующие шесть составных частей: 1) установку кондиционирования воздуха (УКВ), обеспечивающую необходимые кондиции воздушной среды по тепловлажностным качествам, чистоте, газовому составу и наличию запахов; 2) средства автоматического регулирования и контроля за приготовлением воздуха нужных кондиций в УКВ, а также поддержания в обслуживаемом помещении или сооружении постоянства заданных величин параметров воздуха; 3) устройств для транспортирования и распределения кондиционированного воздуха; 4) устройств для транспортирования и удаления избытков внутреннего воздуха; 5) устройств для глушения шума, вызываемого работой элементов СКВ; 6) устройства для приготовления и транспортирования источников энергии (электрического тока, холодной и теплой сред), необходимых для работы аппаратов в СКВ. В зависимости от конкретных условий некоторые составные части СКВ могут отсутствовать. Классификацию СКВ можно провести по следующим пяти признакам: назначению, характеру связи с обслуживаемым помещением, способу снабжения холодом, схеме обработки воздуха в УКВ и величине давления, развиваемого вентиляторами. По назначению СКВ можно подразделить на три вида: технологические, технологически-комфортные и комфортные. Автомобильные СКВ являются комфортными, они должны обеспечить наиболее благоприятные условия для водителя. Работоспособность и самочувствие человека в значительной мере определяются тепловым балансом его организма и наиболее оптимальны в условиях окружающей воздушной среды на уровне теплового комфорта.

РОЛЬ КЛИМАТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ Автомобиль — это дом на колесах. Многие из нас проводят здесь немалую часть жизни. Свежий чистый воздух, тепло или прохлада — необходимые элементы комфорта, без которых любая поездка превратится в мучение. Когда у большинства автомобилей были открытые кузова, водитель просто «купался» в свежем воздухе. Тем более, что воздушная среда вдоль дорог оставалась сравнительно чистой. Когда пришло время закрытых кузовов, то летом в жестяной коробке становилось невыносимо душно. Свежий воздух поступал через лючок перед ветровым стеклом, а выходил — через окна с опущенными стеклами. Сквозняки, неизбежные при такой системе вентиляции, удалось изжить с помощью поворотных форточек в передних дверях. Отапливать салон долгое время считалось роскошью. На медицинских автомобилях ГАЗ-55 довоенных лет отсек для перевозки больных обогревался теплым воздухом, поступавшим из специальной рубашки вокруг выхлопной трубы. Примитивную конструкцию, не позволявшую регулировать поток тепла, быстро забыли. Лучшим решением оказался водяной отопитель (представлявший собой небольшой Более развитая система потоков («Хонда -Аккорд»). Водитель и пассажиры обеспечены самостоятельными воздуховодами с независимой регулировкой температуры. радиатор с вентилятором), подключенный параллельно системе жидкостного охлаждения двигателя. Интенсивность обогрева регулировалась краном подачи горячей воды и воздухозаборным лючком перед ветровым стеклом. Постепенно водяные отопители вошли в широкий обиход. Эти печки не только обогревали ноги водителя и сидевшего рядом пассажира, но и служили «дефростером» (размораживателем) ветрового стекла. (Но иногда отопители использовались с прямо противоположной целью. В свое время — в 50-60-е годы у нас в стране были очень популярны шоссейные гонки на легковых автомобилях. Трассой, как правило, служили прямые участки дорог длиной 100-200 километров. Повышенный тепловой режим форсированных моторов заставлял гонщиков искать дополнительные способы охлаждения. И когда в середине дистанции температура воды начинала «ползти за сотню», приходилось включать печку — работающий «на полную катушку» отопитель помогал спасти радиатор от закипания.) Блок-связка водяной отопитель — вентилятор многие десятилетия выступала в роли основной климатической установки в автомобиле. Постепенно совершенствовались системы регулирования температуры, смешивания и распределения горячего и холодного воздуха. Появились автомобили, где тепло подавалось в зону под задними сидениями, приятно согревая ноги пассажиров. Дальнейшие технические усовершенствования позволили горячий воздух направлять понизу салона (к ногам), теплый — примерно посередине (на уровень пояса и груди ), а холодный — наверх (к лицу). Трехслойное — по высоте — распределение теплого воздуха привело к значительному усложнению приборов управления отопителя. Запросы потребителей с каждым годом становились все разнообразнее и изощреннее. Поэтому сейчас во многих новых моделях водитель и пассажиры могут независимо, каждый по своему вкусу, регулировать температуру потока воздуха и некоторые другие характеристики. С приходом минивэнов, у которых, как известно, возможны и трехрядные сидения, пришлось создавать еще более сложные системы отопления и вентиляции. На некоторых моделях минивэнов теплый (или холодный) воздух поступает к заднему ряду кресел. На отдельных моделях среднего и высшего класса предусмотрена подача подогретого воздуха на стекла передних дверей через воздуховоды с резиновыми гармошками — такой обогрев стал необходимостью: в холодное время через запотевшие окна передних дверей не видны наружные зеркала заднего вида. Подвод воздуха от климатической установки («Хонда - Одиссей») ко всем сиденьям в двух плоскостях через воздуховоды. Да и сами отопители стали мощней — их вентиляторы уже стали оснащать трех-, пяти- и многоступенчатыми регуляторами скорости. А сам вентилятор год от года делался все более производительным. В жаркое время, особенно если в машине кроме водителя есть и пассажиры, необходим интенсивный обмен воздуха. Если в 50-е годы вентилятор в лучшем случае (и только на таких дорогих автомобилях, как «Роллс-Ройс» или «Ягуар») «прогонял» через салон 150-180 кубометров воздуха в час, то сейчас этот показатель вырос в 2,5-3 раза! Но вот беда — в зоне магистралей, поскольку транспортный поток стал намного интенсивней, резко возросла загазованность вредными выбросами, копотью, резиновой пылью и, в результате, потребовалась фильтрация поступающего в салон воздуха. Такой фильтр, улавливающий почти 100 % взвешенных в воздухе частиц размером не менее пяти микрон и задерживающий даже некоторые газообразные примеси, размещается после воздухоприемной решетки у основания ветрового стекла. Фильтрующий вкладыш надо менять примерно раз в год или после пробега в 15 тыс. км. Иногда есть смысл полностью изолировать салон автомобиля от наружной атмосферы (в дорожных пробках, туннелях, при движении за дизельным автопоездом и т.д.). Поскольку поворотных форточек в дверях уже давно никто не делает, дверные уплотнители очень надежны, а щелей и сквозных отверстий в кузове практически нет, то добиться герметичности салона вполне реально. Вентилятор будет «гонять» в закрытом внутреннем пространстве машины один и тот же объем воздуха — рециркулировать его. Конечно, долгое время сохранять такой режим не удастся — кислород из воздуха постепенно «выдышат». Но как временный выход из положения рециркуляция нужна и полезна. Фильтр на входе в систему вентиляции и отопления («Фольксваген-Голф»). Очищает воздух от твердых частиц размером не менее 5 микрон и пыльцы. Хорошую климатическую установку, то есть эффективный отопитель и вентилятор, все чаще оснащают управляющей автоматикой: компьютер, ориентируясь на заданную водителем температуру в салоне, будет считывать показания датчиков вне кузова и внутри и отдавать команды кранам, электромоторам, заслонкам и другим устройствам, и, тем самым, постоянно поддерживать необходимый температурный режим. На сегодняшний день автоматическим климат-контролем оборудованы многие модели, включая и малолитражные. Но климат-контроль должен уметь не только повышать, но, если нужно, и понижать температуру в автомобиле. Установить же в салоне более прохладную и менее влажную «погоду», чем за окном, можно только с помощью кондиционера. Этим сложным агрегатом машины, как правило, комплектуются на заводе-изготовителе по заказу покупателя, причем за дополнительную плату. Монтаж непосредственно у дилера обойдется в 1,5 — 2 раза дороже, чем на конвейере. Установленный перед радиатором конденсатор. 2. Осушитель (разделяет жидкую и газообразную формы). 3. Терморегулирующий (дроссельный) клапан В кондиционере по замкнутому контуру трубопроводов компрессор «гоняет» хладоноситель — газообразное вещество («фреон» или R134-а), которое циклически переходит в жидкую фазу и наоборот — при этом оно периодически охлаждается и «отнимает» тепло у воздуха, поступающего в салон. Пульт управления климатической установкой (БМВ 3-й серии). На дисплее — температура за бортом (19о) и в салоне (22о). Кнопки слева — три уровня подачи воздуха. Левая нижняя — автоматический режим климатизации. Вторая снизу кнопка в правом ряду включает рециркуляцию воздуха. Компрессор, конденсатор с вентилятором, осушитель, климатический блок с теплообменником и управляющими приборами занимают довольно значительный объем. Узлы климатической установки уже не могут размещаться под панелью приборов, как бывало прежде. Элементы конденсатора стали располагать в моторном отсеке, как и блок отопитель—вентилятор с фильтром. Только функции управления сосредоточены по-прежнему на панели приборов. В целом же вся климатическая установка, в которой системы вентиляции, отопления, фильтрации воздуха, кондиционер и управляющая автоматика являются составляющими элементами, может применяться на легковых автомобилях любого класса. Итак, за последние два десятилетия мы пережили буквально революцию — теперь можно говорить о климате и погоде применительно к автомобилю.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ Кондиционирование воздуха – это рагулирование температуры, влажности, очищение и циркулирование воздуха. Аналогично кондиционирование автомобиля – это не просто искусственное охлаждение воздуха, но и создание комфортности для водителя и пассажиров путем поддержания микроклимата внутри салона, удаления влаги, пыли и загрязненного воздуха. При смазывании спиртом кожи можно почувствовать прохладу, это связано с тем, что спирт, испаряясь с поверхности кожи отнимает тепло. Аналогичным образом прохлада, возникающая при разбрызгивании воды во дворе летом, обьясняется испарением скрытого тепла, отнимаемого у воздуха над поверхностью земли. Говорят, что в старину в Индии воду в глиняном чане для охлаждения на ночь ставили наружу. Это можно обьяснить тем, что наружный воздух, соприкосаясь с поверхностью чана, отнимает скрытое тепло у воды, понемногу испаряющейся в результате прохождения через многочисленные отверстия поверхности чана, и делает воду чана холодной. Если привести в порядок изложенное, то действие системы кондиционирования опирается на 3-х следующих физических законах: Закон 1. Тепло всегда перемещается из физического тела с высокой температурой в физическое тело с низкой температурой. Тепло является одним из видов энергии, а температура – одной из единиц измерения величины энергии. Закон 2. Для превращения жидкости в газообразное состояние необходимо тепло. Например, при испарении воды кипячением горелкой происходит большое поглощение количества тепла, и температура воды не изменяется, наоборот, если у газообразного вещества забирать тепло, то оно превращается в жидкость. Температура при которой кипит вода и получается водяной пар, связана с давлением. Точка кипения повышается с повышением давления. Закон 3. Если сжать газ, то температура и давление газа возрастают. Например, если в дизельном двигателе поршень движется вверх-вниз, температура воздуха поднимается из-за сжатия. При этом если в цилиндр впрыснется топливо, то немедленно произойдет взрыв смеси. Если вышеуказанные законы применять относительно к основному циклу охлаждения, то это выглядит следующим образом. Хладагент в жидком состоянии, превращаясь в газообразное, поглощает из атмосферы тепло (законы 1 и 2). Высокотемпературный газ, сжимаясь, достигает высокой температуры, немного большей, чем температура окружающего воздуха (закон 3). Окружающий воздух (температура ниже, чем температура газа в системе), поглощая тепло, превращает газ в жидкость (законы 1 и 2). Жидкость, возращаясь к начальной точке цикла, используется вновь.

