Evolisyon ak karakteristik estriktirèl nan silenn mèt fren idwolik otomobil

Depi Karl Benz te konstwi premye machin yon sèl-silenn twa-wou an 1885, machin yo te akonpaye devlopman sosyal imen pou plis pase yon syèk. Sistèm frenaj la, kòm sistèm sekirite kritik yon machin, te kontinye evolye ansanm ak pwogrè otomobil. Kòm kè a nan livrezon enèji sistèm idwolik frenaj, silenn mèt idwolik fren an te repete reamenaje ak amelyore.

Yo ka trase trajectoire devlòpman silenn fren an nan plizyè etap enpòtan: silenn mèt yon sèl -sikwi a, kalite-presyon-valv, silenn an doub-sikwi (tandem), ak konfigirasyon ki fèt pou akomode egzijans sistèm anti-Block ak Sistèm Elektwonik (ESP lock) (ESP) Nan chak etap, varyasyon parèt pou adrese bezwen espesifik konsepsyon ak pèfòmans. Papye sa a diskite sou chemen devlopman chak gwo konfigirasyon, karakteristik estriktirèl, prensip fonksyònman, ak konsiderasyon fabrikasyon.

Anvan 1967, pifò silenn mèt otomobil yo te senp-yon sèl rezèvwa ak yon sèl piston ak yon sele. Achitekti sa a te gen yon dezavantaj enpòtan: si yon silenn wou koule, yon liy fren echwe, oswa yon sèl sele entèn la te move, chofè a ka pèdi frenaj antyèman.

Dekouvèt nan direksyon redondans sekirite te vini an 1962, lè Cadillac te entwodui yon sistèm frenaj sikwi doub ak liy idwolik devan ak dèyè. Si yon sikwi te soufri yon koule, lòt la ta ka toujou sispann veyikil la. American Motors te adopte tou sistèm silenn fann byen bonè, menmsi achitekti fann dyagonal yo te divize sikui yo ant yon wou devan ak yon wou dèyè sou bò opoze-yon konsepsyon ki te amelyore sekirite men ki pa t 'ankò yon separasyon total devan-dèyè.

Plizyè manifakti yo te travay poukont yo sou sistèm doub-silenn ki ofri yo ki te bati-nan redondans. Wagner Electric te pami premye moun ki te reyisi. Vrè pwen vire a te rive an 1967, lè Gouvènman Federal Ameriken an te mande pou tout machin yo dwe ekipe ak yon silenn fren doub -ki gen sikui separe an ka ta gen echèk liy oswa lòt echèk.

Silenn mèt sikwi doub jodi a gen de chanm separe ki separe sikui fren devan ak dèyè, menmsi kèk konfigirasyon toujou divize an dyagonal. Aranjman sa a anpeche pèt total frenaj si youn sele echwe oswa yon koule presyon devlope. Plis pase 75% nan frenaj fèt pa wou devan yo, sa vle di ke echèk fren dèyè ka pase inapèsi pa chofè a, men devan an rete konplètman fonksyonèl.

Operasyonèlman, lè pedal fren an bese, fòs transmèt atravè baton pouse-nan piston silenn mèt la. Piston an enkòpore de sele ak deplase nan de chanm, ak yon liy dedye a chak sikwi. Kòm piston yo fòse pi devan, presyon idwolik bati ak deplase pi gwo piston nan konpa oswa silenn wou yo, kanpe wou yo.

1.1 Deskripsyon jeneral

Plonje-tip doub-sikwi fren silenn fren an-yo refere tou nan kèk literati endistri kòm pòtab oswa sant-tip manje-reprezante yon depa fondamantal nan achitekti konvansyonèl silenn silenn. Olye ke yo mete pò konpansasyon nan miray ranpa silenn lan, konsepsyon sa a lokalize pasaj konpansasyon yo sou piston nan tèt li. Repozisyon sa a ki sanble senp pote enplikasyon enpòtan pou entegrasyon sistèm, durability anba monte bisiklèt ABS / ESP, ak anbalaj kontra enfòmèl ant.

Mèt silenn kalite piston-se estriktirèl kontra enfòmèl ant. Konpozan entèn li yo teleskòp ansanm tankou seksyon antèn, sa ki pèmèt tout asanble a pwolonje ak retrè san pwoblèm. Aranjman telescoping sa a siyifikativman diminye axiallongè enstalasyon-tipikmanapeprè mwatyesa yo ki nan silenn mèt konvansyonèl -pandan y ap rankontre an menm tan ansevè idwolikdemann koule nan sistèm ABS ak ESP modèn.

