Sisukord
Millist tüüpi pidurisüsteeme on olemas ja kuidas need toimivad?
Kettad, trumlid, klotsid ja hüdraulilised süsteemid: kuidas pidurid tagavad teie ohutuse.
Pidurid on iga auto puhul sama olulised kui mootor ja on hädavajalikud, et hoida teid turvaliselt teel.
Pidurite põhiidee on lihtne: nad võtavad vastu liikuva sõiduki kineetilise energia ja muudavad selle hõõrdumise läbi soojusenergiaks, et sõiduk peatuks. Kõik pidurid töötavad samal põhimõttel, kuid eri süsteemid saavutavad nendele omase hõõrdumise erinevalt.
On palju tegureid, mis määravad kindlaks, millist tüüpi süsteem on teie autol ja milliseid osi see kasutab, sest kõik süsteemid on veidi erinevad. Järgnevalt on välja toodud mõned variandid selle osas, millist süsteemi teie auto kasutab, kuidas need süsteemid toimivad ja millised on selle põhiosad. Oma sõiduki pidurisüsteemi toimeviisi mõistmine võib olla elulise tähtsusega. Seega lugege julgelt edasi!
Pidurisüsteemi osad
Enne kui vaatame, milliseid süsteeme auto peatamiseks kasutada saab, tasub mainida nende põhiosi, eriti kui te mõtlete sõiduki pidurisüsteemi uued osad paigaldamisele. See, millist tüüpi osi teie pidurisüsteem kasutab, sõltub sageli teie auto margist ja mudelist, sõidukiirustest, auto hinnast ja vanusest.
Trummelpidurid
Trummelpidurid on üks vanimaid auto peatamise viise. Ratta siseküljele on kinnitatud trummel, mille sees on kaks kuumakindlat klotsi. Kui pedaali vajutada, siis rakendub rattasilindrile hüdrauliline surve, mis omakorda surub klotsid vastu trumli sisepinda. Hõõrdumine klotside ja trumli vahel põhjustab kineetilise energia muutmise soojusenergiaks.
Seda tüüpi pidureid kasutati autodel laialdaselt kuni 1980. aastateni. Kui autod muutusid võimsamaks, ei suutnud trummelpidurid neid enam peatada. Intensiivse sagedase pidurdamise korral lähevad nad väga kuumaks ja liiga kuumana ei suuda nad liikumise energiat soojuseks muuta ning lõpetavad korralikult toimimise. Pärast 1980. aastaid hakati paljude autode puhul kasutama hoopis ketaspidureid.
See ei tähenda aga, et trummelpidureid ei kasutata enam üldse. Nad on ka tänapäeval adekvaatne lahendus ja teevad korralikult oma tööd. Neid kasutatakse sageli tagumiste piduritena, sest auto peatumisel avaldub suurem osa survest esipiduritele. Kuna trummelpidureid on odavam valmistada ja lihtsam hooldada, kasutatakse neid sageli lihtsamate autode või odavamate mudelite puhul.
Ketaspidurid
Enamiku autode puhul on ketaspidurid asendanud trummelpidurid kõige populaarsema valikuna. Trummelpidurid avaldavad survet väljapoole ja see ei tekita nii suurt survet kui ratta sissepoole surumine. Seega mõtlesid eksperdid välja süsteemi, mis pigem vajutab kui lükkab. Nad avastasid ka, et suurem pindala tähendab suuremat hõõrdumist, mis on oluline, et parandada pidurdamise intensiivsust. Kombinatsioon vajutavast liikumisest ja suure pindala kasutamisest viis ketaspidurite kasutuselevõtuni.
Ketaspidur on ratta pöörlemist aeglustav või peatav mehhanism, mis on tavaliselt valmistatud malmist, kuid mõnel juhul ka süsinik- või keraamilisest komposiitmaterjalist. See on ühendatud ratta ja/või teljega. Ratta peatamiseks vajutatakse klotside hõõrdmaterjal vastu ketta mõlemat külge. Kettal tekkiv hõõrdumine aeglustab ratast või peatab selle.
Mõned autode pidurikettadon töödeldud, tagamaks, et nad jahtuvad kiiremini ja püsivad tõhusamana. See saavutatakse sageli õhu ligipääsu võimendamise abil, näiteks tehakse ketta keskele auk, väikesed augud selle välisosale või väikesed ribid, mille kõige tulemiks on õhu ligipääs kettale ja tõhusam pidurisüsteem.
