SISTEM ZA KOČENJE
![Slika](http://img100.imageshack.us/img100/6831/kocniceshemaut8.th.jpg)
Zadatak sistema za kočenje je da bezbeno i sigurno možemo da zaustavimo vazilo, kao ida po potrebi smanjimo brzinu kretanja. U danasnje automobile po pravilu se ugrađuju dve vrste kočnica:
• disk
• i dobos kočnice.
Dobos kočnice su znatno starije, jednostavnije konstrukcije,teže se hlade (zbog veće povrsine trenja), i daju slabiju silu kočenja od disk kočnica. Zato se danas, u jače automobile, ugrađuju disk kočnice na svim točkovima. O smestaju kočnica ne treba mnogo govoriti. Iako je, u proslosti, bilo nekih varijanti na temu, one su po pravilu montirane uz glavčinu točka. To znači da kad stavimo točak, kočnica ostaje unutar naplatka. Veći točkovi imaju veće naplatke, a da u njih stanu i veće kočnice itd. Moramo napomenuti da se sila kočenja u automobilu prenosi hidrauličkim putem. Dakle, kada pritisnete papučicu kočnice, pomeri se klip u tzv. glavnom kočionom cilindru. On, pak, pokrene ulje cevima od kojih po jedna vodi do svake kočnice.
Servo![Slika](http://img510.imageshack.us/img510/2235/servokocnicashemawf4.th.jpg)
sl. 1 – Kočioni sistem: 1) papučica, 2) glavni koč. cilindar, 3) servouređaj, 4) posuda za izjednačavanje, 5) cevi
Kočioni sistem
Delovi kočionog sistema koji nas danas zanimaju prvi su deo "procesa" kočenja. Govorimo o - servouređaju ili, preciznije, servo-pojačivaču kočionog sistema. Kao sto je vidljivo sa slike, cela priča o kočenju započinje pritiskom na papučicu kočnice. Ona, zatim, stvara pritisak u glavnom kočionom cilindru odakle se on prenosi do servouređaja. Iz servouređaja ulje za kočenje, sada pod jos većim pritiskom, nastavlja svoj put prema kočnicama, odnosno cilindrima i/ili klipovima na svakoj od njih. Posuda za izjednačavanje u stvari je glavni rezervoar ulja.
Sada ćemo objasniti kako servouređaj radi.
Rad servo-pojačivača na principu podpritiska
Sa slike vidljivi su osnovni delovi (klipnog) pod pritiskom servouređaja kakav se u pravilu koristi za povećanje sile kočenja na danasnjim automobilima. U stanju mirovanja kočnica, dakle kada vozač ne vrsi pritisak na papučicu kočnice, opruga drži na mestu klip (desno od opruge) s čije je obe strane jednak pritisak, odnosno dovedeni podpritisak. Istovremeno je ventil za podesavanje vazduha (vazdučni ventil) zatvoren. Hidraulični klip koga polugom pokreće vakumski klip pod pritiskom stoji u krajnjem (desnom) položaju, a membrana komore na čijem je vrhu vazdusni ventil nije pod opterećenjem.
Kočenje - 1) vazdusni ventil je otvoren, 2) ulaz kočionog ulja, 3) pritisak pokreće vazdusni klip
Kada započinje kočenje, ulje dolazi iz glavnog kočionog cilindra u otvor servouređaja (2). Pritisak ulja za kočenje sada je pomerio vazdusni ventil, posredovanjem malog klipa, pa vazduh ulazi u servouređaj kroz vazdusni ventil. Kako je (atmosferski) pritisak vazduha iz okoline visi od dotadasnjeg pritiska u servouređaju (podpritiska) počinje se pomerati vakumski klip (kratke crvene strelice pokazuju pomeranje klipa protiv sile povratne opruge) koji putem poluge deluje na hidraulični klip. Ovaj, pak, potiskuje kočiono ulje (sada visim pritiskom) u sistem cevi koje vode prema svakoj od kočnica. Tako se ostvaruje povećanje pritiska u kočionom sistemu zahvaljujući razlici atmosferskog pritiska i dovedenog podpritiska.
