Početna Kupovina automobila Održavanje vozila Kočnice – najvažniji sistem svakog vozila
Kočnice – najvažniji sistem svakog vozila

Kočnice – najvažniji sistem svakog vozila

1.59K
10

Bez kočnica nema vožnje! Ovaj mehanički uređaj je zadužen za usporavanje i zaustavljanje vozila ili tela u pokretu, i to na taj način što apsorbuje energiju iz samog sistema kretanja. Koristi se naravno, za usporavanje i zaustavljanje vozila, točkova, osovine, ili da prevenira kretanje, najčešće uz primenjivanje trenja.

Najveći broj kočnih sistema koristi trenje između dve površine koje se uzajamno pritiskaju, konvertujući kinetičku energiju pokretnog objekta u toplotu, mada i drugačiji metodi transformacije energije mogu biti upotrebljeni. Primera radi, regenerativno kočenje pretvara dobar deo energije u električnu struju, koja se može skladištiti u cilju naknadne upotrebe. Ostali metodi konvertuju kinetičku energiju u potencijalnu energiju u takvim uskladištenim formama kao što su vazduh ili ulje pod pritiskom. Neki tipovi retardera koriste magnetna polja u cilju konvertovanja kinetičke energije u električnu u kočnom disku, ploči ili šini, koja se zatim pretvara u toplotu. Neki drugi metodi kočenja čak transformišu kočnu energiju u različite forme, kao što je prenošenje na rotacioni zamajac.

Kočnice se generalno koriste na rotirajućim osovinama ili točkovima, ali mogu biti i u drugačijem obliku, kao što je mehanička površina koja dolazi u kontakt sa pokretnim fluidom (zakrilca koja se koriste u vodi ili vazduhu). Neka vozila koriste kombinaciju kočnih mehanizama, kao što je slučaj sa trkačkim automobilima u trkama ubrzanja, gde se koriste kočnice na točkovima u kombinaciji sa padobranom, ili aviona, koji pored kočenja na točkovima podižu zakrilca da bi ostvarili snažniji otpor vazduha.

S obzirom na to da kinetička energija kvadratno raste sa brzinom, predmet koji se kreće brzinom od 10 metara u sekundi, ima 100 puta veću energiju od istog objekta koji se kreće 1 metar u sekundi, dok je sledstveno tome, teoretska kočna distanca, kada se koči na granici prijanjanja, 100 puta duža! U praksi, brza vozila obično poseduju značajan koeficijent otpora vazduha, a energija koja se pritom gubi, rapidno raste sa porastom brzine.

Sva vozila sa točkovima poseduju neku vrstu kočnica. Čak ih i kolica za šoping mogu imati. Većina aviona sa fiksnim krilima je opremljena kočnicama na točkovima u stajnom trapu. Neke letelice poseduju vazdušne kočnice, dizajnirane da redukuju brzinu tokom leta. Dobri primeri su jedrilice i neki avioni iz Drugog svetskog rata, posebno lovci i mnogi ponirući bombarderi. One omogućavaju letelici da održi bezbednu brzinu pri strmom poniranju. Saab B 17, bombarder tog tipa i Vought F4U Corsair lovac, koriste stajni trap kao vazdušnu kočnicu.

Saab B17

Frikcione kočnice na automobilima generišu toplotu, bilo da su disk ili doboš tipa, a zatim se ta temperatura postepeno rasipa u vazduhu. Prilikom vožnje nizbrdo, mnoga vozila mogu koristiti takozvano motorno kočenje.

Kada je papučica kočnice na savremenom automobilu sa hidrauličnim kočnicama pritisnuta nasuprot glavnom kočnom cilindru, klip gura kočnu pločicu na disk, koji usporava točak. Kod doboš kočnica, princip je sličan, jer cilindar gura kočne obloge/pakne na doboš, koji takođe usporava točak.

Tipovi

Kočnice se generalno mogu podeliti na frikcione, one koje koriste pritisak i elektromagnetne.

Frikcione

Ovaj tip kočnica je najčešći i može se podeliti na disk i papučaste kočnice, koje koriste eksplicitnu površinu habanja, i hidrodinamičke kočnice, kao što su padobrani, koji koriste trenje sa radnim fluidom i ne habaju se. Obično, termin „frikcione“ kočnice, koristi se za jedinice koje koriste pločice ili obloge (pakne). Reč je o sistemima sa rotirajućom površinom habanja i statičnom pločicom. Uobičajene konfiguracije uključuju obloge koje se skupljaju da bi nalegle na spoljnu površinu rotirajućeg doboša, kao kod pojasne kočnice; rotirajući doboš sa papučicama koje se šire da bi pritisnule unutrašnjost doboša, poznate kao doboš kočnice, mada su i neke druge „doboš“ konfiguracije moguće; i kočne pločice koje stežu rotirajući disk, odnosno disk kočnice.