Piduriklotsid
Pidurisüsteemi osad
Sõltumata sellest, kas teie auto kasutab ketas- või trummelpidurit, on peamine kettal või trumlis olev osa piduriklots. Need tekitavad hõõrdumise. Kvaliteetsete piduriklotside puhul kasutatakse palju erinevaid materjale, kuid tavalised klotsid võivad olla kas orgaanilisest materjalist (selleks kasutades klaasi, kevlarit, süsinikku jne), keraamilised, poolmetallist või täielikult metallist. Kõik kasutatavad materjalid on mõeldud neelama võimalikult palju soojust.
Orgaanilised piduriklotsid on väga vaiksed ja ei kuluta ketast, kuid neid tuleb sagedamini vahetada, sest nad kuluvad tõenäolisemalt läbi.
Keraamilised klotsid on samuti väga vaiksed, kestavad kaua ja on palju parema pidurdusvõimega kui orgaanilisest materjalist klotsid.
Poolmetallist klotsid on veelgi paremad kui keraamilised, kuid kuna nende sünteetilises materjalis kasutatakse metallhelbeid, siis kulub ketas rohkem, mis tähendab, et seda tuleb sagedamini vahetada.
Viimaseks on olemas täismetallist piduriklotsid. Neid kasutavad võistlusautod. Neil on uskumatu pidurdusvõime, kuid nad on mürarohked ja kaovad nagu jäätis päikese käes. Teie autol on tõenäoliselt sünteetilised või keraamilised piduriklotsid ja mõlemad on igapäevaseks sõiduks head valikud.
Mehaanilised pidurisüsteemid
Mehaanilised pidurid oli tegelikult esimene pidurisüsteemi tüüp, mida autode puhul kasutati, kui neid 20. sajandil massiliselt tootma hakati. Tegu oli manuaalse süsteemiga, mille kasutamiseks juht vajutas autos olevat pedaali. Pedaali toimel aktiveeriti mehaaniline hoovasüsteem, mis rakendas jõudu hõõrdmaterjalist klotsidele. See süsteem võimaldas piduriklotsidel suruda vastu ratta külge kinnitatud trumli sisepinda. Sellest tulenev hõõrdumine klotside ja trumli vahel aeglustab või peatab ratta pöörlemise, mis omakorda peatab auto. Kuigi mõned varajased mehaanilised pidurisüsteemid kasutasid pedaalilt pidurikangile jõu ülekandmiseks trosse, ei kasutatud mehhanismis rihmarattaid, nukke ega muid keerulisi süsteeme.
Selliste varajaste mehaaniliste pidurisüsteemidega kaasnes palju probleeme. Üks suur probleem oli vajadus sagedase hoolduse järele, sest pidurite tõhusaks toimimiseks pidid trossid ja kõik muud liikuvad osad olema heas korras. Liigne surve trossidele või sõiduki peatamiseks vajalik jõud võis põhjustada trosside purunemise, mis kujutas endast tõsist turvariski. Sellised süsteemid nõudsid ka täpsust; kui hoob oli halvasti joondatud või trosside pinge valesti reguleeritud, siis avaldus erinevatele ratastele ebaühtlane pidurdussurve, mis muutis auto juhtimise raskeks.
Kõigi nende probleemide tõttu olid 1950. aastate lõpuks mehaanilised pidurid autode puhul harva kasutuses ja need asendati hüdrauliliste piduritega.
Enamikul autodel on endiselt mehaaniline pidur, mida nimetatakse käsi- või seisupiduriks. Lisaks peamistele hüdraulilistele piduritele on autodel sageli ka mehaaniline käsipidur, mis kasutab piduritrumli sees asuvat kangi ja hooba, et auto peatada. Käsipidurit juhitakse kaabli abil, mis on ühendatud autos oleva käsipidurikangiga. Kui pidur peale panna, siis hoiab hooval olev põrkratas pidurit paigal ja vajutusnupp võimaldab hoova vabastada.
Kõik autod on varustatud käsipidurisüsteemiga, mis võib mõnikord olla mitte ainult mehaaniline, vaid ka elektriline ja mis tavaliselt avaldab mõju kahele tagumisele rattale. Selle mehaanilise süsteemi esmane eesmärk on auto paigal hoidmine parkides, mitte sõidu ajal aeglustamine. Parkimisfunktsiooniks on säärane mehaaniline süsteem sobilik.
Hüdraulilised pidurisüsteemid
Kõige tavalisem süsteem kaasaegsete autode puhul on hüdrauliline pidurisüsteem, mis teie autol peaaegu kindlasti on. Autodel on need tavaliselt kõigil neljal rattal ja hüdraulilised süsteemid võivad kasutada kas piduriketast või piduritrumlit.
