Osnovni princip upravljačkog sistema

Sistem za upravljanje ima osnovni zadatak da obezbedi kretanje vozila u određenom pravcu.
Kod vozila sistem za upravljanje ima dva osnovna mehanizma:

* Upravljački mehanizam
* Prenosni mehanizam

Danas se sve više, a ne nekim vozilima obavezno, koristi poseban meahnizam-pojačavac (servo-mehanizam), koji ima zadatak da olakša upravljanje, odnosno smanji potrebnu silu na volanu za skretanje upravljačkih točkova. Primena ugradnje pojačivača uslovljena je i tendencijom gradnje motornih vozila sve veće nosivosti, kod kojih bi zakretanje upravljačkih točkova bilo gotovo nemoguće.
Na osnovu principa rada, upravljački sistemi mogu biti izvedeni kao mehanički, mehanički za pojačivačem i hidraulični, dok sami servo-mehanizmi mogu da budu izvedeni kao pneumatski,hidraulični, električni.Upravljački mehanizam

Razvojem vozila neprestano se usavršavala konstrukcija upravljačkog
prenosnika, tako da se danas u upotrebi nalazi veći broj različitih konstrukcija, ali su
svi sa istom funkcijom. Od svih dole navedenih jedino se za konstrukciju prenosnika
sa pužnim elementima, datoj na slici može da kaže da pripada “istoriji”, dok
su sve ostale u podjednakoj upotrebi i u savremenim vozilima, od čega kod putničkih
vozila prenosnik sa upravljačkom letvom dominira. Na upravljačkom prenosniku sa pužnim elementima, okretanje puža se redukuje i usporava zakretanje segmenta pužnog točka, za koga je čvrsto povezana
rukunica upravljača, koja translatorno kretanje svoga “slobodnog kraja prenosi na elemente trapeza upravljačakog sistema.

Pužni prenosnik sa valjkom sličan je prethodnoj konstrukciji samo umesto
segmenta pužnog točka ovaj ima valjak za upravljanje. Puž takođe nije cilindričan,
već mu se vrhovi zubaca nalaze na jednoj polukružnoj liniji, kako je prikazano na slici
Okretanjem puža valjak upravljača se pokreće po kružnoj putanji a time drugi
kraj rukunice, koja je čvrsto povezana sa nosačem valjka, translatorno zakreće.

1- Poluga rukavca točka
2- Desna spona
3- Zupčasta letva
4- Zupčanik
5- Leva spona

Upravljački prenosnik sa zupčastom letvom sastoji se od zupčaste letve postavljene poprečno na uzdužnu osu vozila i zupčanika koji je naglavljen na vreteno. Okretanjem vretena a time i zupčanika translatorno se pomera zupčasta letva u svojim vođicama i svoje kretanje direktno prenosi na spone trapeza upravljačkog sistema. Zupčanik i zupčasta letva su najčešće sa kosim ozubljenjem kako bi se postigla veća dužina zahvataKod mehaničkog prenosa bez servo pojačanja sile upravljanja može da se
prenosni odnos zupčaste letve izvede varijabilno, sa takozvanim direktnim i
indirektnim prenosom. Prednost ovakvog izvođenja je u tome, što se kod vožnje na
pravcu ili sa malim uglom zakretanja, kada je zupčasta letva u srednjem položaju,
prenosni odnos je direktan, odnosno sa većom međuzubnom podelom zupčanika (veći
modul) na zupčastoj letvi. U oblasti krajnjeg položaja zupčaste letve, odnosno pri
velikim uglovima zakretanja, prenosni odnos je indirektan, odnosno sa manjom
međuzubnom podelom (manji modul) zupčanika na zupčastoj letvi.

Reference: http://www.meskrusevac.edu.rs

Kočioni sistem

Osnovni zadatak kočionog sistema je da bezbedno zaustavi vozilo za sto kraće vreme. Ovaj sistem je jedan od ključnih bezbednosnih sistema u vozilu. Postioje dve vrste kočionih sistema u vozilu to su:

* Dobos kočnice
* Disk kočnice

Na Slici 1. je prikazana osnovna šema kočonog mehanizma kod većine motornih vozila, gde se napred nalaze disk kočnice a pozadi doboš kočnice.