Doboš kočnica

Doboš kočnica funkcioniše po principu ostvarivanja trenja uz pomoć seta kočnih obloga (pakni), koje pritiskaju unutrašnju površinu rotirajućeg doboša. Doboš je povezan sa rotirajućom glavčinom točka.

Doboš kočnice se poslovično mogu pronaći na starijim modelima automobila. Međutim, zbog niskih troškova proizvodnje, često svoje mesto pronalaze i na zadnjim točkovima novih automobila. U odnosu na moderne disk kočnice, „doboši“ se brže habaju zbog tendencije ka pregrevanju.

Disk kočnica je uređaj sa usporavanje i zaustavljanje rotacije točka. Kočni disk, obično je napravljen od livenog gvožđa ili keramike, povezan na točak ili osovinu. Da bi zaustavio točak, frikcioni materijal dolazi u formi kočnih pločica, postavljenih na kočne čeljusti sa obe strane diska. Pločice se mogu pokretati mehanički, hidraulički, pneumatski ili elektromagnetnim putem.

Kočnice pod pritiskom

Ovaj tip kočnica se često koristi u slučaju gde je pritisak već sastavni deo sistema. Primera radi, motoru s unutrašnjim sagorevanjem se može stopirati dovod goriva, a tada unutrašnji gubici pritiska motora kreiranju izvestan stepen kočenja. Neki motori koriste preklapanje ventila (takozvana „Jake“ kočnica), da bi se u velikoj meri povećali gubici pritiska. Ovaj tip kočenja može odbacivati energiju u vidu toplote, ali i je i koristiti u vidu regenerativnog kočenja, koje puni rezervoar pritiska pod imenom hidraulični akumulator.

“Jake” kočnica.

Elektromagetne kočnice

Ovaj tip kočnica se obično upotrebljava u vozilima kod kojih je elektromotor već deo kompletnog sistema. Primera radi, mnoga hibridna vozila sa benzinskim motorima koriste elektromotor kao generator da bi se punile baterije, ali i kao regenerativnu kočnicu. Neke dizel-električne lokomotive koriste elektromotore da bi generisale električnu energiju, koja se zatim šalje u otpornike i odbacuje se kao toplota. Neka vozila, poput autobusa, nemaju elektromotor, već koriste sekundarnu „retarder“ kočnicu, koja je efikasan generator sa internim kratkim spojem.

Elektromagnetne kočnice usporavaju vozilo kroz elektromagetnu indukciju, koja kreira otpor, koji se pretvara ili u toplotu ili elektricitet.

