Bremse

Eine Bremse ist ein mechanisches Gerät, das Bewegung hemmt. Sein entgegengesetzter Bestandteil ist eine Kupplung. Der Rest dieses Artikels wird verschiedenen Typen von Fahrzeugbremsen gewidmet.

Meistens verwenden Bremsen Reibung, um kinetische Energie in die Hitze umzuwandeln, obwohl andere Methoden der Energiekonvertierung verwendet werden können. Zum Beispiel wandelt das verbessernde Bremsen viel von der Energie zur elektrischen Energie um, die für den späteren Gebrauch versorgt werden kann. Andere Methoden wandeln kinetische Energie in die potenzielle Energie in solchen versorgten Formen als unter Druck gesetzte Luft oder unter Druck gesetztes Öl um. Wirbel-Strom-Bremsen verwenden magnetische Felder, um kinetische Energie in den elektrischen Strom in der Bremsscheibe, Flosse oder Schiene umzuwandeln, die in die Hitze umgewandelt wird. Dennoch gestalten andere Bremsen-Methoden sogar kinetische Energie in verschiedene Formen, zum Beispiel durch das Übertragen der Energie einem rotierenden Schwungrad um.

Bremsen werden allgemein auf rotierende Achsen oder Räder angewandt, aber können auch andere Formen wie die Oberfläche einer bewegenden Flüssigkeit (Schläge annehmen, die in Wasser oder Luft aufmarschiert sind). Einige Fahrzeuge verwenden eine Kombination, Mechanismen, wie Schinderei-Rennautos sowohl mit Radbremsen als auch mit einem Fallschirm oder Flugzeugen sowohl mit Radbremsen als auch Schinderei-Schlägen zu bremsen, die in die Luft während der Landung erhoben sind.

Da kinetische Energie quadratisch mit der Geschwindigkeit zunimmt , hat ein Gegenstand, der sich an 10 m/s bewegt, 100mal so viel Energie wie eine derselben Masse, die sich an 1 m/s, und folglich dem theoretischen Bremsweg bewegt, durch das Bremsen an der Traktionsgrenze, 100mal so lang ist. In der Praxis haben schnelle Fahrzeuge gewöhnlich bedeutende Luftschinderei, und gegen die Luftschinderei verlorene Energie erhebt sich schnell mit der Geschwindigkeit.

Fast alle rädrigen Fahrzeuge haben eine Bremse von einer Sorte. Sogar Gepäck-Karren und Einkaufswagen können sie für den Gebrauch auf einer bewegenden Rampe haben. Die meisten Flugzeuge des festen Flügels werden mit Radbremsen auf dem Fahrgestell ausgerüstet. Einige Flugzeuge zeigen auch Luftbremsen, die entworfen sind, um ihre Geschwindigkeit beim Flug zu reduzieren. Bemerkenswerte Beispiele schließen Segelflugzeuge und ein Flugzeug des Zeitalters des zweiten Weltkriegs, in erster Linie ein Kampfflugzeug und viele Tauchen-Bomber des Zeitalters ein. Diese erlauben dem Flugzeug, eine sichere Geschwindigkeit bei einem steilen Abstieg aufrechtzuerhalten. Der Saab B 17 Tauchen-Bomber hat das aufmarschierte Fahrgestell als eine Luftbremse verwendet.

Reibungsbremsen auf der Kraftfahrzeuglager-Bremsen-Hitze in der Trommel-Bremse oder Scheibe-Bremse, während sie dann bremsen, führen es zur Luft allmählich. Wenn sie bergab reisen, können einige Fahrzeuge ihre Motoren verwenden, um zu bremsen.

Wenn das Bremspedal eines modernen Fahrzeugs mit hydraulischen Bremsen schließlich gestoßen wird, stößt ein Kolben den Bremsbelag gegen die Bremsscheibe, die das Rad verlangsamt. Auf der Bremstrommel ist es ähnlich, weil der Zylinder die Bremse-Schuhe gegen die Trommel stößt, die auch das Rad verlangsamt.

