Як працюють гальма
Теорія гальм
Запитайте у свого приятеля фізика, і він відповість Вам, що гальма перетворюють кінетичну енергію руху автомобіля в тепло. Переводимо на легкотравний мова: гальма служать для того, щоб зупинити автомашину. Або більш точно, гальма зупиняють колеса. І в цьому полягає велика різниця, тому що навіть самі потужні гальма в світі не зможуть зупинити Вашу автомашину в тому випадку, якщо є невелике або ж взагалі відсутній зчеплення з поверхнею дороги. До упору втисніть в підлогу педаль гальма, і напевно колеса перестануть крутитися, але автомашина буде весело продовжувати ковзати юзом. Вам же, з іншого боку, буде зовсім не до веселощів. Багато водіїв вважають, що занос автомобіля відбувається в результаті відмови гальм». Хоча фактично в даній ситуації була помилка водія, який не зрозумів умови зчеплення і не почав вести автомашину відповідним чином.
Основи гальмування
Типова гальмівна система «пасажир-автомобіль» є відносно простою. Коли Ви натискаєте ногою на педаль гальма, та сила, з якою Ви тиснете на педаль, передається на пристрій, який називається головний гальмівний циліндр. Головний гальмівний циліндр має поршень, який чинить тиск на систему гідравлічних гальмівних трубок, які ведуть до кожного колеса автомобіля. На кожному колесі дана гальмівна рідина під тиском впливає на гальма, натискаючи на поршень, який впливає на гальмівні колодки, які охоплюють і стискають обертовий барабан або диск. Тертя уповільнює обертання коліс, і, в свою чергу, всього автомобіля.Коли гальмівні деталі (гальмівні колодки, і т. д.) майже стираються, металеві шайби сконструйовані таким чином, щоб створювати визжащий шум при натисканні на гальмо і це (сподіваємося) змусить насторожитися водія і підкаже йому, що гальмівна колодка потребує заміни. Зверніть увагу на це попередження. Стерта гальмівна колодка володіє меншим опором, ніж нова і це знижує ефективність роботи гальм. Плюс, у разі, якщо Ви протягом досить тривалого часу буде ігнорувати дане попередження, Ви можете нанести серйозні пошкодження роторам, барабанів, і іншим частинам. І навіть якщо ви регулярно змінюєте гальмівні колодки, зазвичай потрібне невелике додаткове сервісне обслуговування після поїздок на довгі відстані. Поверхню барабанів і дисків стирається нерівномірно при нормальній експлуатації. Тому періодично потрібно їх повторна машинна обробка, щоб вони продовжували нормально працювати.
Всі сучасні гальма у багато разів потужніший, ніж двигун автомобіля. Тому при повністю відкритому дроселі Ви можете легко зупинити навіть дуже потужний автомобіль, натиснувши на гальма. Всі гальма також мають стоянкове гальмо (іноді його називають ручного гальма). Він працює незалежно від основної гальмівної системи. Стоянкове гальмо зазвичай впливає на задні колеса. Він приводиться в дію вручну на той випадок, якщо відмовить гідравлічна гальмівна система.
Як краще гальмувати Багато інженерні знахідки протягом всієї історії автомобіля змогли істотно поліпшити роботу і надійність гальмової системи. Механічні гальма є стандартними майже на всіх сучасних пасажирських автомобілях. Вони використовують енергію двигуна для посилення роботи гальм. Тому Вам не доводиться правою ногою виконувати всю роботу. Для того щоб уникнути можливість несподіваного і повного відмови гальм, сучасні автомобілі обладнані насправді двома паралельними гальмівними системами. Кожна система контролює два колеса автомобіля. Таким чином, якщо одна система повністю відмовить, то інша гальмівна система все одно зможе зупинити автомобіль (хоча і зробить це менш ефективно).
Самі гальма з роками зазнали також суттєві поліпшення. Кілька десятиліть тому широко використовувалися гальма барабанного типу, і вони до цих пір використовуються на задніх колесах у багатьох автомобілів. Дані гальма використовують в роботі вузол у вигляді барабана, який обертається разом з колесом. Всередині барабана «башмаки» разом із замінюваним фрикційним матеріалом притискаються з силою до барабану, коли Ви натискаєте на педаль гальма. Гальма барабанного типу працюють непогано. Однак при цьому утворюється сильне тепло, якого достатньо, щоб знизити ефективність гальмування, якщо Ви робите це занадто різко. Зниження ефективності гальм відбувається тоді, коли є різке перегрів гальм. Потужність гальмування сильно падає, і гальмівні деталі і колодки можуть вийти з ладу.