Karakteristike kočnica

  • Maksimalna vršna sila – Ona čini maksimum efekta usporavanja koji može da se postigne. Vršna sila je često veća od graničnog trenja guma, što može da dovede do proklizavanja točkova.
  • Kontinuirano rasipanje energije – Kočnice se greju prilikom upotrebe, a kada temperatura postane previsoka, one otkazuju. Najveća količina energije (po jedinici vremena), koja može biti rasuta tokom kočenja a da ne dođe do otkazivanja, naziva se kontinuirano rasipanje energije. Ova vrednost često zavisi od temperature i brzine protoka vazduha koji hladi kočnice.
  • Slabljenje sile kočenja – Kako se kočnice greju, tako im se gubi efekat. Neka rešenja su sklona ovoj pojavi, poznatoj kao „fade“, dok su neka druga relativno imuna. U ovom slučaju u obzir treba uzeti i faktore poput hlađenja, koje ima veliki uticaj na slabljenje sile kočenja.
  • Uglađenost – Kočnica koja je preagresivna, pruža pulsirajući osećaj, proizvodi seriju neadekvatnih zvukova, ili na drugi način izaziva variranje kočne sile, može dovesti do proklizavanja. Na primer, točkovi na šinama ostvaruju nizak stepen frikcije, a frikcione kočnice bez mehanizma protiv proklizavanja, često dovode do njega, što povećava troškove održavanja i dovodi do tupih udaraca koje osećaju putnici unutar vozila.
  • Snaga – Kočnice se često opisuju kao „moćne“ kada je dovoljna primena neznatnog pritiska na papučicu da dođe do kočne sile koja je izraženija u odnosu na kočnice vozila iz iste kategorije. Ovo poimanje „moćnog“ se ne odnosi na kontinuirano rasipanje energije i može biti zbunjujuće u smislu da kočnica može biti „moćna“ i snažno kočiti uz nežan pritisak na papučicu, ali u isto vreme imati nižu maksimalnu vršnu silu u odnosu na „manje moćne“ kočnice.
  • Osećaj na papučici – Preko kočne pedale dobijamo subjektivan osećaj o tome kako funkcionišu kočnice i koliki je radni hod. Na radni hod papučice utiče zapremina kočne tečnosti, kao i neki drugi faktori.
  • Otpor – Kočnice imaju varirajući nivo otpora u situacijama kada se ne koriste, u zavisnosti od dizajna sistema, da bi se prilagodile ukupnoj usklađenosti sa sistemom i deformisanjem, koje egzistira prilikom kočenja, sa mogućnošću uvlačenja frikcionog materijala sa habajuće površine u uslovima kada kočnica nije aktivirana.
  • Trajnost – Frikcione kočnice imaju habajuće površine koje se periodično moraju menjati. U njih se ubrajaju kočne pločice i pakne, ali isto tako diskovi i doboši. Treba znati da se kočne pločice, čija je maksimalna vršna sila viša, ujedno brže troše, dok one tvrđe jesu dugotrajnije, ali zato više habaju diskove. Zato je najbolje, prilikom zamene kočnih pločica, težiti kompromisu, ali u svakom slučaju odabrati kvalitetnu komponentu.

  • Težina – Kočnice se često računaju u „dodatu masu“ kada ne služe bilo kakvoj drugoj funkciji. Pored toga, kočnice su obično postavljene na točkovima, te čine neogibljenu masu, što može značajno uticati na trakciju u nekim situacijama. „Težina“ se može odnositi i na samu kočnicu ili može uključiti dodatnu strukturu podrške.
  • Buka – Kočnice obično proizode neznatan zvuk kada se koriste, ali često „škripe“, „cvile“ i „drobe“, što zna da bude neprijatno.

Neefikasnost

Značajna količina energije se uvek gubi tokom kočenja, čak i kada je u igri sistem regenerativnog kočenja, koji nije savršeno efikasan. Iz tog razloga, odgovarajuće merenje efikasnosti korišćenja energije tokom vožnje je pokazatelj koliko i kako neko koči. Svaka nepotrebna upotreba kočnica donosi veću potrošnju goriva, tako da je treba minimizovati i koristiti motorno kočenje kada je god moguće, uz naravno „tečan“ stil vožnje. Što više korišćenja kočnica, to više potrošenog goriva.

Dok se uvek gubi izvesna količina energije pri kočenju, sekundarni faktor koji utiče na efikasnost je otpor u situaciji kada kočnica nije aktivirana, ili kada je kočnica nenamerno pokrenuta. Nakon kočenja, hidraulički pritisak u sistemu pada, omogućavajući klipovima da se uvlače u kočne čeljusti. Međutim, ovo uvlačenje mora odgovarati svim usaglašenostima unutar sistema (pod pritiskom), kao i toplotnoj distorziji komponenti kao što je kočni disk, ili će kočni sistem davati otpor sve dok postoji kontakt sa diskom. Tokom ovog procesa, može se stvoriti značajan kočni otpor. On može dovesti do primetnog gubitka snage, na taj način utičući negativno na potrošnju goriva i opšte performanse vozila.

Stabilnost vozila pri kočenju

Postoje situacije u saobraćaju kada smo primorani da kočimo naglo, često uz imperativ promene pravca vozila. U tim uslovima, od primarnog je značaja da automobil zadrži kontrolu. Međutim, pri snažnim kočenjima, vozila imaju tendenciju da gube stabilnost. Jasno je da posledice ovoga mogu biti veoma neprijatne.

Kada dolazi do gubitka stabilnosti? Već smo spominjali kočenje na granici prijanjanja, kada dolazi do proklizavanja pneumatika. Ukoliko su blokirani točkovi prednje osovine, kada dođe do dejstva poremećajne sile, svako zakretanje točkova dovodi do stvaranja centrifugalne sile, koja je posledica ispadanja iz pravolinijskog kretanja. Međutim, s obzirom da su prednji točkovi blokirani, vozilo gubi upravljivost.