СПОСОБЫ ЗАМОРАЖИВАНИЯ Для получения низкой температуры достаточно отнять «скрытое» тепло испаряющегося вещества, которое осуществляестя двумя способами. Первый способ – это использование спирта или воды и отнятие «скрытого» тепла испарения из окружающих веществ. Второй способ – это замораживание с использованием хладагента, а также химических и механических установок. Если представить, что сейчас двор поливается вместо воды веществом, обладающим большим «скрытым» теплом, то можно почувствовать не только прохладу, а холод. Хотя подобным способом можно получить низкую температуру, но с целью безопасности и экономичности эксплуатации создан специальный аппарат, называемый холодильной установкой. ЦИКЛ ОХЛАЖДЕНИЯ ИЛИ КАК РАБОТАЕТ КОНДИЦИОНЕР Хладагент циркулирует линии закрытого контура и его составляющих частей. Подобные циклы хладагент вынужден неприрывно повторять, и это называется циклом хладагента. Явление, возникающее в зависимости от циркулирования хладагента в пределах цикла, связаны с изменением каждого значения давления и температуры при превращении хладагента в газ и конденсации вновь в жидкость. Система охлаждения опирается на нескольких неизменных физических законах. Подобные законы вытекают из обсуждения о том, какие явления вызывает хладагент при работе системы охлаждения. Газ хладагент всасывается и сжимается компрессором до высоких температуры и давления (80 С, 15 кг/см2) и затем выпускается. Хладагент, выпущенный из компрессора, поступает на конденсатор и принудительно охлаждается вентилятором системы охлаждения, при этом отдавая “скрытое” тепло конденсации воздуху, проходящему через конденсатор, превращается в жидкость. Температуратпри этом составляет около 50 С. Превращенный в жидкость хладагент после удаления влаги и пыли в приемнике-осушителе поступает на расширительный клапан. Жидкий хладагент высокого давления в расширительном клапане, резко расширяясь, превращается в хладагент туманообразного состояния с низкими температурой и давлением (-2 С, 2,0 кг/см2), такой хладогент далее течет на испаритель. Хладагент в туманообразном состоянии, войдя в испаритель и проходя через вентилятор. Отнимая “скрытое” тепло испарения у сжатого воздуха, охлаждает воздух в окрестности. Одновременно с охлаждением из туманообразного превращается в газообразное состояние и всасывается компрессором для повторного цикла. Подобным образом хладагент, повторяя кругооборот по циклу, осуществляет охлаждение. В общем, для превращения газа в жидкость, достаточно нагнетать давление, но для облегчения превращения в жидкость одновременно с нагнетанием давления и охлаждают. Для этого в современных холодильных установках неоходимы компрессор и конденсатор.

ЧТО ТАКОЕ ХЛАДАГЕНТ Хладагент является легко летучим веществом, играющим роль передатчика тепла при циркулировании внутри контура охлаждающей системы. Имеется несколоко видов хладагента, а во фреоновом ряду имеются: R-11, R-12, R-14, R-21, R-22. Из них в автомобилях применяется фреон R-12. Внимание! Причиной невозможности использования в автомобилях других хладагентов фреонового ряда являются следующие особенности: R-11: Если превысить точку кипения 23,77 С, то хорошо распространяется в смаочных маслах. Поэтому используют как очищающее средство системы А/С автомобиля. R-14: Точка температуры превращения газа в жидкость -45,5 С, которая очень низка. R-21: Хотя слаб, но ядовита и высока точка кипения. R-22: Имеет свойства растворения резины, нельзя использовать прокладки из резины. Особенности фреонового газа R-12, используемого в автомобилях, следующие: Велика «скрытая» теплота испарения и легко превращается в жидкость. Не горит и не взрывается. Химически устойчив и не меняется. Не ядовит. Нет свойства окисления. Не портит продукты питания и одежду. Легко приобрести.

ОЗОНОВЫЕ СЛОИ АТМОСФЕРЫ Под атмосферой понимается слои различных газов (N2, О2, СО2, и т.п.), не способных залететь во внешнюю систему из-за земного тяготения. Эти слои в зависимости от высоты расположения разделяются на тропосферу, стратосферу, мезосферу и термосферу. Особенно в стратосфере на высоте 15-35 км существуютплотные слои О3, которые и называются «озоновыми слоями». С началом вступления в 20 век развитие науки и техники, связанное с ростом промышленности и уровня жизни людей, породило проблему загрязнения окружающей среды. В связи с углублением таких проблем, как разрушение озоновых слоев «тепличный» эффект (повышение температуры атмосферы Земного шара), кислотные дожди, загрязнение морских вод, для принятия мер по устранению подобных проблем был принят Монреальский протокол от 29 июня 1990 года, который включает в себя правила ограничения применения разрушающих озоновые слои веществ. В последнее время в Рио-де-Жанейро (Бразилия) открыто совещание ООН по развитию среды и достигнуто решение изучения конкретных предложений по защите окружающей среды Земного шара. Согласно Монреальскому протоколу, обьектами по ограничению применения веществ, разрушающих озонные слои, было принято 5 веществ фреонового ряда: R-11, R-12, R-113, R-114, R-115. Хотя по срокам с 1986 года ограничение применения было определено в 1995 году – 50%, 1997 – 85%, 2000 – 100% уровня, в последнее время США, ЕС и другие передовые страны резко ужесточили сроки реализации Монреальского протокола и выдвинули предложение по сокращению срока запрета с января 1994 года до 85%, а с января 1996 года - полное запрещение производства и применения веществ, разрушающих озоновые слои. НОВЫЙ ХЛАДАГЕНТ И ЕГО ОСОБЕННОСТИ И ПРЕИМУЩЕСТВА Появился кондиционер, в котором применён новый хладагент R-134а вместо прежнего R-12. До настоящего времени хладагентом автомобильного кондиционера был R-12. Что из себя представляет этот газ – неизвестно. И только после опубликования теории о том, что не разложившийся фреон при достижении слоёв стратосферы в большом количестве выделяется в тропосферу Земного шара и разрушает озоновые слои, разлагаясь под влиянием сильных ультрафиолетовых лучей из космоса, применение хладагента автомобильного кондиционера стало ограниченным.

КОМПРЕССОРНОЕ МАСЛО Применяется полиалкиленовое – гликолевое масло (РАG) с хладагентом (R-134а) и минеральное с (R-12). В автомобилях с новым хладагентом (R-134а) в качестве смазки уплотнительного кольца при работе в соединительных частях применяется компрессорное масло со спецификацией, используемой в нынешних хладагентах (R-12). При работе главной магистрали и магистралях требуется осторожность, так как во время смазывания компрессорным маслом нового хладагента (R-134а) на уплотнительном кольце возникает явление гидрогенизации. При работе на главной магистрали и магистралях требуется осторожность, так как при сопоставлении поглощаемости компрессорного масла нового хладагента (R-134а) при прочих равных условиях ее значение примерно в 180 раз выше, чем у компрессорного масла ныне применяемого хладагента. При компрессорном масле у автомобилей с новым хладагентом (R-134а) обьем заправки таков же, что у автомобилей с нынешним хладагентом (R-12).

