Corectoare si limitatoare a fortei de franare

Corectoare si limitatoare a fortei de franare

Elementele sistemului de franare sunt:

1.      cilindru receptor al franei spate;

2.      frane de tip tambur cu saboti interiori;

3.      limitator de franare (corrector de franare)

4.      parghie;

5.      frane disc;

6.      placute de frana

7.      pompa centrala.

Fig. 3. Limitator de franare

1 – racorduri de conducte rigide,

2 – tija limitatorului, 4 – piulita de reglaj

Dupa cum s-a aratat, spatiul minim de franare se obtine daca franarea se efectueaza pana la limita de blocare simultan a rotilor. Acest lucru se poate realiza daca fortele de franare ale rotilor sunt proportionale cu incarcarile dinamice ale lor in timpul franarii.

Realizarea unui dispozitiv care sa permita obtinerea unei legi de variatie a presiunilor (respectiv a fortelor de franare) la cele 2 punti este destul de complicat si costisitor.

Ridicarea performantelor la franare poate fi realizata, fara un dispozitiv scump si complicat, daca se limiteaza forta de franare la puntea din spate cu ajutorul unui corrector.

S-au realizat practic, de catre diverse firme, diferite tipuri de corectoare avand anumite functiuni si denumiri, ca: limitatoare, repartitoare, compensatoare, depresoare, supresoare.

Limitatoarele de franare

In figura 1 se prezinta variatia presiunii in cilindrii de frana ai rotilor, cu deceleratia automobilului la un sistem de franare prevazut cu un limitator de presiune pentru franele rotilor puntii din spate. Se constata ca de la o anumita deceleratie “af0” presiunea “p2” ramane constanta, in timp ce “p1” continua sa creasca.

In prezent la automobile se intalnesc limitatoare de frana cu inertie si limitatoare de frana cu presiune.

Limitatorul de franare cu inertie 1 (figura 10.75,a) utilizeaza ca element de comanda o bila 2 care se deplaseaza pe un plan inclinat cu unghiul α fata de orizontala.

La o anumita deceleratie “af0” stabilita, bila se deplaseaza datorita fortei de inertiesi inchide orificiul 3 de legatura cu cilindrii franei din spate. Incepand din acest moment presiunea “p2” ramane constanta, iar “p1” creste proportional cu forta de apasare asupra pedalei de frana.

Tinand seama ca limitatorul cu inertie utilizeaza principiul planului inclinat, deceleratia “af0” difera la o franare pe un drum orizontal fata de franarea pe o panta.

In figura 2, se prezinta un limitator de franare cu presiune care la o anumita presiune “p0” a circuitului de franare (careia ii corespunde deceleratia “af0”), intrerupe legatura cu cilindrii franelor rotilor din spate. Lichidul intra in limitator prin orificiul 4 si este trimis prin orificiile 5 la cilindrii celor 2 roti din spate. Pistonul 2 se afla, la partea superioara, sub actiunea arcului 3, iar la partea inferioara sub actiunea presiunii lichidului. La o anumita valoare a presiunii lichidului “p0”, forta arcului 3 este invinsa iar supapa 1 se aseaza pe scaun si inchide comunicatia spre cilindrii de frana a rotilor spate, unde presiunea “p2” va ramane la valoarea “p2”=”p0”.

Limitatoarele de franare prezinta dezavantajul ca limitand intotdeauna presiunea “p2” la valoarea “p0” ,nu permit valorificarea deplina a aderentei rotilor din spate (pe drumurile cu coefficient de aderenta ridicat) si nu preintampina blocarea lor pe drumurile cu aderenta redusa.

Presiunea “p0” (respective deceleratia “af0”) se alege in asa fel incat rotile din spate sa ajunga la limita de blocare la franare pe un drum caracterizat printr-un coeficient de aderenta mediu.

Repartitoarele de franare

Repatitoarele de franare, spre deosebire de limitatoarele care permit ca “p2<p0”, realizeaza o crestere limitata a presiunii in cilindrii franelor din spate, in comparative cu cilindrii franelor din fata.

In figura 3 se prezinta variatia presiunii in cilindrii de franare cu deceleratia automobilului, la sisteme de franare prevazute cu repartitoare. Dupa cum rezulta din figura 3,a repartitorul nu intra in functiune pana la o anumita presiune “p0”, de la care cresterea presiunii in cilindrii franelor rotilor din spate este mai redusa in comparatie cu presiunea din cilindrii franelor din fata. In schimb, unele repartitoare figura 3,b intra in functiuneinceputul franarii,

iar “p1≠p2”.

In figura 4 se prezinta un repartitor de franare care realizeaza o varitie a presiunii in cilindrii franelor conform cu figura 4,a.

