kocioni-sistemi.pdf

45
4/4/2009 J.U. Univerzitet u Tuzli Mašinski fakultet Mehatronika Mentor: Dr. sc. Sead Avdić red. prof Muhamed Herić III-18/04 SEMINARSKI RAD: KOČIONI SISTEMI

Upload: sike1977

Post on 26-Oct-2015

216 views

Category:

Documents


11 download

DESCRIPTION

sistemi za kocenje

TRANSCRIPT

Page 1: Kocioni-sistemi.pdf

4/4/2009

J.U. Univerzitet u Tuzli

Mašinski fakultet

Mehatronika

Mentor: Dr. sc. Sead Avdić red. prof

Muhamed Herić III-18/04

SEMINARSKI

RAD: KOČIONI SISTEMI

Page 2: Kocioni-sistemi.pdf

2

Sadržaj: Uvod: ....................................................................................................................................................... 3

1. 0 Sile kočnica ....................................................................................................................................... 4

1.1 Zakoni kočenja .................................................................................................................................. 5

1.2 Frikcioni kočioni sistemi ................................................................................................................... 9

1.3 Disk kočnice ...................................................................................................................................... 9

1.4 Doboš kočnice ................................................................................................................................. 12

1.5 Hidraulički kočioni sistemi.............................................................................................................. 14

1.6 Servohidrauličko kočioni sistemi .................................................................................................... 19

1.7 Brake by wire .................................................................................................................................. 25

1.7 Electronic Wedge Brakes ................................................................................................................ 29

1.8 Pneumatski kočioni sistemi ............................................................................................................. 33

1.9 ABS ................................................................................................................................................. 35

1.10 Simulacija ABS-a .......................................................................................................................... 37

Zaključak: ............................................................................................................................................... 44

Literatura: .............................................................................................................................................. 45

Page 3: Kocioni-sistemi.pdf

3

Uvod:

Kočioni sistemi predstavljaju jedan od najznačajnijih sistema u automobilu. Ono su

odgovorni za regulisanje brzine odnosno zaustavljene automobila. Otkaz kočionog sistema ja

najčešće koban po ljudski život pa i ne čudi što su velika sredstva uložena u razvoj ovih

sistema. Prvi kočioni sistemi su se javili davno prije prvog automobila. Prve kočione sistem

susrećemo kod zaprežnih vozila. Napredniji kočioni sistemi se prvi puta primjenjuju kod

željezničkog saobraćaja. Sa razvojem automobila razvijali su se i kočioni sistemi, od

prvobitnih čisto mehanički polužno upravljanim sistemima, preko servohidrauličkih do

današnjih potpuno električnih sistema kočenja. U ovom radu su objašnjeni osnovni elementi

koji čine jedan kočioni sistema, vrste kočionih sistema dok je kraj rada posvećen ABS-u i

simulaciji rada ABS-a.

Page 4: Kocioni-sistemi.pdf

4

1. 0 Sile kočnica

Operacija izvedena kočenjem je suprotna operaciji koja se izvodi dodavanjem gasa.

Prilikom ubrzavanja hemijska energija goriva se pretvara u kinetičku energiju a kod kočenja

kinetička energija se pretvara u toplotnu. Prilikom vožnje moment sa motora se prenosi do

točkova automobila i na taj način se ostvaruje kretanje, prilikom kočenja moment kočnica se

prenosi ponovo do točkova u cilju savladavanja momenta koji je došao od motora.

Kada kočnica počne da djeluje na disk, počine da se javlja sila koja nastoji da uspori auto i na

slici 1 je označena kao F. Inercija automobila koja djeluje iz centra gravitacije je označena

kao F1, nastoji da nastavi kretanje automobila i ima suprotno djelovanje od sile F. Sila inercije

je jednaka sili kočenja, te ove dvije sile prave spreg momenata i nastoje da dignu zadnje

točkove u zrak.

Slika 1. Sile koje djeluju na automobil

Pošto točkovi ostaju na zemlji dodatne sile moraju djelovati da bi se narušila jednakost

između sile inercije i sile kočenja, odnosno da bi se narušio moment sprega koji kako se vidi

sa slike djeluje u lijevu stranu. Moment sprega koji djeluje u desnu stranu javlja se od sile

koja duje normalno na podlogu između točkova i podloge, između prednjih točkova i podloge

javlja se sila koja pojačava ovaj moment a na zadnjim točkovima javlja se sila koja umanjuje

ovaj moment. Vrijednost momenta FF1=FxOG, a vrijednost QQ=QxSS, iz čega možemo

zaključiti što je veća vrijednost OG javljat će se veća inercijalna sila i automobilu će biti teže

zakočiti, a što je veća vrijednost SS automobilu će biti lakše zakočiti.

Kočioni sistemi imaju dva zahtjeva koji moraju da ispune, prvi je da omoguće potpuno

zaustavljanje vozila na pri što manjem pređenom putu, a drugi je da omogući održavanje

kontrole nad vozilom pri spuštanju niz velike nizbrdice. Prvi zahtjev se ispunjava pomoću

djelovanja velikog momenta na kočionog sistema, a drugi zahtjev se ispunjava gradnjom

takvih kočnica koji mogu da izvrše disipaciju velike količine toplotne energije bez velikog

podizanja temperature vozila. Postoje dva načina usporavanja vozila, prvi je pomoću

kočionog sistema koji čija je to i glavna namjena a drugi način jeste kočenje pomoću motora,

na način smanjivanja prenosnog odnosa u mjenjaču i omogućivanja da motor i vrši kočenje.

Prema vrti kočnice dijelimo na :

Frikcione kočnice

Hidrauličke i pneumatske

Električne kočnice

Page 5: Kocioni-sistemi.pdf

5

1.1 Zakoni kočenja

Može se reći da se sistem kočenja zasniva na tri zakona, zakonu poluga, zakonima

hidraulike i zakonima trenja. Na donjoj slici na kojoj je prikazana jedna jednostavna poluga,

sila F djeluje na lijevu stranu poluge. Lijeva strana je dva puta duže od desne strane uzimajući

za referencu oslonca. Računanjem momenta u osloncu prema slijedećim jednačinama

dobijamo:

Iz čega se vidi da je sila na desnoj strani dva puta veća od sile na lijevoj strani, te da zavisi od

udaljenosti najkraćeg rastojanja od mjesta oslonca da pravca djelovanja sile.

