229 22. SISTEM ZA KO ENJE VOZILA Osnovni uslov koji, u odnosu na bezbjednost saobra aja, treba da ispuni svaki ko ioni sistem jeste da uz maksimalnu mogu u efikasnost ne ugrozi stabilnost kretanja i upravljivost vozila pri ko enju. Ovo e biti ostvareno samo u slu aju kada se pri ko enju ne ugrozi osnovna funkcija to ka - njegovo kotrljanje po podlozi. Ako se ko i to ak koji se kre e po podlozi, tada se izme u to ka i podloge pojavljuje ko iona sila iji je pravac suprotan pravcu kretanja to ka. Ko iona sila FK, sila otpora zraka i otpora kotrljanja (kretanje po ravnom putu) omogu avaju zaustavljanje vozila pri ko enju. Ako je FK = 0 zaustavljanje vozila se deava pod dejstvom sila otpora zraka i otpora kotrljanja iji je efekat neznatan (sl. 330 kriva 1). Sl. 330 Zavisnost ko ionog puta od na ina ko enja Prilikom ko enja bez isklju ivanja transmisije otpor obrtanja to kova se pove ava na ra un momenta otpora motora i pove anih otpora u transmisiji. Pri ko enju motorom znatno se skra uje put vozila do potpunog zaustavljanja (sl. 330 kriva 2). Efekat ko enja jo vie raste ako se pove a moment otpora na vratilu motora. Ovaj efekat se postie ako se isklju i rad motora i tada motor radi kao kompresor (sl. 330 kriva 3). Nabolji efekat ko enja se dobije koritenjem posebnog sistema za ko enje vozila koji dejstvuje neposredno na to kove ili na jedno od vratila transmisije, koji ostvaruje znatnu ko ionu silu FK (sl. 330 kriva 4). Ako se razmotri proces ko enja, koji se ostvaruje sistemom za ko enje, na osnovu dijagrama ko enja (slika 331) koji prestavlja zavisnost sile ko enja FK od vremena, tj. FK = FK (t) ili jK = jK (t) gdje je Sl. 331 Diagram ko enja vozila jK usporenje, mogu e je proces ko enja analizirati po fazama. Kao po etak posmatranja uze e se ta ka 0 kada je voza primio signal ko iti. Za vrijeme t1 dolazi do izvravanja primljenog vanjskog signala, tj. do pokretanja noge ka pedali i savladavanje zazora u ko ionom sistemu. Vrijeme t1 = 0,2 1,5 s i naziva se vrijeme reakcije voza a i zavisi od individualnih osobina i kvalifikacije. Vrijeme t2 u toku koga dolazi do pojave ko ione sile u maksimalnom iznosu moe se posmatrati kao zbir vremena t 2' , koje odgovara odzivu ko ionog sistema (od po etka radnog hoda pedale ko nice do 230 pojave ko ione sile na to kovima) i vremena t 2" koje definie porast ko ione sile do njene grani ne vrijednosti. U zavisnosti od sistema za aktiviranje ko ionog mehanizma t 2' = 0,02 0,05 s (kod hidrauli nog sistema i t 2' = 0,2 0,5 s i vie (kod pneumatskog sistema) i t 2" = 0,2 s (hidrauli ni) i t 2" = 0,5 1,0 s (pneumatski). Vrijeme t4 naziva se vrijeme otko ivanja i iznosi 0,2 2 s, donja granica odgovara hidrauli nom sistemu, a gornja pneumatskom. Iz dijagrama se vidi da je za potpuno zaustavljanje vozila, od momenta kada je uo ena opasnost, potrebno vrijeme t1 + t2 + t3 dok se efektivno ko enje vri samo u toku vremena t3, dok u vremenu t1 + t2, vozilo prakti no zadrava nepromjenjenu brzinu kretanja. Pri ko enju vozila mogu e je ostvariti etiri karakteristi na reima: - ko enje u slu aju iznenadne opasnosti (naglo ko enje), normalno ko enje, djelimi no ko enje i ko enje vozila u stanju mirovanja. Prilikom ko enja u slu aju iznenadne opasnosti, neophodno je obezbjediti minimalni put ko enja (maksimalno usporenje) bez gubitaka stabilnosti (zanoenja) vozila. Ko enje u slu aju iznenadne opasnosti ima veoma veliko zna enje jer odre uje bezbjedno kretanje, iako se upotrebljava veoma rijetko (3 5% od ukupnog broja ko enja). Normalno ko enje ima za cilj smanjenje brzine vozila sa normalnim usporenjem koje ne uti e na udobnost vonje. Ovaj reim ko enja je najvie zastupljen reim u odnosu na ukupan broj ko enja. Reim djelomi nog ko enja sa malim ili srednjim intenzitetom koristi se prije svega na terenu sa padom ije duine mogu biti od nekoliko stotina metara do nekoliko kilometara. Ko enje vozila koje se nalazi u stanju mirovanja mora obezbjediti da vozilo stoji neograni eno dugo na takvom usponu koji se moe savladati u najniem stepenu prenosa. U energetskom smislu proces ko enja je krajnje neracionalan jer se kineti ka energija vozila, dobivena na ra un transformacije energije goriva u motoru, troi na trenje i troenje ko ionih obloga i doboa. Ko ioni sistem mora ispuniti odre ene uslove kao: a) Obezbjediti minimalni put ko enja ili maksimalno mogu e usporenje pri naglom ko enju. Da bi se ovaj uslov ispunio mora se obezbjediti: kratak odziv ko ionog sistema na komadu, istovremeno ko enje svih to kova i potrebna preraspodjela ko ionih sila po mostovima. b) Obezbjediti stabilnost vozila pri ko enju. c) Obezbjediti