Істотне поліпшення відбулося при використанні дискових гальм. В даний час вони повсюдно використовуються на передніх колесах майже у всіх автомобілів. Дискова гальмівна система оснащена металевим диском або ротором (або ж зробленим з іншого екзотичного матеріалу у деяких гоночних автомобілів). Він обертається разом з колесом. Також є стаціонарно встановлений «кронциркуль», який під час гальмування чинить тиск на диски з замінними фрикційними матеріалами. Так як ці диски обдуваються сильним потоком повітря, під час руху, цей тип гальм менш схильний до перегріву і відмови в роботі.
Додатково, часто відбувається внутрішня вентиляція дисків, що дозволяє збільшити повітряний потік. Повертаючись назад, коли відмова гальм був спільною проблемою під час довгих крутих гірських перегонів, водії перемикали трансмісію на більш низьку швидкість, і здійснювали гальмування з допомогою двигуна, який забирав на себе частину навантаження, яка випадала на гальма. З сучасними гальмами цього більше не потрібно, крім ситуації, коли Ви тягнете на буксирі важкий вантаж вниз по схилу.
Антиблокувальна гальмівна система Автомобільні покришки дають максимальне гальмування, коли гальмівне зусилля передається на край колеса, але не більше цього. Коли гальма заблоковані колеса йдуть юзом (ковзають), зменшується реальне гальмування і втрачається пряме рульове управління. Електронна антиблокувальна гальмівна система (АБС) дала великі переваги в управлінні автомобілем і скоротила гальмівний шлях в більшості ситуацій, зокрема під час дощу або при поворотах. В АБС використовується поєднання електронного та гідравлічного управління, що дозволяє виконувати нормальне гальмування аж до точки зупинки коліс. Потім система вступає в справу і скорочує тиск рідини на гальма, що дозволяє колесам гальмувати максимально далі в даних дорожніх умовах.
Стандартна система АБС оснащена сенсорами, встановленими швидкості на кожному колесі, вони забезпечують постійною інформацією центральний комп’ютер АБС. Комп’ютер використовує ці дані для визначення загальної швидкості автомашини і моменту, коли починається блокування коліс. Так як кожне колесо контролюється незалежно (через чотириканальну систему АБС), гальмівний тиск обмежується автоматично або скорочується лише до того колеса, яке може бути заблоковано.
Менш складною системою є триканальна АБС. Вона використовується на деяких автомобілях. Вона дозволяє здійснювати незалежне керування кожним переднім колесом окремо, але має однакове гальмівний вплив на обидва задніх колеса. Вимірні відмінності в роботі між двома типами АБС досить незначні. Обидва цих типу АБС мають істотні переваги перед автомобілями, які не обладнані такими гальмами АБС. І коли колесо блокується у того автомобіля, який не забезпечений системою АБС, єдиним способом змусити його знову обертатися і повністю відновити контроль в русі полягає в тому, щоб водій послабив натискання на гальмівну педаль. Але це в свою чергу послаблює гальмування відразу на всіх чотирьох колесах. Система АБС виявляється в змозі забезпечити більш короткий гальмівний шлях у важких дорожніх умовах, ніж звичайна гальмівна система, навіть якщо автомобілем керує водій високого класу.
Не потрібно ніякої спеціальної підготовки, щоб їздити на автомобілі, обладнаному системою АБС. Хоча, можливо, Вам доведеться перевчатися техніки управління, яка була застосована для автомобілів без системи АБС. При управлінні автомобілями з застарілою гальмівною системою, водіям, як правило, пояснювали, щоб вони “провокували” гальмування на помпу, коли починалася блокування. Ця утрамбовка призначалася для того, щоб допомогти пересічному водієві уникнути повного блокування гальм і ковзання вперед з втратою управління автомобілем. З системою АБС Вам потрібно буде просто натиснути на педаль гальма як можна сильніше для того, щоб зупинитися. Якщо є граничне зчеплення, Ви можете відчути пульсуючі поштовхи на педалі гальма, що буде цілком нормальним явищем. Протягом усього гальмового шляху Ви можете контролювати управління і тому Ви можете ухилитися і згорнути в сторону, щоб уникнути зіткнення з перешкодою.