ОХЛАЖДАЮЩИЕ МАСЛА В последнее время из-за быстрого развития компрессоров, разработок облегченных малых компрессоров и применения новых видов хладагента еще сильнее повышаются требования к роли охлаждающего масла. Роль охлаждающего масла важна как звено способа для обеспечения длительной безопасности системы кондиционирования и стойкости к боле высокой и низкой температуре. Если посмотреть роль охлаждающей жидкости в системе, то Выходной клапан: В компрессоре участок выходного клапана является наиболее высокотемпературным местом. На этом участке образуется углерод и нельзя допустить его наслоения. Конденсатор: Наибольшее количество масла, входящее в систему хладагента, вместе с жидким хладагентом должно поддерживать жидкообразное состояние, чтобы не препятствовать теплообмену или течению от затвердения на стенах конденсатора. Трубопровод равного давления и расширительный клапан, масло не должно содержать твердые вещества, мешающие расширению, а также создавать подобные вещества. Испаритель: Во время охлаждающего цикла масла в испарителе, являющимися наиболее низкотемпературной частью, не должен создавать кристалические осадки. Кроме того, масло не должно содержать влагу и затвердевать. При возникновении подобных явлений, они прерывают течение хладагента и уменьшают эффективность охлаждения. ОСОБЕННОСТИ ОХЛАЖДАЮЩЕГО МАСЛА Специфичность: Охлаждающее масло должно иметь специфические особенности, которые не имеют специфические особенности, которые не имеют обычные смазывающие масла. Хотя обычное смазывающее масло в основном должно отвечать только требованиям по смазывающей характеристике, а охлаждающее масло должно быть таким, чтобы при смешивании с хладагентом и низкой температуре не затвердевать, при высокой не окисляться, не вступать в химическую реакцию с хладагентом, не вызывать аварии, вступая в реакцию с используемым в оборудовании материалом. Химическая стабильность: В качестве одного из способов оценки стабильности охлаждающего масла, проводятиспытание в герметизированной трубке. Этот способ испытания проводится в жаростойкой стеклянной испытательной трубке, поместив в него реально применяемый в компрессоре хладагент (R – 12), металл (Fe, Сu, Аl) и масло. При испытании на герметизированной трубке используют масло 0,5 мл, хладагент R – 12 0,5 мл. Положив в качестве катализатора медь и железо, нагревают с температуры 175 С в течение 14 дней, измеряют количество R – 12, разложенного из R – 12. ПОЛНЫЕ УСЛОВИЯ ТРЕБОВАНИЙ К ОХЛАЖДАЮЩЕМУ МАСЛУ Должен обладать поверхностой прочностью и хорошим электроизоляционным свойством. Не содержать примеси такие как влага и различные кислоты. Обладать хорошей разделяемостью с водой и соответствующей вязкостью. Обладать хорошей определяемостью от хладагента и не вступать в химическую реакцию. Содержать малое количество элементов кристаллизации и обладать стабильностью в отношении кислот. В этом испытании чем меньше разложившееся количество, тем лучше стабильность охлаждающего масла. Также нужно пронаблюдать и посмотреть состояние прилипания на поверхности железных листов, коррозию медных проводов, цвет смеси. Здесь следует обратить внимание на то, что испытание следует рассматривать как способ выбора одного хорошего. Для правильного принятия решения о соответствии охлаждающего масла важны результаты испытания, полученные на реальном компрессоре. Низкотемпературное свойство: Охлаждающее масло соприкосается с хладагентом при низкой температуре. Мало того, что желательно совместное сосуществование с хладагентом при низкой температуре и необходимо, чтобы не разлагало воск на воскообразные отложения. Охлаждающее масло даже при низкой температуре не затвердевает, т.е. имеет низкую температуру текучести и одновременно трудно разлогает осадки, и чем меньше разложение, тем предподчительнее. Смазывающее свойство: При чрезмерном рафинировании охлаждающего масла резко уменьшается ароматические компоненты. Хотя среди ароматических компонентов вещества с плохой химической стабильностью, но если ароматические компоненты чистые, то возникает активное влияние этих компонентов стабильность к окислению и предельное давление. Поэтому есть необходимость применения ручного способа рафинирования для сохранения указанных эффективных элементов. Таким образом, нужно выбирать масло с хорошим смазывающим свойством, чтобы даже при применении в реальной машине не возникало плавления.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЯВЛЕНИЯ И ИХ ПРОЯВЛЕНИЯ Пенообразование. В фреоновых охлаждающих установках при запуске компрессора давление в картере резко падает и хладагент, растворяемый в масле, начинает резко испаряться, поверхность масла начинает бурлить и возникает пена. Если это явление будет продолжаться длительное время, то из-за нарушения смазки трущихся частей, может заклинить компрессор и сгореть. При проникновении с всасывающей стороны компрессора или различных других путей большого количества масла в цилиндр, то из-за сжатия несжимаемого масла возникает опасность повреждения тарелки седла клапана. Кроме того, возникает недостаточность масла в картере так как большое количество масла перейдет в различные части установки. Недостаточность масла становится причиной заклинивания компрессора. Явление медного покрытия. Имеется в виду явление, когда в охлаждающих установках, применяющих хладагент фреоновой системы, медь растворившись в масле, вместе с хладагентом циркулирует в установке, затем вновь оседает на поверхности металла и покрывает его, при этом: уменьшается активная часть зазора, компрессор заклинивает и становится неработоспособным. в установке либо много влаги, либо чем выше температура, тем легче влага появляется в цилиндре и на тарелке клапана. Чем больше содержит молекул водорода R-22 по сравнению с R-12 и R-30 по сравнению с R-22, и чем больше элементов МАХ, тем сильнее это явление.

СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ 1 – ИСПАРИТЕЛЬ; 2 – КОМПРЕССОР; 3 – РЕСИВЕР; 4 - КОНДЕНСАТОР КОМПРЕССОР (рис. 1) Компрессор вращается от передачи муфты компрессора вращающегося момента шкивом коленчатого вала через приводной ремень. Если на магнитную муфту не подается напряжение, то вращается только сам шкиф муфты компрессора и не вращается вал компрессора. При подаче напряжения на магнитную муфту диск и втулка муфты перемещаются назад и соединяются со шкивом. Шкив и диск под действием сил становятся едиными и приводят во вращение вал компрессора. Компрессор, в зависимости от вращающегося его вала превращает газообразное состояние хладагента низкого давления, идущего от испарителя, в газ высокой темперетуры и высокого давления. Масло, перемещающее вместе с хладогентом, играет роль смазки. Поршень при вращении вала компрессора приводится в движение эксцентриком, в зависимости от давления выпускает соответствующее количество газа изменением хода поршня и угла поворота и перемещающегося диска. КОНДЕНСАТОР (рис. 2) Кондансатор устанавливается перед радиатором и выполняет функцию превращения газообразного высокотемпературного хладагента, идущего от компрессора в жидкое состояние выделением тепла в атмосферу. Количество выделяемого хладогентом тепла в конденсаторе определяется количеством поглощенного испарителем тепла из вне и работой компрессора, необходимой для сжатия газа. Для конденсатора результат теплоотдачи прямо влияет на эффект охлаждения холодильной устоновки, поэтому, обычно он устанавливается на самой передней части автомобиля и принудительно охлаждается воздухом вентилятора системы охлаждения двигателя и потоком воздуха, возникающим при движении автомобиля. ИСПАРИТЕЛЬ (рис. 3) Хладагент, прошедший через расширительныйклапан, став легкоиспаряющимся с низким давлением, при прохождении в туманообразном состоянии через патрубок испарителя, под действием потока воздуха от вентилятора, испаряясь превращается в газ. При этом рёбра патрубка становятся холодными от теплоты парообразования, и воздух внутри автомобиля становится прохладным. Кроме того, влага, содержащаяся в воздухе, от охлаждения превращается в воду и вместе с пылью по спусковому трубопроводу выбрасывается из автомобиля. Так как при таком теплообмене между хладагентом и воздухом используется трубопровод и рёбра, нужно, чтобы на контактной поверхности с воздухом не оседали вода и пыль. Образование льда и инея на испарителе происходит также и на частях рёбер. При достижении тёплого воздуха до рёбер, охлаждаясь ниже температуры росы, на рёбрах появляются водяные капли. При этом в случае охлаждения рёбер до температуры ниже 0 С, возникшие водяные капли либо замерзают, либо водяные пары воздуха оседают в виде инея, заметно ухудшая характеристики системы охлаждения. Поэтому для предотвращения замерзания испарителя предусматривается управление терморегулятором или компрессором с переменным напором. РЕСИВЕР (рис. 4) Ресивер установлен между линией выпуска испарителя и компрессора. Получая от испарителя смешанный хладагент низкого давления в жидком и газообразном состоянии и масло, газообразный хладагент отправляется непосредственно к компрессору, а жидкий хладагент попадает в компрессор после испарения от нагрева окружающим теплом. А масло возвращается к компрессору через спускное отверстие. В нижней части аккумулятора находится запечатанный сушитель, который выполняет работу по удалению влаги и примесей в системе.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И ТИП АБСОРБЦИОННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН Абсорбционные холодильные машины изобретены Лесли (1810г.) и Карре (1850г.). Водоаммиачные абсорбционные холодильные машины Карре появились на 25 лет раньше аммиачных компрессионных машин (Линде, 1875г.). Круговой процесс абсорбционных машин осуществляется рабочей смесью веществ (растворов), состоящей из двух компонентов. Эти вещества имеют разные температуры кипения при том же давлении. Один компонент является холодильным агентом, другой – поглотителем (абсорбентом). В поглотитель (абсорбент) поступает раствор с малой концентрацией холодильного агента и поглощает (абсорбирует) пары, образующиеся в испарителе. Абсорбент заменяет здесь всасывающую сторону механического компрессора. Крепкий раствор из абсорбента подаётся в кипятильник, обогреваемый источником тепла. Раствор выпаривается, образующиеся пары сжигаются в конденсаторе. Кипятильник, таким образом, выполняет работу нагнетательной стороны механического компрессора (рис. 5). Рисунок 5. Простейшая схема абсорбционной системы кондиционирования точки 1 – 8 – состояние рабочего вещества. Следовательно, в абсорбционной холодильной машине механический компрессор преобразуется в термический. Круговой процесс абсорбционных холодильных машин характеризуется следующими особенностями: температуры абсорбции и выпаривания при постоянных давлениях Рк и Ро переменны и зависят от начальных и конечных концентраций раствора: слабый раствор поглощает пар, имеющийся при том же давлении более низкую температуру. В простейшей абсорбционной холодильной машине непрерывного действия между кипятильником Кп, обогреваемым обычно паром, и абсорбентом Аб, охлаждаемым водой, циркулирует рабочий раствор, например, аммиака в воде, весовая концентрация которого ? изменяется. Аммиак является холодильным агентом, а вода – абсорбентом. Водоаммиачный насос Н подаёт в кипятильник крепкий раствор большой концентрации ?r при давлении конденсации Рк и температуре t1. Значительная часть образующихся в кипятильнике паров аммиака при температуре t5 поступает в конденсатор Кд, в котором вместе с парами воды сжижается. Слабый раствор концентрации ?а при температуре t2 дросселируется в регулирующем вентиле РВ1 до давления кипения Ро и температуры t3, затем направляется в абсорбер Аб, где абсорбируются пары, поступающие из испарителя И. Тепло абсорбции отводится охлаждающей водой. Раствор становится крепким ?r и при температуре t4 подается насосом обратно в кипятильник Кn. Этим цикл раствора, протекающий при переменных температурах абсорбции и выпаривании, завершается. Образующийся в кипятильнике Кn пар концентрации ?5 сжижается в конденсаторе Кд и жидкость поступает через дроссельный вентиль РВ2 в испаритель И. Пар из испарителя И поглощается в абсорбере Аб слабым раствором концентрации ?а. Элементы кругового процесса Кд, РВ и И не отличаются от тех же элементов компрессионной холодильной машины. Такая абсорбционная холодильная машина непрерывного действия по сравнению с другими наиболее проста, но энергетически не совершенна. Тепловая экономичность абсорбционной холодильной машины может быть повышена ректификацией выпариваемого раствора (отделением паров аммиака от воды). Тогда в конденсатор Кд поступают почти чистые пары аммиака концентрации ?, близкой к 1. Применяют также регенеративный теплообменник, в котором крепкий раствор нагревается до поступления в кипятильник, уходящим из него слабым раствором. Возможны и более сложные регенеративные процессы. Движущим механизмом абсорбционных холодильных машин непрерывного действия является только насос Н, перекачивающий крепкий раствор в кипятильник. Кроме жидких абсорбентов, применяют твердые абсорбенты – хлористый кальций, хлористый литий и другие соли.