Repartitorul este compus din corpul 3, pistonul principal 2, in interiorul caruia se deplaseaza pistonul secundar 5 si arcurile 1 si 4. Sub actiunea arcului 1 pistonul 2 este mentinut la partea inferioara in contact cu corpul 3. La fel si pistonul 5 este mentinut de catre arcul 4 la partea inferioara cu corpul 3. In acets caz lichidul de la pompa centrala patrunde in cilindrii receptori ai franelor rotilor din spate prin orificiul 7, canalul 9 din pistonul 5 si orificiile 6 din pistonul 2, spatial dintre corpul 3 si pistonul 2 si orificiul de iesire 8.

Sub efectul presiunii hidraulice, pistonul 2 se deplazeaza si comprima arcul 1. Cand forta dezvoltata de arcul 1 este invinsa pistonul se va sprijina cu gulerul 10 pe scaunul 11, intrerupand circuitul lichidului (figura 4,b). Pana in acest moment presiunea a a fost aceeasi. Daca pedela de frana este apasata in continuare, presiunea lichidului care intra in repartitor creste, iar pistonul secundar 5 incepe sa se deplaseze comprimand arcul 4 (figura 4,c). Lichidul din interiorul pistonului 2 este trimis sub presiune, prin orificiile 8, la franele din spate. Datorita faptului ca pistonul 5 trebuie sa comprime si arcul 4, presiunea lichidului

trimis spre franele din spate este mai redus ca presiunea lichidului care intra prin orificiul 7 (p2<p1).

Arcul 4 este astfel calculat, incat presiunea “”p2” creste mai putin fata de “p1” (dupa intrrea in functiune a repartitorului), in general cu jumatate fata de cresterea de presiune a franelor din fata.

Corectorul de franare cu cilindri diferentiali

In figura 5, a se prezinta schema unui sistem de franare prevazut cu un corector de franare, care permite obtinerea unei legi de variatie a presiunilor din sistemul de franare apropiata de cea optima.

Un asemenea sistem de actionare poate fi utilizat atat la franele cu disc cat si la franale cu tambur.

In figura 5,b se prezinta schematic corectorul de franare compus in principiu din 2 cilindri diferentiali “I”si “II”.Camera primara 1 al cilindrului “I” este in legatura cu circuitul hidraulic al pompei central “III”si cilindrii receptori ai franelor puntii anterioare. In schimb camera secundara 7 este in legatura cu circuitul hydraulic al franelor puntii din spate. Distanta de la capatul arcului 4 pana la surubul de reglare 6, in situatia in care arcul 3 se afla in stare libera adica atunci cand presiunea lichidului din circuitul hidraulic este nula.

La apasarea pedalei de frana presiunea in camera 1 incepe sa creasca, la fel si volumul V1. Datorita deplasarii pistonului 8 si deci a comprimarii arcului 9, volumul V2 se mentine constant.

Corectoare de franare utilizate pe autovehicule romanesti

In figura 6 se prezinta constructia si functionarea corectorului de franare utilizat la autoturismul Dacia 1300.

Corectorul de franare modifica presiunea din circuitul de franare a puntii din spate in functie de sarcina dinamica pe aceasta punte.

Supapa 3 este comandata, prin intermediul impingatorului 4 si a tijei 2 de o parghie legata cu puntea din spate.

In figura 6,a se prezinta corectorul pentru cazul in care presiunea in cilindrii din fata si din spate este aceeasi.

Lichidul de la pompa central patrunde in corectorul 1 prin orificiul O1 si este trimis spre cilindrii franelor din spate prin orificiul O2.

Inainte de intrarea in functiune a corectorului presiunea lichidului din cavitatea “I” este egala cu presiunea lichidului din cavitatea “II” deoarece supapa 3 este mentinuta de impingatorul 4 in contact cu dopul 6, ceea ce permite o comunicare libera a lichidului intre cele 2 cavitati.

In cazul franarii scade sarcina dinamica pe puntea din spate, iar caroseria autovehicolului se inclina (se ridica la partea din spate) si tija de comanda a corectorului permite impingatorului 4 sa se deplaseze spre stanga. Datorita faptului ca presiunea este aceeasi in ambele cavitati, supapa este impinsa spre stanga de forta datorita presiunii ce actioneaza pe o suprafata mai mare. La un moment dat supapa 3 se aseaza pe scaunul din corpul corectorului separand cavitatile “I” si “II” (figura 10.80,b). Prin apasarea in continuare asupra pedalei de frana presiunea in cilindrii rotilor din spate, pentru moment nu mai creste limitand efortul de franare. In cavitatea “I” va exista presiunea transmisa de pompa centrala (la fel si in cilindrii rotilor din fata), iar in cavitatea “II” si prin urmare si in cilindrii rotilor din spate, se realizeaza o presiune determinate de echilibrul supapei 3, care se gaseste sub actiunea fortelor date de presiunile “pI” si “pII” (ce actioneaza pe suprafete diferite).