Prilikom kočenja punom snagom jos vise ulja dolazi iz glavnog kočionog cilindra u servouređaj. To uzrokuje potpuno otvaranje vazdusnog ventila (obratite pažnju na položaj membrane ispod njega) pa jos vise vazduha ulazi u komoru vakumskog klipa. Time se, naravno, maksimalno povećava razlika pritisaka sto pomera vakumski klip u krajnji (levi) položaj pritiskajući do kraja njegovu povratnu oprugu. Hidraulični je klip (2) takođe u krajnjem položaju pa se kočionom sistemu isporučuje najveći mogući pritisak kočionog ulja.
Ostali smo dužni objasniti odkud uopste taj podpritisak. Komora servouređaja na čijem se vrhu nalazi vazdusni ventil te u kojoj je i spomenuta membrana, priključena je na usisni razvodnik motora ili na posebnu vakumsku pumpu. Opisanu vrstu servopojačivača za kočioni uređaj nazivamo "vakumskim klipnim servopojačivačem", a poznajemo i "vakumski membranski servopojačivač". Razlika je u tome sto ovaj poslednji umesto vakumskog klipa ima postavljenu elastičnu membranu preko koje se potom prenosi pritisak vazduha na polugu i, dalje, na hidraulični klip. Kako to sve izgleda u praksi, najjednostavnije ćete videti zavirite li pod prednju "haubu" nekog automobila. Metalna "posuda" okruglog preseka koja stoji strmo u blizini pregradnog lima ustvari je nas servouređaj.
Posuda za izjednačavanje dvokružnog kočionog sistema
Posuda za izjednačavanje
Verovatno ste se do sada susreli s pojmom dvostrukog (dvokružnog) kočionog sistema. Radi se o tome da konstruktori automobila po svaku cenu pokusavaju izbeći potpuni prestanak rada kočionog sistema u slučaju kvara na nekoj od instalacija. U tu su svrhu izmisljeni dvostruki kočioni sistemi koji se sastoje od dva kompleta instalacija kako bi jedan od njih preuzeo ulogu u slučaju da drugi otkaže. Na nasoj slici vidimo posudu za izjednačavanje (to je ona poluprozirna mala posudica u kojoj kontrolsete nivo tečnosti za kočenje) dvostrukog kočionog sistema. S brojevima 1) i 2) označena su dva, odvojena, kočiona sistema (kruga) koji svaki za sebe mogu zaustaviti automobil (ipak, u praksi nisu oba sistema spojena na sve točkove, već se preklapaju dijagonalno ili sl.). Brojkom 3) označen je klip koji deluje na dvostruki sistem prenoseći mu pritisak kočenja. On deluje na oba kruga s time da krug 1) dovodi pod pritisak posredovanjem međuklipa 4). Cilj ovog uređaja je da u svakom trenutku omogući ostvarivanje pritiska u oba kruga tako da u slučaju pucanja instalacija na jednom od njih drugi i dalje omogućava kočenje. Posuda za izjednačavanje 5) u celoj ovoj priči ima ulogu održavanja dovoljnog nivoa kočionog ulja tokom rada klipa, a odvojena je u dva dela od kojih svaki opskrbljuje jedan krug sistema.
Disk kocnice![Slika](http://img510.imageshack.us/img510/4872/diskkocnicefq8.th.jpg)
Disk kočnice, naravno, rade na istom principu kao i dobos kočnice - principu trenja. Ovde je osnovna razlika u tome sto se trenje koje je potrebno za usporavanje okretanja točkova ne ostvaruje pritiskanjem kočionih obloga o unutrasnju povrsinu dobosa, već kočione obloge (pločice) između sebe stiskaju metalni disk. Otuda im i ime disk kočnice.