1.2 Karakteristik estriktirèl

Karakteristik ki pi diferan nan piston-tip silenn mèt la se plasman pò konpansasyon sou piston an olye ke nan miray ranpa silenn lan. Konsepsyon sa a elimine kwen byen file yon twou konvansyonèl-bò kote, ki istorikman se te yon sit prensipal echèk pou sele prensipal gode yo. Li bay tou yon pi gwo zòn koule konpansasyon total -plizyè pò yo ka ranje alantou sikonferans piston an.

Anplis de sa, paske tout longè efikas piston an itilize pou sele kontak ak miray ranpa silenn lan, longè jeneral kò silenn lan ka redwi anpil.

1.3 Prensip Fonksyònman

Nan rès, sikui prensipal yo ak segondè yo louvri nan rezèvwa a atravè pò konpansasyon piston-monte yo. Lè chofè a peze pedal fren an, piston prensipal la ap avanse. Pò konpansasyon yo vwayaje pase sele gode prensipal la, ki kounye a monte kont yon sifas ki lis san enteripsyon. Yon fwa pò yo kontourne, chanm presyon an sele epi presyon idwolik ogmante, bay likid nan sikui fren yo.

Lè pedale lage, piston an retounen anba fòs prentan. Pò konpansasyon yo re-antre nan zòn ki pase sele prensipal gode a, re-etabli kominikasyon ant chanm presyon an ak rezèvwa a, ki pèmèt likid koule tounen ak ranplir chanm lan jan sa nesesè.

1.4 Diferans kle ak konsepsyon silenn mèt konvansyonèl yo

• 1.4.1 Siyifikativman redwi Axial Length

Paske konpozan entèn teleskòp youn nan lòt, longè asanble total la kapabdrastikman vin pi kout-souvan a apeprè mwatye nan yon silenn mèt konvansyonèl tandem ki gen dyamèt twou konparab ak volim pwodiksyon. Avantaj anbalaj sa a enpòtan anpil pou machin ki gen plan lòj motè sere.

• 1.4.2 Konpatibilite dirèk ak sistèm ABS

Mèt silenn konvansyonèl yo ak pò konpansasyon -mi yo te montre gwo pousantaj domaj sele prensipal gode lè yo itilize ak ABS. Rezon ki fè la chita nan dinamik fonksyònman ABS: pandan sikilasyon ABS aktif, sistèm nan repete lage ak re-presyon likid fren. Sa lakòz piston silenn mèt la osile nan yon seri etwat. Nan yon konsepsyon konvansyonèl, osilasyon sa a souvan pozisyon sele gode prensipal la egzakteman nan kote pò konpansasyon an. Anba presyon ki wo, gode sele a fòse nan ouvèti pò a, ki mennen nan mete sele rapid, koupe, oswa echèk ekstrizyon.

Nan konsepsyon kalite piston-, pò konpansasyon yo vwayaje ak piston an. Sele gode prensipal la kontakte sèlman yon miray ranpa silenn lis nan tout seri kou li yo. Pa gen kwen pò kontakte sele a nan nenpòt pozisyon piston, nòmalman elimine mòd echèk sa a.

• 1.4.3 Konpatibilite ak ESP Gwo-Demann Koule

Sistèm Elektwonik Estabilite Pwogram (ESP), de pli zan pli obligatwa globalman, mande pou silenn mèt la delivre gwo volim likid fren nan entèval tan trè kout pou entèvansyon otomatik fren. Konsepsyon kalite piston-akomode egzijans sa a grasa kapasite li genyen pou li enkòpore plizyè pò konpansasyon gwo ranje alantou sikonferans piston an. Konsepsyon sa a te vin achitekti pi pito pou machin ki ekipe ak ESP.

1.5 Espesifikasyon fabrikasyon pou piston-Type silenn mèt yo

Bon sele sele ant sele gode prensipal la ak piston an dwe balanse kont nesesite pou likid kontoune sele gode a pandan faz konpansasyon an. Anplis de sa, glisman lis san yo pa obligatwa mande pou kontwòl egzak sou wonn twou, dwat piston, ak fini sifas yo.

2 Sant Valv Doub -Sikwi Mèt Silenn Fren

2.1 Deskripsyon jeneral

Yo te devlope silenn prensipal valv sant-tip pou itilize ak machin ABS-ki ekipe. Menm jan ak konsepsyon piston-kalite a, li elimine pò konpansasyon konvansyonèl-mi yo, men li reyalize sa atravè yon mekanis diferan: yon valv entèn-chaje prentan ki pozisyone nan sant chak piston.

Patant ki dekri konfigirasyon valv sant pou sistèm fren idwolik anti-bloke yo remonte nan mitan ane 1990 yo, ak gwo manifakti ki gen ladan Bosch devlope pwòp vèsyon pwodiksyon yo nan kòmansman ane 2000 yo. Konsepsyon an te pwouve patikilyèman apwopriye pou aplikasyon pou machin pasaje kote espas anbalaj mwens contrainte men durability ABS rete yon priyorite.