Slika 2. Princip pojačavanja sile pomoću poluge

Kod prvih kočnica korišteni su sistemi užadi i poluga za prenos sile sa papučice do kočionih

pločica, ti sistemi su bili veoma kratkog vijeka trajanja zbog habanja materijala, te su oni

zamijenjeni hidrauličkim prenosom snage. Kod hidrauličko prenosa sila se prenosi pomoću ne

stišljivog fluida koji je najčešće ulje. Kao i kod poluga i kod hidrauličkog prenosa vrši

pojačanje sile. Na slici 3 je prikazan jedan najjednostavniji hidraulički sistemi. Na slici su

prikazana dva klipa koja su postavljana u cilindre koji su spojeni vodovima. Ako na jedan klip

djelujemo silom, ta sila će se prenijeti, pomoću ne stišljivog fluida, do drugog klipa.

Slika 3. Princip prenosa snage hidraulikom

Ova zakonitost poznata je kao Pascalov zakon koji glasi: „Pritisak u zatvorenom statičkom

hidrauličkom sistemu je svugdje isti“. Te se upravo ova zakonitost koristi za pojačavanje sile

Page 6: Kocioni-sistemi.pdf

6

sa nožne papučice kod kočionih sistema. Na slici 4 je prikazan primjer pojačavana sile

pomoću ove zakonitosti.

Slika 4. Primjer pojačavanja sile i momenta pomoću hidraulike

Još jedan osobina hidrauličkih sistema jeste što je moguće bez velikih gubitaka prenositi silu

na udaljena mjesta, također je to moguće raditi na više mjesta. Ovim je omogućeno

ravnomjerno raspoređivanje kočione sile na sve točkove automobila.

Slika 5. Hidraulički prenos snage na više mjesta

Page 7: Kocioni-sistemi.pdf

7

Trenje je sila koja se protivi relativnom kretanju ili tendenciji prema takvom kretanju

dvaju površina u kontaktu. Nije osnovna sila, već je sačinjena od elektromagnetskih sila među

atomima. Kad se površine u dodiru kreću relativno jedna u odnosu na drugu, trenje između

dvaju objekata pretvara kinetičku energiju u toplotnu energiju. Upravo ova osobina koja se

javlja pri dvije površine u kontaktu iskorištena je za kočione sisteme. Trenje kod kočionih

sistema se javlja na mjestu kontakta između kočione pločice i kočionog diska ili doboša.

Slika 6. Sila trenja

Na slici 7 je prikazan način prenosa sile i njenog pojačanja pomoću načina objašnjenih u

ovom poglavlju.

Slika 7. Princip rada frikcionih kočnica

Sa slike se vidi da je udaljenost papučice od zgloba četiri puta veća od udaljenosti cilindra do

zgloba, tako da će sila sa papučice četiri puta povećati prije nego što se prenese na cilindar.

Također sa slike se vidi da je cilindra na kočnici tri puta veći od cilindra na papučici. Te pema

proračunu vidimo:

Page 8: Kocioni-sistemi.pdf

8

da se pomoću poluge sila poveća za četiri puta a pomoću hidrauličkih cilindara poveća za 9

puta, time ukupno nožnu silu pojačavamo za 36 puta. Te ako kažemo da nogom proizvodim

silu od 40 N (

) onda na disk kočnice djelujemo silom od

1440 N (što je oko 144 kg). Iz gore navedenog jednostavnog primjera vidi se efikasnog ovog

kočionog sistema.

Slika 8. P=F/A

Page 9: Kocioni-sistemi.pdf

9

1.2 Frikcioni kočioni sistemi

Većina kočionih sistema koji se susreću danas su frikcioni kočioni sistemi. Riječ

frikcioni potiče od Latinske riječi fricti, frictus što znači trljati, trati. Kočnice prenose silu na

točkove pomoću trenja, a točkovi prenose silu na cestu također pomoću trenja. Kočnica radi

trenjem između onog dijela vozila koje miruje i kočnog bubnja ili diska, koji se okreće

zajedno s kotačem. To trenja daje kočnu snagu potrebnu za smanjenje brzine vozila. Kočnice

pretvaraju kinetičku energiju vozila u toplinu, koju zrak odvodi u okolicu. Desetljećima su

automobili imali bubanj-kočnice na kojima trenje izazivaju kočne čeljusti, koje se otvaraju i

kočnom oblogom pritisnu uz kočni bubanj. Bubanj-kočnice s unutrašnjim čeljustima

upotrebljavaju se i danas, ali pretežno na stražnjim točkovima, dok su na prednjim točkovima

većinom disk-kočnice. Tlak papučice djeluje istodobno i jednakom snagom na sve četiri

kočnice, a ručna kočnica po pravilu djeluje samo na jedan par (obično stražnji) kotača i to je

prije svega kočnica za parkiranje. Važno je da kočnice osiguraju jednakomjerno kočenje.

Frikcione kočnice su uglavnom zastupljene u dva oblika: disk kočnice i doboš kočnice.

1.3 Disk kočnice

Disk kočnice su dobile ime po disku kao kočionom elementu. Disk kočnice se obično

nalaze na prednjem djelu vozila i predstavljaju glavne kočnice vozila kao što je prikazano na

slici 9. Disk-kočnice su manje sklone pregrijavanju nego bubanj-kočnice. Kočni disk je izvan

točka i u zračnom toku i stoga brže predaje toplinu. Upravo zato svi novi automobili imaju

disk kočnice bar na prednjim kotačima. Rad disk kočnice može se usporediti s radom

jednostavne kočnice na biciklu, gdje se pri kočenju pokretna kliješta gumenim kočnim

oblogama taru uz naplatak. I disk-kočnica automobila ima dvije klizne pločice, ali one ne

djeluju neposredno na kotač nego na kovinski kolut koji se okreće zajedno s točkom. Pri

kočenju, kočne pločice pritisnu na kolut ravnomjernu s obiju strana.

Slika 9. Položaj diks kočnica u automobilu

Page 10: Kocioni-sistemi.pdf

10

Slika 10. Elementi disk kočnice i princip kočenja

Disk u disk-kočnicama okreće se u kočnim kliještima. Ali kočni disk je pričvršćen na kotač i

okreće se zajedno s njim, dok su kliješta ugrađena u takozvano sedlo koje miruje i čvrsto je

povezano s karoserijom. U sedlu su kočni cilindri, koji klipovima pritisnu kočne pločice s

obiju strana uz kočni disk i tako zaustave vozilo. Budući da se kočni disk okreće u slobodnom

prostoru, cijeli sistem mora biti u sedlu dobro zabrtvljen, da voda i nečistoća ne bi ušle u

kočne cilindre. Sedlo uvijek obuhvaća samo jedan dio kočnog diska i stoga je hlađenje disk-

kočnica u struji zraka znatno djelotvornije nego hlađenje bubanj-kočnica. Centrifugalna sila

odnosi vodu i nečistoću s diskova koji se okreću. Kad se pritisne na papučicu kočnice, pritisak

tekućine za kočenje se jednako raspodijeli na oba klipa i pločice za kočenje sa obije strane

jednakom silom pritisnu disk. Kočni disk se samo malo razvuče uslijed topline trenja, a pri

tome se smanji razmak diska od obloga kočnica.

