SISTEM ZA KOČENJE MOTORNOG VOZILA
Haris Karic III-13
Uvod Sa aspekta bezbjednosti saobracaja, uređaj za zaustavljanje je jedan od najvažnih uređaja na motornom vozilu. Zadatak uređaja za zaustavljanje je veoma kompleksan, a da se takvi zahtjevi ispune, na vozliu se ugrađuju kočioni sistemi: 1. Radna kočnica 2. Pomoćna kočnica 3. Parkirna kočnica Vozač, rukom ili nogom djeluje na komandu I na taj način se realuzuje kočenje. Aktiviranjem sistema za kočenje nastaje trenje između pokretnih I nepokretnih elemenata kočnice. Kinetička energija vozila se pretvara u toplotnu energiju, koja se oslobađa zbog radne sile trenja nepokretnih I pokretnih elementa izvrsnog mehanizma kočnice. Ostvareni moment kočenja zavisi od angažovanog momenta sile prianjanja između pneumatika I podloge.Postoji više načina ostvarenja kočionog momenta, i to: mehaničkim trenjem, unutrašnjim trenjem u tečnosti, elektrodinamičkom indukcijom i stvaranjem otpora zraka. Kod motornih vozila se najčešće kočioni moment ostvaruje mehaničkim trenjem. Na teškim teretnim vozilima i autobusima primjenu nalaze, tzv. motorne kočnice koje pri aktiviranju zatvaraju izduvnu cijev, istovremeno oduzimaju gorivo i motor sui tad radi kao kompresor (stvaranjem otpora zraka), I kočnice koje rade na principu elektrodinamičke indukcije, a koje se obično postavljaju na jedno od kardanskih vratila transmisije. Prenosni mehanizam ima zadatak da dobijeni impuls od komande prenese do izvršnih organa – kočnica. Ovo je bitna funkcija kočnog sistema, koja značajno utiče na ukupne performanse vozila u pogledu kočenja. Ispunjenje ovih zadataka je načelno složeno, posebno kod radne kočnice vozila velikih ukupnih masa. Prenosni mehanizmi kočnih sistema rješavaju se na različite načine. U osnovi postoje tri principijelna rješenja (sl. 5): 1.prenošenje energije vozača, 2.prenošenje energije vozača uz djelimično korišćenje spoljnog energetskog izvora (ili rezervoara) i 3. prenošenje energije iz drugih, tj. spoljnih izvora, a na osnovu impulsa koji potiču od vozača. Sistem za aktiviranje kočionog mehanizma odnosno prenosni mehanizma služi da, prilikom komande od strane vozača,razmakne kočione papuče koje se tada priljubljuju uz doboš ili disk, te na taj način vrše kočenje vozila. Prema načinu prenosa komande do kočionih mehanizama sistemi za aktiviranje se može podijeliti na: a) mehanički,
c) pneumatski i
b) hidraulični
d) kombinovani (hidromehanički, hidropneumatski itd.).
Kod vozila ukupne težine 40 – 50 kN dovoljna je energija mišića vozača da ostvari kočionu silu u režimu naglog kočenja, te se kao sistem za aktiviranje obično koristi hidraulični sistem. Kod vozila ukupne težine 80 – 100 kN sistem za aktiviranje je obično kombinovan: sila koju daje vozač obično se povećava servouređajem koji ima poseban izvor energije (obično komprimirani zrak). Sistem za aktiviranje je obično hidraulični. Kod ovih vozila često se susreće i kombinacija gdje je servouređaj hidraulični, a sistem za aktiviranje pneumatski. Hidraulični sistem Kod ovog sistema prenos sile od pedale nožne kočnice ka kočionim mehanizmima ide preko stuba tečnosti koji je zatvoren u cjevovodima pri čemu je tečnost praktično nestišljiv fluid (slika 1). Rad sistema se bazira na zakonima hidrostatike a sastoji se od glavnog kočionog cilindra (1), radnih cilindara (2) i cijevi (3).