Konstrukcija disk kočnice
Osnovu disk kočnice sačinjava metalni disk. Radi se obično o disku koji je napravljen od livenog metala ili čelika, a pričvrsćen je za glavčinu točka tako da se okreće zajedno s njim. Nepokretno pričvrsćena uz nosače točkova nalaze se klesta (čeljust) disk kočnice. Ova klesta služe kao nosač kočionih obloga (koje kod disk kočnica nazivamo i disk pločicama ili, jednostavnije, pločicama) koje među sobom "hvataju" disk. I disk kočnice su pokretane hidraulički, pa imaju kočione klipove, smestene unutar klesta. Klesta disk kočnice u stvari su neka vrsta "sedla" (ponekad ih tako i nazivaju) u kojem su takođe smesteni i hidraulikom pokretani klipovi. Ovi klipovi, ustvari, pritiskaju kočione pločice koje među sobom stiskaju disk. Tako (posredno) dolazi do trenja između pokretnih i nepokretnih delova pa se automobil zaustavlja.
Osnovna prednost disk kočnica u poredjenju sa dobos kočnicama jeste u tome sto se diskovi slobodno okreću (klesta ih obuhvataju tek u jednom malom delu) pa se tako i bolje hlade.Time je povećana efikasnost kočenja, a posredno i sigurnost automobila. U novije vreme u upotrebi su t.z. vetilirajuci diskovi koji na prvi pogled deluju kao da su sastavljena dva diska,a izmedju njih postoje suplji prorezi koji omogucavaju bolje i brze hladjenje diska.
![Slika](http://img100.imageshack.us/img100/1972/ventilirajucidiskovidc6.th.jpg)
Kako disk radi?
Pogled od napred na slici prikazuje nam osnovne delove disk kočnice. Vidljiv je metalni disk (sivo) koji je na jednom delu obuhvaćen klestima (belo). Na ovoj slici vidimo takođe i kočione pločice (smeđe) koje su oslonjene na klipove koje, pak, pokreće kočiono ulje (crveno). Kada vozač pritisne papučicu kočnice, poveća se pritisak kočionog uljai pomere se klipovi. Poznato nam je da se zbog povećanja povrsine između klipa glavnog kočionog cilindra i klipa koji pokreće pločicu disk kočnice povećava i sila pritiska. Tako je moguće da disk pločice velikom snagom pritisnu disk te uspore odn. zaustave točak.
Dobos kocnice![Slika](http://img100.imageshack.us/img100/9059/kocnicedobosrh6.th.jpg)
Dobos kočnice su "tradicionalni" način zaustavljanja, kojem je u 115-godisnjoj istorijii automobila pripala većina vremena.
Kočenje kao takvo...
Potrebno je proizvesti izvesno trenje između pokretnih i nepokretnih delova kako bi se ovi prvi (pokretni) zaustavili. Kod automobila, naravno, osnovnim "krivcem" za kretanje smatramo točak koji se kotrlja po putu. Brzina vozila proporcionalna je brzini okretanja točka pa tako njegovim usporavanjem možemo usporiti i celo vozilo. Dobos kočnice, čija je konstrukcija zaista veoma jednostavna, deluju upravo na tom načinu - načinu trenja između točka i nepokretnih delova automobila.
Ne radi se, doslovno, o trenju između samog točka. Glavni deo dobos kočnice, odakle joj dolazi i ime, jeste okrugla "posuda" od livanog gvožđa (sivog liva) zvana dobos .Dobos je pričvrcćen na glavčini točka tako da se s njim zajedno okreće. Dobos se kočnica sastoji i od nosača na kojem su pričvrsćeni kočioni cilindri (ili tek jedan cilindar) te kočione obloge. Nosač je, zajedno s kočionim cilindrom (cilindrima) i oblogama pričvrcćen nepokretno na nosačima točka. Na nosaču dobos kočnice pričvrsćena je jos i cev za dovod kočione tečnosti te ventil kroz koji ispustamo vazduh iz celog sistema.
