Sistema frenante Idraulica e punte per corsa

Storia dell'idraulica, idraulica del sistema frenante, prestazioni del sistema idraulico e rapporti idraulici e pedali

Storia dell'idraulica

Il termine Hydraulics deriva da due parole greche distinte che si riferiscono a acqua e pipe. Già nel VI secolo aC, è stato studiato il comportamento dell'acqua e il suo flusso attraverso i tubi.

Il padre della moderna idraulica è il matematico francese Blaise Pascal (1623-1662). Pascal ha stabilito la legge di Pascal ed è l'omonimo dell'unità SI per la pressione, il Pascal (Pa).

La legge di Pascal afferma che "un cambiamento di pressione in qualsiasi punto di un fluido chiuso a riposo viene trasmesso non ridotto a tutti i punti del fluido". Nell'esperimento del barile Pascal del 1646, ha montato la parte superiore di una canna con un lungo tubo verticale. Mentre questo barile non avrebbe problemi a contenere la pressione del fluido che occorrerebbe riempirlo, la pressione addizionale dal peso del fluido nel tubo attaccato alla canna causerebbe alla fine una perdita a causa dell'aumento di pressione.

Matematicamente, Pascal ha scoperto che la quantità di pressione risultante da questa colonna di fluido sarebbe una funzione dell'altezza della colonna e della densità del fluido. Esperimenti successivi con tubi a U riempiti di acqua con pistoni di dimensioni diverse e diametro del tubo hanno portato all'invenzione della pressa idraulica.

Impianto idraulico impianto frenante

L'impianto frenante idraulico di un veicolo parte dalla pompa principale e termina alle pinze. Il cilindro principale è responsabile della determinazione della quantità di pressione nelle linee dei freni e nelle pinze. Una leva meccanica, nota come pedale del freno, accetta un input di forza meccanico dal piede del guidatore.

La forza provoca una spinta dell'asta per spingere il gruppo del pistone all'interno del cilindro principale. A sua volta, il cilindro principale aumenta la pressione nel sistema frenante idraulico. Questo aumento di pressione esercita una forza aggiuntiva sulle pinze per spremere le pastiglie dei freni sui rotori.

Qualsiasi parte del sistema frenante che trasporta il liquido del freno idraulico è parte dell'impianto idraulico dei freni. Questo include i cilindri principali, le linee dei freni rigidi, la valvola proporzionale, le linee dei freni flessibili, la scatola dei pedali di polarizzazione delle auto da corsa e le pinze.

Prestazioni del sistema idraulico della macchina da corsa

Se hai mai cambiato un cilindro principale, una linea del freno o un calibro su un veicolo, probabilmente conosci bene come l'aria intrappolata nel sistema idraulico del freno influisce sulle sue prestazioni. Un pedale o freni spugnosi che semplicemente non funzionano sono solitamente il risultato di aria che entra nel sistema idraulico. Il corretto spurgo del sistema per rimuovere l'aria dal sistema ripristina la funzionalità dell'idraulica.

Mentre il liquido dei freni e la sua natura incomprimibile fanno un eccellente lavoro nel trasferire un aumento di pressione attraverso l'intero sistema, l'aria semplicemente comprime e non riesce a trasmettere lo sforzo messo al pedale.

Poiché la maggior parte dei veicoli di oggi incorpora un sistema ABS nell'idraulica, è importante seguire le raccomandazioni dei produttori di veicoli per lo spurgo del sistema. Nella maggior parte dei casi, il sanguinamento è iniziato alla pinza più lontana dalla pompa principale. L'utilizzo di uno spurgo di tipo aspirante può essere utile per rimuovere le sacche d'aria più resistenti dall'impianto frenante.

Rapporti idraulici

Su un veicolo di fabbrica, un gruppo di ingegneri determina l'esatta quantità di corsa del pedale e la resistenza del pedale che desiderano per il guidatore. Variando la dimensione del foro del cilindro principale, il rapporto del pedale e l'area totale del pistone dei pistoni della pinza, gli ingegneri stabiliscono la corsa totale del pedale e lo sforzo del pedale.

La quantità di viaggi che l'OEM ha impostato in genere è piuttosto lunga con l'attivazione del sistema ABS che si verifica a un paio di centimetri dal pavimento in un sistema funzionante correttamente. Una lunga corsa del pedale riduce al minimo lo sforzo massimizzando la modulazione (la capacità di variare il grado di frenata applicato).

Per un'applicazione da gara, potrebbe esserci il desiderio di accorciare la corsa del pedale per consentire a una frenata piena di arrivare prima. Un modo per ottenere questo risultato è cambiare il cilindro principale in sostituzione con un'ampia area del pistone e del foro. Mentre questo ridurrà la corsa del pedale, sarà a costo di una modulazione ridotta e di un maggiore sforzo.

Naturalmente i sistemi di frenatura sono dotati di qualche tipo di assistenza (vuoto o elettrico), potrebbero non rivelare l'aumento dello sforzo del pedale in pieno. Al contrario, il passaggio a un cilindro principale con un alesaggio più piccolo comporta un aumento della corsa del pedale, uno sforzo minore e una modulazione migliorata.

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Lo sforzo del pedale è direttamente proporzionale alla quantità di pressione creata nella frenatura idraulica, la cui pressione massima raggiungerà tra 600 e 1200 psi.

Per raggiungere la pressione di picco dovrebbe essere necessaria una corsa di circa 25 - 35 mm sul cilindro principale.

Il diametro del cilindro principale, il rapporto del pedale, l'area totale di tutti i pistoni delle pinze e la pressione nel sistema frenante influenzano tutti lo sforzo del pedale.

Questi influenzano anche la quantità di corsa richiesta per raggiungere la pressione massima.

PER AUMENTARE LO SFORZO DEL PEDALE:

Aumenta il diametro del cilindro principale Scegli il rapporto del pedale inferiore

Rimuovere o ridurre l'assistenza alla frenata

PER DIMINUIRE LO SFORZO DEL PEDALE:

Diminuisci il diametro del cilindro principale Scegli il rapporto del pedale più alto

Aggiungi o aumenta l'assistenza alla frenata.

Tre fattori influenzano la pressione di linea nell'impianto frenante: la forza del pedale, il rapporto del pedale e le dimensioni del foro della pompa principale.

Circa 100 a 150 libbre di forza dalla gamba al pedale è un buon intervallo di lavoro.

Il rapporto del pedale moltiplica questo sforzo.

Ad esempio un rapporto pedale 5.2: 1 moltiplicherebbe una forza del pedale di 100 libbre a una forza di 520 libbre andando nel cilindro principale. Con un alesaggio 13/16 (area = 0,5185) la pressione nel sistema sarebbe 520 / 0,5185 o 1003 psi.

SE SI INCREMENTE IL DIAMETRO DELL'ANELLO DEL CILINDRO MASTER:

Aumentare lo sforzo del pedale

Diminuisce la corsa del pedale totale

Corsa dell'asta di spinta ridotta sul cilindro principale Riduce la pressione di linea per una determinata forza del pedale

IN CASO DI DECREMENTO DEL DIAMETRO DEL CILINDRO MASTER:

Diminuisci lo sforzo del pedale

Aumenta la corsa totale del pedale

Aumenta la corsa dell'asta di spinta al cilindro principale Aumenta la pressione di linea per una determinata forza del pedale