Kočione pločice su napravljane od frikcionog materijal koji se postavlja na pločice koje se

nalaze sa strana diska, a pričvršćenje su za klipove. Kočione pločice su ključni elemenat

kočionog sistema jer su one te koje ostvaruju kontakt sa diskom te vrše kočenje, odnosno

pretvaranje kinetičke energije automobila u toplotnu. Kočione pločice se prave od raznih vrsta

materijala, osnovi zahtjev za materijal jeste dobro dovodi toplotu i da ima veliku tvrdoću.

Jedan od takvih materija jeste azbest, azbest je odličan materijal koji dobro apsorbira toplotu i

Page 11: Kocioni-sistemi.pdf

11

dobro rasipa toplotu u svoju okolinu. Jedna mana azbesta jeste što se prilikom trošenja

materijala on pretvara u veoma sitnu prašinu, koja je opasna ako se udiše, ta prašina često

otežava zamjenu pločica na taj način što se sitne čestice azbesta uvlače u vijke te čini njihovo

odvrtanje otežanim. Na slici 11. su prikazane kočione pločice.

Slika 11. Kočiona pločica

Na slici se pored kočione pločice vidi još jedan dodatni element koji se naziva indikator

istrošenosti. Njegov zadat je da obavijesti vozača kada kočione pločice bubu previše istrošene

da bi obezbjedile sigurno kočenje. Kada se materijal na kočionim pločicama istroši elementa

na slici 11 počinje da uspostavlja kontakt sa diskom kočnice i proizvodi piskav zvuk, te na taj

način signalizira da je vrijeme da se promjene kočione pločice.

Najbolje rezultate pokazuje kočione pločice napravljene od keramike, koje su veoma lagane i

imaju dosta duži vijek trajanja od standardnih pločica. Keramičke pločice su napravljene od

keramičkih vlakana, vezivnih materijala i mogu imati malo bakra u sebi. Pošto većinu sastava

čini keramika ove pločice veoma dobro provode toplotu te su veoma tvrde i spore se troše što

znači da proizvode manje prašine koja se lijepe za točkove i elemente u koji se nalaze oko

točka. Na slici 12 su prikazana keramičke pločice u akciji.

Slika 12. Kočenje sa keramičkim kočionim pločicama

Page 12: Kocioni-sistemi.pdf

12

1.4 Doboš kočnice

Doboš kočnice rade na istom principu kao i disk kočnice samo što je površina, na koju

se djeluje u cilju izazivanja sile trenja, doboš. Doboš kočnice su danas vrlo retke i u 99%

slučajeva se koriste za zaustavljanje točkova samo sa zadnje osovine.

Slika 13. Elementi doboš kočnice

Ovaj tip kočnica je ime dobio po dobošu, koji je ustvari spoljni, rotirajući dio sklopa. U

unutrašnjem dijelu se nalaze dvije kočione pločice, koje su blizu rotirajućeg doboša i koje se

pomjeraju/aktiviraju pomoću cilindra, njegova dva klipa i složenog sistema opruga. Dakle

pritiskom papučice kočnice, sila prođe kroz čitav sistem, dođe do (zadnjih) točkova i aktivira

spomenute klipove u cilindru pri dobošu. Jedan klip, pomoću sistema opruga, pomjera jednu,

a drugi klip drugu kočionu pločicu, koje se sabijaju uz doboš koji se okreće. Tako se vrši

kočenje doboš-kočnicama, dakle, po sličnoj osnovi kao i kod disk kočnica pomoću

trenja/frikcije.

Slika. 14 Princip rada doboš kočnica

Page 13: Kocioni-sistemi.pdf

13

Doboš kočnice imaju slabije performanse od disk kočnica te je njihova primjena u

automobilskoj industriji svedena na minimum, jedino se koriste još kod ručnih kočnica. Na

slici 15 prikazana je doboš kočnica koja se aktivira preko ručne kočnice sistemom čeličnih

užadi.

Slika 15. Princip aktiviranja ručne kočnice

Page 14: Kocioni-sistemi.pdf

14

1.5 Hidraulički kočioni sistemi

Prvi kočioni sistemi su se pojavili mnogo prije pojave prvih automobila, ti kočioni

sistemi su se nalazili na kočijama i zaprežnim kolima i radili su na čisto mehaničkim

principima, pomoću poluga ili užadi. Prvi automobili su također ima kočione sistema

zasnovane na polugama i užadima ali se pokazalo da takvi sistemi imaju veoma kratak vijek

trajanje, zbog habanja užadi ili poluga. Za razliku od njih hidraulički sistemi nisu podložni

nikakvom habanju pošto se sila prenosi putem fluida, i kako je objašnjeno u gornjim

poglavljima veoma se jednostavno može izvršiti pojačanje te sila sa primjenom veoma

jednostavnim elemenata odnosno osnovnih zakona fizike. Na slici 16 je prikazana

principijelan šema hidrauličkog kočionog sistema.

Slika 16. Princip rada hidrauličko kočionog sistema

Princip rada ovog sistema je veoma jednostavan, kada se pritisne kočiona papučica pomjerane

kočione papuče se prenosi na klip hidrauličkog cilindra kako je već prikazano i objašnjeno na

slici 7. Hidraulički cilindar vrši sabijanje fluida te se taj fluid kroz hidrauličke vodove prenosi

do kočionog hidrauličkog cilindra. Kočioni cilindar, za koji su spojene kočione pločice,

direktno djeluje na kočnicu.

Page 15: Kocioni-sistemi.pdf

15

Može se reći da su osnovni elementi hidrauličko kočionog sistema kočiona papučica, glavni

cilindar, ventil, vodovi i sama kočnica (disk ili doboš).

Glavni cilindar je elemanat kočionog sistema koji se nalazi odmah iza kočione papučice i on

se može da vidi na slici 17.

Slika 17. Glavni cilindar

Današnji automobili koriste dvokružne kočione sisteme da bi se osigurala zaustavna sila i ako

se kočnice oštete. Dvokružno znači da prednje i zadnje kočnice rade odvojeno. Tako da ako se

npr. ošteti linija za dovod ulja prema zadnjim kočnicama i ulje iscuri još uvijek čete moći

kočiti prednjim kočnicama. Zbog toga je i glavni kočioni cilindar podijeljen na dva dijela tako

da zasebno opskrbljuje kočnice uljem pod pritiskom prednje i zadnje kočnice. Na slici 18 su

prikazani elementi kočionog cilindra

Page 16: Kocioni-sistemi.pdf

16

Slika 18. Elementi kočionog cilindra

Kada pritisnete pedalu kočnice, ona gura primarni klip i stvara se pritisak u cilindru i tako u

vodovima za ulje prvog kruga. Pritisak između primarnog i sekundarnog klipa uzrokuje

kretanje sekundarnog klipa koji također stvara pritisak u drugom krugu. Ako su kočnice

ispravne pritisak u oba kruga treba biti jednak. Spremnici kočionog ulja se brinu da sistem

bude uvijek pun. Ako i iscuri nešto ulja iz sistema nadopunjuje se upravo iz tih spremnika.

