Hvernig var hemlakerfið fyrir 1000 árum? Þróun bremsukerfisins

Sep 20, 2024

Skildu eftir skilaboð

Nýlega hljóta allir að hafa heyrt um tvö tilvik um bremsubilun á Xiaomi SU7 á kappakstursbrautinni, þar sem sumir sögðu að SU7 væri ekki kappakstursbíll, hver leyfði honum að keyra á kappakstursbrautinni? Með því að nota staðalinn fyrir kappakstursbíla ertu ekki bara að leggja bílinn í einelti. Aðrir segja að margir almennir bílar keyri á kappakstursbrautum en þeir fari ekki allir upp vegginn.

 

Hver á sök á veggklifuratvikinu er ekki það sem við erum að ræða hér. Opinber svar Xiaomi er að veggklifuratvikið hafi átt sér stað vegna hitauppstreymis bremsa og of mikils slits. Við skulum tala um hvernig hemlakerfi bílsins hefur þróast í gegnum árin.

 

-1

 

Til forna þegar fólk ók hestvögnum var eldsneytisfylling í rauninni gerð með því að toga, beygja var í rauninni gerð með því að grípa, tutað var í rauninni gert með munninum og hemlun var í rauninni framkvæmd með fótum, auðvitað, fótleggnum á hestinum. . Síðar, í óteljandi kennslustundum í blóði og tárum, áttaði fólk sig loksins á því að ef þeir færu niður á við alla leið, þá væri það ekki bara sóun á orku hestsins að treysta eingöngu á fótbremsu hestsins, heldur gæti viðkomandi líka verið í hættu.

 

-2

 

Þannig varð til elsta bremsukerfið, þar sem fólk notaði viðarbút sem bremsuklæðningu og nuddaði því við hjólið til að veita stöðvunarkraft. Þó stundum reyki viðurinn þegar bremsað var, var það samt nóg fyrir hægfara vagna. Svipuð uppbygging er reyndar enn notuð í dag eins og felgubremsa á reiðhjólum, þó núningsyfirborðinu hafi verið breytt frá dekkinu yfir á felguna er meginreglan svipuð.

 

-3

-4

 

Frá því að gufuvélin kom fram á 18. öld var vélarafli skipt úr dýrum yfir í vélar og hraðinn varð sífellt meiri en bremsurnar breyttust ekki mikið. Þar til snemma á 20. öld var hemlakerfisreglan fyrir vagna, lestir og snemma bíla enn í grundvallaratriðum sú sama og fyrir hestvagna. Hver var niðurstaðan? Jafnvel flöt jörð varð erfið í meðförum! Sem betur fer birtist snillingur árið 1900, William Maybach. Hann hannaði fyrstu trommubremsuna fyrir bíla. Þú kannast við þetta, ekki satt? Hingað til hafa sumir vörubílar og ódýrir fólksbílar enn notað trommuhemla.

 

-5

-6

 

Það gerðist bara svo að aðeins tveimur árum síðar, árið 1902, hannaði annar snillingur, Frederick William Lanchester, elstu diskabremsuna, sem er bremsubyggingin sem meira en 80% bíla nota í dag, þar á meðal Xiaomi SU7. Hélt þú að diskabremsan hafi komið fram áratugum seinna en tromlubremsan? Það gerði það reyndar ekki. Vegna þess að diskabremsan hefur meiri kröfur um efni bremsuklossanna, notuðu snemma diskabremsar járnklossa og koparpúða og kopar slitnar mjög hratt. Ímyndaðu þér að þú sért hamingjusamur að undirbúa þig fyrir fjölskylduferð, koma með sólblómafræ, bjór, spil og þrjú sett af bremsuklossum. Væri það ekki smá vonbrigði? Svo lengi sem efnið og framleiðslutæknin voru ekki bætt, var ekki hægt að gera diskabremsuna vinsæla.

 

-7

-8

 

Hins vegar er trommubremsan ekki vandamálalaus. Léleg hitaleiðnigeta hans og tilhneiging til að verða fyrir hitaskemmdum eru byggingargallar sem ekki er hægt að breyta og það sama á við um tromlubremsuna í dag. Þess vegna, þegar efnið og framleiðslutæknin batnaði, fóru menn að íhuga diskabremsuna aftur. Snemma vinsæla bremsuklossaefnið var asbest, en þetta efni hefur banvænan galla: það er ekki umhverfisvænt. Fínar trefjar asbestsins sem slitna geta borist inn í lungun og valdið óafturkræfum skaða. Þar af leiðandi eru asbestþakplöturnar sem voru mjög algengar þegar ég var ungur ekki lengur fáanlegar. Á sama tíma, vegna þess að asbest er einangrunarefni, hefur það lélega hitaleiðni og bremsuklossar hitna fljótt eftir núning, sem gerir það erfitt að kæla sig niður.