Slika 1 Šema hidraulickog sistema prenosa
Osnovne prednosti hidrauličnog sistema za aktiviranje kočionog mehanizma su: 1. Istovremeno kočenje svih točkova uz željenu raspodjelu kočionih sila kako među mostovima tako i među papučama. 2. Visok koeficijent korisnog dejstva. 3. Mogućnost tipizacije kočionih mehanizama za vozila sa različitim parametrima. 4. Jednostavna konstrukcija sistema za aktiviranje i malo vrijeme odziva sistema. Osnovni nedostaci su: 1. Nemogućnost ostvarenja većeg prenosnog odnosa, te se zbog toga hidraulični sistem aktiviranja bez servouređaja koristi samo kod vozila sa relativno malom ukupnom težinom. 2. Nemogućnost funkcionisanja ukoliko dođe do oštećenja cjevovoda. U zadnje vrijeme ovaj nedostatak je ublažen kod sistema koji imaju poseban dovod za prednji i zadnji most (dvokružni sistem). 3. Sniženje koeficijenta korisnog dejstva pri niskim temperaturama (-30 °C i niže). Primjer jednog dvokružnog sistema hidrauličkog prenosa sa servouređajima (7) i (8) kao pojačivač i glavnim kočionim cilindrom (2) kao komandnim uređajem prikazan je na slici 2.
Zračni sistem za aktiviranje kočionog mehanizma koristi se energijom sabijenog zraka. Vozač pri kočenju vozila samo reguliše dovod ili izlaz sabijenog zraka iz dijelova sistema. Ovaj sistem primjenjuje se na teškim teretnim vozilima i autobusima. Pritisak u instalaciji je od 5 – 7 bar. Sistemi koji koriste komprimirani zrak rade se u varijanti jednokružni ili dvokružni. Kod jednokružnih jednovodnih 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. Karakteristična šema zračnog sistema data je na slici 3. Pneumatsko kočioni sistem se sastoji od 6 glavnih elemenata koji se vide na slici 3. Kompresor (1) Dobija pogon od motora. Obično se upotrebljava kompresor sa klipovima. Kompresor sabije zrak u rezervoar. Rezervoar (2) Pritisak u rezervoaru kreće se između 7 – 8 bar. Pošto kompresor stalno radi kad radi i motor, treba da postoji regulator pritiska. Regulator pritiska (3) Stupa u dejstvo kada se u rezervoaru postigne pritisak između 7 – 8 bar. Regulator pritiska vezan je sa kompresorom i rezervoarom, tzv. vodom rasterećenja. Čim se postigne potreban pritisak kompresor se odvaja od vodova, koji pune rezervoar, a ostavaruju se prepumpavanjem zraka iz jednog cilindra kompresora u drugim. Ponekad rezervoar ima sigurnosni ventil. Kada pritisak u rezervoaru pada ispod 7 bar, ponovo regulator uspostavlja vezu između kompresora i rezervoara. Razvodnik (4) To je mehanizam koji razvodi zrak pod pritiskom u kočene komore namještene na nepokretni dio ploča točkova. Kočione komore (5) Djeluju na papuče točkova, koje pritiskuju doboš točka i tako se ostvaruje kočenje vozila. Ponekad se mjesto kočionih komora upotrebljavaju kočioni cilindri. Osim ovih glavnih elemenata pneumatski kočioni sistem ima i sporedne uređaje: manometar (6), priključak za prikolicu (7), uređaj brzog otkočivanja (8) i ubrzivač kočenja i otkačivanja zadnjih točkova (9).
Slika 3. Shema pneumatskog sistema za aktiviranj kočione instalacije
Vrste kočnica Prema nacinu na koji koče,kočnice mozemo podjeliti na: doboš(bubanj) kocnice i dick kocnice. Princip rada navedenih kocnica opisan je u daljem tekstu.
pricip rada doboš kocnice
Bubanj-kočnice(sl.iznad) s unutrašnjim čeljustima se najčešče upotrebljavaju danas, ali pretežno na zadnjim točkovima,dok su na prednjim tockovima 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. Disk kocnica
Disk kočnice rade koristeci hidraulicki pritisak koji se dobija iz glavnog kočionog cilindra kojeg pokrece papučica kocnice.Kada pritisnemo papučicu kočnice pritisak djeluje na glavni cilindar koji salje pritisak dalje preko cjevovoda na kliješta(celjusti) kočnica .Pritisak potiskuje klješta uz disk (rotor) cime dolaz do trenje između površina koje zaustavlja okretanje tocka.
