Stabdžių sistemų tipai: būgninių ir diskinių stabdžių veikimo principas

Stabdžių sistema skirta valdyti automobilio greitį, jį sustabdyti ir ilgą laiką išlaikyti vietoje, naudojant stabdymo jėgą tarp rato ir kelio. Stabdymo jėgą gali sukurti rato stabdys, transporto priemonės variklis (vadinamas varikliu), hidraulinis arba elektrinis retarderis transmisijoje.

Norint įgyvendinti šias funkcijas, automobilyje sumontuotos šių tipų stabdžių sistemos:

• Veikianti stabdziu sistema. Užtikrina kontroliuojamą lėtėjimą ir transporto priemonės stabdymą.
• Atsarginė stabdžių sistema. Naudojamas sugedus ir sutrikus veikiančiai sistemai. Ji atlieka panašias funkcijas kaip ir darbo sistema. Atsarginė stabdžių sistema gali būti įdiegta kaip speciali autonominė sistema arba kaip darbinės stabdžių sistemos dalis (viena iš stabdžių pavaros grandinių).
• Stovėjimo stabdžių sistema. Sukurtas taip, kad ilgai laikytų automobilį vietoje.

Stabdžių sistema yra pati svarbiausia priemonė, užtikrinanti aktyvų automobilio saugumą. Automobiliuose ir daugelyje sunkvežimių stabdžių sistemos efektyvumui ir stabdymo stabilumui padidinti naudojami įvairūs įrenginiai ir sistemos.

Kaip veikia stabdžių sistema

Paspaudus stabdžių pedalą, apkrova perkeliama į stiprintuvą, o tai sukuria papildomą jėgą pagrindiniam stabdžių cilindrui. Pagrindinis stabdžių cilindro stūmoklis siurbia skystį vamzdžiais į ratų cilindrus. Tai padidina skysčio slėgį stabdžių pavaroje. Ratų cilindrų stūmokliai perkelia stabdžių trinkeles į diskus (būgnelius).

Tolesnis spaudimas pedalui padidina skysčio slėgį ir įsijungia stabdžiai, o tai sulėtina ratų sukimąsi ir stabdymo jėgų atsiradimą padangų sąlyčio su keliu taške. Kuo didesnė jėga veikiama stabdžių pedalą, tuo greičiau ir efektyviau stabdomi ratai. Skysčio slėgis stabdant gali siekti 10-15 MPa.

Pasibaigus stabdymui (atleidus stabdžių pedalą), pedalas, veikiamas grįžtamosios spyruoklės, pasislenka į pradinę padėtį. Pagrindinio stabdžių cilindro stūmoklis pasislenka į pradinę padėtį. Spyruokliniai elementai atitolina trinkeles nuo diskų (būgnų). Stabdžių skystis iš ratų cilindrų vamzdynais patenka į pagrindinį stabdžių cilindrą. Slėgis sistemoje krenta.

Stabdžių sistemų tipai

Stabdžių sistema sujungia stabdžių mechanizmą ir stabdžių pavarą. Stabdžių mechanizmas skirtas sukurti stabdymo momentą, reikalingą automobiliui sulėtinti ir sustabdyti. Ant automobilių montuojami frikciniai stabdžių mechanizmai, kurių veikimas pagrįstas trinties jėgų panaudojimu. Darbinės sistemos stabdžių mechanizmai montuojami tiesiai į ratą. Stovėjimo stabdys gali būti už pavarų dėžės arba pavarų dėžės.

Priklausomai nuo frikcinės dalies konstrukcijos, yra būgnas ir diskas stabdžių mechanizmai.

Stabdžių mechanizmas susideda iš besisukančios ir fiksuotos dalies. Kaip besisukanti dalis būgno mechanizmas naudojamas stabdžių būgnas, fiksuota dalis - stabdžių kaladėlės arba juostos.

besisukanti dalis disko mechanizmas atstovaujama stabdžių disku, fiksuota - stabdžių kaladėlėmis. Šiuolaikinių lengvųjų automobilių priekinėse ir galinėse ašyse paprastai montuojami diskiniai stabdžiai.

Kaip veikia būgniniai stabdžiai

Pagrindinės būgninių stabdžių vidinės dalys yra:

1. Stabdžių būgnas. Elementas, pagamintas iš didelio stiprumo ketaus lydinių. Jis montuojamas ant stebulės arba atraminio veleno ir tarnauja ne tik kaip pagrindinė kontaktinė dalis, kuri tiesiogiai sąveikauja su trinkelėmis, bet ir kaip korpusas, kuriame sumontuotos visos kitos dalys. Vidinė stabdžių būgno dalis yra šlifuota, kad stabdymas būtų efektyvus.
2. Trinkelės. Skirtingai nuo diskinių stabdžių trinkelių, būgninių stabdžių trinkelės yra pusapvalės. Jų išorinė dalis padengta specialia asbesto danga. Jei stabdžių trinkelės yra sumontuotos ant poros galinių ratų, tada viena iš jų taip pat yra prijungta prie stovėjimo stabdžio svirties.
3. Įtempimo spyruoklės. Šie elementai tvirtinami prie viršutinės ir apatinės trinkelių dalių, neleidžiant joms judėti skirtingomis kryptimis tuščiąja eiga.
4. Stabdžių cilindrai. Tai specialus korpusas iš ketaus, kurio abiejose pusėse sumontuoti darbiniai stūmokliai. Juos įjungia hidraulinis slėgis, atsirandantis vairuotojui paspaudus stabdžių pedalą. Papildomos stūmoklių dalys yra guminiai sandarikliai ir vožtuvas, skirtas pašalinti grandinėje įstrigusį orą.
5. Apsauginis diskas. Dalis yra stebulėje montuojamas elementas, prie kurio tvirtinami stabdžių cilindrai ir trinkelės. Jų tvirtinimas atliekamas naudojant specialius spaustukus.
6. Savaiminio judėjimo mechanizmas. Mechanizmo pagrindas – specialus pleištas, gilėjantis susidėvėjus stabdžių kaladėlėms. Jo paskirtis – užtikrinti nuolatinį trinkelių prispaudimą prie būgno paviršiaus, nepaisant jų darbinių paviršių susidėvėjimo.