potreban konfor putnika pri ko enju. Da bi se ovaj zahtjev ispunio potrebno je obezbjediti ravnomjeran porast ko ione sile koji je proporcionalan pritisku na pedalu. d) Obezbjediti dobro funkcionisanje ko ionog sistema i pri u estalom ko enju, to je vazano sa dobrim odvo enjem toplote, poto u tom slu aju ne dolazi do znatnijih promjena koeficijenta trenja izme u obloga i doboa. e) Dug vijek trajanja. f) Siguran rad bez obzira na uslove eksploatacije. Ovaj zahtjev je ispunjen ako na vozilu postoje dva ili vie ko ionih sistema (pomenutih ranije), koji dejstvuju nezavisno jedan od drugoga ili ako postoji vie sistema za aktiviranje ko ionog mehanizma nezavisnih jedan od drugoga. 22.1 Gradnja ko nih sistema Zbog kompleksnosti zadataka i otrine zahtjeva, ko ni sistemi predstavljaju sloene sisteme, sastavljene iz vie podsistema, koji objedinjuju ve i broj sklopova i elemenata. Najire posmatrano, ko ni sistem ima slijede e osnovne dijelova ili podsisteme: - radna ko nica, pomo na ko nica, 231 - parkirna ko nica i dopunska ko nica uspora . Ova osnovna struktura ko nog sistema ematski je prikazana na slici 332. Sl. 332 Struktura ko nog sistema Radna ko nica preuzima izvravanje najvanijih zadataka ko nih sistema, odnosno ko enje vozila maksimalnim usporenjima (u slu aju opasnosti) i sva blaa, kratkotrajna ko enja, u normalnim uslovima kretanja. Ona, stoga, predstavlja najvaniji dio ko nog sistema, kome se obra a posebna panja. Pomo na ko nica se uvodi isklju ivo radi pove anja bezbjednosti vozila u saobra aju, odnosno u cilju ostvarivanja ve e pouzdanosti ko nog sistema. Njen je zadatak da obezbijedi mogu nost ko enja vozila i u slu aju da do e do otkaza u podsistemu radne ko nice. Propisi, me utim dozvoljavaju da performanse pomo ne ko nice budu u odre enom stepenu nie nego radne ko nice. Parkirna ko nica, kao to i ime govori, ima zadatak da obezbijedi trajno ko enje vozila u mjestu, tj. parkirno ko enje. Ukoliko se ova ko nica rijei tako da se moe aktivirati i pri kretanju vozila, to se naj e e i radi, parkirna ko nica moe da preuzme i zadatke pomo ne ko nice. U tom slu aju pomo na i parkirna ko nica su jedan isti podsistem, to je na blok emi na slici 332 i nazna eno. Dopunska ko nica ili uspora prevashodno je namijenjena blagom, dugotrajnom ko enju, pri kretanju vozila na duim padovima. U tom smislu njeno obavezno postojanje propisano je samo za vozila ve ih ukupnih masa (to je na slici 332 nazna eno isprekidanim linijama). Me utim, ako vozilo ima usporiva , on se esto koristi i za sva blaga usporavanja, dakle u mnogim slu ajevima ko enja, koja se normalno ostvaruju radnom ko nicom. Svaki od navedenih podsistema, strukturno se rijeava u osnovi na isti na in, odnosno uklju uje iste funkcionalne komponente (sl. 333): - komanda, prenosni mehanizam i ko nica. PODSISTEM KO NOG SISTEMA KOMANDA PRENOSNI MEHANIZAM KO NICA Sl. 333 Podsistemi ko nog sistema Ovo se odnosi i na priklju na vozila (osim najmanjih masa), s tim to je potrebno da se ukae i na slijede e osobenosti. 232 Prije svega, treba da se istakne da priklju na vozila posjeduju svoje sopstvene ko ne sisteme, sli ne osnovne strukture kao to je naprijed, na elno, objanjeno (radna, pomo na i parkirna ko nica) i da se pred njih postavljaju isti zahtjevi. Ko ni sistem prikolice, me utim, mora biti strogo uskla en sa ko nim sistemom vu nog vozila, obezbje uju i na taj na in jedinstveni ko ni sistem vu nog vozila. Sa stanovita na ina izvo enja (ne ulaze i u potrebne odnose performansi ko enja vu nog i priklju nog vozila), uskla enost ko nih sistema vu nog vozila i prikolice odnosi se, prvenstveno, na na in aktiviranja prenosnog mehanizma priklju nog vozila, a zatim i na njegovo izvo enje. Komanda slui za aktiviranje odgovaraju eg podsistema, tj. radne, pomo ne i drugih ko nica. Svaki podsistem mora da ima, dakle, svoju komandu, postavljenu tako da voza lako moe da je aktivira. komanda radne ko nice je izvedena kao papu ica koja je postavljena neposredno ispred sjedita voza a, tako da voza moe da je aktivira ne skidaju i ruke sa volana. Za pomo nu i parkirnu ko nicu komanda je obi no ru na, tj. u obliku ru ice koja je, tako e, postavljena uz sjedite voza a, tako da pri njenom aktiviranju voza jednu ruku moe da dri na volanu. Kada su pomo na i parkirna ko nica rjeene konstrukcijski jedinstveno, onda je i njihova komanda, o igledno, jedna ista ru ica. Komanda dopunske ko nice (uspora a) je naj e e, tako e, ru na (ru ica, poluga), ali esto se izvodi i kao nona (ponekad neposredno uz komandu radne ko nice, uz istovremeno aktiviranje). Sa stanovita aktiviranja prenosnog