2.2 Karakteristik estriktirèl

Karakteristik defini nan yon silenn mèt valv sant se absans konplè pò konpansasyon nan miray ranpa silenn lan. Olye de sa, chak piston enkòpore yon valv sant axial-ki konsiste de yon ti sous, yon valv valv oswa boul, ak yon chèz sele-ki kontwole kominikasyon likid ant chanm presyon an ak rezèvwa a. Twou a silenn se antyèman lis soti nan pozisyon an repoze nan longè a konjesyon serebral konplè, bay yon sifas sele san enteripsyon pou sele gode prensipal yo.

Estrikti sa a elimine kwen pò konpansasyon byen file ki domaje sele gode prensipal yo nan desen konvansyonèl yo.

2.3 Diferans ak konsepsyon silenn mèt konvansyonèl yo

Diferans fondamantal la se estriktirèl: silenn mèt kalite valv sant-enkòpore yon valv sant epi pa gen okenn pò konpansasyon. Mèt silenn konvansyonèl yo gen pò konpansasyon epi pa gen okenn valv sant.

Konsekans fonksyonèl la egalman enpòtan. Nan yon konsepsyon konvansyonèl, sele gode prensipal la repete pase atravè kwen pò konpansasyon pandan frenaj nòmal. Mekanis mete sa a anpil akselere nan aplikasyon ABS, kote piston an osile rapidman tou pre pozisyon pò a. Nan konsepsyon valv sant-kalite, sele gode a pa janm rankontre okenn ouvèti nan miray ranpa a, sa ki pwolonje dramatikman sele ak lavi silenn.

Pou aplikasyon ABS espesyalman, diferans sa a se kritik. Lè ABS sik aktif lakòz pulsasyon presyon nan chanm presyon silenn mèt yo, sele gode prensipal la nan yon konsepsyon valv sant tou senpleman monte atravè yon sifas ki lis, san afekte pa presyon an pulsasyon ki ta kondwi yon sele konvansyonèl nan yon ouvèti pò.

2.4 Prensip Fonksyònman

Nan rès, valv sant la kenbe louvri pa fòs prentan ak jeyometri arè mekanik. Likid fren ki soti nan rezèvwa a ap koule nan valv la, alantou poppet la, ak nan chanm presyon an. Lè chofè a peze pedal fren an ak mouvman piston kòmanse, fòs prentan valv la piti piti simonte, epi chèz valv la fèmen kont poppet la. Yon fwa sele, chanm presyon an izole nan rezèvwa a, ak plis mouvman piston presyon likid la kwense, delivre li nan sikui fren yo.

Lè pedale lage, presyon prentan retounen okòmansman tonbe, prentan valv santral la re-louvri valv la, epi likid koule soti nan rezèvwa a nan chanm presyon an.

Soupap sant preload fòs prentan an dwe ak anpil atansyon chwazi. Lè fòs la prechaj (F) divize pa zòn nan sele efikas bay yon presyon idwolik tounen -ouvèti ki mwens pase 0.03 MPa, konpansasyon likid fren akselere, vitès retounen mèt silenn amelyore, epi ranpli likid fren manyèl pandan asanble fasilite.

2.5 Espesifikasyon Faktori pou Sant Valv Mèt Silenn

Espesifikasyon sa yo reprezante kondisyon tipik pou aplikasyon pou machin pasaje yo:

3 Tandans estriktirèl kle ak obsèvasyon

3.1 Règleman-Devlopman Kondwi

Ki pi enpòtan chofè sèl nan evolisyon silenn mèt se règleman sekirite. Manda Etazini an 1967 pou sistèm frenaj doub-sikwi te transfòme tout endistri a. Menm jan an tou, egzijans Inyon Ewopeyen an pou tout nouvo machin pasaje yo dwe ekipe ak Anti-Frenaj Sistèm (ABS) apati 2004-ak Pwogram Estabilite Elektwonik (ESP) apati 2014-te fondamantalman chanje sa yon silenn mèt dwe fè.

Egzijans ABS la vle di silenn mèt yo dwe kounye a kenbe tèt ak pulsasyon presyon ak osilasyon sele san yo pa mete twò bonè. Egzijans ESP la vle di silenn mèt yo dwe delivre gwo volim likid imedyatman pou entèvansyon otomatik frenaj. Kondisyon sa yo pa opsyonèl-yo se minimòm legal pou omologasyon machin nan pifò gwo mache yo.

3.2 Kad regilasyon mondyal

Pou konpozan sistèm fren ki gen entansyon ekspòtasyon, konsyantizasyon de kad regilasyon dominan yo esansyèl.