Dakle, ako slučajno dođe do curenja tečnosti iz hidraulike (što je najopasnija stvar koja se

može desiti), neće se u potpunosti izgubiti sposobnost kočenja. Stoga i postoje dva odvoda iz

ovog cilindra jedan koji vodi ka prednjim i drugi koji vodi ka zadnjim točkovima. Ova sprava

sadrži i poseban senzor, koji obavještava vozača u slučaju curenja/gubitka ulja. Unutar samog

cilindra su, kao što vidite na slici, klipovi postavljeni jedan za drugim i svaki je zadužen za

jednu od odvodnih cjevi. Prvi klip tako kreće naprijed i, pomoću tečnosti (ulja) i opruga koje

se nalaze između dva klipa, pokreće i drugi klip. Stoga oni proizvode istu silu i nju na taj

način šalju dalje kroz sistem vodova, koji je u potpunosti ispunjen spomenutim kočionim

uljem.

Slika 19. Princip rada glavnog cilindra

Page 17: Kocioni-sistemi.pdf

17

Slika 20. Princip rada glavnog cilindra kada ulje curi u jednom od vodova

Iduća interesantna komponenta hidrauličkog sistema kočenja je multifunkcionalni ventil koji

je prikazan na slici 21.

Slika 21. Položaj multifunkcionalnog ventila

Page 18: Kocioni-sistemi.pdf

18

Multifunkcionalni ventil je dobio ime zbog svoje osobine da obavlja više funkcija od jednom.

Multifunkcionalni ventil služi ujedno kao i mjerni uređaj, mjerenje pritiska je potrebno zbog

toga što su disk kočnice na prednjima a doboš kočnice na zadnjim točkovima. Da nije ovog

ventila disk kočnice bi brže reagirale na komandu vozača te bi počele kočenje, da bi se ovo

izbjeglo postavljen je ventil koji se aktivira tek kada se pređe određenja granična vrijednost.

Na taj način vrši se aktiviranje prvo zadnjih kočnica, pritisak aktiviranja zadnjih kočnica je na

ovaj način postavljen da bude samo malo veći od pritiska kojim se aktiviraju prednje kočnice,

iz razloga što kočenje prvo zadnjim kočnicama povećavamo stabilnost vozila.

Diferencijal pritiska je uređaj koji vas obavještava da li je došlo do curenja ulja iz vašeg

kočionog sistema. Ovaj ventil u sebi ima specijalni klip koji se nalazi u sredini cilindra, svaka

strana klipa je izložena pritiscima iz dva odvojena hidraulička voda. Sve dok je pritisak

konstantan da obe strane klipa on će ostatati u sredini, ali u slučaju pojave curenja on će se

pomjeriti u onu stranu voda koji curi, kada se približi dovoljno kraju cilindra (odnosno kada

ulje u jednom vodu padne ispod definirane granice) klip će aktivirati specijalni prekidač koji

vozača obavještava da je došlo do gubitka ulja u kočionom sistemu.

Proporcionalni ventil vrši regulaciju pritiska na zadnjim kočnicama, pošto zadnje kočnice

trebaju manje pritiska nego prednje. Ako se kočnica naglo prisne može se prijetiti pojava

automobila da se želi da digne naprijed to je zbog toga što se prilikom kočenja težište

automobila pomjera prema prednjem djelu. Te se može zaključiti da je potreban veći pritisak

na prednjim kočnicama nego na zadnjim. Usvojen je odnos da 70% pritiska kočionog sistema

ide na prednje kočnice a samo 30% na zadnje.

Slika 22. Izgled multifunkcionalnog ventila

Page 19: Kocioni-sistemi.pdf

19

1.6 Servohidrauličko kočioni sistemi

Sa svakodnevnim napredovanjem automobilske industrije, došle do toga da klasični

hidraulički sistemi nisu više dovoljno sigurni za kočenje, te se razvija jedan novi princip

kočnica koji se nazivaju servohidraulički kočioni sistemi. Mada postoji veoma mala

konstruktivna razlika u odnosu na klasične hidrauličke sisteme rezultati koji daju

servohidraulički sistemi su veoma veliki. Na slici 23 je prikazan kompletan servohidraulički

kočioni sistem modernih vozila.

Slika 23. Kompletan servohidraulički sistem

Sa slike se vida da u odnosu na klasični hidraulički sistem imam jednu novu komponentu a to

je servopojačivač. Koji je prikazan na slici 24. Osnovna i konkretna uloga ove sprave jeste da

olakša posao vozaču, tj. da poveća silu koja će se isporučiti ka drugom kraju hidrauličnog

sistema. Uz pomoć vakuuma koji dobija od samog pogonskog agregata vozila (ili posebne

vakuum-pumpe kod dizela), servo stvara potrebno povećanje početne sile, jer se ovaj servo

nalazi odmah nakon poluge sa papučicom kočnice i zapravo nema nikakve direktne veze sa

hidraulikom! Njegovo funkcioniranje je nešto složenije, kroz njegovu sredinu prolazi jedna

dvodijelna osovina, s jedne strane vezana za spominjanu polugu, dok druga (izlazna) strana

vodi ka sljedećem uređaju, glavnom cilindru. Jedan od osnovnih dijelova ovog

servopojačivača jeste jedan mali ventil kojim se ustvari stvara vakuum unutar uređaja.

Spomenuta osovina je u ovom uređaju odvojena, pa tako dio koji je u vakuumu implicira

mnogo veću silu ka izlazu. Vakuumski pojačivač je veoma jednostavnog dizajna, ovaj uređaj

mora imati izvor vakuuma da bi mogao funkcionirati. Kod benzinskih motora sam motor

proizvodi vakuum za ovaj uređaj a dok je kod dizel motora mora se imati posebna vakuum

pumpa.

Page 20: Kocioni-sistemi.pdf

20

Slika 24. Izgleda i položaj servopojačala u automobilu

Slika 25. Vakuum pojačivač

Slika 26. Princip rada vakuum pojačivača

Page 21: Kocioni-sistemi.pdf

21

Kada pogledamo sistem vidimo da vakuum vlada sa obje strane dijafragme, što daje za

posljedicu da je veoma lako pritiskati kočionu pedalu. Kada se pomjeri pedala kočnice otvara

se prostor za ulazak zraka iz atmosfere što pojačava silu kočnice. Opruga koja se nalazi u

ovom sistemi služi za vraćanje dijafragme u prvobitni položaj i da spriječi njeno samo voljno

pomjerane.