Erinevalt vanematest mehaanilistest süsteemidest kasutavad hüdraulilised süsteemid pidurite survestamiseks vedelikku. Hüdraulilist vedelikku hoitakse torustikus ja seda kasutatakse pedaali või kangí surve või jõu ülekandmiseks, et peatada auto. Pidurivedelik ehk hüdrauliline vedelik on mittekokkupressitav aine, mis toimib ka kõrge temperatuuri ja rõhu korral.
Seda tüüpi süsteemis pärineb mehaaniline jõud juhi poolt pedaalile avaldatavast survest. Seda jõudu kasutatakse seejärel mittekokkupressitava vedeliku surumiseks läbi torude pidurisüsteemi suunas. Peasilindrina tuntud seadmes muundatakse see jõud hüdrauliliseks rõhuks, mis edastatakse pidurisadulatele või trummelpiduritele (sõltuvalt süsteemi tüübist).
Igas pidurisadulas on kuni kuus kolbi ja hüdrauliline rõhk sunnib pidurisadulat kettale või trumlile survet avaldama. Pidurisadula külge kinnitatud klotsid tekitavad vastu ketast või trumlit surudes hõõrdumist, mis lõppkokkuvõttes auto peatab.
Hüdraulilistel pidurisüsteemidel on ka mõned kindlad eelised.
Esiteks on hüdraulilise süsteemi poolt tekitatud surve suurem kui vanemates autodes kasutatavate mehaaniliste süsteemide puhul. Need on üsnagi primitiivsed süsteemid, mis tuginevad hoobade, hoovastike või nukkide tööle, mis ei edasta nii palju jõudu kui hüdraulilised pidurisüsteemid. Ka mehaanilised süsteemid võivad aja jooksul nende osade kuludes muutuda vähem tõhusaks.
Erinevalt mehaanilistest piduritest on hüdrauliliste pidurite purunemine väga ebatõenäoline ja nende hooldusvajadus on vähene. Nad on ka uskumatult kiired ja tundlikud pedaalivajutuse suhtes ning trumlitele või ketastele surve avaldamiseks on vaja väga vähe jõudu.
Kuna hüdraulilises süsteemis on palju vähem liikuvaid osi kui mehaanilises süsteemis, siis kuluvad need vähem ja nendega seotud või nendest tulenev hooldusvajadus on väiksem. See muudab kogu süsteemi mehaanilisest variandist odavamaks ja töökindlamaks.
Kuna ka mehaanilised süsteemid võisid autode puhul väga erinevalt ehitatud olla, oli nende remont sageli keeruline. Hüdraulilised süsteemid on suhteliselt lihtsad ja neid on lihtne kokku panna, mistõttu on neid ka lihtsam hooldada.
Võimendiga pidurisüsteem
Pidurisüsteemi joonis
Võimendiga pidurisüsteem, mida sageli nimetatakse pidurivõimendiks või vaakumvõimendiks, on mõeldud vajaliku jõu tekitamiseks lisajõudu andma ja see toimib koostöös hüdrauliliste piduritega.
Võimendi tekitab osalise vaakumi, mis seejärel tõstab peasilindrile rakendatavat survet. Võimendi puhul vajutab pedaal esmalt fikseeritud vardale, mis seejärel laseb vaakumi sulgemisel õhul siseneda võimendisse. Seejärel tõuseb rõhk vardale, mis ühendub peasilindris oleva vardaga.
Võimendit on autodes rohkem kasutama hakatud, sest pidurikettad on nüüdseks rohkem levinud kui trumlid. Ketaste tõttu on autodel vaja pidureid, mis lubavad juhil auto peatamiseks vähem jõudu kasutada.
Võimendi puhul korrutab vaakum jõu, mida juht pedaalile rakendab. Väliselt näeb võimendi välja nagu mahuti, millesse kuuluvad diafragma ja klapp, mis on tavaliselt valmistatud metallist. Võimendil on ka kontrollklapp, mis lubab õhul liikuda vaid väljapoole, mille eesmärk on välistada liikudes oma funktsionaalsuse kaotamine.
Kui vaakum ei toimi näiteks mootori seiskumise tõttu, siis pidurid töötavad endiselt, sest pedaali ja peasilindri vahel on tavapärane mehaaniline ühendus. Pidurite kasutamiseks tuleb aga pedaalile rakendada palju rohkem jõudu.
Selle teema populaarseimad tooted: