Nnywellness.com

Forstå bilen bremser


Forstå bilen bremser

Bilindustrien bremsesystemet fungerer på tre grunnleggende teorier: Pascals lov, innflytelse og friksjon. Når alle tre av disse teoriene brukes, kan vi begynne å forstå bilen bremser.

Pascals lov avtaler med måten væsker handle i et lukket hydraulisk system. Uten dette lukket hydraulisk system, kan ikke noe press utvikles i bremsesystemet. Arkimedes utvidet vår kunnskap om prinsipper for hjelp av ut å gjøre arbeid i det 400s f.Kr. Uten å bruke disse prinsippene, kan ikke nok kraft brukes til systemet for å gjøre arbeidet i første omgang. Prinsippene for friksjon og termodynamikk tillater oss å bestemme riktig materiale til bruk i en bremsekloss eller sko og utforme systemet som helhet i brukbare temperaturområde.

Pascals lov

Pascals loven sier at fordi væsker er nesten ikke-Komprimerbar, noen kraften til et lukket hydrauliske system vil bli følt like og kjapt gjennom hele systemet. Går på å vise at når en styrke på én sylinder i et lukket system, utgang er direkte forhold til forholdet mellom innspill til utgang stempler.

Hvis vi ser på hvordan bremsene stoppe bilen, blir det tydelig at styrkene nødvendig er mange ganger kraften som kan brukes på gasspedalen av driveren. Så, når du utformer bremsesystemet, må vi måter å multiplisere driveren brukte makt. En av måtene dette gjøres er å øke størrelsen på output stempelet; i dette tilfellet, caliper stempelet. Hvis en typisk input stempel størrelse i master sylinder er 1 tomme, og en typisk produksjon stempel størrelse er 2 inches, dobbel vi utgang kraft.

Nå for ulempen. Vi har også doble stempelet reise på inn side når vi dobbel utgang stempel størrelse. Dette betyr at hvis input stempelet er halvparten av størrelsen på output deretter inndata må reise dobbelt så langt for å gjøre opp for ekstra volumet bak utdataene.

Så er det en avveining. Vi kan mangedoble styrken driveren gjelder systemet ved å øke produksjonen stempelet størrelsen. Men når vi gjør det, vi også øke pedal reise. Designprosessen er en hårfin balanse her.

Innflytelse

Vi har økt kraft førerens inngang, men det er ikke nok. Vi trenger en måte å øke den styrken. Innflytelse til å gjøre. En lever og fulcrum er en enkelt maskin som øker produksjonen kraft ved handel den for avstand.

Bruk av innflytelse øke driveren input makt er i brems pedal forsamlingen selv. Denne type 2 spaken samlingen gir oss typiske bremseslange pedal forholdet 3 til 1. Avstanden fra fulcrum til input slutten er 9 tommer, og avstanden fra fulcrum til utgang slutten er 3 inches. Derfor tripler dette forholdet utgang kraften fra input styrke.

For eksempel hvis driveren brukes en input kraft av 100 pounds, ville utdataene bli 300 pounds. Så, akkurat er som med Pascals loven, utdataene direkte forhold til input output forhold.

Friksjon

Alt dette bringer oss til den siste brikken i puslespillet. Friksjon kan defineres som motstand bevegelse i forhold til objekter i kontakt med hverandre. Enklere sagt, hvor mye kraft påkrevd å skyve ett objekt over en annen. Denne styrken varierer avhengig av vekt og materialtype. Noen veier mindre eller er, av natur, slicker.

Hvis vi kan forstå flytte bilen å være en kinetisk energikilde, må deretter for å stoppe at energi, vi konvertere den til en annen type energi. Første lov termodynamikk adresser bevaring av energi og vi kan ikke legge til eller trekke energien, kan vi bare konvertere fra en form for energi til en annen. I bilindustrien bremsesystemet gjør vi dette ved å konvertere den kinetiske energien av bevegelige kjøretøy til varmeenergi.

Materialet i en brems sko eller pad bør være vanskelig nok å motstå slitasje, men myk nok til å generere gode friksjon. Et eksempel er å starte med en billiard ball gned på tabellen felgen. Siden begge objektene er vanskelig, mindre friksjon er utviklet og mindre varme genereres. Hva med en gummi blokk på et betonggulv? Vi nærmer oss, men gummi blokken vil ha raskt. Mye av friksjon, men ingen holdbarhet.

Det er derfor automotive friksjon er sammensatt av materialer, inkludert karbon og bronse. Karbon er vanskelig og har god slitasje egenskaper; bronse er myk og har co-effektive av friksjon egenskaper. Disse materialene tillate oss å generere maksimal energi konvertering med god holdbarhet.

Konklusjoner

Pascals lov gir oss muligheten til å overføre makt til brems komponentene og øke den styrken. Utnytt tillater oss en økning i anvendt kraft og friksjon tillater oss å bruke den makt for å konvertere kinetisk energi til å varme energi og tregere bilen.

.

.

.

.

.

.