Slika 27. Servohidraulički kočioni sistem

Pored navedenog servo sistema postoje servohidraulički sistemi koji umjesto vakuum

pojačivača koriste hidrauličku pumpu za pojačavanje sile sa kočione papuče. Kod ovih

sistema govorima o dva odvoje kruga, jedan je komandni krug koji je kontroliran silama

pritiska na kočionu papuču, drugi krug je kontroliran od strane board kompjutera i on je

spojen na kočnice. Kada se izvrši pritisak na kočnice šalje se signal ka board kompjuteru.

Page 22: Kocioni-sistemi.pdf

22

Board kompjuter mjeri silu koju je vozač izazvao svojom nogom i onda pomoću sistema

servopumpe prenosi taj signal na kočnice.

Slika 28. Princip rada servohidrauličkog kočionog sistema

Jedna od izvedbi servo sistema jesu sistemi gdje kočnica spojena direktno na klip

servorazvodnika. Tako da pomicanjem kočnice pomičemo direktno klip u razvodniku a njime

reguliramo količinu ulja koja će biti propuštena. Takav jedan sistem je prikazan na slici 30.

Slika 29. Papučica kočnice na servorazvodniku

Page 23: Kocioni-sistemi.pdf

23

Slika 30. Hidraulička šema servohidrauličkog kočionog sistema

Sistem prikazan na slici je sistem koji je veoma stabilan i pouzdan, i vidimo na samom

početku šeme da je sistem izveden na taj način da pumpa radi samo kada pritisak ulja u

rezervoarima opadne ispod dozvoljenog. Također sa šeme se vidi da postoje tri rezervoara

ulja jedan je glavni dok su ostala dva pomoćna. Kočnica kod ovog sistema je direktno spojena

na servorazvodnik, odnosno na dva servorazvodnika, servorazvodnici na šemi nisu postavljeni

u neutralni položaj, nego su postavljeni u položaj takav da ulje može slobodno da prolazi kroz

njih. Ovo se radi iz razloga što se može desiti da se nekada kočnica naglo pritisne i pusti, da

nije ovakve postavke razvodnika sav pritisak koji je u tom trenutku ušao u sistem bi ostao

zarobljen i mora bi se manifestovati na kočnice. Odnosno imali bi bespotrebno kočenje.

Page 24: Kocioni-sistemi.pdf

24

Slika 31. Šematski prikaz rasporeda komponenti servohidrauličkog kočionog sistema

Page 25: Kocioni-sistemi.pdf

25

1.7 Brake by wire

Termin "by wire" izvorno datira još od kraja 1960-ih godina kada su se u avio

industriji počeli koristiti digitalni "fly by wire" sistemi prenosa signala kako bi se učinkovitije

upravljalo kočnicama i ostalim elementima kod aviona. "Fly by wire" sistemi koristili su se u

početku kod borbenih aviona, da bi s vremenom i većina putničkih aviona bila opremljena

ovim sistemima. U automobilskoj industriji termin "drive by wire" serijski se koristi od 1988.

godine kada je u BMW-ovoj seriji 7 premijerno ugrađena elektronski kontrolisana papučica

gasa. Mercedes je još 2001. prvi u luksuzne S i SL modele počeo ugrađivati "brake by wire"

sistem elektronskih kočnica. Ali prvi primjeri sistema nisu se pokazali pretjerano pouzdanim,

pa je na stotine hiljada automobila godinama potom završavalo na opozivu radi kvara na

kočnicama. Do sada su se digitalni elektrohidraulični sistemi kočenja sastojali iz elektronske

pedale kočnice, elektronske parkirne kočnice, sistema žica, centralnog kompjutera, aktuatora,

te hidraulički upravljivih kočionih kliješta sa pločicama na svakom točku. Princip

funkcionisanja bio je vrlo jednostavan. Pritiskom na papučicu kočnice ( prekidač ili ručicu

parkirne kočnice) impuls se sistemom žica prenosi do centralnog kompjutera koji zavisno o

snazi pritiska i položaju papučice ili ručice detektuje potrebnu snagu kočenja te impuls dalje

prenosi do aktuatora na svakom točku koji prema potrebi aktivira kočiona kliješta i pločice.

Iako se čini kako navedeno traje prilično dugo dovoljno je svega 0.2 do 0.3 sekunde od

trenutka pritiskanja papučice do početka zaustavljanja automobila.

Slika 32. Princip rada brake by wire sistema

Barke by wire sistemi spadaju u do sada najnaprednije sistema, i oni predstavljaju

modifikaciju gore opisanih servosistema, i ako oni spadaju u servokočione sisteme zbog

svojih osobina zaslužuju da budu izdvoji ako posebno poglavlje. Razlika od gore opisanih

sistema jeste u tome što je komandi krug koji je bio hidraulička sada zamjenjem električnim.

Kočiona papučica je spojena na potenciometar, koji je narinut na napon, pomjeranjem

kočiona papučice mijenja se otpornost potenciometra a samim time i struja koja prolazi kroz

njega. Signal sa kočnice ide dalje na board kompjuter, koji taj signal mjeri procesuira i dalje

prosljeđuje. Signal dalje dolazi na sistem servopumpe koja prema vrijednosti signala određuje

količinu pritiska koja će biti u ovom sistemu. Pritisak dalje djeluje na kočioni cilindar, koji

vrši kočenje. Jedan od mana ovih sistema jeste nedostatak osjećaja kočenja ovaj problem se

rješava na slijedeći način. Na kočionom cilindru je postavljen senzor pritiska koji mjeri taj

Page 26: Kocioni-sistemi.pdf

26

pritisak i šalje ga nazad na board kompjuter. Board kompjuter obrađuje taj signal i šalje ga

nazad na aktuatore koji su spojeni na kočnicu, koji se suprotstavljaju kretanju kočnice i na taj

način daju osjećaj kočenja.

Slika 33. Elektronička papučica

Na slici 34 predstavljane sistem kočenja brake by wire. Sa slike se vidi da signal sa kočnice

elektronskog oblika i da ide na elektronske kontrolne jedinice. Signal sa elektronskih

kontrolnih jedinca ide direktno na aktuatore servorazvodnika koji propuštaju ulje pod

pritiskom od centralne pumpe koja napaja cijeli sistem. Također vidimo da pored pumpe

postoje i akumulatori po jedan za prednje i zadnje kočnice. Također vidimo da kada je

razvodnik u neutralnom položaju ulje iz kočnica može slobodno da curi u rezervoar da ne bi

imali nepotrebno kočenje. Također vidimo da na svakom točku imamo senzore koji vrše

mjerenje brzine i šalju te informacije nazad u kontrolnu jedinicu, također ovi senzori služe u

za ABS sistem.