![Slika](http://img100.imageshack.us/img100/1359/kocenjedobosgv1.th.jpg)
Na slici vidimo kako to sve funkcionise. Spoljasnji prsten predstavlja dobosa nase kočnice (tanke strelice simboliziraju njegovo okretanje). Kočione obloge (na svojim metalnim nosačima - čeljustima) su spojene na jednom kraju (gornji primer- simpleks ), dok se na njihovom drugom kraju nalazi kočioni cilindar dvostrane konstrukcije. Kada vozač pritisne papučicu kočnice, pritisak kočione tečnosti aktivira cilindar u dobos kočnici i on rasiri čeljusti s oblogama prema unutrasnjoj povrsini dobosa (crvene strelice prikazuju rad cilindra). Pritiskanjem obloga uz unutrasnjost dobosa javlja se trenje među njima, a kako smo već napomenuli, točak se okreće zajedno s dobosom. Zato, ovo trenje usporava okretanje točka, a time i zaustavlja automobil. Drugi par slika (ispod) pokazuje nam takođe rad dobos kočnice, ali takve koja je opremljena s dva kočiona cilindra (dupleks i duodupleks). U ovom slučaju se koristi kočioni cilindar jednostrane konstrukcije. Svaki od cilindara u takvoj dobos kočnici tera čeljust s oblogom(paknove) na svoju stranu (crvena strelica). Kod ovakve konstrukcije s dva, jednostrana, kočiona cilindra postiže se pravilnije naleganje kočione obloge na unutrasnjost dobosa čime se iskoričćava veća povrsina. Takve su dobos kočnice zato i efikasnije, ali imaju nesto komplikovaniju konstrukciju.
Za kraj ovog dela opisa spominjemo i povratne opruge (vidi slike) koje služe da bi se kočione čeljusti s oblogama(paknovi) natrag stisnule nakon sto popusti pritisak na papučicu kočnice, odnosno, pritisak kočione tečnosti u cilindru.
Presek dobos kočnice
![Slika](http://img100.imageshack.us/img100/8605/kocnicedobospresekuc5.th.jpg)
Govoreći o dobos kočnicama moramo naglasiti nekoliko stvari. Kao prvo, njihova zatvorena konstrukcija (sve se odvija unutar dobosa) slabo se provetrava. Zato su dobos kočnice sklone pregrevanju čime opada snaga kočenja. Upravo zato, dobos kočnice proizvođači automobila danas isključivo ugrađuju na zadnjim točkovima slabijih automobila, gde je njihova manja efikasnost (u poredjenju s disk kočnicama) ipak dovoljna za kočenje vozila. Takođe, konstrukcija dobos kočnice dosta je jednostavnija od konstrukcije disk kočnice te proizvođači na neki način i smanjuju cenu vozila postavljajući relativno jeftine dobos kočnice na zadnje točkove. Ipak, na dobos kočnice moguće je postaviti senzore ABS uređaja protiv blokiranja čime se povećava njihova efikasnost. Uostalom, posebni hidraulični sistem (uređaj za ograničavanje sile kočenja) već se odavno ugrađuje u automobile s ciljem da se smanji sila kočenja na zadnjim točkovima (obično s dobos kočnicama), a time i njihovo blokiranje. Cela ova zavrsnica priče spomenuta je zbog jednostavnog fizikalnog problemčića. Naime, prilikom kočenja se težina automobila (zbog naginjanja karoserije) prebacuje napred. Zato prednje kočnice, često, moraju podneti i do 75% ukupne sile kočenja nekog vozila. Upravo zato, moramo uređajima za ograničavanje sile kočenja i/ili ABS sistemom pripaziti da naglo rasterećeni zadnji točkovi ne bi počeli blokirati. Ali, ovo s prebacivanjem težine je značajno iz zbog toga sto nam objasnjava zbog čega je moguće, relativno slabe, dobos kočnice staviti na zadnje točkove.