Što se tiče blokiranja zadnjih točkova, bočna komponenta centrifugalne sile deluje u istom smeru kao i poremećajne sile, pa se proklizavanje progresivno povećava. Zanošenje zadnje osovine je daleko opasnije od zanošenja prednje.

Iz navedenog je jasno da su zahtevi sa visokom efikasnošću kočnica s jedne strane i vrhunskoj stabilnosti i upravljivosti s druge, međusobno suprotstavljeni. Visoka efikasnost kočenja podrazumeva potpuno iskorišćenje prijanjanja na obe osovine. Prilikom konstantne raspodele kočnih sila, to je moguće samo kod fiksnog koeficijenta prijanjanja. U svim drugim slučajevima kočenja dolazi do blokiranja jedne od osovina.

Zbog neželjenih efekata snažnog i naglog kočenja, moderna vozila su opremljena naprednim sistemima za preraspodelu kočnih sila između prednje i zadnje osovine. Prilikom regulisanja sile kočenja na prednjoj osovini, osiguravaju se upravljivost i efikasnost, dok se u slučaju zadnje osovine obezbeđuje stabilnost i efikasnost. Odgovarajućim podešavanjem kočnih sila na obe osovine, osiguravaju se upravljivost, stabilnost i efikasnost.

Uređaji koji regulišu distribuciju kočnih sila se dele na uređaje za kontrolu raspodele kočnih sila sa otvorenim kolom – korektori, i uređaje za kontrolu raspodele kočnih sila sa zatvorenim kolom – antiblokirajući uređaji (ABS), ali o ovoj tematici ćemo detaljnije u izdvojenom članku.

Rezime

Neosporno je da je kočni sistem jedan od najvažnijih ako ne i najvažniji sistem u svakom motornom vozilu. Ukoliko je motor otkazao, skrenućete s puta i sačekati šlep službu. Ukoliko je kvar na sistemu za upravljanje, bićete u prilici da usporite i na kraju zaustavite vozilo. Međutim, ukoliko otkažu kočnice, možemo da se nađemo u po život opasnoj situaciji.

Svako bezbedno učešće u saobraćaju podrazumeva ispravne kočnice. Vozači ponekad zapostavljaju ovaj segment, stavljajući akcenat prilikom servisa na neke druge stvari, ali upravo je najveću pažnju potrebno posvetiti kočnicama. Ovde se ne radi samo o tome da li kočnice funkcionišu ili ne, već da li pružaju dovoljno kratak zaustavni put, jer često nekoliko metara može da napravi razliku između života i smrti.

Ono što takođe preporučujemo da pogledate veoma zanimljive akcije koje su u ponudi!

AutoRepublika

 

(1589)

Komentari objavljeni na portalu "Auto Republika" ne odražavaju stav vlasnika i uredništva, kao ni korisnika portala. Stavovi objavljeni u tekstovima pojedinih autora takođe nisu nužno ni stavovi redakcije, tako da ne snosimo odgovornost za štetu nastalu drugom korisniku ili trećoj osobi zbog kršenja ovih Uslova i pravila komentarisanja. Strogo su zabranjeni: govor mržnje, uvrede na nacionalnoj, rasnoj ili polnoj osnovi i psovke, direktne pretnje drugim korisnicima, autorima novinarskog teksta i/ili članovima redakcije, postavljanje sadržaja i linkova pornografskog, politički ekstremnog, uvredljivog sadržaja, oglašavanje i postavljanje linkova čija svrha nije davanje dodatanih informacija vezanih za tekst. Redakcija "Auto Republike" zadržava pravo da ne odobri komentare koji ne poštuju gore navedene uslove.

Ostavite komentar

avatar
Dušan
Gost
“U odnosu na moderne disk kočnice, „doboši“ se brže habaju zbog tendencije ka pregrevanju.” Pod ovim “moderne” verovatno mislite na samoventilirajuće (šuplje) diskove? Ja ne znam koju prednost imaju puni diskovi, kao što je to slučaj na modernim automobilima sa zadnjim kočnicama i koji su obavezno manjeg prečnika od onih na prednjim. Po meni, zadnje disk kočnice su čisto pitanje estetike, ali i prodavanje magle nekih proizvođača da, eto, automobil će bolje da koči od nekog konkurentskog modela koji ima doboše. Svako ko poznaje dinamiku automobila zna da zadnje kočnice, bile one disk ili doboš, ne smeju da koče jako… Pročitaj više »
Mad Max
Gost

