Kontrola technického stavu brzd Předpisy a jejich požadavky Kontrola technického stavu brzd Dynamická kontrola brzd
Předpisy a jejich požadavky Základní kladní zákon - Zákon č. 56/2001 Sb. o podmínkách provozu vozidel na pozemních komunikacích v platném znění Prová ky - Vyhláška Ministerstva dopravy č. Prováděcí vyhláš vyhlášky 341/2002 Sb. o schvalování technické způsobilosti a technických podmínkách provozu vozidel na pozemních komunikacích v platném znění Meziná Mezinárodní rodní předpisy - OSN EHK č. 13, č. 78, č. 90
1
Předpisy a jejich pož požadavky OSN EHK č. 13 Platí pro vozidla kategorie M a N a jejich přípojná vozidla O. Tento předpis předepisuje limity pro jednotlivé typy zkoušek brzd, a to hodnotou maximálně povolených brzdných drah a minimálně nutných limitů zpomalení. Předpis určuje metodiku těchto zkoušek. Zkoušky jsou prováděny při homologačních zkouškách (schvalování). OSN EHK č. 78 Platí pro zkoušení a schvalování typu systému pro brzdění motorových vozidel s dvěma nebo třemi koly kategorií L. OSN EHK č. 90 Předpis se vztahuje na zkoušení a schvalování náhradních částí s brzdovým obložením určených k použití v třecích brzdách brzdového systému motorových vozidel a jejich přípojných vozidel.
Předpisy a jejich pož požadavky Z vyhlášky vyplývá, že provozní brzdy vozidla musí být schopny zastavit vozidlo na dráze dané rovnicí:
t2 v02 v02 s ≤ v0 t1 + + = K1 ⋅ v0 + 2 2⋅a K2 s je brzdná dráha (m) v0 je počáteční rychlost (km.h-1) t1 je doba prodlevy brzd (s) t2 je doba náběhu působení brzdného účinku (s) a je brzdné zpomalení (m.s-2) K1, K2 jsou konstanty
t 1 K1 = t1 + 2 ⋅ 2 3,6
K2 =
1 1 ⋅ 2 2 ⋅ a 3,6
2
Předpisy a jejich pož požadavky K1, K2 jsou konstanty a podle vyhláš ky č. 341/2002 Sb. vyhlášky nabývají í t ě chto hodnot: nabývaj K1 = 0,1 (pro vozidla s mechanickými nebo hydraulickými brzdami), K1 = 0,15 (pro vozidla s pneumatickými brzdami), K2 = 150 (odpoví (odpovídají dající brzdné brzdné zpomalení zpomalení a = 5,8 m.s-2), K2 = 130 (odpoví (odpovídají dající brzdné brzdné zpomalení zpomalení a = 5,0 m.s-2), K2 = 115 (odpoví (odpovídají dající brzdné brzdné zpomalení zpomalení a = 4,4 m.s-2), K2 = 103,5(odpov 103,5(odpovíídají dající brzdné brzdné zpomalení zpomalení a = 4,0 m.s-2).
Předpisy a jejich pož požadavky tr – doba reakce řidič idiče [s] , (0,2(0,2-0,5 – dobrá dobrá reakce; 0,8 – normá normální lní reakce; 1,6 – opilý řidič idič), tp – doba prodlevy brzdě brzdění [s] (0,05(0,050,15), tn – doba ná náběhu brzdě brzdění [s] (0,03(0,030,15), tu – doba plné plného zpomalení zpomalení [s], vo – poč počáteč teční rychlost vozidla [m.s-1], s1 – ujetá ujetá drá dráha v úseku 01 [m], s2 – ujetá ujetá drá dráha v úseku 12 [m], s3 – ujetá ujetá drá dráha v úseku 23 [m].
Během úseku 01 (doba reakce řidič idiče a prodlevy brzd) pokrač pokračuje vozidlo poč počáteč teční rychlostí rychlostí. V úseku 12 nastá nastává postupný ná náběh brzdné brzdného zpomalení zpomalení až do maximá maximální lní hodnoty. V bodě bodě 2 je dosaž dosažena maximá maximální lní brzdná brzdná síla (zpomalení (zpomalení) a předpoklá edpokládá se, že probí probíhá konstantně konstantně až do konce brzdě brzdění.