Doboš Kočnice

Dobos kočnice su znatno starije, jednostavnije konstrukcije, teže se hlade (zbog veće povrsine trenja), i daju slabiju silu kočenja od disk kočnica. Zato se danas, u jače automobile, ugrađuju disk kočnice na svim točkovima. Moramo napomenuti da se sila kočenja u automobilu prenosi hidrauličkim putem. Dakle, kada pritisnete papučicu kočnice, pomeri se klip u tzv. glavnom kočionom cilindru. On, pak, pokrene ulje u crevima od kojih po jedna vodi do svake kočnice.
Potrebno je proizvesti izvesno trenje između pokretnih i nepokretnih delova kako bi se ovi prvi (pokretni) zaustavili. Kod automobila, naravno, osnovnim "krivcem" za kretanje smatramo točak koji se kotrlja po putu. Brzina vozila proporcionalna je brzini okretanja točka pa tako njegovim usporavanjem možemo usporiti i celo vozilo. Dobos kočnice, čija je konstrukcija zaista veoma jednostavna, deluju upravo na tom načinu - načinu trenja između točka i nepokretnih delova automobila. Ne radi se, doslovno, o trenju između samog točka. Glavni deo dobos kočnice, odakle joj dolazi i ime, jeste okrugla "posuda" od livanog gvožđa (sivog liva) zvana dobos .Dobos je pričvrcćen na glavčini točka tako da se s njim zajedno okreće. Dobos se kočnica sastoji i od nosača na kojem su pričvrsćeni kočioni cilindri (ili tek jedan cilindar) te kočione obloge. Nosač je, zajedno s kočionim cilindrom (cilindrima) i oblogama pričvrcćen nepokretno na nosačima točka. Na nosaču dobos kočnice pričvrsćena je jos i cev za dovod kočione tečnosti te ventil kroz koji ispustamo vazduh iz celog sistema.

Na slici vidimo kako to sve funkcionise. Spoljasnji prsten predstavlja dobosa nase kočnice (tanke strelice simboliziraju njegovo okretanje). Kočione obloge (na svojim metalnim nosačima - čeljustima) su spojene na jednom kraju (gornji primer- simpleks ), dok se na njihovom drugom kraju nalazi kočioni cilindar dvostrane konstrukcije. Kada vozač pritisne papučicu kočnice, pritisak kočione tečnosti aktivira cilindar u dobos kočnici i on rasiri čeljusti s oblogama prema unutrasnjoj povrsini dobosa (crvene strelice prikazuju rad cilindra). Pritiskanjem obloga uz unutrasnjost dobosa javlja se trenje među njima, a kako smo već napomenuli, točak se okreće zajedno s dobosom. Zato, ovo trenje usporava okretanje točka, a time i zaustavlja automobil. Drugi par slika (ispod) pokazuje nam takođe rad dobos kočnice, ali takve koja je opremljena s dva kočiona cilindra (dupleks i duodupleks). U ovom slučaju se koristi kočioni cilindar jednostrane konstrukcije. Svaki od cilindara u takvoj dobos kočnici tera čeljust s oblogom(paknove) na svoju stranu (crvena strelica). Kod ovakve konstrukcije s dva, jednostrana, kočiona cilindra postiže se pravilnije naleganje kočione obloge na unutrasnjost dobosa čime se iskoričćava veća povrsina. Takve su dobos kočnice zato i efikasnije, ali imaju nesto komplikovaniju konstrukciju. 