Na slici 35 prikazan je sličan sistem samo što sada nema zadnjih kočnica. Sa šeme se vidi da

cijeli sistem operira sa jednom papučom. Prva polovima mogućeg kretanja papuče rezervirana

je za odvajanje potisne ploče od frikcione spojnice, dok je druga polovina kretanja rezervirana

za kočenje.

Page 27: Kocioni-sistemi.pdf

27

Slika 34. Brake by wire sistem kočenja

Page 28: Kocioni-sistemi.pdf

28

Slika 35. Brake by wire sa transmisionim kočenjem

Page 29: Kocioni-sistemi.pdf

29

1.7 Electronic Wedge Brakes

Iako u današnje vrijeme postoje keramičke kočnice koje zaustavni put sa 100 km/h - 0

km/h kod super sportskih automobila skraćuju do nevjerojatnih 30-ak metara, stručnjaci

Siemens VDO-a predviđaju kako bi njihov elektronski sistem kočnica EWB u sljedećih

nekoliko godina zaustavni put mogao skratiti za dodatnih 10 do 15 %.

Slika 35. Siemens VDO sistem kočenja

Slika 36.Siemens VDO EWB sistem kočnica skraćuje zaustavni put za 10 do 15 %

Page 30: Kocioni-sistemi.pdf

30

Ovaj sistem je dizajniran na taj način da izbacuju svu hidrauliku koja se do sada nalazila u

automobilima. Na slici 37 je prikazana EWB kočnica. Kočnica je pogonjena sa dva elektro

motora na koji postavljeni enkoderi na slici označeni sa 1, koji pružaju podatak o trenutnom

brzini kretanja elektro motora 100 puta u sekundi. Rotacioni kretanje motora se pretvara u

translatorno kretanja pomoću valjaka 6. Motorima se pomiče vanjska ploča 3 koja pomoče

valjke. Unutrašnja ploča 5 kao i vanjska imaju utore tako da se valjci kotrljajući po njima vrše

translatorno pomjerane kočionih pločica 7. Tajana ovog sistema je u klinu (najobičnijem

trouglastom klinu), odnosno osobine klina da što se većom silom djeluje na njega otpor je

veći. Ako postavimo klin ispod vrata i na vrata djeluje silom pimjetit ćemo da što većom

silom djelujemo sve dublje i dublje klin se podvlači pod vrata i sprečava njihovo pomjeranje.

Princip rada ovog sistema je prikazan na slici 38. Za generiranje sile koristi se kinetička

energija automobila, takao da elektromotori služe samo da uspostave kontakt između kočionih

pločica i kočionog diska a samo kočenje se dalje odvija pomoću kinetičke energije diskova. Iz

ovog razloga sistem može da operira na 12 volti.

Slika 37. Dijelovi EWB kočnice

Slika 38. Klin

Page 31: Kocioni-sistemi.pdf

31

Slika 39. Princip kočenja pomoću EWB sistema

Slika 40. Komponente sistema

Eelectronic Wedge Brakes slobodnom prevodu znači "kočnice s elektronskim klinastim

sistemom". Na slici 40 su prikazane osnove komponente EWB sistema. Vidimo da se sistem

sastoji od EWB kliješta, e papučice, dodatnih baterija (koje služe za pogon kočnica u slučaju

pada cijelog elektronskog sistema), kontrolera i elektronskih vodova, a sa ovih pet

komponenti zamjenjuje disk kliješta, glavni cilindar, ESP, kočionu papučicu, vakuum pumpu,

ručnu kočnicu i hidrauličke vodove. Također zbog jednostavnog upravljanja elektromotorima

ovaj sistem izbacuje iz upotrebe ABS (Anti Lock Braking Systems), ESC (Electronic Stability

Page 32: Kocioni-sistemi.pdf

32

Control) i TCS (Traction Control System). Prema probnim testiranjima na snijegom

prekrivenim ulicama pri brzini od 80 km/h automobili opremljeni ABS-om bez EWB sistema

imali su zaustavni put od prosječnih 75 metara. Isti automobili opremljeni sa EWB sistemom

zaustavljali su se u prosječnih 64,5 metara kao što je prikazano na slici 36. Također postoji

izvedba ovog sistema samo sa jednim elektromotorom. Zahvaljujući rezultatima prototipa

ovog sistema u Siemens VDO-u predviđaju da će luksuzni automobili u sebi imati ugrađen

EWB sistem kočenja već od 2010. Prema najavama već sljedeće generacije luksuznih

automobila trebale bi biti opremljene ovim potpuno novim elektronskim sistemom koji će

sigurnost kočenja podignuti na novi nivo. Tako bi prema predviđanjima za 10-ak godina i

gradski automobili trebali biti opremljeni elektronskim kočnicama.

Slika 41. Raspored komponenti EWB sistema u automobilu i izgled prototipa sa samo jednim elektromotor

Page 33: Kocioni-sistemi.pdf

33

1.8 Pneumatski kočioni sistemi

Zračne kočnice su razvijene do strane George Westinghouse za potrebe željeznice.

Prednost zračnih kočnice nad hidrauličkim jeste što one imaju besplatan radni mediji. Ova

vrsta kočnica najčešće se nalazi kod kamiona, autobusa, traktora itd. Na slici 41 su prikazani

elementi koji čine jedan sistem pneumatskog kočenja a na slici 42 prikazan šema rasporeda

elemenata pneumatskih kočnica sa ABS sistemom. Ova kočnice rada na istom principu ako i

hidrauličke kočnice razlika je u radnom mediju i samoj opremi potrebnoj za komprimiranje

zraka. Sa 1 je označen kompresora zraka, 2 regulator pritiska, 3 grijač zraka, 4 rezervoar, 5

četvero kanalni ventil, 6 rezervoari komprimiranog zraka, 7 ručna kočnica. 8 regulator

pritiska, 9 kočiona papučica sa ventilom za regulaciju pritiska, 10 prednje komore kočnica, 11

regulator pritiska i 12 zadnje komore kočnica. Kompresor se pokreće preko motora direktno

preko vratila ili remenice, odan zrak ide dalje na pripremu zraka gdje se obavlja čišćenje

podmazivanje. Pripremljen zrak se sprema u spremnike komprimiranog zraka i tu se čuva dok

se ne aktivira neka od kočnica. Kompresor zraka ne radi cijelo vrijeme nego samo po potrebi

nadopunjuje spremnike. Pritisak u instalaciji je od 5 - 7 bar. Sistemi koji koriste komprimirani

zrak rade se u varijanti jednokružni ili dvokružni. Kod jednokružnih sistema svi točkovi su na

istom vodu, a kod dvokružnih mogu nezavisno da rade prednji i zadnji dio kočione instalacije.