Glavni kocioni cilindarMoramo napomenuti da se sila kočenja u automobilu prenosi hidrauličkim putem. Dakle, kada pritisnete papučicu kočnice, pomeri se klip u tzv. glavnom kočionom cilindru. On, pak, pokrene ulje cevima od kojih po jedna vodi do svake kočnice.
![Slika](http://img503.imageshack.us/img503/7332/glkocionishemahr8.th.jpg)
Hidraulika
Hidraulično povećanje sile pritiska
![Slika](http://img503.imageshack.us/img503/8489/kocnicaicilindarhc0.th.jpg)
Tečnosti su ne stisljive, sto znači da se ne mogu sabijati (kao gasovi). Upravo zato, na nasem je kočionom sistemu moguće povećavati silu kočenja koja kreće od papučice kočnice i zavrsava u kočionom cilindru (ovde se ne radi o povećanju sile servouređajem). Na slici sematski je prikazano kako radi povećanje sile papučice.
Uzmimo, npr., da pritisak na papučicu kočnice iznosi 3 kg/cm2, a pritisak u glavnom kočionom cilindru (a) 10 kg/cm2 (zbog delovanja zakona poluge). Zbog veće povrsine klipova povećaće se i sila u kočionim cilindrima u kojima se sada razvija 12 kg/cm2 (klip b - 1,2 puta veće povrsine od a), odnosno 25 kg/cm2 (klip c - 2,5 puta veće povrsine od a). Ipak, smanjuje se pređeni put klipa. Tako će klip c (ako je 2,5 puta veće povrsine od klipa u gl. koč. cilindru koji proizvodi pritisak) proizvesti 2,5 puta veći pritisak, ali će njegov pomak biti 2,5 puta manji od pomaka klipa a.
![Slika](http://img503.imageshack.us/img503/3596/kocnicecilindarprincipgb0.th.jpg)
Kočioni cilindar: a) pod pritiskom papučice, b) otpustanje papučice, c) papučica miruje
Princip rada kočionog cilindraKao sto smo već rekli, potrebna nam je nekakva naprava koja će pritisak papučice kočnice pretvoriti u hidraulični pritisak. U tu svrhu služi glavni kočioni cilindar. S nase glavne slike vidite kako izgleda njegova, prilično jednostavna, konstrukcija (veći cilindar, levo na slici). Poluga na "ulazu" cilindra pokretana je papučicom kočnice i nastavlja se na klip. Klip je, pak, naslonjen na povratnu oprugu koja ga vraća u prvobitni položaj kada nestane sile pritiska na papučicu i to je sve. Dva otvora na vrhu cilindra služe za izjednačavanje količine kočionog ulja, a na desnom se delu u cilindru nalazi tzv. "podni ventil" koji osigurava da u sklopu uvek bude mali podpritisak.
a) Prilikom kočenja, pritisak na papučicu kočnice stvara pritisak u glavnom kočionom cilindru tako da klip cilindra potisne kočiono ulje. Ulje, zatim, pritiska i otvara podni ventil koji je propusta dalje u sklop cevi te prema kočionim cilindrima tačaka (radnim kočionim cilindrima). Pritisak ulja tada dolazi u radni cilindar čijim se pomeranjem aktivira rad kočnica.
b) Popustanjem pritiska na papučicu kočnice, ulje se počinje vraćati u glavni kočioni cilindar čiji je podni ventil otvoren pod njenim visokim pritiskom. Kada pritisak padne, povratna opruga glavnog cilindra zatvara podni ventil ostavljajući mali podpritisak u celom sistemu. Povratak ulja uzrokovan vraćanjem klipa u glavnom kočionom cilindru (pod uticajem opruge i pritiska) povlači natrag i klipove radnih cilindara te nestaje pritiska na kočnicama.
c) U mirujućem položaju sistema klip glavnog cilindra se dovoljno vratio da bi otvor za izjednačavanje ponovno postao otvoren. U celom je sistemu zadržan tek mali pritisak kontrolisan podnim ventilom.