ВОЗДУШНЫЕ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ При использовании воздушной системы кондиционирования получение холода обходится дороже, чем в других системах охлаждения. В значительной мере это определяется сложностью системы охлаждения, которая, в свою очередь, связана с технологическими трудностями изготовления ее агрегатов, большим числом агрегатов, их значительной стоимостью и т.д. При конструировании воздушной системы наиболее трудными оказываются две задачи: получение максимально возможного перепада между температурами входа и выхода обрабатываемого воздуха (в этих типах машин он бывает постоянным в широком интервале температур) и получение максимального эффекта шумоглушащих устройств. Особенностью кондиционеров с воздушной системой охлаждения является также необходимосьт больших мощностей для привода агригатов. На одном из таких кондиционеров с воздушной системой охлаждения (рис. 6) Рисунок 6. 1 – фильтр; 2 – осушитель; 3 – компрессор; 4 – воздушный теплообменник; 5 – холодильник; 6 – вентилятор; 7 – клапан; 8 – кран. атмосферный воздух засасывания в систему кондиционера компрессором 3, предварительно подвергаясь очистке от пыли в фильтре 1. Осушка воздуха производится в осушителях 2, установленных перед компрессором. Производить осушку воздуха путем конденсации или вымораживания паров воды за счет глубокого расширения в трубохолодильнике нецелесообразно, так как это связано с увеличением габаритов последнего и мощности компрессора. Нагретый в результате сжатия в компрессоре рабочий воздух предварительно охлаждается атмосферным воздухом в воздухо-воздушном теплообменнике 4. Более глубокое охлаждение воздуха производится в трубохолодильнике 5. Работа расширения передается вентилятору, при помощи которого охлаждающий атмосферный воздух протягивается через теплообменник 4. После трубохолодильника воздух через кран 8 поступает в обьект. Кран 8 предназначен для поддержание заданного температурного режима в обьекте путем смещения холодильного воздуха с горячим воздухом, подводимым по воздухопроводу через редукционный клапан 7.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Мы считаем, что система кондиционирования автомобиля очень необходима, и особенно в авто эксплуатируемых в странах «вечного» лета. Но фреоновая система кондиционирования очень неэкологична, хотя и имеет, сравнительно с другими системами охлаждения, высокий КПД, небольшую металоёмкость, не требуется больших мощностей на привод агрегатов, невысокую стоимость. Абсорбционная и воздушная система кондиционирования пока в автомобилях не применяется в связи с тем, что они имеют большую металоёмкость, требуют больших мощностей на привод компонентов, имеют небольшой КПД. Но зато эти системы экологически чистые и на окружающюю среду фактически не влияют, за счёт того, что не применяется фреон. В последнее время человечество начинает задумываться о мире в котором оно живёт и чтобы не потерять его остатки начинает принимать меры по устранению фреоновых и других систем разрушающих озоновый слой. И по этому будем надеется на то, что что будут изобретены или доработаны системы охлаждения, которые будут заменять фреоновые.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ Журнал «АВТОМОБИЛИ» 3’ 1998 года. «Холодильные машины» Под редакцией проф. Н.Н. Кошкина 1973 г. «Абсорбционные холодильные машины» И.С. Бадылькес, Р.Л. Данилов 1966 г. Москва. Пищевая промышленность. «Устройство, эксплуатация и ремонт автомобильных систем кондиционирования зарубежных марок автомобилей».

www.ronl.ru

Реферат - Тормозная система автомобиля. Устройство и работа

Министерство образования и науки РФ

Волгоградский Государственный Технический Университет

(ВолгГТУ)

Кафедра Автомобильный транспорт

Основы безопасного управления автомобилем

Реферат

«Тормозная система автомобиля. Устройство и работа»

Выполнил:

студент гр. АЭ-513

Солдатов П.В.

Проверил:

ст. пр. Еронтаев В.В.

Волгоград 2011

Содержание

Классификация и устройство тормозных систем

Основные типы тормозных механизмов

Гидравлический привод тормозов

Тормозные жидкости

Гидровакуумный усилитель тормозов

Пневмопривод тормозного управления

Устройство и работа стояночной, вспомогательной и запасной тормозных систем

Возможные неисправности тормозной системы

Список источников

Классификация и устройство тормозных систем

Классификация.

Эксплуатация любого автомобиля допускается в том случае, если он имеет исправную тормозную систему. Тормозная система необходима на автомобиле для снижения его скорости, остановки и удерживания на месте.

Тормозная сила возникает между колесом и дорогой по направлению, препятствующему вращению колеса. Максимальное значение тормозной силы на колесе зависит от возможностей механизма, создающего силу торможения, от нагрузки, приходящейся на колесо, и от коэффициента сцепления с дорогой. При равенстве всех условий, определяющих силу торможения, эффективность тормозной системы будет зависеть в первую очередь от особенностей конструкции механизмов, производящих торможение автомобиля.

На современных автомобилях в целях обеспечения безопасности движения устанавливают несколько тормозных систем, выполняющих различное назначение. По этому признаку тормозные системы подразделяют на:

— рабочую,

— запасную,

— стояночную,

— вспомогательную.

Рабочая тормозная система используется во всех режимах движения автомобиля для снижения его скорости до полной остановки. Она приводится в действие усилием ноги водителя, прилагаемым к педали ножного тормоза. Эффективность действия рабочей тормозной системы самая большая по сравнению с другими типами тормозных систем.

Запасная тормозная система предназначена для остановки автомобиля в случае отказа рабочей тормозной системы. Она оказывает меньшее тормозящее действие на автомобиль, чем рабочая система. Функции запасной системы может выполнять чаще всего исправная часть рабочей тормозной системы или полностью стояночная система.

Стояночная тормозная система служит для удерживания остановленного автомобиля на месте, чтобы исключить его самопроизвольное трогание (например, на уклоне).

Управляется стояночная тормозная система рукой водителя через рычаг ручного тормоза.

Вспомогательная тормозная система используется в виде тормоза-замедлителя на автомобилях большой грузоподъемности (МАЗ, КрАЗ, КамАЗ) с целью снижения нагрузки при длительном торможении на рабочую тормозную систему, например на длинном спуске в горной или холмистой местности.

Устройство тормозной системы

В общем виде тормозная система состоит из тормозных механизмов и их привода. Тормозные механизмы при работе системы препятствуют вращению колес, в результате чего между колесами и дорогой возникает тормозная сила, останавливающая автомобиль. Тормозные механизмы (см. рис. 1) 2 размещаются непосредственно на передних и задних колесах автомобиля.

Тормозной привод передает усилие от ноги водителя на тормозные механизмы. Он состоит из главного тормозного цилиндра 5 с педалью 4 тормоза, гидровакуумного усилителя 1 и соединяющих их трубопроводов 3, заполненных жидкостью.

Работает тормозная система следующим образом. При нажатии на педаль тормоза поршень главного цилиндра давит на жидкость, которая перетекает к колесным тормозным механизмам. Поскольку жидкость практически не сжимается, то, перетекая по трубкам к тормозным механизмам, она передает усилие нажатия. Тормозные механизмы преобразуют это усилие в сопротивление вращению колес, и наступает торможение. Если педаль тормоза отпустить, жидкость перетечет обратно к главному тормозному цилиндру и колеса растормаживаются. Гидровакуумный усилитель 1 облегчает управление тормозной системой, так как создает дополнительное усилие, передаваемое на тормозные механизмы колес.

Рис. 1- Схема тормозной системы

автомобиль барабанный тормоз

Для повышения надежности тормозных систем автомобилей в приводе применяют различные устройства, позволяющие сохранить ее работоспособность при частичном отказе тормозной системы. Так, на автомобиле ГАЗ-24 «Волга» для этого применяют разделитель, который автоматически отключает при торможении неисправную часть тормозного привода в момент возникновения отказа.

Рассмотренный принцип действия тормозной системы позволяет представить взаимодействие основных элементов тормозной системы, имеющей гидравлический привод. Если в приводе тормозной системы используется сжатый воздух, то такой привод называется пневматическим, если жесткие тяги или металлические тросы — механическим. Действие указанных приводов имеет существенные отличия от гидропривода и рассматривается ниже.

Основные типы колесных тормозных механизмов

В тормозных системах автомобилей наиболее распространены фрикционные тормозные механизмы, принцип действия которых основан на силах трения вращающихся деталей о невращающиеся. По форме вращающейся детали колесные тормозные механизмы делят на барабанные и дисковые.