mehanizma ko nog sistema priklju nih vozila treba da se istakne da se svi podsistemi ovog ko nog sistema, izuzev parkirne ko nice, aktiviraju odgovaraju im komandama ko nog sistema vu nog vozila ili, rje e, ko enjem vu nog vozila. Dakle, radna i pomo na ko nica prikolice aktiviraju se odgovaraju im komandama vu nog vozila. Isto se odnosi i na uspora , ukoliko se koristi na prikolici. Umjesto ovoga, aktiviranje ovih ko nica moe se ostvariti i samim ko enjem vu nog vozila, tj. impulsom koji se dobija kada priklju no vozilo nale e na ko eno vozilo. To je, tzv. inerciono ko enje prikolice, koje je dozvoljeno samo za priklju na vozila malih ukupnih masa (manje od 3.500 kg). Parkirno ko enje priklju nih vozila moe da se ostvari parkirnom ko nicom koja ima posebnu komandu. Ovo je veoma esto rjeenje, a realizuje se tako to se komanda postavlja pozadi ili sa strane prikolice, tako da se moe aktivirati kada se voza nalazi pored nje, tj. van voza kog mjesta. Prenosni mehanizam ima zadatak da dobijeni impuls od komande prenese do izvrnih organa ko nica. Ovo je bitna funkcija ko nog sistema, koja zna ajno uti e na ukupne performanse vozila u pogledu ko enja. Ispunjenje ovih zadataka je na elno sloeno, posebno kod radne ko nice vozila velikih ukupnih masa. Prenosni mehanizmi ko nih sistema rjeavaju se na razli ite na ine. U osnovi postoje tri principijelna rjeenja (sl. 334): - prenoenje energije voza a, prenoenje energije voza a uz djelimi no kori enje spoljnog energetskog izvora (ili rezervoara) i prenoenje energije iz drugih, tj. spoljnih izvora, a na osnovu impulsa koji poti u od voza a. PRENOSNI MEHANIZAM ENERGIJA VOZA A ENERGIJA VOZA A + SPOLJNJI IZVOR ENERGIJE SPOLJNJI IZVOR ENERGIJE Sl. 334 Prenosni mehanizmi 233 Uobi ajeno je da se prva rjeenja nazivaju prenosni mehanizmi bez servo dejstva, druga sa servo poja anjem (ili sa servopoja alima), a tre a sa potpunim servodejstvom. Prema vrsti prenosnih elemenata, prenosni mehanizmi mogu biti: - mehani ki, hidrauli ki, pneumatski i kombinovani. 22.2 Ko ioni mehanizam (ko nica) Postoji vie na ina ostvarenja ko ionog momenta, i to: mehani kim trenjem, unutranjim trenjem u te nosti, elektrodinami kom indukcijom i stvaranjem otpora zraka. Kod motornih vozila se naj e e ko ioni moment ostvaruje mehani kim trenjem. Na tekim teretnim vozilima i autobusima primjenu nalaze, tzv. motorne ko nice koje pri aktiviranju zatvaraju izduvnu cijev, istovremeno oduzimaju gorivo i motor sui tad radi kao kompresor (stvaranjem otpora zraka), i ko nice koje rade na principu elektrodinami ke indukcije, a koje se obi no postavljaju na jedno od kardanskih vratila transmisije. Ko ioni moment, koji se ostvaruje unutranjim trenjem u te nosti koristi se kod hidrodinami kih ko nica (takve ko nice se naj e e upotrebljavaju na stolovima za ispitivanje motora sui). Poto se kod frikcionih ko ionih mehanizama kineti ka energija putem trenja pretvara u toplotnu, to se mora ko ioni dobo konstruisati tako, da ima mogu nost dobrog odvo enja toplote (obi no se izra uju sa rebrima). Frikcioni materijal koji se postavlja na papu e, mora tako er biti otporan na toplotu i imati odre enu vrsto u, te se esto koristi azbestna tkanina protkana mesinganim vlaknima ili eli nim opiljcima koji slue za brzo odvo enje toplote sa frikcionog materijala. U zavisnosti od na ina ostvarivanja ko ionog momenta vri se podjela i ko ionih mehanizama. Na motornim vozilima naj e e su u upotrebi ko ioni mehanizmi koji rade na principu mehani kog trenja (frikcioni ko ioni mehanizmi). U zavisnosti od mjesta na koje su postavljeni, mogu se podijeliti na: ko ione mehanizme u to kovima i ko ione mehanizme koji djeluju na transmisiju. 22.2.1 Frikcioni ko ioni mehanizam u to ku Frikcione ko nice se mogu podjeliti prema izvedbi kao na slici 335. Sl. 335 Podjela frikcionih ko nica Frikcioni ko ioni mehanizam koji se nalazi u to ku radi na principu trenja koje se ostvaruje izme u ko ionog doboa koji je vrsto vezan za to ak (okre e se zajedno s njim) i ko ionih papu a koje su postavljene na nosa u ko ionih papu a, koji je vezan za most. Osnovni dijelovi frikcione ko nice (tzv. dobo ko nice) prikazani su na slici 336. 