Aký bol brzdový systém pred 1000 rokmi? Evolúcia brzdového systému

Sep 20, 2024

Zanechajte správu

V poslednej dobe musel každý počuť o dvoch prípadoch zlyhania bŕzd Xiaomi SU7 na pretekárskej dráhe, pričom niektorí ľudia hovorili, že SU7 nie je pretekárske auto, kto mu dovolil jazdiť na pretekárskej dráhe? Používaním štandardu pre pretekárske autá nešikanujete len auto. Iní hovoria, že veľa civilných áut jazdí po pretekárskych okruhoch, no nie všetky idú hore po stene.

 

O tom, kto je vinný za incident s lezením na stenu, tu nediskutujeme. Oficiálna odpoveď Xiaomi je, že k incidentu s lezením na stenu došlo v dôsledku tepelnej degradácie bŕzd a nadmerného opotrebovania. Povedzme si, ako sa za tie roky vyvíjal brzdový systém auta.

 

-1

 

V dávnych dobách, keď ľudia jazdili na konských povozoch, tankovanie sa v podstate vykonávalo ťahaním, otáčanie sa v podstate chytením, trúbenie sa v podstate vykonávalo ústami a brzdenie sa v podstate vykonávalo nohou, samozrejme, nohou koňa. . Neskôr, na nespočetných lekciách krvi a sĺz, si ľudia konečne uvedomili, že ak by išli celú cestu z kopca, spoliehať sa len na brzdu koňskej nohy by bolo nielen plytvaním energiou koňa, ale človek by mohol byť aj v nebezpečenstve.

 

-2

 

Tak sa zrodil prvý brzdový systém, kde ľudia používali kus dreva ako brzdové obloženie a otierali ho o koleso, aby zabezpečili brzdnú silu. Síce občas drevo dymilo pri zabrzdení, no na pomalšie idúce koče to stále stačilo. V skutočnosti sa podobná konštrukcia používa dodnes, ako napríklad ráfiková brzda na bicykloch, hoci sa zmenila trecia plocha z pneumatiky na ráfik, princíp je podobný.

 

-3

-4

 

Odkedy sa v 18. storočí objavil parný stroj, pohon vozidiel sa zmenil zo zvierat na stroje a rýchlosť bola čoraz rýchlejšia, ale brzdy sa príliš nezmenili. Až do začiatku 20. storočia bol princíp brzdového systému pre koče, vlaky a prvé automobily v podstate rovnaký ako pre konské povozy. Aký bol výsledok? Dokonca aj rovná zem sa stala ťažko zvládnuteľnou! Našťastie sa v roku 1900 objavil génius, William Maybach. Skonštruoval prvú automobilovú bubnovú brzdu. Je vám to známe, však? Doteraz niektoré nákladné autá a osobné autá nižšej kategórie stále používajú bubnové brzdy.

 

-5

-6

 

Náhodou sa stalo, že len o dva roky neskôr, v roku 1902, iný génius, Frederick William Lanchester, skonštruoval najstaršiu kotúčovú brzdu, čo je brzdová štruktúra, ktorú dnes používa viac ako 80 % automobilov, vrátane Xiaomi SU7. Mysleli ste si, že kotúčová brzda sa objavila o desaťročia neskôr ako bubnová? V skutočnosti nie. Pretože kotúčová brzda má vyššie požiadavky na materiál brzdových doštičiek, skoršie kotúčové brzdy používali železné doštičky a medené doštičky a meď sa veľmi rýchlo opotrebováva. Predstavte si, že sa veselo pripravujete na rodinný výlet, prinášate slnečnicové semienka, pivo, hracie karty a tri sady brzdových doštičiek. Nebolo by to trochu sklamanie? Takže pokiaľ sa nezlepšil materiál a technológia výroby, kotúčová brzda sa nemohla spopularizovať.

 

-7

-8

 

Bubnová brzda však nie je bez problémov. Jej slabá schopnosť odvádzať teplo a tendencia trpieť rozpadom tepla sú konštrukčné chyby, ktoré sa nedajú zmeniť, a to isté platí pre bubnovú brzdu dnes. Preto, ako sa zlepšoval materiál a technológia výroby, ľudia začali opäť uvažovať o kotúčovej brzde. Prvým populárnym materiálom brzdových doštičiek bol azbest, ale tento materiál má fatálnu chybu: nie je šetrný k životnému prostrediu. Jemné vlákna azbestu, ktoré sa opotrebujú, sa môžu vdýchnuť do pľúc a spôsobiť nezvratné poškodenie. Výsledkom je, že azbestové strešné škridle, ktoré boli veľmi bežné, keď som bol mladý, už nie sú k dispozícii. Zároveň, keďže je azbest izolačný materiál, zle vedie teplo a brzdové doštičky sa po trení rýchlo zahrejú, čo sťažuje chladenie.