Барабанный тормозной механизм с гидравлическим приводом (рис. 2 а) состоит из двух колодок 2 с фрикционными накладками, установленных на опорном диске 3. Нижние концы колодок закреплены шарнирно на опорах 5, а верхние упираются через стальные сухари в поршни разжимного колесного цилиндра 1. Стяжная пружина 6 прижимает колодки к поршням цилиндра 1, обеспечивая зазор между колодками и тормозным барабаном 4 в нерабочем положении тормоза. При поступлении жидкости из привода в колесный цилиндр 1 его поршни расходятся и раздвигают колодки до соприкосновения с тормозным барабаном, который вращается вместе со ступицей колеса. Возникающая сила трения колодок о барабан вызывает затормаживание колеса. После прекращения давления жидкости на поршни колесного цилиндра стяжная пружина 11 возвращает колодки в исходное положение и торможение прекращается.

Рассмотренная конструкция барабанного тормоза способствует неравномерному износу передней и задней по ходу движения колодок. Это происходит в результате того, что при движении вперед в момент торможения передняя колодка работает против вращения колеса и прижимается к барабану с большей силой, чем задняя. Поэтому, чтобы уравнять износ передней и задней колодок, длину передней накладки делают больше, чем задней, или рекомендуют менять местами колодки через определенный срок.

Рис. 2 — Колесный барабанный тормозной механизм

В другой конструкции барабанного механизма опоры колодок располагают на противоположных сторонах тормозного диска и привод каждой колодки выполняют от отдельного гидроцилиндра. Этим достигается больший тормозной момент и равномерность изнашивания колодок на каждом колесе, оборудованном по такой схеме.

Барабанный тормозной механизм с пневматическим приводом (рис. 2 б) отличается от механизма с гидравлическим приводом конструкцией разжимного устройства колодок. В нем используется для разведения колодок разжимный кулак 7, приводимый в движение рычагом 8, посаженным на ось разжимного кулака. Рычаг отклоняется усилием, возникающем в пневматической тормозной камере 9, которая работает от давления сжатого воздуха. Возврат колодок в исходное положение при оттормаживании происходит под действием стяжной пружины 11. Нижние концы колодок закреплены на эксцентриковых пальцах 10, которые обеспечивают регулировку зазора между нижними частями колодок и барабаном. Верхние части колодок подводятся к барабану при регулировке зазора с помощью червячного механизма.

Рис. 3 — Колесный дисковый тормозной механизм:

а — в сборе, б — разрез по оси колесных тормозных цилиндров;

1 — тормозной диск, 2 — шланги, 3 — поворотный рычаг, 4 — стойка передней подвески,5 — грязезащитный диск, 6 — клапан выпуска воздуха, 7 — шпилька крепления колодок, 8, 9 –половины скобы,10 — тормозная колодка,11 — канал подвода жидкости, 12 — поршень малый, 13 — поршень большой

Колесный дисковый тормозной механизм с гидроприводом состоит из тормозного диска 1, закрепленного на ступице колеса. Тормозной диск вращается между половинками 8 и 9 скобы, прикрепленной к стойке 4 передней подвески. В каждой половине скобы выточены колесные цилиндры с большим 13 и малым 12 поршнями.

При нажатии на тормозную педаль жидкость из главного тормозного цилиндра перетекает по шлангам 2 в полости колесных цилиндров и передает давление на поршни, которые, перемещаясь с двух сторон, прижимают тормозные колодки 10 к диску 1, благодаря чему и происходит торможение.

Отпускание педали вызывает падение давления жидкости в приводе, поршни 13 и 12 под действием упругости уплотнительных манжет и осевого биения диска отходят от него, и торможение прекращается.

Преимущества барабанных тормозов:

— низкая стоимость, простота производства;

— обладают эффектом механического самоусиления. Благодаря тому, что нижние части колодок связаны друг с другом, трение о барабан передней колодки усиливает прижатие к нему задней колодки. Этот эффект способствует многократному увеличению тормозного усилия, передаваемого водителем, и быстро повышает тормозящее действие при усилении давления на педаль.

Преимущества дисковых тормозов:

— при повышении температуры характеристики дисковых тормозов довольно стабильны, тогда как у барабанных снижается эффективность.

— температурная стойкость дисков выше, в частности, из-за того, что они лучше охлаждаются;

— более высокая эффективность торможения позволяет уменьшить тормозной путь;

— меньшие вес и размеры;

— повышается чувствительность тормозов;

время срабатывания уменьшается

— изношенные колодки просто заменить, на барабанных приходится предпринимать усилия на подгонку колодок чтобы одеть барабаны;

— около 70% кинетической энергии автомобиля гасится передними тормозами, задние дисковые тормоза позволяют снизить нагрузку на передние диски;

— температурные расширения не влияют на качество прилегания тормозных поверхностей.

Гидравлический привод тормозов

Тормозную систему с гидравлическим приводом тормозов применяют на всех легковых и некоторых грузовых автомобилях. Она выполняет одновременно функции рабочей, запасной и стояночной систем. Чтобы повысить надежность тормозной системы на легковых автомобилях ВАЗ, АЗЛК, ЗАЗ применяют двухконтурный гидравлический привод, который состоит из двух независимых приводов, действующих от одного главного тормозного цилиндра на тормозные механизмы отдельно передних и задних колес. На автомобиле ГАЗ-24 с этой же целью применяют в приводе тормозов разделитель, позволяющий использовать исправную часть тормозной системы в качестве запасной, если в другой части тормозной системы произошло нарушение герметичности.

Главный тормозной цилиндр (рис.4) приводится в действие от тормозной педали, установленной на кронштейне кузова. Корпус 2 главного цилиндра выполнен совместно с резервуаром для тормозной жидкости. Внутри цилиндра находится алюминиевый поршень 10 с уплотнительным резиновым кольцом. Поршень может перемещаться под действием толкателя 1, соединенного шарнирно с педалью.

Рис. 4 — Главный тормозной цилиндр

Днище поршня упирается через стальную шайбу в уплотнительную манжету 9, прижимаемую пружиной 8. Она же прижимает к гнезду впускной клапан 7, внутри которого расположен нагнетательный клапан 6.

Внутренняя полость цилиндра сообщается с резервуаром компенсационным 4 и перепускным 3 отверстиями. В крышке резервуара сделано резьбовое отверстие для заливки жидкости, закрываемое пробкой 5. При нажатии на тормозную педаль под действием толкателя 1 поршень с манжетой перемещается и закрывает отверстие 4, вследствие чего давление жидкости в цилиндре увеличивается, открывается нагнетательный клапан 6 и жидкость поступает к тормозным механизмам. Если отпустить педаль, то давление жидкости в приводе снижается, и она перетекает обратно в цилиндр. При этом избыток жидкости через компенсационное отверстие 4 возвращается в резервуар. В то же время пружина 8, действуя на клапан 7, поддерживает в системе привода небольшое избыточное давление после полного отпускания педали.

При резком отпускании педали поршень 10 отходит в крайнее положение быстрее, чем перемещается манжета 9, и жидкость начинает заполнять освобождающуюся полость цилиндра. Одновременно в полости возникает разрежение. Чтобы устранить его, в днище поршня имеются отверстия, сообщающие рабочую полость цилиндра с внутренней полостью поршня. Через них жидкость перетекает в зону разрежения, чем и устраняется нежелательный подсос воздуха в цилиндр. При дальнейшем перемещении манжеты жидкость вытесняется во внутреннюю полость поршня и далее через перепускное отверстие 3 в резервуар.

Колесный тормозной цилиндр тормозного механизма заднего колеса состоит из чугунного корпуса, внутри которого помещены два алюминиевых поршня с уплотнительными резиновыми манжетами. В торцовую поверхность поршней для уменьшения изнашивания вставлены стальные сухари. Цилиндр с обеих сторон закрыт защитными резиновыми чехлами. Жидкость в полость цилиндра поступает через отверстие, в которое ввернут присоединительный штуцер. Для выпуска воздуха из полости цилиндра используется клапан прокачки, закрытый снаружи резиновым колпачком. В цилиндре имеется устройство для регулировки зазора между колодками и барабаном, представляющее собой пружинное упорное кольцо, вставленное с натягом в корпус цилиндра.

Во время торможения внутри цилиндра создается давление жидкости, под действием которого поршень перемещается и отжимает тормозную колодку. По мере изнашивания фрикционной накладки ход поршня при торможении становится больше и наступает момент, когда он своим буртиком передвигает упорное кольцо, преодолевая усилие его посадки. При обратном перемещении колодки под действием стяжной пружины упорное кольцо остается в новом положении, так как усилия стяжной пружины недостаточно, чтобы сдвинуть его назад. Таким образом, достигается компенсация износа накладок и автоматически устанавливается минимальный зазор между колодками и барабаном.

Колесный цилиндр тормозного механизма переднего колеса действует только на одну колодку, поэтому отличается от колесного цилиндра заднего колеса внешними размерами и количеством поршней: в цилиндре заднего колеса размещены два поршня, в цилиндре переднего — один. Все остальные детали цилиндров, за исключением корпуса, одинаковы по конструкции.

Тормозные жидкости

Тормозная жидкость является одной из наиболее важных эксплутационных жидкостей в автомобиле, от качества которой зависит надежность работы тормозной системы и безопасность. Ее основная функция – передача энергии от главного тормозного к колесным цилиндрам, которые прижимают тормозные накладки к тормозным дискам или барабанам. Тормозные жидкости состоят из основы (ее доля 93–98%) и различных добавок, присадок, иногда красителей (остальные 7–2%). По своему составу они делятся на минеральные (касторовые), гликолевые и силиконовые.

Минеральные (касторовые) – представляющие собой различные смеси касторового масла и спирта, например бутилового (БСК) или амилового спирта (АСК) имеют сравнительно невысокие вязкостно-температурные свойства, так как застывают при температуре -30...-40 градусов и закипают при температуре +115 градусов.

Такие жидкости обладают хорошими смазывающими и защитными свойствами, негигроскопичны, не агрессивны к лакокрасочным покрытиям.