U slučaju nekog kvara postoji mogućnost kočenja točkova na jednoj osovini.

Slika 41. Raspored elemenata pneumatskih kočnica

Page 34: Kocioni-sistemi.pdf

34

Slika 42. Raspored elemenata pneumatskog sistema kočenja sa ABS sistemom

Page 35: Kocioni-sistemi.pdf

35

1.9 ABS

U stalnoj težnji za povećanjem sigurnosti učesnika u saobraćaju, u posljednjih par

decenija se sve više razvijaju posebni, nezavisni, elektronski sistemi koji pospješuju rad

čitavog kočionog sistema automobila. Najpoznatiji i najčešće primjenjivani sistem je svakako

ABS, to jest Anti-lock Braking System. On, kao i ostali elektronski sistemi, nije konkretan dio

osnovnog kočionog sklopa u automobilu. ABS je poseban uređaj sa zasebnim sistemom, koji

pomaže sigurnije i kontrolisanije naglo zaustavljanje vozila. Tvorac je Njemački Bosch, koji

ovaj sistem razvija počeo još od kraja tridesetih godina prošlog vijeka. Međutim, tek 1978.

godine je ABS prvi put primijenjen u jednom serijskom automobilu, naravno u Mercedesovoj

S klasi. Tokom sljedećih dvadeset i kusur godina, on je značajno usavršen i danas već

predstavlja standard velike većine novih automobila. Sastoji se iz četiri osnovna dijela

senzori, ventili, pumpa i kontroler. ABS sistem na neki način mora znati brzinu točkova, tu

informaciju on dobija preko senzora. Senzori se nalaze na točkovima automobila, a u nekim

izvedbama nalaze se i na diferencijalu automobila. Senzor se sastoji od dva dijela; ozubljenog

točka koji se još naziva senzorski točak, koji ima 100 ili više zubaca zavisno od izvedbe, i

senzora koji kupi informacije dali se senzorski točak okreće ili ne kao i brzinu njegovog

okretanja. Na slici 43 su prikazana komponente senzora.

Slika 43. a) senzorski točak, b) senzor, c) kompletan senzor

Pumpa i razvodnici predstavljaju najvažniji dio ABS-a, jer su oni davaoci energije za kočenje.

Zavisno od izvedbe ABS-a (dvokanalani, trokanalni ili četverokanalni) zavisi tip pumpe i

razvodnika. U današnje vrijeme se najčešće koristi četvero kanalni sistem, pa se zbog toga

moraju ugraditi pumpa i razvodnici jer čovjek ne može proizvesti dovoljnu silu pritiska,

pritiskom na pedalu da bi zaustavio sva četiri točka. Na slici 44 je prikazana specijalna

izvedba pumpe i razvodnika integriranih u sklop.

Slika. 44 Pumpa i razvodnik

Page 36: Kocioni-sistemi.pdf

36

Kontroler je računar koji se nalazi u automobilu koji vrši analizu signala sa senzora i upravlja

radom pumpe, odnosno reguliše pritisak u sistemu za kočenje samim time i silu kočenja. Kada

senzor javi kontoleru da je točak stao, on istom trenutku šalje signal na pumpu i smanjuje

pritisak čime točak nastavlja da se okreće. Ovaj proces se dešava veoma brzo, tako da se

točak nikada ne zaustavlja nego se kreće brzinom približno jednakom nuli. Neki ABS sistemi

mogu da obave ovaj proces 15 puta u sekundi, to je razlog zbog čega se osjeća pulsiranje

kočnice prilikom rada ABS-a.

Slika 45. Komponente ABS sistema

ABS je elektronsko-hidraulički sklop sa središnjom upravljačkom jedinicom. Na temelju

informacija od senzora za praćenje okretanje točkova odnosno diskova kočnica, ABS dozira

moment kočenja na svakom kotaču posebice i sprečava blokiranje. U trenutku kad se određeni

kotač zaustavi, aktivira se senzor koji preko sklopa elektromagnetskih ventila snizuje pritisak

ulja u kočionom cilindru, sve dok se kočioni moment toliko ne smanji da se kotači počnu

Page 37: Kocioni-sistemi.pdf

37

ponovo okretati. U tom trenutku kontroler aktivira elektromagnetske ventile u suprotnom

smjeru, pritisak ulja i intenzitet kočenja se povećava te se na granici blokiranja kotača ciklus

ponovo vraća na početak. Slikovito rečeno, uređaj obavlja kočenje 'na rate', s učestalosti od

nekoliko desetaka ciklusa u sekundi. To je cijela 'tajna' ABS-a. Prvi ABS uređaji bili su

dvokanalni opremljeni sa samo dva senzora koji su se postavljala na dva dijagonalna točka.

Sredinom osamdesetih počeli su se koristi tro kanalni, s jednim senzorom na pogonskom

diferencijalu i dva senzora na preostalim točkovima. Od prije nekoliko godina svi se

automobile opremaju četvero kanalnim ABS uređajem sa senzorima na svakom točku. ABS je

sigurno najkorisniji i najvažniji dio (dodatne) opreme automobila. Njegovom ugradnjom

znatno se poboljšavaju vozna svojstva, kočničke mogućnosti i sigurnost vožnje .

1.10 Simulacija ABS-a

Prvi ABS se pojavio prije pojave programa za simuliranje, tako da u svom razvoju nije

prošao proces računarskog modeliranja, ali današnje verzije ABS-a itekako moraju proći

proces računarskog modeliranje prije nego što se krene u izradu prototipa. Za simulaciju

ABS-a postoje mnogi programi, svaki program daje svoju šemu modela ABS-a. U ovom

primjeru simulacija je rađana u MATLAB-u 7.1 a korištena je šema koja dolazi uz program.

Šema data na slici 2.6 je model za proračunavanje brzine točka dok je na slici 2.7 data šema

čitvog modela.

Slika 46. Model za proračun brzine

Calculate the Wheel Speed for theAnti-Lock Braking System (ABS) Simulation

Copyright 1990-2005 The MathWorks Inc.

1

WheelSpeed

1

s

Wheel

Speed

?