 

-9

-10

 

Síðar komu fram hálfmálmaðir bremsuklossar sem skiptu asbestinu í upprunalegu klossunum út fyrir stálull til að auka hörku. Hins vegar var hitaleiðin of góð að þessu sinni og bremsuklossarnir hitnuðu eftir örfá skref. Bremsakerfið var alltaf í háhitaástandi, sem olli því að gúmmíþéttingar, slöngur og aðrir íhlutir á diskunum rýrnuðu mjög hratt.Auk þess myndi vatnið í bremsuvökvanum breytast í gas við háan hita, sem veldur því að bremsurnar mýkjast. Ennfremur myndu málmtrefjarnar í bremsuklossunum nuddast hver við annan, mynda hávaða á lágum hraða og valda því að klossarnir ryðga auðveldlega þegar það rigndi.

 

-11

-12

 

Í ljósi þessara galla kom fram ný kynslóð af vörum, bremsuklossar úr lágum málmi. Eins og nafnið gefur til kynna innihalda þeir minna af málmtrefjum, þannig að slitþol þeirra er ekki eins gott, en hemlunarárangur þeirra er betri en hálfmálm bremsuklossar og hávaði er minni. Þeir eru venjulega notaðir í bílum sem setja þægindi í forgang. Seinna voru bremsuklossar sem byggðir voru á keramik, með keramiktrefjum sem styrkingarefni. Þetta er hágæða bremsuklossi, með góða hitaþol, þannig að núningsstöðugleiki er góður og hávaði lítill vegna þess að það er enginn málmur. Skortur á málmi gerir það líka að verkum að ekkert málmduft verður eftir á hjólnafinu sem er erfitt að þrífa. Ókosturinn er augljós - hann er dýr!

 

-13

14

 

Hins vegar eru keramikbremsur ekki þær dýrustu, það er eldri bróðir fyrir ofan það: kolefnisbundnar bremsur. Kolefnisbundnir bremsur innihalda kol-keramik og kolefni-kolefni, önnur er samsett úr koltrefjum og keramiktrefjum, og hin er allt kolefni. Þó að þessir tveir hafi aðeins ólíka eiginleika, þá hafa þeir báðir enga annmarka almennt: góð hitaleiðni, háhitaþol, sterkur hemlunarkraftur, léttari og slitþolnari, þannig að kolefnisbundnar bremsur eru í grundvallaratriðum búnar á kappakstursbílum, hágæða. sportbílar, eða flugvélar. Satt að segja hafa þeir lítið með venjulegt fólk að gera.

 

-15

 

Auk bremsuklossanna hafa verkfræðingar einnig lagt mikið á sig í bremsudiskum diskabremsunnar. Hvað varðar efni hafa þeir farið úr steypujárni, málmblöndur, lífrænum efnum yfir í fullkomnustu koltrefjaefnin og hvað varðar uppbyggingu hafa þeir farið frá upprunalegu staka disknum yfir í síðari hönnun með loftræstirásum, boruðum holum og rifum. fyrir hraða hitaleiðni og til að fjarlægja bremsuryk, sem bætir bremsuafköst smám saman.

 

-16

-17

 

Eftir að hafa talað svo mikið um diskabremsur virðist sem trommuhemlar eigi ekki möguleika á að snúa aftur. Og það er satt... Þeir tapa á uppbyggingu sinni. Þeir eru þyngri, óhagkvæmari við kælingu og bjóða ekki upp á sömu þægindi í hraðri, stöðugri hemlun og diskabremsuhönnun. Þau eru heldur ekki eins samhæf við hátæknieiginleika eins og ABS. En trommubremsur hafa sína kosti. Í fyrsta lagi hafa þeir sterkan stöðvunarkraft. Tveir klossar, annar í átt að snúnings tromlunnar og hinn á móti, skapa sjálflæsandi áhrif þegar hemlað er. Því meira sem þú bremsar, því þéttara grípur púðinn trommuna, sem er þar sem þeir vinna á eigin uppbyggingu. Auk þess eru þeir ódýrari. Undanfarin ár hafa ekki verið mikil útgjöld fyrir utan nokkrar breytingar á núningsefninu. Trommuhemlar eru því mjög vinsælir í lágum bílum og þungum vörubílum. Þeim er alveg sama um lélega kælingu, þar sem þeir geta sprautað vatni á bremsurnar fyrir þungaflutningabíla. Hey, þú sagðir að þú myndir búa til Redmi útgáfu með trommuhemlum og setja á hana úðavatnskerfið fyrir þunga vörubíla. Það væri fljótt á kappakstursbrautinni!

 

-19