Typen

Bremsen können als das Verwenden der Reibung, Pumpen oder electromagnetics weit gehend beschrieben werden. Eine Bremse kann mehrere Grundsätze verwenden: Zum Beispiel kann eine Pumpe Flüssigkeit durch eine Öffnung passieren, um Reibung zu schaffen:

  • Reibungsbremsen sind am üblichsten und können weit gehend in "Schuh-" oder "Polster"-Bremsen, mit einer ausführlichen Tragen-Oberfläche und hydrodynamischen Bremsen wie Fallschirme geteilt werden, die Reibung in einer Arbeitsflüssigkeit verwenden und nicht ausführlich halten. Normalerweise wird der Begriff "Reibungs-Bremse" gebraucht, um zu bedeuten, dass Polster/Schuh bremst und hydrodynamische Bremsen ausschließt, wenn auch hydrodynamische Bremsen Reibung verwenden. Reibung (Polster/Schuh) Bremsen lässt häufig Geräte mit einem stationären Polster und einer rotierenden Tragen-Oberfläche rotieren. Allgemeine Konfigurationen schließen Schuhe ein, die sich vertraglich verpflichten, außerhalb einer rotierenden Trommel wie eine Band-Bremse zu reiben; eine rotierende Trommel mit Schuhen, die sich ausbreiten, um das Innere einer Trommel, allgemein genannt eine "Trommel-Bremse" zu reiben, obwohl andere Trommel-Konfigurationen möglich sind; und Polster, die eine rotierende Scheibe, allgemein genannt eine "Scheibe-Bremse" klemmen. Andere Bremse-Konfigurationen werden verwendet, aber weniger häufig. Zum Beispiel schließen PCC Straßenbahn-Bremsen einen flachen Schuh ein, der zur Schiene mit einem Elektromagneten festgeklammert wird; die Bremse von Murphy klemmt eine rotierende Trommel, und die Scheibe-Bremse von Ausco Lambert verwendet eine hohle Scheibe (zwei parallele Scheiben mit einer Strukturbrücke) mit Schuhen, die zwischen den Scheibe-Oberflächen sitzen und sich seitlich ausbreiten.
  • Pumpende Bremsen werden häufig verwendet, wo eine Pumpe bereits ein Teil der Maschinerie ist. Zum Beispiel kann ein Innenverbrennungskolbenmotor die Kraftstoffversorgung anhalten lassen, und dann schaffen innere pumpende Verluste des Motors etwas Bremsen. Etwas Motorgebrauch, den eine Klappe überreitet, hat eine Bremse von Jake genannt, um pumpende Verluste außerordentlich zu vergrößern. Das Pumpen von Bremsen kann Energie als Hitze abladen, oder kann verbessernde Bremsen sein, die ein Druck-Reservoir genannt einen hydraulischen Akkumulator wieder laden.
  • Elektromagnetische Bremsen werden ebenfalls häufig verwendet, wo ein elektrischer Motor bereits ein Teil der Maschinerie ist. Zum Beispiel verwenden viele hybrides Benzin / elektrische Fahrzeuge den elektrischen Motor als ein Generator, um elektrische Batterien und auch als eine verbessernde Bremse zu beladen. Einige Diesel/elektrische Gleise-Lokomotiven verwenden die elektrischen Motoren, um Elektrizität zu erzeugen, die dann an eine Widerstand-Bank gesandt und als Hitze abgeladen wird. Einige Fahrzeuge, wie einige Transitbusse, haben keinen elektrischen Motor bereits, aber verwenden eine sekundäre "Abbindeverzögerer"-Bremse, die effektiv ein Generator mit einem inneren ist, kurzschließen. Zusammenhängende Typen solch einer Bremse sind Wirbel-Strom-Bremsen und elektromechanische Bremsen (die wirklich magnetisch gesteuerte Reibungsbremsen sind, aber häufig gerade heutzutage "elektromagnetische Bremsen" ebenso genannt werden).