234 Sl. 336 Osnovni dijelovi dobo ko nice Na slici 337 prikazane su tipi ne konstrukcije prednje (a) i zadnje (b) dobo ko nice na putni kim vozilima. Aktiviranje prednje ko nice (sl. 337 a)) vri se u konkretnom slu aju hidrauli nim putem pomo u ko ionog cilindra (1) vrsto vezanog za nosa papu e (6). Tako se razmi u papu e sa zaljepljenim frikcionim oblogama (3) i pritiskuju uz dobo, s tim to moraju prethodno savladati opruge. a) prednji to ak 1 ko ioni cilindar, 2 opruga, 3 frikcioni materijal i papu a, 4 dra , 5 ekscentar, b) zadnji to ak 1- ko ioni cilindar, 2,3 elementi za mehani ko aktiviranje ko nice, 4 dra , 5 opruge, 6 - frikcioni materijal i papu a, 7 dobo, 8 - ekscentar Sl. 337 Tipi ne konstrukcije dobo ko nice Aktiviranje zadnje ko nice (sl. 337 b)) za radnu ko nicu je hidrauli kim putem, a za parkirnu mehani kim putem. Na ovom crteu prikazan je u presjeku i dobo (7), ko ni cilindar je i ovdje ozna en sa (1), papu e sa zaljepljenim frikcionim oblogama su (6), povratne orpuge (5), elementi za aksijalno 235 vo enje papu a (4), a ekscentri za podeavanje (8). Elementi (2) i (3) su dijelovi mehanizma za mehani ko aktiviranje papu a, za ru no, odnosno parkirno ko enje. Na ini aktiviranja papu a sa frikcionom dobo ko nicom su vrlo razli iti i ovdje se ne e iznositi detalji konstruktivnih rjeenja. Sa stanovita vrste ko nice, broja hidrauli nih cilindara u praksi se susre u sljede i tipovi ko nica, prikazani na slici 338. Sl. 338 Tipovi dobo ko nica Kod ovih ko nica problem predstavlja i podeavanje papu a usljed istroenosti frikcionih elemenata. Podeavanje moe biti ru no i automatsko. Pored dobo ko nica esto se koriste i frikcione ko nice sa diskom ili disk ko nice. Princip rada i osnovni elementi disko nice vide se na sl. 339 i sl. 340. 1 disk, 2 klijeta, 3 stezni vijci, 4 frikcione plo ice, 5 - osigura i plo ica Sl. 339 Disk ko nica princip rada Sl. 340 Disk ko nica osnovni elementi Ovdje su pomenute samo ko nice koje se naj e e susre u u praksi i koje se uobi ajeno nalaze na to kovima vozila. Pored ovoga povremeno se sure u i rjeenja ko ionih mehanizama koji djeluju na transmisiju, itd. 22.3 Sistem za aktiviranje ko ionog mehanizma (prenosni mehanizam) Sistem za aktiviranje ko ionog mehanizma slui da, prilikom komande od strane voza a, razmakne ko ione papu e koje se tada priljubljuju uz dobo ili disk, te na taj na in vre ko enje vozila. Prema na inu prenosa komande do ko ionih mehanizama sistemi za aktiviranje se moe podijeliti na: a) mehani ki, b) hidrauli ni, 236 c) pneumatski i d) kombinovani (hidromehani ki, hidropneumatski itd.). Kod vozila ukupne teine 40 50 kN dovoljna je energija mii a voza a da ostvari ko ionu silu u reimu naglog ko enja, te se kao sistem za aktiviranje obi no koristi hidrauli ni sistem. Kod vozila ukupne teine 80 100 kN sistem za aktiviranje je obi no kombinovan: sila koju daje voza obi no se pove ava servoure ajem koji ima poseban izvor energije (obi no komprimirani zrak). Sistem za aktiviranje je obi no hidrauli ni. Kod ovih vozila esto se susre e i kombinacija gdje je servoure aj hidrauli ni, a sistem za aktiviranje pneumatski. a) Mehani ki sistem Prenos sile od papu ice glavnog sistema (none ko nice) na koju djeluje voza do ko ionog mehanizma kod ovog sistema vri se preko sistema poluga i eli nih uadi. Da bi se uad zatitila provode se kroz cijevi. Ovaj sistem je potpuno izba en kao sistem za aktiviranje osnovnog (glavnog) ko ionog sistema, dok je ostao u upotrebi kod gotovo svih sistema za aktiviranje parkirnih (ru nih) ko nica. Primjer eme mehani ke ko nice (pomo na i parking) dat je na slici 341 sa svim elementima. 1 poluga; 2 ru ica; 3 usmjernik; 4 okvir; 5, 6, 11 eli no ue; 7, 8 dvokraka poluga; 9 spona; 10 zglob poluge; 12 opruga; 13 utvr iva ; 14 poluga za aktiviranje; 15 potisna poluga; 16 zglobna veza potisne poluge i poluge za aktiviranje; 17 zglobna veza papu e i poluge za aktiviranje. Sl. 341 Mehani ka ko nica (pomo na i parking) b) Hidrauli ni sistem Kod ovog sistema prenos sile od pedale none ko nice ka ko ionim mehanizmima ide preko stuba te nosti koji je zatvoren u cjevovodima pri emu je te nost prakti no nestiljiv fluid (sl. 342). Rad sistema se bazira na zakonima hidrostatike a sastoji se od glavnog ko ionog cilindra (1), radnih cilindara (2) i cijevi (3). 237 1 glavni ko ioni cilindar; 2 radni cilindari; 3 cijevi. Sl. 342 ema hidrauli kog sistema prenosa Ako se djeluje odre enom silom na pedalu none ko nice, to se na sve radne cilindre prenosi isti pritisak i u zavisnosti od pre nika klipa u radnom cilindru, stvara se sila koja vri razmicanje ko ionih papu a. Izgled glavnog ko ionog cilindra dat je na sl. 343. 1 - klip; 2 - me uklip, 3 - napajenje zadnjih to kova; 4 - napajanje prednjih to kova; 5 - ispusti na klipovima; 6 - nalijeu a povrina za me uklip. Sl. 343 Glavni ko ioni cilindar sa elementima Na slici 344 pokazana je veza radnog cilindra sa glavnim ko ionim cilindrom u slu aju aktiviranog glavnog cilindra a) i neaktiviranog glavnog cilindra b). Sl. 344 Sprega radnog sa glavnim cilindrom 238 Osnovne prednosti hidrauli nog sistema za aktiviranje ko ionog mehanizma su: 1. Istovremeno ko enje svih to kova uz eljenu raspodjelu ko ionih sila kako me u mostovima tako i me u papu ama. 2. Visok koeficijent korisnog dejstva. 