100

TB.s+1

Hydraulic Lag

Kf

Force &

torque

1

s

Brake

pressure

Bang-bang

controller

1/I

2

Tire Torque

1

Inputbrake torque Ww

tire torque

Page 38: Kocioni-sistemi.pdf

38

Slika 47. Šema čitavog modela

An

ti-L

ock B

rakin

g S

yste

m (

AB

S)

Sim

ula

tio

n

Co

pyri

gh

t 1

99

0-2

00

5 T

he

Ma

thW

ork

s In

c.

mu

-sli

p

fric

tio

n c

urv

e

sld

em

o_

wh

ee

lsp

ee

d_

ab

sbra

keIn

pu

t

Tir

e T

orq

ue

Wh

ee

lSp

ee

d

Wh

ee

l S

pe

ed

-K-

We

igh

t

1/R

r

Ve

hic

le s

pe

ed

(an

gu

lar)

1 s

Ve

hic

le

spe

ed

1 s

Sto

pp

ing

dis

tan

ce

ST

OP

Rr

1.0

- u

(1)/

(u(2

) +

(u

(2)=

=0

)*e

ps)

Re

lati

ve

Sli

p

Mu

x

? 1

De

sire

d

rela

tive

slip

ctr

l

-1/m

yout

Vs

slp

Sd

Ff

Ww

tire

torq

ue

Page 39: Kocioni-sistemi.pdf

39

Ukupan moment koji djeluje na točak je suma momenta kočenja i momenta trenja koji se

javlja između točka i podloge:

KTFT MRFM

TM - Ukupni moment koji djeluje na točak

FF -Sila koja se javlja između točka i podloge

TR -Prečnik točka

KM -Moment kočenja

Drugi Newtonov zakon se može iskoristi da se izračuna ugaona brzina točka:

TTT IM

TT

TT

R

Vdt

I

M 0

T -Ugaona brzina točka

TI -Moment inercije točka

0V-Brzina prije početka kočenja

Klizanje se računa kao:

a

Ts

1

T

aR

V

Slika 48. Momenti točka

Ako sada posmatramo cijeli automobil i prema I Newtonovom zako imamo da je:

amF

Sila trenja će biti jednaka:

KIVKIIIKIIKI FFFFF

KIVKIIIKIIKI FFFF -sile kočenja na točkovima

m

F

m

FFFF

m

Fa KKIVKIIIKIIKI 4

vodtm

Fv K

4 Slika 49. Pravci brzine i ubrzanja

Page 40: Kocioni-sistemi.pdf

40

Trenje je jedan od najsloženih fizičkih procesa i veoma je teško za proučavati, zbog toga što

ono zavisi od mnogo faktora koji se mijenjaju u toku nekog procesa gdje se javlja trenje.

Također postoji velika razlika između statičkog i dinamičkog trenja. Primjer koji je prikazan

na gornjim slikama je idealizirani primjer kočenje gdje se posmatra samo jedan točak i gdje je

isključen veliki broj faktora. Možemo slobodno reći da je gornji primjer jedan školski primjer.

Sada mijenjajući parametre, klizanje, početnu brzinu, masu automobila… pogledajmo šta se

dešava sa brzinama točka i automobila.

Za standardne postavke imamo da je :

Vo=88 stopa/s=100 km/h

m=50 stone=317 kg

Rr=1.25 stopa=15 inč=38.1 cm

s=0.2

Slika 50. Rezultati simulacije

0 5 10 150

20

40

60

80

Vehicle speed and wheel speed

Speed(r

ad/s

ec)

Time(secs)

Vehicle speed (v)

Wheel speed (w

)

0 5 10 150

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Slip

Time(secs)

Norm

aliz

ed R

ela

tive S

lip

Page 41: Kocioni-sistemi.pdf

41

Vo=88 stopa/s=100 km/h

m=50 stone=317 kg

Rr=1.25 stopa=15 inč=38.1 cm

s=0.3

Slika 51. Rezultati simulacije

0 2 4 6 8 10 12 14 16 180

20

40

60

80

Vehicle speed and wheel speedS

peed(r

ad/s

ec)

Time(secs)

Vehicle speed (v)

Wheel speed (w

)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

Slip

Time(secs)

Norm

aliz

ed R

ela

tive S

lip

Page 42: Kocioni-sistemi.pdf

42

Vo=88 stopa/s=100 km/h

m=50 stone=317 kg

Rr=1.25 stopa=15 inč=38.1 cm

s=1

Slika 52. Rezultati simulacije

0 2 4 6 8 10 12 14 16 180

20

40

60

80

Vehicle speed and wheel speedS

peed(r

ad/s

ec)

Time(secs)

Vehicle speed (v)

Wheel speed (w

)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 180

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Slip

Time(secs)

Norm

aliz

ed R

ela

tive S

lip

Page 43: Kocioni-sistemi.pdf

43

Vo=176 stopa/s=220 km/h

m=50 stone=317 kg

Rr=1.25 stopa=38.1 cm

s=0.2

Slika 53. Rezultati simulacije

Sa datih dijagram jasno je vidljivo da je točak uvijek sporiji od automobila i da nije problem

zaustaviti točak nego automobil. Na slici 2.12 je prikazan zaustavni put automobila sa ABS-

om i bez njega.

Zaustavni but bez ABS-a je mstopaS 514,2442,8061

Zaustavni put sa ABS-a je mstopaS 672.2197,7202

Znači ta razlika je 25 metara. Kako je ovo simulacija kočenja jednog točka kada bi kočila sva

četri točka ta razlika bi bila 6,2 metara. Ovo ne izgleda ali treba uzeti u obzir da nije uračunata

sama priroda podloge na kojoj se automobil kreće, ako bi se posmatrani automobil kretao na

ledu onda bi razlika bile itekako veća.

0 5 10 15 20 250

50

100

150

Vehicle speed and wheel speedS

peed(r

ad/s

ec)

Time(secs)

Vehicle speed (v)

Wheel speed (w

)

0 5 10 15 20 250

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Slip

Time(secs)

Norm

aliz

ed R

ela

tive S

lip

Page 44: Kocioni-sistemi.pdf

44

Zaključak:

Svjedoci smo velikog napredka nauke, u svim njenim pravcima, to ne znači da je današnji

čovjek nimalo pametniji od onog prije sto godina. Ako pogledam zadnji sistem kočenja vidimo da on

svoj rada bazira na principu klina, a klin je poznat čovječanstvu od gotovo samog njegovog početka, i

da daje bolje rezultate nego i jedan dosadašnji sistem te može se redi da čovječanstvo u globalu nije

ni najbolje razumilo funkcioniranje klina a kamoli čega drugog.

Page 45: Kocioni-sistemi.pdf

45

Literatura:

[1]. http://www.mico.com/

[2]. http://www.howstuffworks.com/

[3]. http://www.carbibles.com/

[4]. T.K. Garrett, K. Newton, W.Steeds „The MotorVehicle“, 2001

[5]. http://horsepowersports.com/

[6]. http://www.speed-industry.com/

[7]. http://www.tpub.com/