Generalno nisi u pravu. Za mala vozila, A i B segmenta, generalno jesi, jer imaju silu kočenja beznačajnu pozadi, kada je vozilo neopterećeno. Kod njih zbog neaktivnosti zadnjih kočnica, diskovi prave problem jer brzo korodiraju, i zahtevaju zamenu iako nisu pohabani. Isto važi za grublja prava terenska vozila. Doboši su potpuno otporni na ove uslove korozije.
Kod većih vozila, C segmenta pa na dalje, zadnje kočnice su biitne, i zahtevaju disk.
Kočenje na zadnjoj osovini je osetno na blagim kočenjima. Na forsiranim kočenjima, masa se prebacuje na prednju osovinu, zadnji kraj se rasterećuje, i korekror kočenja ili smanjuje ili limitira kočionu silu.

Dušan
Gost

Staviš veći doboš, isto kao što staviš veći disk na prednje kočnice kod većeg automobila.
Na tehničkom se najbolje vidi koliko su angažovane zadnje kočnice. Podešene su taman toliko da mogu da prođu tehnički. Neretko i ručna izbaci veću silu od nožne.

Mad Max
Gost
Doboš kočnice imaju velikih mana u odnosu na disk sisteme. Najveće su mnogo lošije hlađenje samim tim i kočenje, nejednakost kočenja na točkovima, uvek prisutan ekstrencititet, složenije održavanje, manja podobnost savremenim sistemima ABS – ESP. Prednost su bile jednostavnost regulacije sile kočenja, jednostavnijim mehaničkim sistemima, korektorima ili limitatorima, eksplatacija u složenim uslovima (blato, sneg). Često računaju da sistem sa dobošom jeftiniji, što mislim da nije tačno. Smatra se da je ručna kočnica pouzdanija i jednostavnija na doboš kočnicama. Imamo vozila koja imaju pozadi disk, a za ručnu kočnicu, mali doboš unutar diska. Mislim da su i ta rešenja promašaj. Jednostavno,… Pročitaj više »
Dušan
Gost

Ako već postoji potreba za boljim hlađenjem, zašto ne stave ventilirajuće diskove kao napred? I zašto kada stavljaju disk stave neki smešno malog prečnika koji više odgovara biciklu nego automobilu?
Nejednakost kočenja na točkovima može da se javi i kod diskova. Uzrok uglavnom bude cilindar koji zaglavljuje. ABS je još jedan razlog zašto zadnje kočnice ne smeju jako da koče. Zadnji točkovi moraju uvek da rotiraju onom brzinom kojom se vozilo kreće da bi bili dobar reper za prednje koji blokiraju.

moron
Gost

“Imamo vozila koja imaju pozadi disk, a za ručnu kočnicu, mali doboš unutar diska. Mislim da su i ta rešenja promašaj.”

Za ručnu je to bolje rešenje (po meni) nego kada ručna kočnica funkcioniše tako što se klip (u zadnjim kočionim kleštima ) “preko sajle” mehanički potiskuje i tako stiska disk pločice.

moron
Gost

Dobar tekst. Svaka čast.
A, što se tiče pitanja pozadi disk ili doboš, ‘bem li ga …

Balkanboj
Gost

Ja bih vratio sistem koji je Alfa koristila, da se zadnji diskovi i klješta nalaze uz diferencijal kako bi ogibljena masa bila što manja. A doboše poslati u penziju. Sa diskovima na zadnjim točkovima nikada nisam imao problem, dok su me doboši stalno zajebavali. Varijanta da solo disk pozadi bude i ručna mi se čini boljom, jer ovi mali doboši unutar diska na bmw.u mi ne ulivaju toliko poverenja.

Mad Max
Gost

To što pominješ za Alfu sa diskovima uz diferencijal su imali stari Citroeni pre XXX godina. Ima tu problem druge prirode.
Kad god sam radio zadnje kočnice sa malim paknovima za ručnu, sve je bilo izgorelo, ili se bukvalno prosulo. Ima dosta kombija koji imaju taj sistem, i uvek su bez ručne.
Jedan od prvih sa tim sistemom je krenuo Volvo.
Ne znam ima li sitem sa ručnom na disku sa posebnom malom kandžom i pločicama, kao na reli automobilima. To bi bilo pravo.

Dušan
Gost

Pa, to bi bilo savršeno za civilni automobil. 🙂 Posebna kandža za ručnu i posebna za nožnu. Poskupelo bi automobil, a čak ni nadprosečan vozač ne bi osetio neku posebnu razliku osim ako mu ne kažu da treba da oseti. 😀