3. Mogu nost tipizacije ko ionih mehanizama za vozila sa razli itim parametrima. 4. Jednostavna konstrukcija sistema za aktiviranje i malo vrijeme odziva sistema. Osnovni nedostaci su: 1. Nemogu nost ostvarenja ve eg prenosnog odnosa, te se zbog toga hidrauli ni sistem aktiviranja bez servoure aja koristi samo kod vozila sa relativno malom ukupnom teinom. 2. Nemogu nost funkcionisanja ukoliko do e do ote enja cjevovoda. U zadnje vrijeme ovaj nedostatak je ublaen kod sistema koji imaju poseban dovod za prednji i zadnji most (dvokruni sistem). 3. Snienje koeficijenta korisnog dejstva pri niskim temperaturama (-30 °C i nie). Primjer jednog dvokrunog sistema hidrauli kog prenosa sa servoure ajima (7) i (8) kao poja iva i glavnim ko ionim cilindrom (2) kao komandnim ure ajem prikazan je na slici 345. 1 papu a ko nice, 2 glavni ko ioni cilindar, 3 priklju ak ulja za servopoja iva , 4, 5, 6, 9 radni cilindri, 7, 8 servopoja alo. Sl. 345 Servohidrauli ka instalacija ko ionog sistema teretnog vozila c) Zra ni (penumatski) sistem Zra ni sistem za aktiviranje ko ionog mehanizma koristi se energijom sabijenog zraka. Voza pri ko enju vozila samo regulie dovod ili izlaz sabijenog zraka iz dijelova sistema. Ovaj sistem primjenjuje se na tekim teretnim vozilima i autobusima. Pritisak u instalaciji je od 5 7 bar. Sistemi koji koriste komprimirani zrak rade se u varijanti jednokruni ili dvokruni. Kod jednokrunih jednovodnih sistema svi to kovi su na istom vodu, a kod dvokrunih mogu nezavisno da rade prednji i zadnji dio ko ione instalacije. U slu aju nekog kvara postoji mogu nost ko enja to kova na jednoj osovini. Karakteristi na ema zra nog sistema data je na slici 346. Pneumatsko ko ioni sistem se sastoji od 6 glavnih elemenata koji se vide na slici 346. 239 Sl. 346 Pneumatski sistem ko ne instalacija Kompresor (1) Dobija pogon od motora. Obi no se upotrebljava kompresor sa klipovima. Kompresor sabije zrak u rezervoar. Rezervoar (2) Pritisak u rezervoaru kre e se izme u 7 8 bar. Poto kompresor stalno radi kad radi i motor, treba da postoji regulator pritiska. Regulator pritiska (3) Stupa u dejstvo kada se u rezervoaru postigne pritisak izme u 7 8 bar. Regulator pritiska vezan je sa kompresorom i rezervoarom, tzv. vodom rastere enja. im se postigne potreban pritisak kompresor se odvaja od vodova, koji pune rezervoar, a ostavaruju se prepumpavanjem zraka iz jednog cilindra kompresora u drugim. Ponekad rezervoar ima sigurnosni ventil. Kada pritisak u rezervoaru pada ispod 7 bar, ponovo regulator uspostavlja vezu izme u kompresora i rezervoara. Razvodnik (4) To je mehanizam koji razvodi zrak pod pritiskom u ko ene komore namjetene na nepokretni dio plo a to kova. Ko ione komore (5) Djeluju na papu e to kova, koje pritiskuju dobo to ka i tako se ostvaruje ko enje vozila. Ponekad se mjesto ko ionih komora upotrebljavaju ko ioni cilindri. Osim ovih glavnih elemenata pneumatski ko ioni sistem ima i sporedne ure aje: manometar (6), priklju ak za prikolicu (7), ure aj brzog otko ivanja (8) i ubrziva ko enja i otka ivanja zadnjih to kova (9). Na ulaze i u detaljniju analizu sistema ko enja sa pneumatskom instalacijom za prenos signala, u nastavku se daje primjer te instalacije na sl. 347 za teretno vozilo sa prikolicom, odakle se moe sagledati sva kompleksnost pomenute instalcije. 240 1 kompresor; 2 regulator pritiska; 3 sua zraka; 4 etvorokruni zatitni ventil; 5 rezervoar zraka; 6 ventil za isputanje vode; 7 pneumatski prekida ; 8 ko ioni ventil; 9 ARSK ventil; 10 tristop cilindar; 11 menbranski cilindar; 12 nepovratni ventil; 13 ventil ru ne ko nice; 14 prelivni ventil; 15 pneumatski prekida ; 16 upravlja ki ventil prikolice; 17 spojni ke glave; 18 pre ista ; 19 ko ni ventil prikolice; 20 ventil za prilago avanje sile ko enja; 21 ARSK ventil; 22 trostazni ventil; 23 radni cilindar; 24 odzra ni ventil Sl. 347 Pneumatska ko iona instalacija teretnog vozila sa prikolicom Pored uobi ajenih sistema za aktiviranje ko ionog mehanizma esto se koriste i tzv. kombinovani hidropneumatskih sistemi aktiviranja ko ionog mehanizma. 