Govoreći o dobos kočnicama moramo naglasiti nekoliko stvari. Kao prvo, njihova zatvorena konstrukcija (sve se odvija unutar dobosa) slabo se provetrava. Zato su dobos kočnice sklone pregrevanju čime opada snaga kočenja. Upravo zato, dobos kočnice proizvođači automobila danas isključivo ugrađuju na zadnjim točkovima slabijih automobila, gde je njihova manja efikasnost (u poredjenju s disk kočnicama) ipak dovoljna za kočenje vozila. Takođe, konstrukcija dobos kočnice dosta je jednostavnija od konstrukcije disk kočnice te proizvođači na neki način i smanjuju cenu vozila postavljajući relativno jeftine dobos kočnice na zadnje točkove. Ipak, na dobos kočnice moguće je postaviti senzore ABS uređaja protiv blokiranja čime se povećava njihova efikasnost. Uostalom, posebni hidraulični sistem (uređaj za ograničavanje sile kočenja) već se odavno ugrađuje u automobile s ciljem da se smanji sila kočenja na zadnjim točkovima (obično s dobos kočnicama), a time i njihovo blokiranje. Cela ova zavrsnica priče spomenuta je zbog jednostavnog fizikalnog problemčića. Naime, prilikom kočenja se težina automobila (zbog naginjanja karoserije) prebacuje napred. Zato prednje kočnice, često, moraju podneti i do 75% ukupne sile kočenja nekog vozila. Upravo zato, moramo uređajima za ograničavanje sile kočenja i/ili ABS sistemom pripaziti da naglo rasterećeni zadnji točkovi ne bi počeli blokirati. Ali, ovo s prebacivanjem težine je značajno iz zbog toga sto nam objasnjava zbog čega je moguće, relativno slabe, dobos kočnice staviti na zadnje točkove.

Disk kočnice

Disk kočnice, naravno, rade na istom principu kao i dobos kočnice - principu trenja. Ovde je osnovna razlika u tome sto se trenje koje je potrebno za usporavanje okretanja točkova ne ostvaruje pritiskanjem kočionih obloga o unutrasnju povrsinu dobosa, već kočione obloge (pločice) između sebe stiskaju metalni disk. Otuda im i ime disk kočnice.
Osnovu disk kočnice sačinjava metalni disk. Radi se obično o disku koji je napravljen od livenog metala ili čelika, a pričvrsćen je za glavčinu točka tako da se okreće zajedno s njim. Nepokretno pričvrsćena uz nosače točkova nalaze se klesta (čeljust) disk kočnice. Ova klesta služe kao nosač kočionih obloga (koje kod disk kočnica nazivamo i disk pločicama ili, jednostavnije, pločicama) koje među sobom "hvataju" disk. I disk kočnice su pokretane hidraulički, pa imaju kočione klipove, smestene unutar klesta. Klesta disk kočnice u stvari su neka vrsta "sedla" (ponekad ih tako i nazivaju) u kojem su takođe smesteni i hidraulikom pokretani klipovi. Ovi klipovi, ustvari, pritiskaju kočione pločice koje među sobom stiskaju disk. Tako (posredno) dolazi do trenja između pokretnih i nepokretnih delova pa se automobil zaustavlja.
Osnovna prednost disk kočnica u poredjenju sa dobos kočnicama jeste u tome sto se diskovi slobodno okreću (klesta ih obuhvataju tek u jednom malom delu) pa se tako i bolje hlade.Time je povećana efikasnost kočenja, a posredno i sigurnost automobila. U novije vreme u upotrebi su t.z. vetilirajuci diskovi koji na prvi pogled deluju kao da su sastavljena dva diska,a izmedju njih postoje suplji prorezi koji omogucavaju bolje i brze hladjenje diska.

Pogled od napred na slici prikazuje nam osnovne delove disk kočnice. Vidljiv je metalni disk (sivo) koji je na jednom delu obuhvaćen klestima (zeleno). Na ovoj slici vidimo takođe i kočione pločice (plavo) koje su oslonjene na klipove koje, pak, pokreće kočiono ulje (tirkizno). Kada vozač pritisne papučicu kočnice, poveća se pritisak kočionog uljai pomere se klipovi. Poznato nam je da se zbog povećanja povrsine između klipa glavnog kočionog cilindra i klipa koji pokreće pločicu disk kočnice povećava i sila pritiska. Tako je moguće da disk pločice velikom snagom pritisnu disk te uspore odnosno zaustave točak.

Reference: http://www.opelteamserbia.com