Ulje za kočenje Za kraj, reč dve o ulju za kočenje. Radi se, zapravo, o posebnom ulju nesto veće gustine (poznajemo i termin "ulje za kočnice") koje prenosi pritisak kroz kočioni sistem. Značajno je da ulje za kočenje ne sme nagrizati metalne i gumene delove (telo cilindara i klipova od gume) te mora biti otporno na promene temperature. Naime, s obzirom da sve automobilske kočnice rade na principu trenja, na njihovim se povrsinama razvija izuzetno visoka temperatura. Ona, pak, zagreva klipove radnih cilindara, a preko klipova i samo ulje za kočenje. Zato je otpornost na zagrevanje veoma značajna kako bi se izbegle eventualne promene u radu kočionog sistema.
ABS![Slika](http://img186.imageshack.us/img186/6681/absvg5.th.jpg)
Da li su svi ABS sistemiu isti?
Prema načinu kontrole i upravljanja sa veličinom pritiska kočenja međusobno su slični svi ABS sistemi kočenja.Prema načinu izvođenja razlikuju se četiri varijante :
1 ili 2 kanalni na 2 točka (Rear ABS)
Susreću se na teretnim vozilima. senzori brzina se nalaze na oba zadnja točka, a jedna kočiona linija (kanal) snadbeva oba točka
senzori brzina se nalaze na oba zadnja točka, a svaki točak snadbeva posebna kičiona linija (kanal)
2 kanalni na 4 točka-unakrsni (Criss cross)
senzori brzina se nalaze na sva četiri točka zadnja točka, a dve kočione linije (kanala) povezuju točkove unakrsno(levi predlji-desni zadnji , desni prednji-levi zadnji).
3. 3 kanalni na 4 točka
Ovo je česće susretan slučaj. Senzori brzina se nalaze na sva četiri točka zadnja točka, a dve zasebne kočione linije (kanala) povezuju pojedinačno prednje točkove , jedna je zajednička za zadnje točkove. Kad blokira jedan od zadnjih točkova tada se menja pritisak za oba zadnja točka
3 kanalni na 4 točka
senzori brzina se nalaze na sva četiri točka zadnja točka, a svaki točak ima svoju kočionu liniju (kanal). Svi su točkovi međusobno nezavisni. Ovo omogućuje veliku stabilnost pri kočenju i eventualno i kratak zaustavni put
![Slika](http://img186.imageshack.us/img186/8615/abs4rc5.th.jpg)
Neke zablude o ABS sistemima
Da li sa ABS sistemom možemo zaustaviti brže vozilo?
Nije obavezno-ABS sistem je napravljen da pomogne vozaču da održi kontrolu nad vozilom u trenutcima kada mora iznenada da koči, a ne da brže zaustavi vozilo. Međutim, u nekim uslovima (vlažan i klizav put) može da se skrati zaustavni put. Na vrlo mekim povrsinama (rasuti sljunak ili sneg) ABS sistem može da produži zaustavni put.
Da li se vozilo sa ABS sistemom mora voziti pažljljivo? - ”DA”
U vlažnim ili klizavim uslovima mora se jos uvek voziti pažljivo održavajući bezbedno rastojanje u odnosu na ostala vozila održavati brzinu u skladu sa uslovima vožnje
Da li pumpanje kočnice će pomoći ABS sistemu ? - ”NE”
Pumpanjem kočnica verovatno će se postići samo zbunjivanje ABS sistema. ABS sistem je taj koji ostvaruje potrebno pumpanje kočnica
Da li sa ABS sistemom je moguće zaobilaziti prepreke za vreme kočenja ?
Upravljanje vozilom u praksi je moguće jedino kada vozilo poseduje vučna svojstva
Treba li kupiti vozilo sa ABS sistemom ? - ”DA”
Vozilo sa ABS sistemom je skuplje 500 do 700 eura, međutim sa takvim vozilom moguće je izbeći mnoge nelagodnosti (može se kočiti i zaobilaziti druga vozila i prepreke). Znači da vredi uložiti 500 € da bi se sačuvao život.