22.4 Trajni usporiva i motornih vozila dopunski ko ioni sistem Razvoj motornih vozila u smislu poboljanja ekonomi nosti kroz pove anje nosivosti, paralelno trai i zadovoljenje aktivne bezbjednosti u javnom saobra aju, to se u prvom redu manifestuje kroz ko ioni sistem. Transportna motorna vozila ve ih masa, 10 tona i vie, imaju izraen problem vonje na putevima promjenljive konfiguracije, s obzirom na due vrijeme ko enja pri vonji na nizbrdici. Sila ko enja upravo je proporcionalna masi vozila i profilu puta pri konstantnoj brzini vonje na nizbrdici. Ako se ovom doda i procenat usporenja gdje na ko ionim mehanizmima treba prihvatiti i dio kineti ke energije vozila, onda se ovi mehanizmi nalaze u vrlo odgovornoj funkciji gdje treba veliki dio potencijalne i kineti ke energije pretvoriti u rad sila trenja, odnosno toplotu. Ovaj rad sile trenja proporcionalan je duini ko ionog puta, koji naj e e nije kratak. Na osnovu naprijed re enog moe se konstatovati da se u odre enim uslovima eksploatacije motornog vozila, trebaju intenzivno koristiti ko nice na kojima se osloba a velika koli ina toplote. Oslobo ena ko iona toplota koja se treba prenijeti u atmosferu, podie temperaturno stanje ko ionih elemenata. Na ovaj na in dovodi se u pitanje funkcionisanja ko ionih mehanizama radne ko nice i poreme aj u aktivnoj bezbjednosti. Da se ne bi dolazilo u kriti ne situacije, razra eni su mehanizmi trajnih usporiva a koji pouzdano odravaju vozilo u kvazi stacionarnom reimu, pri vonji motornog vozila na nizbrdici. U tom smislu doneseni su i zakonski propisi o obaveznoj ugradnji trajnih usporiva a na autobusima mase preko 7 tona i teretnim vozilima preko 10 tona. U zavisnosti od ukupne mase vozila i odgovaraju e efikasnosti razvio se ve i broj konstruktivno razli itih trajnih usporiva a: - leptir motorna ko nica, motor-kompresor trajni usporiva i, elektromagnetski trajni usporiva i, hidrodinami ki trajni usporiva i. Naprijed navedeni osnovni tipovi trajnih usporiva a imaju svoje specifi nosti u konstrukciji i kategoriji primjene. 241 22.4.1 Leptir motorna ko nica trajni usporiva Leptir motorna ko nica kao trajni usporiva motornog vozila pri vonji na nizbrdici ima relativno jednostavnu konstrukciju i ograni enu eksploatacionu upotrebu. Upotrebljava se kod motornih vozila manjih ukupnih masa. Sistemsko rjeenje ove ko nice pokazano je na emi slike 348. Preko upusno ispusnog ventila pozicija (2), razvodi se komprimirani zrak na pneumatske cilindre (4) i (6). Pneumatski cilindar (4) preko polunog mehanizma i leptira (3) zatvara izduvni kolektor motora. Na ovaj na in, djelomi no se rad motora pretvara u rad radne maine kompresora. Sl. 348 Dispoziciono rjeenje leptir motorne ko nice Da bi motor mogao raditi kao kompresor neophodno je oduzeti gorivo motoru to je ostvareno preko pneumatskog cilindra (6) i prenosnih poluga do pumpe visokog pritiska. Na ovaj na in dizel motor se pretvara u rad kompresora koji dobiva pogon od potencijalne i kineti ke energije motornog vozila koje se kre e na nizbrdici odre enom brzinom. Rad sile ko enja od motora definisan je indikatorskim dijagramom pokaznim na slici 349, uve an za prenosni odnos u transmisiji i ostvarene unutranje gubitke. Rad sile ko enja izraen preko srednjeg efektivnog pritiska indikatorskog dijagrama na slici 349 nije zadovoljavaju i. Slabosti koje se pokazuju kod mehanizama leptir motorne ko nice, izraene su kroz efikasnost ko enja i promjene tehni kog stanja motora. Ispitivanje ko ione efikasnosti, upu uje na kra e vremenske intervale upotrebe. Najve i efekti usporenja ostvaruju se u prvim momentima uklju ivanja ko nice sa trendom monotonog slabljenja. Na naprijed navedenu konstataciju upu uju rezultati eksploatacionih ispitivanja leptir motorne ko nice. Nedostatci naprijed date konstrukcije upu uju na nova-efikasnija rjeenja. 242 Sl. 349 Indikatorski dijagram motora kod upotrebe leptir motorne ko nice (MK) 22.4.2 Motor-kompresor-trajni usporiva Na osnovu naprijed re enog, razra ena je nova konstrukcija motorne ko nice. Ova konstrukcija bazira na principu pretvaranja motora kao energetske maine u kompresor kao radnu mainu, sa izvjesnim modifikacijama. Da bi se sprije ilo me usobno ponitavanje taktova kompresije i ekspanzije rekonstruisano je bregasto vratilo motora tako da se mogu odvijati dva razli ita procesa. Prvi proces, normalnog rada motora kao energetske maine i drugi proces u kome se preko pneumatskog cilindra i polunog mehanizma vri uzduno pomjeranje bregastog vratila i pravi poreme aj u procesu izduvavanja, prevode i ga uslovno re eno u kompresor. U ovom poloaju motorne ko nice kao trajnog usporiva a, brijeg bregastog vratila ima slijede u funkciju. Za vrijeme usisavanja, izduvni ventil je normalno potpuno zatvoren. Za vrijeme kompresije, izduvni ventil je najve im dijelom zatvoren, da bi se pri kraju kompresije otvorio za minimalnu vrijednost ( 2 mm) i ostaje