**Mūsų išvardyti komponentai yra visuotinai priimtini. Juos naudoja dauguma pagrindinių gamintojų. Yra keletas dalių, kurias kai kurios įmonės montuoja privačiai. Tokie, pavyzdžiui, yra trinkelių atnešimo mechanizmas, visokios tarpinės ir pan.

Veikimo principas: vairuotojas, jei reikia, paspaudžia pedalą, padidindamas slėgį stabdžių grandinėje. Hidraulika spaudžia pagrindinio cilindro stūmoklius, kurie įjungia stabdžių trinkeles. Jie „nukrypsta“ į šonus, ištempdami sukabinimo spyruokles, ir pasiekia sąveikos taškus su darbiniu būgno paviršiumi. Dėl šiuo atveju atsirandančios trinties mažėja ratų sukimosi greitis, o automobilis sulėtėja. Bendras būgninių stabdžių veikimo algoritmas atrodo būtent taip. Nėra reikšmingų skirtumų tarp sistemų su vienu ir dviem stūmokliais.

Būgninių stabdžių privalumai ir trūkumai

Tarp privalumai Būgnų sistemą galima išskirti dizaino paprastumu, dideliu trinkelių ir būgno sąlyčio plotu, maža kaina, santykinai maža šilumos gamyba ir galimybe naudoti nebrangų stabdžių skystį su žema virimo temperatūra. Taip pat tarp teigiamų aspektų yra uždara konstrukcija, apsauganti mechanizmą nuo vandens ir nešvarumų.

Būgninių stabdžių trūkumai:

• lėtas atsakas;
• veikimo nestabilumas;
• bloga ventiliacija;
• sistema veikia, kad sulūžtų, o tai riboja leistiną trinkelių slėgio jėgą ant būgno sienelių;
• dažnai stabdant ir didelėmis apkrovomis, dėl stipraus įkaitimo galima deformuotis būgnas.

Šiuolaikiniuose automobiliuose būgniniai stabdžiai naudojami vis rečiau. Iš esmės jie dedami ant galinių ratų biudžetiniuose modeliuose. Šiuo atveju jie taip pat naudojami stovėjimo stabdžiams įdiegti.

Tuo pačiu, padidinus būgno dydį, galima padidinti stabdžių sistemos galią. Tai paskatino plačiai naudoti būgninius stabdžius sunkvežimiuose ir autobusuose.

Kaip veikia diskiniai stabdžiai

Diskinių stabdžių mechanizmą sudaro besisukantis stabdžių diskas, dvi fiksuotos trinkelės, sumontuotos apkabos viduje iš abiejų pusių.

Šioje sistemoje ant apkabos sumontuotos trinkelės iš abiejų pusių prispaudžiamos prie stabdžių disko plokštumų, kuris prisukamas prie rato stebulės ir sukasi kartu su ja. Metalinės stabdžių trinkelės turi frikcinius antdėklus.

Suportas yra korpusas, pagamintas iš ketaus arba aliuminio laikiklio pavidalu. Jo viduje yra stabdžių cilindras su stūmokliu, kuris stabdymo metu prispaudžia trinkeles prie disko.

Laikiklis (apkabos) gali būti plūduriuojantis arba fiksuotas. Plaukiojantis laikiklis gali judėti išilgai kreiptuvų. Ji turi vieną stūmoklį. Fiksuoto dizaino apkaboje yra du stūmokliai, po vieną kiekvienoje disko pusėje. Toks mechanizmas gali stipriau prispausti trinkeles prie stabdžių disko ir dažniausiai naudojamas galinguose modeliuose.

Stabdžių diskai pagaminti iš ketaus, plieno, anglies ir keramikos. Ketaus diskai yra nebrangūs, pasižymi geromis trinties savybėmis ir gana dideliu atsparumu dilimui. Todėl jie dažniausiai naudojami.

Nerūdijantis plienas geriau toleruoja temperatūros pokyčius, tačiau prastesnės jo trinties savybės.

Lengvi anglies diskai pasižymi dideliu trinties koeficientu ir puikiu atsparumu karščiui. Tačiau juos reikia pašildyti, o jų kaina yra per didelė. Anglies stabdžių diskų taikymo sritis yra sportiniai automobiliai.

Keramika pagal trinties koeficientą yra prastesnė už anglies pluoštą, tačiau ji gerai veikia esant aukštai temperatūrai, turi didelį stiprumą ir atsparumą dilimui esant mažam svoriui. Pagrindinis tokių diskų trūkumas yra didelė kaina.

Diskinių stabdžių privalumai ir trūkumai

Diskinių stabdžių privalumai:

• mažesnis svoris, palyginti su būgno sistema;
• diagnozavimo ir priežiūros paprastumas;
• geresnis aušinimas dėl atviros konstrukcijos;
• stabilus veikimas plačiame temperatūrų diapazone.

Diskinių stabdžių trūkumai:

• didelis šilumos išsiskyrimas;
• papildomų stiprintuvų poreikis dėl riboto trinkelių ir disko kontakto ploto;
• santykinai greitas trinkelių susidėvėjimas;
• kaina yra didesnė nei būgno sistemos.