Но они не соответствуют международным стандартам, имеют низкую температуру кипения (их нельзя применять на машинах с дисковыми тормозами) и становятся слишком вязкими уже при минус20°С.

Минеральные жидкости нельзя смешивать с жидкостями на другой основе, так как возможно набухание резиновых манжет, узлов, гидропривода и образование сгустков касторового масла.

Гликолевые тормозные жидкости, состоящие из спиртогликколевой смеси, многофункциональных присадок и небольшого количества воды. У них высокая температура кипения, хорошие вязкостные и удовлетворительные смазывающие свойства.

Основным недостатком гликолевых жидкостей является гигроскопичность (склонность поглощать воду из атмосферы). Чем больше воды растворено в тормозной жидкости, тем ниже ее температура кипения, больше вязкость при низких температурах, хуже смазываемость деталей и сильнее коррозия металлов.

Отечественная тормозная жидкость «Нева» имеет температуру кипения не ниже +195 градусов и окрашена в светло-желтый цвет.

Гидротормозные жидкости «Томь» и «Роса» по свойствам и цвету аналогичны «Неве», но имеют более высокие температуры кипения. У жидкости «Томь» эта температура составляет +207 градусов, а у жидкости «Роса» +260 градусов. С учетом гигроскопичности при содержании влаги 3.5% фактические температуры кипения для этих жидккостей равны соответственно +151 и +193 градусов, что превосходит аналогичный показатель (+145) для жидкости «Нева».

В России нет единого государственного или отраслевого стандарта, регламентирующего показатели качества тормозных жидкостей. Все отечественные производители ТЖ работают по собственным ТУ, ориентируясь на нормы, принятые в США и странах Западной Европы. (стандарты SAE J1703 (SAE – Общество автомобильных инженеров (США), ISO (DIN) 4925 (ISO (DIN) – Международная организация по стандартизациии FMVSS №116 (FMVSS – Федеральный стандарт США по безопасности автомобилей).

Наиболее популярными на данный момет являются отечественные и импортные гликолевые жидкости, классифицируемые по температуре кипения и по вязкости в соответствии с нормами DOT – Department of Transportation (Министерство транспорта, США).

Различают температуру кипения «сухой» жидкости (не содержащей воды) и увлажненной (с содержанием воды 3,5%). Вязкость определяют при двух значениях температуры: +100°C и –40°C.

Стандарт	Точка кипения (свежая /сухая)	Точка кипения (старая / мокрая)	Вязкость при 400оС	Цвет	Основа
DOT 3	205 оС	140 оС	1500	бесцветная или янтарная	Полиалкилен гли оль
DOT 4	230 оС	155 оС	1800	бесцветная или янтарная	борная кислота / гликоль
DOT 4+	260 оС	180 оС	1200 1500	бесцветная или янтарная	борная кислота / гликоль
DOT 5.1	260 оС	180 оС	900	бесцветная или янтарная	борная кислота / гликоль

DOT 3 – для относительно тихоходных автомобилей с барабанными тормозами или дисковыми передними тормозами;

DOT 4 – на современных быстроходных автомобилях с преимущественно диcковыми тормозами на всех колесах;

DOT 5.1 – на дорожных спортивных автомобилях, где тепловые нагрузки на тормоза значительно выше.

Силиконовые изготавливаются на основе кремний-органических полимерных продуктов. Их вязкость мало зависит от температуры, они инертны к различным материалам, работоспособны в диапазоне температур от –100 до +350°С и не адсорбируют влагу. Но их применение ограничивают недостаточные смазывающие свойства.

Основанные на силиконе жидкости несовместимы с другими

Силиконовые жидкости класса DOT 5 следует отличать от полигликолевых DOT 5.1, так как сходство наименований может привести к путанице.

Для этого на упакове дополнительно обозначают:

ДОТ 5 – SBBF («silicon based brake fluids» — тормозная жидкость, основанная на силиконе).

DOT 5.1 – NSBBF («non silicon based brake fluids» — тормозная жидкость, не основанная на силиконе).

Жидкости класса DOT 5 на обычных транспортных средствах практически не применяются.

Кроме основных показателей – по температуре кипения и величине вязкости, тормозные жидкости должны отвечать другим требованиям.

Воздействие на резиновые детали. Между цилиндрами и поршнями гидропривода тормозов установлены резиновые манжеты. Герметичность этих соединений повышается, если под воздействием тормозной жидкости резина увеличивается в объеме (для импортных материалов допускается расширение не более 10%). В процессе работы уплотнения не должны чрезмерно разбухать, давать усадку, терять эластичность и прочность.

Воздействие на металлы. Узлы гидропривода тормозов изготавливаются из различных металлов, соединенных между собой, что создает условия для развития электрохимической коррозии. Для ее предотвращения в тормозные жидкости добавляют ингибиторы коррозии, защищающие детали из стали, чугуна, алюминия, латуни и меди.

Смазывающие свойства. Смазывающие свойства тормозной жидкости определяют износ рабочих поверхностей тормозных цилиндров, поршней и манжетных уплотнений.

Термостабильность. Тормозные жидкости в интервале температур от, минус 40 до, плюс 100°C должны сохранять исходные свойства (в определенных пределах), противостоять окислению, расслаиванию, а также образованию осадков и отложений.

Гигроскопичность. Склонность тормозных жидкостей на полигликолевой основе поглощать воду из окружающей среды. Чем больше воды растворено в ТЖ, тем ниже ее температура кипения, ТЖ раньше закипает, сильнее густеет при низких температурах, хуже смазывает детали, а металлы в ней корродируют быстрее.

На современных автомобилях, в силу целого ряда преимуществ, применяются в основном гликолевые тормозные жидкости. К сожалению, за год они могут «впитать» до 2-3% влаги и их нужно периодически заменять, не дожидаясь, когда состояние приблизится к опасному пределу. Периодичность замены указывается в инструкции по эксплуатации автомобиля и обычно составляет от 1 до 3 лет или 30-40 тыс.км.

Гидровакуумный усилитель тормозов

Работа гидровакуумного усилителя основана на использовании энергии разрежения во впускном трубопроводе двигателя, благодаря чему создается дополнительное давление жидкости в системе гидропривода тормозов. Это позволяет при сравнительно небольших усилиях на тормозной педали получать значительные усилия в тормозных механизмах колес, оборудованных такой системой привода. Гидровакуумные усилители применяют на легковых автомобилях, а также на грузовых.

Основными частями гидровакуумного усилителя (рис. 5) являются цилиндр 9 с клапаном управления и камера 15. Гидроусилитель соединен соответствующими трубопроводами с главным тормозным цилиндром 13, впускным трубопроводом 14 двигателя и разделителем 12 тормозов. Камера 15 состоит за штампованного корпуса и крышки, между которыми зажата диафрагма 16. Она жестко соединена со штоком 10 поршня 11 и отжимается конической пружиной 1 в исходное положение после растормаживания. В поршне 11 имеется запорный шариковый клапан. Сверху на корпусе цилиндра расположен корпус 6 клапана 7 управления. Поршень 8 жестко соединен с клапаном 7, закрепленном на диафрагме 4. Внутри корпуса 6 размещен вакуумный клапан 3 и связанный с ним с помощью штока атмосферный клапан 2. Полости I и II клапана сообщаются соответственно с полостями III и IV камеры, которая через запорный клапан соединена с впускным трубопроводом двигателя.

При отпущенной педали и работающем двигателе в полостях камеры существует разрежение и под действием пружины 1 все детали гидроцилиндра находятся в левом крайнем положении.

В момент нажатия на педаль тормоза жидкость от главного тормозного цилиндра 13 перетекает через шариковый клапан в поршне 11 усилителя к тормозным механизмам колес. По мере повышения давления в системе поршень 8 клапана управления поднимается, закрывая вакуумный клапан 3 и открывая атмосферный клапан 2.

Рис. 5 — Гидровакуумный усилитель автомобиля ГАЗ-24 «Волга»

При этом атмосферный воздух начинает проходить через фильтр 5 в полость IV, уменьшая в ней разрежение. Поскольку в полости III разрежение продолжает сохраняться, разность давлений перемещает диафрагму 16 сжимая пружину 1 и через шток 10 действуя на поршень 11. При этом на поршень усилителя начинают действовать две силы: давление жидкости от главного тормозного цилиндра и давление со стороны диафрагмы, которые усиливают эффект торможения.

При отпускании педали давление жидкости на клапан управления снижается, его диафрагма 4 прогибается вниз и открывает вакуумный клапан 3, сообщая полости 111 и IV. Давление в полости IV падает, и все подвижные детали камеры и цилиндра перемещаются влево в исходное положение, происходит растормаживание. Если гидроусилитель неисправен, привод будет действовать только от педали главного тормозного цилиндра с меньшей эффективностью.

Пневматический привод тормозов

Принцип действия пневматического привода тормозов.

Тормозную систему с пневматическим приводом применяют на большегрузных грузовых автомобилях и больших автобусах. Тормозное усилие в пневматическом приводе создается воздухом, поэтому при торможении водитель прикладывает к тормозной педали небольшое усилие, управляющее только подачей воздуха к тормозным механизмам. По сравнению с гидравлическим приводом пневмопривод имеет менее жесткие требования к герметичности всей системы, так как небольшая утечка воздуха при работе двигателя восполняется компрессором. Однако сложность конструкции приборов пневмопривода, их габаритные размеры и масса значительно выше, чем у гидропривода. Особенно усложняются системы пневмопривода на автомобилях, имеющих двухконтурную или многоконтурную схемы. Такие пневмоприводы применяют, например, на автомобилях МАЗ, ЛАЗ, КамАЗ и ЗИЛ-130 (с 1984 г.).

Сущность двухконтурной схемы пневмопривода автомобилей МАЗ состоит в том, что все приборы пневмопривода соединены в две независимые ветви для передних и задних колес. На автобусах ЛАЗ также применены два контура привода, действующие от одной педали через два тормозных крана на колесные механизмы передних и задних колес раздельно. Этим повышается надежность пневмопривода и безопасность движения в случае выхода из строя одного контура.