otvoren do kraja ekspanzije, a onda nastavlja normalan rad otvaranja kao kod motora. Na ovaj na in je iskoriten dovedeni rad motoru od potencijalne energije vozila i djela njegove kineti ke energije. Rad ko enja moe se sra unati preko srednjeg efektivnog pritiska indiciranog motora ili snimanjem, putem ispitivanja. Na ovaj na in dobije se idnikatorski dijagram iji je karakter promjene pritiska pokazan na dijagramu slike 350. Sl. 350 Karakter promjene indikatorskog dijagrama kod moto-retardera 243 Negativan rad je rad ko enja motorom, uklju uju i i mehani ke gubitke u motoru i transmisiji. Na ovaj na in, a na osnovu provedenih laboratorijskih i eksploatacionih ispitivanja, postignute su prednosti u aktivnoj bezbjednosti, ekonomi nosti u potronji goriva i odravanja ko ionih instalacija. O ekuju se i ostale manje vane prednosti, koje trebaju biti potvr ene kroz statisti ke pokazatelje dugotrajnih eksploatacionih pra enja. 22.4.3 Elektro-magnetna ko nica trajni usporiva Elektro-magnetne ko ine (jedan od najpoznatijih proizvo a a je firma TELMA), mogu se koristiti kao trajni usporiva i teretnih motornih vozila srednje klase. Ovi agregati se ugra uju na prenosna vratila izme u mjenja a i pogonskih mostova. Na ovaj na in nesmetano prenose obrtni moment u jednom i drugom pravcu, a po potrebi ko enja prilikom uklju ivanja, djeluju kao trajni usporiva i. Potencijalnu i kineti ku energiju motornog vozila pretvaraju u toplotu koja se odvodi u okolinu, kako je to pokazano na strukturnoj emi slike 351 a). Elektromagnetna ko nica djeluje na principu Fukovih struja, pa u tom smislu treba provesti i elektri nu instalaciju, uklju uju i i mehanizam potenciometara za uklju ivanje ko nice i izbora stepena intenziteta ko enja. Ovaj mehanizam je tako e pokazan na strukturnoj emi sl. 351 b). h Q PA FK (FT ) EMK a) P PM E P (E K) FK EMK ( FK) EP FK b) PA pogonski agregat sa mjenja em, EMK elektromagnetna ko nica, PM pogonski most, P - potenciometar Sl. 351 Mehanizam elektromagnetne ko nice 22.4.4 Hidrodinami ka ko nica trajni usporiva Teka motorna vozila specijalne namjene kao: kiperi, damperi, skreperi i druga vozila visoke nosivosti i prohodnosti, imaju potrebu za ugradnjom trajnih usporiva a ve ih snaga. U tom kompeksu potreba razvijene su hidrodinami ke ko nice kao trajni usporiva i. Ovi agregati razvijeni su kao posebni mehanizmi koji se mogu dograditi u transmisije vozila kao to su poznata rjeenja firme ATE, VOITH i drugih ili su ukomponovani u hidromehani ke mjenja e sa hidrodinami kim transformatorima obrtnog momenta, kao to je slu aj kod mjenja a Allison CLBT ugra eni u damperima KOCKUM ili VOITH DIWA mjenja serije D. Princip rada i izvo enja hidro-dinami kih uspora a prikazan je ematski na slici 352. ema odgovara uspora u da sva pumpna i dva turbinska kola, s tim to su pumpna kola (1) vezana za vratilo (2), koje je u vezi sa to kovima vozila, dok su turbinska kola (3) vezana za nose u strukturu (4). U tako formiran radni prostor dovodi se, u slu aju potrebe usporavanja vozila, odgovaraju e ulje, odnosno radni fluid (5). 244 Sl. 352 Hidrodinami ki usporiva sa dva kola Zahvaljuju i obliku i radnim uglovima lopatica u oba radna kola (pumpi i turbini), javljaju se odgovaraju i ko ni momenti, koji se, preko nepokretnog turbinskog kola, prenose na nose u strukturu vozila. Kada prestane potreba za usporavanjem radni fluid se isputa iz radnog prostora. Rad ovog prenosnika na potpunom klizanju o igledno je opet skop an sa generisanjem velikih koli ina toplote, pa i sa zagrijavanjem radnog fluida. Da bi ovakav uspora mogao da radi u duim periodima, neophodno je da se ova koli ina toplote odvede, tj. da se obezbijedi sistem hla enja. Na slici 353 prikazana su mjesta ugradnje hidrodinami ke ko nicetrajnog usporiva a na vozilu. Sl. 353 Sistem ugradnje hidrodinami ke ko nice Ugradnja hidrauli ne ko nicetrajnog usporiva a, pra ena je sa ugradnjom pomo nih agregata za njeno aktiviranje i odravanje normalnog termi kog i mehani kog reima rada. Mehani ki rad doveden na ko nicu inverzno preko transmisije, treba pretvoriti potencijalnu i dio kineti ke energije motornog vozila u toplotu radnog fluida i odvesti je u okolinu. Hidrodinami ka ko nica se uklju uje prema potrebi trajnog usporavanja motornog vozila, preko ru nog komandnog ventila i pneumatske instalacije. Na ovaj na in preko servo mehanizma vri se punjenje radnog prostora hidrodinami ke ko nice sa radnim fluidom, uljem pod pritiskom. 