Eigenschaften

Bremsen werden häufig gemäß mehreren Eigenschaften beschrieben einschließlich:

  • Maximalkraft - Die Maximalkraft ist die maximale sich verlangsamende Wirkung, die erhalten werden kann. Die Maximalkraft ist häufig größer als die Traktionsgrenze der Reifen, in welchem Fall die Bremse einen Radstützbalken verursachen kann.
  • Dauernde Macht-Verschwendung - Bremsen werden normalerweise heiß im Gebrauch und scheitern, wenn die Temperatur zu hoch wird. Der größte Betrag der Macht (Energie pro Einheitszeit), der durch die Bremse ohne Misserfolg zerstreut werden kann, ist die dauernde Macht-Verschwendung. Dauernde Macht-Verschwendung hängt häufig z.B, die Temperatur und Geschwindigkeit von umgebender kühl werdender Luft ab.
  • Verwelken Sie - Weil eine Bremse heizt, kann es weniger wirksam werden, genannte Bremse verwelken. Einige Designs sind von Natur aus anfällig, um zu verwelken, während andere Designs relativ geschützt sind. Verwenden Sie weiter Rücksichten wie das Abkühlen, haben Sie häufig eine große Wirkung an verwelken.
  • Glätte - Eine Bremse, die grabby, Pulse ist, hat Geschwätz, oder übt sonst unterschiedliche Bremse-Kraft aus kann zu Stützbalken führen. Zum Beispiel haben Gleise-Räder wenig Traktion, und Reibungsbremsen ohne einen Gleitmechanismus führen häufig zu Stützbalken, der Wartungskosten vergrößert und zu einem "Schlag-Schlag" führt, sich für Reiter innen fühlend.
  • Macht - Bremsen werden häufig als "stark" beschrieben, wenn eine kleine menschliche Anwendungskraft zu einer Bremsen-Kraft führt, die höher ist als typisch für andere Bremsen in derselben Klasse. Dieser Begriff von "starken" bezieht sich auf die dauernde Macht-Verschwendung nicht, und kann darin verwirrend sein eine Bremse kann "stark" sein und stark mit einer sanften Bremse-Anwendung bremsen, noch tiefer (schlechtere) Maximalkraft haben als eine "weniger starke" Bremse.
  • Pedal-Gefühl - Bremspedal-Gefühl umfasst subjektive Wahrnehmung der Bremse-Macht-Produktion als eine Funktion des Pedal-Reisens. Pedal-Reisen ist unter Einfluss der flüssigen Versetzung der Bremse und anderen Faktoren.
  • Schinderei - Bremsen haben sich geändert Betrag dessen ziehen die Bedingung außer Bremse abhängig vom Design des Systems hinein, um Gesamtsystemgehorsam und Deformierung anzupassen, die unter dem Bremsen mit der Fähigkeit besteht, Reibungsmaterial von der reibenden Oberfläche in der Bedingung außer Bremse zurückzunehmen.
  • Beständigkeit - Reibungsbremsen haben Tragen-Oberflächen, die regelmäßig erneuert werden müssen. Tragen-Oberflächen schließen die Bremse-Schuhe oder Polster, und auch die Bremsscheibe oder Trommel ein. Es kann Umtausche geben, zum Beispiel kann eine Tragen-Oberfläche, die hohe Maximalkraft erzeugt, auch schnell halten.
  • Gewicht - Bremsen sind häufig "hat Gewicht hinzugefügt", darin dienen sie keiner anderen Funktion. Weiter werden Bremsen häufig auf Rädern bestiegen, und unübersprungenes Gewicht kann Traktion in einigen Verhältnissen bedeutsam verletzen. "Gewicht" kann die Bremse selbst bedeuten, oder kann zusätzliche Unterstützungsstruktur einschließen.
  • Geräusch - Bremsen schaffen gewöhnlich ein geringes Geräusch, wenn angewandt, aber schaffen häufig Schrei oder Schleifgeräusche, die ziemlich laut sind.

Bremse-Zunahme

Modernste Fahrzeuge verwenden geholfenes Bremssystem eines Vakuums, das außerordentlich die Kraft vergrößert, die auf die Bremsen des Fahrzeugs durch seinen Maschinenbediener angewandt ist. Diese zusätzliche Kraft wird durch das mannigfaltige Vakuum geliefert, das durch den Luftstrom erzeugt ist, der durch die Kehle auf einem laufenden Motor wird versperrt. Diese Kraft wird außerordentlich reduziert, wenn der Motor an der völlig offenen Kehle als der Unterschied zwischen dem umgebenden Luftdruck läuft und vervielfältigen Sie (absoluten) Luftdruck, wird reduziert, und deshalb wird verfügbares Vakuum verringert. Jedoch werden Bremsen an der vollen Kehle selten angewandt; der Fahrer nimmt den rechten Fuß vom Gaspedal und bewegt es zum Bremspedal - wenn das nach Linksfußbremsen nicht verwendet wird.