 

-9

-10

 

Neskôr boli zavedené polokovové brzdové doštičky, ktoré na zvýšenie tvrdosti nahradili azbest v pôvodných doštičkách oceľovou vlnou. Tentoraz bol však odvod tepla príliš dobrý a brzdové doštičky by sa zahriali už po niekoľkých krokoch. Brzdový systém bol vždy v stave vysokej teploty, čo spôsobilo extrémne rýchle opotrebovanie gumových tesnení, hadíc a iných komponentov na strmeňoch.Okrem toho by sa voda v brzdovej kvapaline pri vysokých teplotách zmenila na plyn, čo by spôsobilo zmäkčenie bŕzd. Okrem toho by sa kovové vlákna v brzdových doštičkách o seba odierali, čo by pri nízkych rýchlostiach vytváralo hluk a pri daždi by doštičky ľahko hrdzali.

 

-11

-12

 

Vo svetle týchto nedostatkov sa objavila nová generácia produktov, nízkokovové brzdové doštičky. Ako už názov napovedá, obsahujú menej kovových vlákien, takže ich odolnosť proti opotrebeniu nie je taká dobrá, no ich brzdný výkon je lepší ako u polokovových brzdových doštičiek a hlučnosť je nižšia. Zvyčajne sa používajú v autách, ktoré uprednostňujú pohodlie. Neskôr boli zavedené brzdové doštičky na báze keramiky s použitím keramických vlákien ako výstužného materiálu. Jedná sa o brzdovú doštičku vyššej triedy s dobrou tepelnou odolnosťou, takže stabilita trenia je dobrá a hluk je nízky, pretože neobsahuje kov. Nedostatok kovu tiež znamená, že na náboji kolesa nezostane žiadny kovový prášok, ktorý sa ťažko čistí. Nevýhoda je zrejmá - je to drahé!

 

-13

14

 

Keramické brzdy však nie sú najdrahšie, nad nimi je starší brat: brzdy na báze karbónu. Brzdy na báze uhlíka zahŕňajú uhlíkovo-keramické a uhlíkovo-karbónové brzdy, jedna je zložená z uhlíkových a keramických vlákien a druhá je celá uhlíková. Hoci majú tieto dve vlastnosti mierne odlišné, obe nemajú vo všeobecnosti žiadne nedostatky: dobré vedenie tepla, odolnosť voči vysokým teplotám, silný brzdný výkon, ľahšie a odolnejšie voči opotrebovaniu, takže brzdy na báze uhlíka sú v podstate vybavené na pretekárskych autách vyššej kategórie. športové autá alebo lietadlá. Úprimne povedané, s obyčajnými ľuďmi nemajú veľa spoločného.

 

-15

 

Okrem brzdových doštičiek inžinieri vynaložili úsilie aj na brzdové kotúče kotúčovej brzdy. Pokiaľ ide o materiály, prešli od liatiny, zliatin, organických materiálov k najpokročilejším materiálom z uhlíkových vlákien, a pokiaľ ide o štruktúru, prešli od pôvodného jedného kotúča k neskorším dizajnom s ventilačnými kanálmi, vŕtanými otvormi a drážkami. pre rýchly odvod tepla a odstraňovanie brzdového prachu, čím sa postupne zlepšuje brzdný výkon.

 

-16

-17

 

Keď už sme toľko hovorili o kotúčových brzdách, zdá sa, že bubnové brzdy nemajú šancu na návrat. A to je pravda... Stratia na svojej štruktúre. Sú ťažšie, menej efektívne pri chladení a neponúkajú také pohodlie pri rýchlom a nepretržitom brzdení ako konštrukcie kotúčových bŕzd. Tiež nie sú tak kompatibilné s high-tech funkciami, ako je ABS. Ale bubnové brzdy majú svoje výhody. Po prvé, majú silnú brzdnú schopnosť. Dve podložky, jedna v smere otáčania bubna a druhá proti nemu, vytvárajú pri brzdení samosvorný efekt. Čím viac brzdíte, tým pevnejšie podložka zviera bubon, čo je miesto, kde vyhrávajú na vlastnej konštrukcii. Navyše sú lacnejšie. V posledných rokoch nebolo veľa veľkých nákladov okrem zmien v trecom materiáli. Bubnové brzdy sú teda veľmi obľúbené v autách nižšej kategórie a ťažkých nákladných autách. Nevadí im ani slabý chladiaci výkon, pretože môžu striekať vodu na brzdy ťažkých nákladných vozidiel. Hej, povedal si, že urobíš verziu Redmi s bubnovými brzdami a nasadíš na ňu systém rozprašovania vody pre ťažké nákladné autá. To by bolo na pretekárskej dráhe rýchle!

 

-19