245 22.5 Stabilnost vozila pri ko enju Kako je vano da se vozilo u odre enim uslovima bezbjedno zaustavi, toliko je vano da u toku ko enja ne izgubi svoju stabilnost, odnosno da se kre e po trajektoriji koju diktira voza . Pri snanim ko enjima, me utim, vozilo vrlo esto postaje nestabilno, to moe da izazove teke posljedice. Stabilnost se gubi kada se ko enje vri na granici prijanjenja na jednoj ili obe osovine vozila. Na slici 354 prikazano je vozilo kod koga su blokirani to kovi prednje osovine i koje se kre e pravolinijski osnovnom brzinom kretanja v. Pod dejstvom poreme ajne sile S, ta ka A e dobiti komponentu brzine klizanja vS u pravcu dejstva poreme ajne sile pa e sada rezultuju a brzina ta ke A biti vA. Ako se pretpostavi da su to kovi kruti u bo nom pravcu, apsolutna brzina ta ke B bi e vB = v. Vozilo se pod dejstvom bo ne poreme ajne sile po inje kretati krivolinijski, a mjesto trenutnog centra obrtanja je u ta ki P. Kao posljedica krivolinijskog kretanja pojavi e se centrifugalna sila (Fc). Sa slike se vidi da je komponenta centrifugalne sile normalna na podunu osu vozila usmjerena suprotno od dejstva poreme ajne sile i ona tei da spontano prekine zanoenje prednje osovine. Osnovni problem u ovom slu aju je, da poto su prednji to kovi blokirani, vozilo gubi upravljivost. F B v v S A v v v P Sl. 354 Vozilo sa blokiranim prednjim to kovima vs B F v S v v A P Sl. 355 Vozilo sa blokiranim zadnjim to kovima Na slici 355 prikazano je vozilo, koje se kre e pravolinijski osnovnom brzinom v, kod koga su blokirani to kovi zadnje osovine. Pod dejstvom poreme ajne sile ta ka B dobiva komponentu brzine klizanja vS u pravcu poreme ajne sile, pa je apsolutna brzina ra ke B sada vB, a trenutni centar obrtanja je u ta ci P. Sa slike se vidi da bo na komponenta centrifugalne sile djeluje u istom smjeru kao i poreme ajne sile S pa se klizanje progresivno pove ava. Na osnovu ove kratke analize, jasno je, da je zanoenje zadnje osovine daleko opasnije od zanoenja prednje osovine. Zahtjevi za visokom efikasno u ko ionog sistema sa jedne strane i stabilno u i upravljivo u sa druge strane su me usobno opre ni. Visoka efikasnost ko enja predstavlja potpuno iskoritenje prijanjanja na obe osovine. Kod konstantne raspodjele ko ionih sila ovaj slu aj je mogu samo kod jednog koeficijenta prijanjanja ( ). Za sve druge slu ajeve dolazi u procesu ko enja prvo do blokiranja jedne od osovine ime se ugroava ili stabilnost ili upravljivost. Upravo zbog ovoga, a u cilju pove anja efikasnosti ko enja, uvode se razli iti tipovi ure aja za preraspodjelu ko ionih sila izme u prednje i zadnje osovine. Kod regulisanja sile ko enja na prednjoj osovini obezbje uje se upravljivost i efikasnost, a pri regulaciji sila ko enja na zadnjoj osovini obezbje uje se stabilnost i efikasnost. Regulisanjem sila ko enja na obe osovine obezbje uje se upravljivost, stabilnost i efikasnost. Ure aji koji reguliu raspodjelu ko ionih sila se mogu podjeliti na: - ure aje za kontrolu raspodjele ko ionih sila sa otvorenim kolom (korektori), 246 - ure aji za kontrolu raspodjele ko ionih sila sa zatvorenim kolom (antiblokiraju i ure aji ABS). Korektori rade na principu ograni enja pritiska u instalaciji ko enja (prednji dio, zadnji dio, cijela instalacija) na bazi: - unaprijed zadatog pritiska u instalaciji, veli ine usporenja, optere enja osovina, usporenja, normlanog optere enja i pritiska. Naprijed navedeni korektori se koriste sami na vozilima ili u kombinaciji sa antiblokiraju im sistemom. Oni imaju relativno ograni ene mogu nosti i sve vie se koriste uz obavezno prisustvo ABS-a. ema ABS-a data je na slici 356. Sl. 356 ema antiblokiraju eg sistema Na ovoj emi se vidi zatvoreno regulaciono kolo koje u svom sastavu ima slijede e osnovne elemente: dava broja obrtaja to ka (1) koji daje upravlja koj jedinici (2) signal ugaone brzine, na osnovu ega se odre uje promjena ugaone brzine to ka, odnosno promjena klizanja to ka. Na osnovu toga, upravlja ka jedinica upravlja regulacionim ventilom (3) tako da se u ko ioni cilindar to ka (4) iz rezervoara (5), a na osnovu komande saoptene glavnom ko ionom cilindru (6), dovodi pritisak koji je uskla en sa raspoloivim uslovima prijanjanja. Na taj na in, bez obzira na komandu voza a (Fp), se sprije ava dovo enje takvog pritiska u ko ioni cilindar koji bi doveo do blokiranja to ka. Na slici 357 dat je primjer sa dva nezavisna regulaciona kruga sa direktnim regulisanjem prednjih to kova preko ABS-a i indirektnog regulisanja zadnjih to kova preko korektora. DR direktno regulisan, IDR indirektno regulisan, 1 dava broja obrtaja, 2 regulacioni ventil, 3 upravlja ka jedinica, 4 korektor, 5 glavni ko ioni cilindar Sl. 357 Primjer ugradnje ABS-a i korektora na jednom vozilu
© Copyright 2024 Paperzz
