Как работают дисковые тормоза и ABS

Модель загружается

На этом устройстве не получается показать 3D-модель. Шаги экскурсии ниже можно прочитать текстом.

1 / 8 Одно колесо от педали до дорогиМодель показывает тормоз одного переднего колеса: педаль слева, колесо справа. Испытательный трек позади сравнивает тормозные пути. Машина тормозит со 100 km/h с усилием 300 N на педали, а панель в углу следит за силой на всём пути.

Тяните для поворота. Колесо или щипок меняют масштаб.

01
Одно колесо от педали до дороги
Модель показывает тормоз одного переднего колеса: педаль слева, колесо справа. Испытательный трек позади сравнивает тормозные пути. Машина тормозит со 100 km/h с усилием 300 N на педали, а панель в углу следит за силой на всём пути.
02
Педаль и усилитель
Педаль представляет собой рычаг с отношением 4 к 1, поэтому 300 N от ноги превращаются в 1200 N на толкателе. Вакуумный усилитель за ней добавляет напор разрежения двигателя и отправляет в главный цилиндр 4200 N.
03
Давление в главном цилиндре
Поршень главного цилиндра имеет диаметр 22,2 mm и площадь 3,87 cm². Если давить на него с силой 4200 N, давление жидкости поднимается до 10,9 MPa, а поскольку тормозная жидкость почти не сжимается, это давление доходит до каждой точки магистрали.
04
Большой поршень у колеса
Поршень суппорта диаметром 54 mm имеет площадь в 5,9 раза больше, чем поршень главного цилиндра. Те же 10,9 MPa давят на него с силой 24,9 kN, этого хватает, чтобы прижать колодки к диску с весом 2,5 тонны. Зато этот поршень проходит лишь около 0,2 mm на каждые 1,2 mm хода главного поршня.
05
Движение превращается в тепло
Колодки трутся о вращающийся диск, и движение машины превращается в тепло. Одна остановка со 100 km/h отдаёт этому диску около 130 kJ и нагревает его 9 kg примерно на 29 °C. После 18 резких торможений без остывания он превышает 525 °C и начинает светиться.
06
Когда колесо блокируется
ABS выключен, дорога мокрая. Тормоз требует от шины 7,4 kN, а она может дать не больше 2,9 kN, поэтому колесо перестаёт вращаться и скользит. Скользящая резина держит хуже: μ падает с 0,80 до 0,51, и тормозной путь вырастает до 76 m.
07
ABS отпускает и снова тормозит
С включённым ABS блок управления следит за скоростью колеса. Когда проскальзывание превышает 20 %, он закрывает впускной клапан и открывает выпускной, колесо снова разгоняется, а затем давление восстанавливается. В этой модели так происходит около 14 раз в секунду.
08
Три покрытия, два способа остановиться
Зелёные флажки показывают остановку с ABS, красные с заблокированными колёсами: 36 и 51 m на сухом, 52 и 76 m на мокром. На льду обоим нужно около 790 m. Руление включено, и только катящаяся шина может увести машину на соседнюю полосу.

1 из 8