Наиболее простую схему имеет пневмопривод тормозов на автомобиле ЗИЛ-130 (рис.6) выпуска до 1984 г… В систему привода входят компрессор 1, манометр 2, баллоны 3 для сжатого воздуха, задние тормозные камеры 4, соединительная головка 5 для соединения с тормозной системой прицепа, разобщительный кран 6, тормозной кран 8, соединительные трубопроводы 7 и передние тормозные камеры 9.

При работе двигателя воздух, поступающий в компрессор через воздушный фильтр, сжимается и направляется в баллоны, где находится под давлением. Давление воздуха устанавливается регулятором давления, который находится в компрессоре и обеспечивает его работу вхолостую при достижении заданного уровня давления. Если водитель производит торможение, нажимая на тормозную педаль, то этим он воздействует на тормозной кран, открывающий поступление воздуха из баллонов в тормозные камеры колесных тормозов.

Для наблюдения за работой пневматического тормозного привода и своевременной сигнализации о его состоянии и возникающих неисправностях в кабине на щитке приборов имеются пять сигнальных лампочек, двухстрелочный манометр, показывающий давление сжатого воздуха в ресиверах двух контуров (I и II) пневматического привода рабочей тормозной системы, и зуммер, сигнализирующий об аварийном падении давления сжатого воздуха в ресиверах любого контура тормозного привода.

Рис. 6 — Схема пневмопривода тормозов автомобиля ЗИЛ-130

Тормозные камеры поворачивают разжимные кулаки колодок, которые разводятся и нажимают на тормозные барабаны колес, производя торможение.

При отпускании педали тормозной кран открывает выход сжатого воздуха из тормозных камер в атмосферу, в результате чего стяжные пружины отжимают колодки от барабанов, разжимный кулак поворачивается в обратную сторону и происходит растормаживание. Манометр, установленный в кабине, позволяет водителю следить за давлением воздуха в системе пневматического привода.

На автомобилях ЗИЛ-130 начиная с 1984 г. введены изменения в конструкцию тормозной системы, которые удовлетворяют современным требованиям безопасности движения. С этой целью в пневматическом тормозном приводе использованы приборы и аппараты тормозной системы автомобилей КамАЗ.

Привод обеспечивает работу тормозной системы автомобиля в качестве рабочего стояночного и запасного тормозов, а также выполняет аварийное растормаживание стояночного тормоза, управление тормозными механизмами колес прицепа и питание других пневматических систем автомобиля.

Устройство и работа стояночной, вспомогательной и запасной тормозных систем

Вспомогательная тормозная система

Рис. 7 — Механизм вспомогательной тормозной системы: 1 — корпус; 2 — рычаг поворотный; 3 — заслонка; 4 — вал

Механизм вспомогательной тормозной системы (рис. 293). В приемных трубах глушителя установлены корпус 1 и заслонка 3, закрепленная на валу 4. На валу заслонки закреплен также поворотный рычаг 2, соединенный со штоком пневмоцилиндра. Рычаг 2 и связанная с ним заслонка 3 имеют два положения. Внутренняя полость корпуса сферическая. При выключении вспомогательной тормозной системы заслонка 3 устанавливается вдоль потока отработавших газов, а при включении — перпендикулярно потоку, создавая определенное противодавление в выпускных коллекторах. Одновременно прекращается подача топлива. Двигатель начинает работать в режиме компрессора.

Управляется стояночная тормозная система рукой водителя через рычаг ручного тормоза. При отказе одного контура рабочей тормозной системы стояночная тормозная система может использоваться как аварийная совместно с исправным контуром рабочей тормозной системы.

Устройство стояночной тормозной системы на примере автомобиля БЕЛАЗ 75483.

Стояночная тормозная система состоит из тормозного механизма колодочного типа с тормозным цилиндром и крана управления. В системе установлен датчик, включающий сигнальную лампу на панели приборов в кабине. Тормозной механизм стояночной тормозной системы установлен на валу главной передачи заднего моста и блокирует только ведущие колеса. Пневматический привод стояночной тормозной системы запитан от ресивера. При повороте рукоятки крана в положение «расторможено» воздух из ресивера и кран управления поступает в штоковую полость цилиндра. Поршень цилиндра перемещается, сжимая пружины, поворачивает регулировочный рычаг вместе с разжимным кулаком и разблокирует тормозной механизм. Давление воздуха в полости цилиндра, а следовательно, и перемещение поршня зависит от угла поворота рукоятки крана управления, что позволяет регулировать эффективность стояночной тормозной системы при использовании ее в качестве аварийной при торможении движущегося самосвала.

Тормозной механизм стояночной тормозной системы (рис.8) колодочного типа с двумя внутренними колодками, установлен на валу главной передачи заднего моста и блокирует только ведущие колеса.

Рис. 8 Тормозной механизм стояночной тормозной системы:

1 — главная передача; 2 — тормозная колодка; 3 — щиток; 4 — ведущий вал главной передачи; 5 — палец крепления пружины; 6 — цилиндр тормозного механизма; 7 — кронштейн; 8 — разжимной кулак; 9 — верхняя стяжная пружина; 10 — суппорт; 11 — ось колодок; 12 — нижняя стяжная пружина; 13 — барабан тормозного механизма; 14, 20 — упорные кольца; 15, 21, 25 — шайбы; 16 — болт; 17 — фланец; 18 — пружинные шайбы; 19 — болт крепления барабана и карданного вала; 22 — уплотнительное кольцо; 23 — масленка; 24 — регулировочный рычаг;

Две тормозные колодки 2 с приклепанными тормозными накладками опираются на общую ось 11. Стяжной пружиной 9 колодки прижаты к разжимному кулаку 8, а пружиной 12 — к оси 11. На валу разжимного кулака на шлицах закреплен регулировочный рычаг 24, который соединен со штоком цилиндра тормозного механизма.При затормаживании самосвала сжатый воздух из цилиндра тормозного механизма через кран управления выходит в атмосферу, и усилием пружин тормозного цилиндра регулировочный рычаг поворачивается вместе с разжимным кулаком, который прижимает колодки к барабану, закрепленному на ведущей шестерне главной передачи заднего моста. Тормозной механизм блокирует вращающиеся элементы трансмиссии с картером передачи.

Перечень возможных неисправностей тормозной системы

Признаки неисправности	Причина неисправности	Способ устранения неисправности
Педаль тормоза проваливается и пружинит	Воздух в тормозной системе	Удалить воздух из тормозной системы автомобиля
В расширительном бачке мало тормозной жидкости	Долить тормозную жидкость в расширительный бачок. Удалить воздух из тормозной системы
Образование пузырьков пара. Проявляется при большой нагрузке на тормоза	Заменить тормозную жидкость. Удалить воздух из тормозной системы автомобиля.
Повышенный свободный ход педали тормоза	Частичный или полный износ тормозных колодок, тяжелый ход установочного механизма	Обеспечить легкость хода установочного механизма или заменить тормозные колодки автомобиля
Повреждение манжеты в главном тормозном или в одном из колесных цилиндров	Заменить поврежденные детали
Отказ одного тормозного контура	Проверить утечки тормозной жидкости в тормозных контурах
Повышенные люфты подшипников колес	Заменить подшипники колес
Боковое биение или выход из допуска по толщине тормозного диска	Проверить биение и толщину. Диск проточить или заменить
Тормозной суппорт не параллелен тормозному диску	Проверить поверхности тормозного суппорта
Попадание воздуха в тормозную систему	Удалить воздух из тормозной системы
Несоответствующие тормозные колодки	Заменить тормозные колодки на рекомендованные заводом-изготовителем
Негерметична тормозная система	Проверить герметичность тормозной системы
Не функционирует устройство установки тормозных колодок (для барабанных тормозов)	Обеспечить легкость хода установочного механизма
Снижение эффекта торможения, жесткая педаль тормоза	Утечки в трубопроводе	Подтянуть крепления или заменить трубки
Повреждение манжет в колесных или в главном тормозном цилиндрах	Заменить манжеты, внутренние детали главного тормозного цилиндра или сам цилиндр.
При торможении автомобиль уводит в одну сторону	Неправильное давление в шинах	Проверить давление в шинах и откорректировать
Односторонний износ шин	Заменить изношенные шины
Замаслены накладки тормозных колодок	Заменить накладки тормозных колодок
Различный материал накладок тормозных колодок на одной оси	Заменить тормозные колодки. Установить; тормозные колодки, пригодные для данной модели автомобиля
Повреждение поверхностей накладок тормозных колодок	Заменить накладки
Загрязнение шахт тормозных суппортов	Очистить посадочные и направляющие шахты колодок в тормозном суппорте
Коррозия цилиндра суппорта	Заменить суппорт
Неравномерный износ тормозных колодок	Заменить тормозные колодки (на обоих колесах)
Загрязнение или повреждение направляющих пальцев суппортов	Заменить направляющие пальцы
Нарушена геометрия заднего моста	Произвести обмер ходовой части
Дефект амортизаторов	Проверить и, если требуется, заменить амортизаторы
Колодки суппорта изношены или затвердели	Заменить тормозные колодки суппорта
Приржавели поршни в колесных тормозных цилиндрах (для барабанных тормозов)	Заменить колесные тормозные цилиндры
Разогрев тормозов в движении	Засорено компенсационное отверстие в главном тормозном цилиндре	Очистить цилиндр, заменить внутренние детали
Мал зазор между тягой и поршнем главного тормозного цилиндра	Проверить зазор
Засорено дроссельное отверстие в специальном клапане избыточного давления в главном тормозном цилиндре	Очистить цилиндр, заменить внутренние детали. Заменить тормозную жидкость.
Разбухание резиновых деталей из-за использования тормозной жидкости не рекомендованного сорта	Отремонтировать или заменить главный тормозной цилиндр. Заменить тормозную жидкость.
Сломана распорная пружина	Заменить распорную пружину
Ослабли возвратные пружины тормозных колодок (для барабанных тормозов)	Заменить возвратные пружины
Не отпущен рычаг ручного тормоза	Отрегулировать ручной тормоз или заменить трос ручного тормоза
Подтормаживание колес	Засорено компенсационное отверстие в главном тормозном цилиндре	Очистить цилиндр, заменить внутренние детали
Мал зазор между тягой и поршнем главного тормозного цилиндра	Проверить зазор
Стук тормозов	Несоответствующие тормозные колодки	Заменить тормозные колодки на рекомендованные заводом-изготовителем
Частичная коррозия тормозных дисков	Тщательно отшлифовать тормозные диски
Боковое биение тормозных дисков	Проточить или заменить тормозные диски
Овальность тормозного барабана	Расточить или заменить тормозной барабан
Накладки тормозных колодок не отделяются от тормозного диска, колесо тяжело проворачивается рукой	Коррозия цилиндра тормозного суппорта	Отремонтировать или заменить тормозной суппорт
Неравномерный износ тормозных колодок	Несоответствующие тормозные колодки	Заменить тормозные колодки на рекомендованные заводом-изготовителем
Загрязнение тормозного суппорта	Очистить шахты тормозного суппорта
Тяжелый ход поршней	Проверить установку поршней
Негерметична тормозная система	Проверить тормозную систему
Повреждение пыльников	Заменить пыльники
Разбухание резинового кольца поршня	Отремонтировать суппорт или колесный цилиндр
Клинообразный износ тормозных колодок	Тормозной диск не параллелен тормозному суппорту	Проверить плоскости установки тормозного суппорта
Коррозия в тормозном суппорте	Очистить тормозной суппорт
Неправильная работа поршня	Проверить установку поршней
Скрип тормозов	Зачастую зависит от климатических воздействий (влажность)	Ничего не делать, если скрип появляется после долгой стоянки автомобиля в условиях повышенной влажности, а затем пропадает после первых торможений
Несоответствующие тормозные колодки	Заменить тормозные колодки. Установить тормозные колодки, рекомендованные для данной модели автомобиля
Тормозной диск не параллелен тормозному суппорту	Проверить плоскости установки тормозного суппорта
Загрязнение тормозного суппорта	Очистить шахты тормозного суппорта
Ослабление распорных пружин	Заменить распорные пружины
Велик люфт колесных подшипников	Заменить колесные подшипники
Коррозия края тормозного диска	Обработать или заменить тормозные диски
Отделение накладки тормозной колодки	Заменить тормозные колодки
Овальность тормозного барабана (для барабанных тормозов)	Расточить или заменить тормозной барабан
Загрязнение тормозного барабана	Очистить и проверить тормозной барабан
Снижение эффекта торможения несмотря на высокое усилие на педаль	Замаслены накладки тормозных колодок	Заменить накладки
Несоответствующие тормозные колодки	Заменить тормозные колодки на рекомендованные заводом-изготовителем
Дефект усилителя тормозов	Проверить усилитель
Износ накладок тормозных колодок	Заменить тормозные колодки
Отказ одного из тормозных контуров	Проверить герметичность тормозной системы
Пульсация тормозов	Функционирование АБС	Нормально, ничего не предпринимать
Повышенное биение или отклонение от нормальной толщины тормозного диска	Проверить биение и толщину. Диск обточить или заменить.
Тормозной диск не параллелен тормозному суппорту	Проверить плоскость установки тормозного суппорта
Велик люфт колесных подшипников	Заменить колесные подшипники
Недостаточная эффективность стояночного тормоза	Увеличен свободный ход тормозных колодок или тросов	Отрегулировать стояночный тормоз автомобиля
Замаслены тормозные колодки	Заменить тормозные колодки
Коррозия распорного замка или тросов	Установить новые детали
Нарушение регулировки тросов стояночного тормоза	Отрегулировать тросы стояночного тормоза автомобиля