Wegen des niedrigen Vakuums an hohem RPM werden Berichte der unbeabsichtigten Beschleunigung häufig durch Beschwerden über erfolglose oder geschwächte Bremsen begleitet, weil der hohe-revving Motor, eine offene Kehle habend, unfähig ist, genug Vakuum zur Verfügung zu stellen, um die Bremse-Boosterrakete anzutreiben. Dieses Problem wird in mit automatischen Übertragungen ausgestatteten Fahrzeugen verschlimmert, weil das Fahrzeug automatisch downshift laut der Anwendung der Bremsen wird, dadurch das Drehmoment vergrößernd, das an die gesteuerten Räder im Kontakt mit der Fahrbahn geliefert ist.

Geräusch

Obwohl ideal eine Bremse die ganze kinetische Energie in die Hitze umwandeln würde, in der Praxis kann ein bedeutender Betrag in die akustische Energie umgewandelt werden, die statt dessen zu Lärmbelästigung beiträgt.

Für Straßenfahrzeuge ändert sich das erzeugte Geräusch bedeutsam mit dem Reifenaufbau, der Fahrbahn und dem Umfang der Verlangsamung. Geräusch kann durch verschiedene Dinge verursacht werden. Das sind Zeichen, dass es Probleme mit Bremsen geben kann, die sich mit der Zeit abnutzen.

Wirkungslosigkeit

Ein bedeutender Betrag der Energie wird immer verloren, während man sogar mit dem verbessernden Bremsen bremst, das nicht vollkommen effizient ist. Deshalb ein des effizienten Energiegebrauches metrischer Nutzen, während das Fahren bemerken soll, wie viel man bremst. Wenn die Mehrheit der Verlangsamung von der unvermeidlichen Reibung statt des Bremsens ist, presst man den grössten Teil des Dienstes vom Fahrzeug aus. Minderung des Bremse-Gebrauches ist einer der sparmaximierenden Kraftstoffhandlungsweisen.

Während Energie immer während eines Bremse-Ereignisses verloren wird, ist ein sekundärer Faktor, der Leistungsfähigkeit beeinflusst, "Schinderei außer Bremse", oder schleifen Sie, der vorkommt, wenn die Bremse nicht absichtlich angetrieben wird. Nach einem Bremsen-Ereignis fällt hydraulischer Druck im System, den Bremse-Tastzirkel-Kolben erlaubend, zurückzutreten. Jedoch muss diese Wiedertraktion den ganzen Gehorsam im System (unter dem Druck) sowie Thermalverzerrung von Bestandteilen wie die Bremsscheibe anpassen, oder das Bremssystem wird schleifen, bis der Kontakt mit der Scheibe zum Beispiel die Polster und Kolben von der reibenden Oberfläche umwirft. Während dieser Zeit kann es bedeutende Bremse-Schinderei geben. Diese Bremse-Schinderei kann zu bedeutendem parasitischem Macht-Verlust, so Einfluss-Kraftstoffwirtschaft und Fahrzeugleistung führen.

Siehe auch

  • Luftbremse (Schiene)
  • Luftbremse (Straßenfahrzeug)
  • Anker
  • Fortgeschrittenes Notbremsen-System
  • Antiblockiersystem
  • Die archaische Vergangenheit des Verbs, 'um zu brechen', (sieht)
  • Band-Bremse
  • Rad-Bremssysteme
  • Bremse durch die Leitung (oder das elektromechanische Bremsen)
  • Bremse, die verblutet
  • Bremsbelag
  • Behosen (Stift)
  • Tube von Bundy
  • Gegendruck-Bremse
  • Scheibenbremse
  • Trommel-Bremse
  • Das dynamische Bremsen
  • Elektromagnetische Bremse
  • Das elektronische Parken Brake
  • Handbremse
  • Linienschloss
  • Bremse von Murphy
  • Überfluten Sie Bremse
  • Das Parken der Bremse
  • Eisenbahnbremse
  • Schwelle, die bremst
  • Spur, die bremst
  • Vakuumbremse

Links


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