Otázka je zpracována ve formě „koncept“.

 

uvod

 

 

Otázka č. 25

 

Popište účel posilovače brzd a řízení na vozidle, proč se nesmí za jízdy vypínat motor.

 

 

 

Účel posilovačů řízení a brzd

 

Obr. 1

Účelem posilovače je snížit sílu řidiče působící na aktivní prvky řízení a brzd tím, že potřebnou sílu vyvine sám posilovač. Řidič pouze udá směr síly a její procentuální poměr. Fyzicky nebo psychicky unavený řidič představuje nebezpečí pro sebe i okolí. Posilovače brzd a řízení zvyšují aktivní bezpečnost a jízdní komfort vozidla. (Obr. 1)

 

 

 

 

Druhy posilovačů:

 

 

K posílení lidské síly je použit další zdroj energie. Podle použitého druhu brzd, konstrukčního řešení a zdroje energie nalezneme několik druhů posilovačů, jak řízení tak brzd. Jde například o tlak vzduchu, podtlak vzduchu, tlak oleje nebo elektrickou energii. Některé druhy posilovačů umožňují progresivně měnit posílení v závislosti na jízdním režimu, nebo má řidič možnost zvolit některý z režimů manuálně (město, dálnice, atp.).

 

 

 

 

 

Podtlakový posilovač brzd (Obr. 2)

 

Obr. 2

je použit u většiny osobních a dodávkových vozidel. U těchto brzd působí řidič přímo na médium (brzdovou kapalinu) určené k přenosu síly. K posílení síly se používá podtlak. Princip spočívá v pohybu membrány směrem za podtlakem, který je vyvíjen od sání motoru, nebo vakuovou pumpou poháněnou od motoru. Dojde-li k zastavení motoru, nebude v sacím potrubí podtlak a nebude poháněna vakuová pumpa.

 

 

 

 

Hydraulický posilovač brzd (Obr. 3a-b)

 

Obr. 3a

Je použit u vozidel, které generují malý zdroj podtlaku. Jde převážně o dieselové motory a motory s přeplňováním. Princip je podobný jako u vakuového posilovače. Na místo vzduchu, respektive vakua, je zde použit tlak oleje. Tento systém využívá společně s posilovačem řízení jedno vysokotlaké olejové čerpadlo poháněné od motoru. Dojde-li k zastavení motoru, nebude čerpadlo poháněno.

 

 

Obr. 3b

 

 

 

 

Hydraulický Posilovač řízení (Obr. 4a-c)

 

Obr. 4a

Tlak potřebný k vytvoření posilovacího účinku vytváří vysokotlaké olejové čerpadlo poháněné motorem. V závislosti na natočení volantu je olej přepouštěn na jednu nebo druhou stranu pístu, který pomáhá násobit sílu řidiče. Dojde-li k zastavení motoru, nebude poháněno olejové čerpadlo.

 

 

Obr. 4b

 

Obr. 4c

Elektrohydraulický posilovač řízení

 

 

Jde o hydraulický posilovač. Čerpadlo není poháněno přímo od motoru, ale k pohonu má svůj vlastní elektromotor. Ten je uváděn do činnosti jen při pohybu volantu. Elektrohydraulický posilovač již neodebírá výkon pohonné jednotce. Elektromotor je v činnosti pouze s nastartovaným motorem.

 

 

 

 

 

Elektromechanický posilovač řízení

 

 

Jde o násobení síly řidiče bez použití hydrauliky. Elektromotor je buď přímo součástí sloupku řízení, nebo je umístěn na ozubené tyči řízení.

 

 

 

 

 

Vzduchový – pneumatický posilovač řízení

 

 

Zdrojem energie k posílení síly řidiče je stlačený vzduch. Využívá se kompresorem stlačený vzduch pro brzdovou soustavu. Řidič působí svojí silou na volant. Síla je přes hřídel volantu převedena na převodku řízení, kde je otáčivý pohyb převeden na pohyb přímočarý. Táhlo řízení působí na dvouramennou páku připevněnou k hlavě kola a zároveň na řídící člen posilovače, který určuje směr stlačeného vzduchu. Podle natočení volantu je tlak vzduchu přiváděn přes kuželový ventil na jednu nebo druhou stranu pístu ve vzduchovém válci. Pístnice je spojena táhlem a kulovým čepem s dvouramennou pákou a posiluje (násobí) sílu potřebnou k otočení kola. Pohyb jednoho kola se přenáší přes spojovací tyč na druhé kolo. 

 

 

 

 

 

Proč se za jízdy nesmí vypínat motor (Obr. 5)

 

Obr. 5

Motor je zdroj energie posilovačů. Když motor zastavíme, přestane dodávat potřebnou energii a síly řidiče působící na ovládací prvky nebudou posílené. Množství podtlaku vyjde zpravidla ještě na několikeré posílení. Podle síly sešlápnutí pedálu jde opravdu jen o přibližně jedno až tři sešlápnutí. Po vyčerpání této nashromážděné energie není řidičova síla posílena. Hydraulické a elektrické posilovače řízení přestávají posilovat okamžitě. Neznamená to, že při vypnutém motoru nejde točit volantem, nebo že nelze brzdit. Jen je zapotřebí vynaložit několikanásobně větší fyzickou sílu k vyvolání požadovaného brzdného účinku nebo k otočení volantu.

 

 

 

 

Tuto zkušenost přeneseme i na případy, kdy je potřeba vléci vozidlo na laně nebo na tyči a z jakýchkoliv příčin nelze nastartovat motor.

 

 

 

 

 

Poznámka

 

 

Těžká nákladní vozidla a autobusy jsou vybavena strojní brzdou – z principu činnosti víme, že potřebnou sílu na mechanizmus brzdy vykonává stlačený vzduch. Řidič ovládá nohou pedálový brzdič a určuje tím velikost tlaku. Zde nemůžeme mluvit o posílení síly řidiče, ale nahrazení síly v maximální míře. Také víme, že kompresor je poháněn od motoru a stlačení vzduchu je na chodu motoru závislé. Po vypnutí motoru, přestane kompresor dodávat stlačený vzduch. Po vyčerpání stlačeného vzduchu u vzduchových brzd nepomůže sebe větší fyzická síla řidiče na pedál k vyvolání brzdného účinku. Konstrukčně je bezpečnost zajištěna použitím pružinových válců. Není-li potřebný tlak vzduchu, vozidlo je pružinovým válcem zabrzděno.