Список источников

1) tezcar.ru

2) trackbus.ru

3) bibliotekar.ru

www.ronl.ru

Система безопасности автомобиля — реферат

Введение

В данном реферате рассмотрена тема системы безопасности автомобиля. Считается, что эта тема актуальна в наше время, так как, согласно статистике, порядка 80–85% всех дорожно-транспортных происшествий приходятся на долю автомобилей. Именно поэтому автопроизводители, при разработке конструкции авто, уделяют максимум внимания его безопасности – ведь от безопасности отдельно взятого автомобиля напрямую зависит и общая безопасность движения на дорогах.

Целью реферата является ознакомление читателя с системой безопасности автомобиля, ее развитием, появлением новых систем и доведение до каждого читающего суть каждой системы.

Современные системы безопасности предусматривают активную и пассивную безопасность. Активная безопасность включает в себя целый ряд устройств: антиблокировочную систему колес (АБС), противобуксовочные и противозаносные системы, электронный распределитель тормозных сил (РТС), электронная блокировка дифференциала (ЭБД), система контроля дистанции при парковке, адаптивный круиз-контроль. Очень важно рассмотреть их на рисунках и схемах понять устройство, принцип действия и назначение каждой системы. Пассивная безопасность включает в себя кузов, ремни безопасности, подушки безопасности, подголовники, травмобезопасный рулевой механизм. Реферат также разъясняет их предназначение, устройство и принцип работы на примере схем и рисунков. Прогресс не стоит на месте и с каждым днем все системы совершенствуются и развиваются. На примере автомобилей Volvo, Audi и Mercedes-Benz расматривается как внедрение новых технологий позволяет сделать автомобиль еще более безопасным.

Благодаря поставленной цели я хочу показать, как важна система безопасности автомобиля, которая помогает водителю обезопасить свою жизнь и жизнь пассажиров в непростых условиях современных дорог, а также предотвратить ситуацию возникновения ДТП.

Первые шаги на пути к автомобильной безопасности.

По мере развития автомобилестроения, автомобильной безопасности уделяли все больше и больше внимания. На первых порах автомобиль обзавелся яркими ацетиленовыми фарами и примитивной тормозной системой (колодочная). Данная тормозная система не подходила для резиновых шин, поэтому на машины вскоре стали устанавливать сначала ленточные тормоза, а потом и барабанные (которые срабатывали только на задних колесах). Только с 1910-го года появляется тормозная система на все четыре колеса.

По мере возрастания мощности автомобильных двигателей, появляются различные автомобильные устройства и системы, помогающие и облегчающие вождение машины, а также, исключающие многие опасные ситуации на дороге. Речь идет о дворниках, зеркалах заднего вида, противотуманных фарах, которые впервые появились на модели "Cadillac" 1938 года. Первыми поворотниками "обзавелись" автомобили фирмы Buick в 1939 году. Инженерами компании "Volvo" в 1944 году было разработано многослойное ветровое стекло, которое выдерживало сильные столкновения и не рассыпалось на осколки.

После внедрения в автомобильную промышленность гидравлических, а также электрических систем многие автопроизводители начали активно задействовать новые системы безопасности. К примеру, в 1921 году автомобили стали оснащаться гидравлическими тормозами, а в 1923 году на моделях "Renault" появился усилитель тормозной системы. Двухконтурную тормозную систему впервые стали использовать на автомобилях марки "Volvo" в 1966 году.

Разработанные Джоном Бойдлом Данлопом надувные шины из каучука значительно повысили комфортабельность поездок на машине. Салон стал более удобным, а сам автомобиль стал демонстрировать более плавный и надежный ход, управляемость заметно возросла. В 1904 году, благодаря стараниям компании "Continental", появляются рельефные покрышки, а спустя 42 года, "Michelin" начали выпуск шин с радиальным расположением нитей корда. Такой вариант покрышек активно используется в наши дни.

Активная безопасность автомобиля

Активная безопасность автомобиля – это совокупность его конструктивных и эксплуатационных свойств, направленных на предотвращение и снижение вероятности аварийной ситуации на дороге.

В число систем активной безопасности автомобиля входят:

Антиблокировочная система тормозов –система, основной задачей которой является предотвращение блокировки затормаживаемых колес автомобиля, сохранение его курсовой устойчивости и управляемости. Сегодня необходимость ее применения на современных легковых автомобилях признана подавляющим большинством автопроизводителей. Наличие АБС на автомобиле избавляет его водителя от необходимости постоянно контролировать тормозное усилие на педали во избежание блокировки, а следовательно и снижения эффективности торможения колес автомобиля. Эту задачу берет на себя электронный блок АБС, который анализирует сигналы, поступающие от датчиков скорости вращения колес, и через гидромодулятор воздействует на рабочие тормозные механизмы автомобиля

Принцип действия системы

На автомобилях, оборудованных тормозной системой обычного типа, резкое выжимание педали тормоза приводит к блокировке колес. При этом нарушается сцепление протектора с дорожным покрытием, и автомобиль может пойти юзом, теряя управляемость. Система АВС предотвращает преждевременную блокировку колес, непрерывно управляя скоростью их вращения во время торможения за счет модуляций давления гидравлической жидкости в каждом из тормозных механизмов.

ASR (Antriebs-Schlupf-Regelung) – противобуксовочная система (ПБС) – система, которая контролирует уровень проскальзывания ведущих колес автомобиля, не допуская их пробуксовки в процессе разгона. Когда излишний крутящий момент приводит к проскальзыванию одного или обоих ведущих колес, ПБС воздействует на системы управления силовым агрегатом, снижая частоту вращения двигателя и повышая силу тяги на ведущих колесах автомобиля.

Принцип действия системы

EBV (Elektronishe Bremskraftverteilung) – электронный распределитель тормозных сил (РТС).

Принцип действия

EDS (Elektronische Differentialsperre) – электронная блокировка дифференциала (ЭБД)

Принцип действия системы

ADK (Abstandsdistanzkontrolle)

myunivercity.ru

Смотрите также

..:::Новинки:::..

Windows Commander 5.11 Свежая версия.

Новая версия
IrfanView 3.75 (рус)

Обновление текстового редактора TextEd, уже 1.75a

System mechanic 3.7f
Новая версия

Обновление плагинов для WC, смотрим :-)

Весь Winamp
Посетите новый сайт.

WinRaR 3.00
Релиз уже здесь

PowerDesk 4.0 free
Просто - напросто сильный upgrade проводника.

..:::Счетчики:::..