• FMVSS 105 (US): Estanda Federal Sekirite Veyikil Motè No. 105 kouvri sistèm fren idwolik pou machin pasaje yo, machin pasaje plizyè-, kamyon, ak otobis, ki egzije tès pou distans kanpe, distribisyon fòs fren, ak entegrite sistèm.
• ECE R13 (Inyon Ewopeyen ak anpil lòt mache): Règleman Nasyonzini No . 13 kouvri dispozisyon inifòm pou apwobasyon machin kategori M, N, ak O konsènan frenaj. Li se lajman adopte atravè Ewòp, Azi, Mwayen Oryan an, ak pi lwen.

Machin modèn yo dwe konfòme yo ak youn oswa toude nan estanda sa yo, ak konsepsyon silenn mèt yo dwe akomode pwotokòl tès korespondan yo.

3.3 Chanjman nan direksyon Achitekti Portless

Pò konvansyonèl-mi yo te demontre pwoblèm fyab anba monte bisiklèt ABS. Tou de konsepsyon piston-kalite valv sant-yo elimine kwen pò a, yo chak atravè yon mekanis diferan. Ki achitekti ki pral domine finalman rete yon kesyon ouvè, byenke konsepsyon piston-tip ofri avantaj nan longè axial ak kapasite koule ki ka pwouve desizif pou aplikasyon pou fiti.

3.4 Entegrasyon ak sistèm kontwòl elektwonik

Pwogram Elektwonik Estabilite (ESP) ak jenerasyon fren -pa-sistèm fil yo mande silenn mèt ki kapab fè livrezon likid rapid, gwo-, ansanm ak entegrasyon ak inite kontwòl elektwonik ak detèktè pozisyon. Malgre ke machin totalman otonòm (Nivo 4 ak Nivo 5) ka evantyèlman diminye depandans sou konpozan idwolik an favè frenaj piman elektwonik, fren -pa-fil dwe kenbe yon fondasyon idwolik pou lavni prevwa.

Evolisyon silenn fren an te swiv de chofè prensipal yo: kondisyon yo amelyore nan sekirite frenaj machin enpoze pa règleman atravè lemond, ki te kontinyèlman leve ba a pou sekirite, fyab, ak konpatibilite ak lòt konpozan sistèm frenaj; ak rafineman kontinyèl nan konsepsyon silenn mèt ak pwosesis fabrikasyon yo reyalize pi bon pèfòmans, pi ba pri, ak plis anbalaj kontra enfòmèl ant.

Avèk ABS kounye a estanda sou tout nouvo machin pasaje yo nan pifò mache yo (oblije depi 2004) ak ESP ki obligatwa depi 2014, silenn mèt yo dwe reziste kont ABS monte bisiklèt epi satisfè demann koule ESP. Endistri a ap konvèje sou konsepsyon pòtab-tou de valv sant ak piston-tip-ki elimine pò konpansasyon miray ranpa-. Tranzisyon sa a gen anpil chans pou kontinye, ak achitekti sa yo potansyèlman ranplase pi konvansyonèl desen nan machin nouvo.

Kòm ESP kontinye ap adopte globalman, kapasite silenn mèt piston-tip pou bay gwo volim likid enstantane pozisyon li fò pou aplikasyon pou fiti. Pandan se tan, adopsyon gradyèl nan sistèm fren elektwonik pakin ak lòt sistèm kontwòl elektwonik te deja mennen nan deplwaman limite nan silenn mèt ak detèktè pozisyon piston.

Referans

[1] Règleman sistèm fren otomobil. Nò Ameriken Federal Motor Vehicle Safety Standard No . 105 (FMVSS 105), UN ECE Règleman No . 13.

[2] Règleman silenn doub -sikwi. US Federal Motor Vehicle Safety Standard, manda 1967.

[3] Delè aplikasyon ABS ak ESP. ABS obligatwa pou nouvo machin pasaje yo soti nan 2004, obligatwa ESP soti nan 2014.

[4] Sant valv teknoloji silenn mèt. Sistèm fren Bosch. Diminisyon domaj prensipal sele nan aplikasyon ABS.

[5] Analiz mache silenn fren fren 2025-2032. Stratistik MRC. Gwosè mache 3.7billionin2025,projectedtoreach3.7billionin2025,projectedtoreach5.4bilyon pa 2032 nan 5.5% CAGR.

[6] Manyèl Haynes. Konprann silenn mèt machin ou an. Istwa devlopman 1960-1967.

[7] SAE Entènasyonal. SAE J1154 Mèt silenn idwolik pou fren machin - Kondisyon pèfòmans (dènye revizyon).

[8] Plonje-tip mèt silenn patant. Hyundai MOBIS, Bosch. Espesifikasyon konsepsyon ak fabrikasyon.