Страница 155 - гдз по физике 7 класс учебник Пёрышкин, Иванов

На принципиальной схеме (см. рис. 150) показано лишь одно колесо. Зарисуйте в тетради схему тормозной системы автомобиля, показав на ней все четыре колеса. Предложите такую схему, чтобы в случае возникновения неисправностей, не позволяющих тормозить одной паре колёс, торможение другой парой оставалось возможным.

Решение

Для обеспечения безопасности и надежности торможения, в современных автомобилях используется двухконтурная тормозная система. Это означает, что тормозные механизмы колес разделены на две независимые группы (контуры), каждая из которых приводится в действие своей секцией главного тормозного цилиндра. Такая схема гарантирует, что при отказе одного из контуров (например, из-за утечки тормозной жидкости) второй контур останется работоспособным, позволяя остановить автомобиль, хотя и с меньшей эффективностью.

Чтобы выполнить требование задачи, необходимо использовать главный тормозной цилиндр тандемного типа (двухсекционный) и разделить гидравлический привод на два независимых контура. Существует несколько способов разделения, но наиболее эффективным и безопасным является диагональное разделение.

Схема диагональной двухконтурной тормозной системы:

1. Главный тормозной цилиндр (ГТЦ): Используется двухсекционный ГТЦ. При нажатии на педаль тормоза, шток воздействует на два поршня, каждый из которых создает давление в своем независимом гидравлическом контуре. ГТЦ имеет общий бачок для тормозной жидкости, разделенный внутри на две секции, или два отдельных бачка.

2. Первый контур: Этот контур соединяет одну секцию ГТЦ с тормозными механизмами правого переднего и левого заднего колес.

3. Второй контур: Этот контур соединяет вторую секцию ГТЦ с тормозными механизмами левого переднего и правого заднего колес.

Принцип работы и отказоустойчивость:

В штатном режиме при нажатии на педаль тормоза давление создается в обоих контурах одновременно, и все четыре колеса затормаживаются. Передние тормоза обычно создают большее тормозное усилие, так как при торможении вес автомобиля перераспределяется на переднюю ось.

В случае неисправности, например, разгерметизации (обрыва шланга или трубки) в одном из контуров, тормозная жидкость из этого контура вытечет. Допустим, отказал первый контур (право-передний/лево-задний). При нажатии на педаль тормоза поршень, отвечающий за этот контур, не сможет создать давление. Однако второй поршень в ГТЦ будет работать исправно, создавая давление во втором контуре. В результате торможение будет осуществляться левым передним и правым задним колесами.

Преимущество диагональной схемы в том, что при отказе одного контура автомобиль сохраняет тормозное усилие на одном переднем и одном заднем колесе. Это обеспечивает лучшую курсовую устойчивость при аварийном торможении по сравнению со схемой, где контуры разделены по осям (один контур на передние колеса, второй — на задние). При отказе переднего контура в поосевой схеме автомобиль практически лишается эффективного торможения, так как на задние колеса приходится значительно меньшая нагрузка.

Таким образом, предложенная диагональная схема полностью удовлетворяет условию задачи: при неисправности, не позволяющей тормозить одной паре колес (в данном случае, диагональной), торможение другой парой остается возможным.

Ответ: Для решения задачи необходимо спроектировать двухконтурную тормозную систему с диагональным разделением. В такой схеме один гидравлический контур управляет тормозами правого переднего и левого заднего колес, а второй, полностью независимый контур, управляет тормозами левого переднего и правого заднего колес. Это обеспечивается использованием двухсекционного главного тормозного цилиндра. В случае отказа одного из контуров, второй контур продолжит функционировать, обеспечивая возможность торможения и сохраняя лучшую управляемость автомобиля по сравнению с другими схемами разделения.