3
Předpisy a jejich pož požadavky Odvození základní rovnice:
2 t2 v s1 = v0 ⋅ t1 s2 = v0 ⋅ s3 ≈ 0 2 2⋅a s = s1 + s2 + s3
Dosazením:
t2 v02 s = v0 ⋅ t1 + v0 ⋅ + 2 2⋅a
t2 v02 v02 s ≤ v0 t1 + + = K1 ⋅ v0 + 2 2⋅a K2
Předpisy a jejich pož požadavky
Kategorie vozidel podle EHK – R 13 (druh, maximální hmotnost)
Nouzové brzdění
Provozní brzdění
Počáteční rychlost v0
Přeprava osob Autobusy
Osobní automobily M1 80 km/h
m≤5t m≥5t M2 M3 60 km/h
Přeprava nákladu Nákladní automobily m≤3,5t N1 70 km/h
3,5≤m≤12t N2 50 km/h
m≥12t N3 40 km/h
Max. brzdná dráha sc
Max. nožní síla Fa Max. prodleva tp Zpomalení a
sc = 50,7 m 500 N 0,36 s 5,8 m*s-2
sc = 36,7
sc = 53,1 m sc = 29,2 m sc = 19,9 m
700 N 0,54 s 5 m*s-2
700 N 0,54 s 4,4 m*s-2
Max. dráha sc sc = 93,4 m Max. ruční síla Fr
400 N
sc = 64,4 m 600 N
sc = 95,7 sc = 51,0 m sc = 33,8 m 600 N
4
Předpisy a jejich pož požadavky Poznámka: Z hlediska bezpečnosti provozu nestačí dosáhnout minimálně předepsaného brzdného účinku nějakým způsobem, ale je nutno splnit ještě další podmínky, zejména:
rovnoměrnost (nerovnoměrnost) brzdění pravé a levé strany (kola nápravy), doba prodlevy a náběhu působení brzdného účinku (je zahrnuta v rovnici pro brzdnou dráhu), doba potřebná na odbrzdění (kontroluje se u pneumatických systémů), nepřekročení maximálně dovolené ovládací síly
Kontrola technického stavu brzd Brzdná dráha je dána. Ze základní rovnice lze odvodit hodnoty dalších veličin, které je možno s daným přístrojovým vybavením měřit. Tak lze dojít k následujícím způsobům diagnostiky brzd: Kontrola brzdného účinku měřením brzdné dráhy na vozovce Kontrola brzdného účinku měřením brzdné dráhy na válcové zkušebně Kontrola brzdného účinku měřením brzdné síly na obvodě kol na válcové zkušebně Kontrola brzdného účinku měřením brzdné síly na obvodě kol na plošinové zkušebně Kontrola brzdného účinku měřením brzdného zpomalení decelerometrem
5
Kontrola technické technického stavu brzd Kontrola brzdného účinku měřením brzdné dráhy na vozovce Výhodou tohoto způsobu je, že zahrnuje všechny provozní vlivy (blízkost skutečným podmínkám při provozu stroje). Je-li však cílem zkoušky zjistit technický stav, jsou některé provozní vlivy rušivé a je nutno je eliminovat. Jsou to zejména: sklon zkušební vozovky (podélný i příčný), adhezní podmínky, vítr, ostatní provoz na vozovce (je-li zkouška prováděna na veřejné komunikaci). Jestliže se tyto rušivé vlivy eliminují, znamená to značné komplikace při vlastním uspořádání zkoušky a zkouška se jeví jako ne příliš výhodná. Proto se téměř nepoužívá pro účely kontroly technického stavu brzd.
Kontrola technické technického stavu brzd Kontrola brzdného účinku měřením brzdné dráhy na válcové zkušebně Snahou je zachovat jednoduchou, snadno a př přesně esně zjistitelnou a zá zákonem př přímo předepisovanou velič veličinu (brzdná (brzdná drá dráha) a zároveň roveň odstranit hlavní hlavní nevýhody přímého měřen ěřeníí na vozovce. Protož Protože se v tomto př případě padě mař maří energie rotují rotujících kol vozidla (stejná (stejná jako př při zkouš zkoušce na vozovce) a rotují rotujících vá válců lců zkuš zkušebny, ebny, je zř zřejmé ejmé, že energie rotují rotujících vá válců lců zkuš zkušebny se musí musí rovnat pohybové pohybové energii posouvají posouvajících se hmot vozidla př při zkouš zkoušce na vozovce.
E1 - celková celková pohybová pohybová energie vozidla, zmař zmařená ená zabrzdě zabrzděním na vozovce E2 - celková celková pohybová pohybová energie, zmař zmařená ená zabrzdě zabrzděním na vá válcí lcích
6
Kontrola technické technického stavu brzd Odvození Odvození
Položí-li se v prvním přiblížení hodnota k1 = k2, (tj. například brzdí-li na válcích obě nápravy dvounápravového vozidla současně, nebo jedná-li se o jednonápravové vozidlo, nebo zjednodušuje-li se za cenu určité nepřesnosti).
Kontrola technické technického stavu brzd
Dosazením a zkrácením:
Dosazením a zkrácením a konečnou úpravou:
Uvedená podmínka říká, jaký musí být (při daném poloměru Rv válců) výsledný moment setrvačnosti válců válcové zkušebny. Je tedy zřejmé, že tato podmínka může být splněna vždy jen pro danou hodnotu m1 + m2. Princip však umožňuje měřit za nedodržení výchozí podmínky rovnosti zmařených energií a výsledek početně korigovat na tuto podmínku.
7
Kontrola technické technického stavu brzd Kontrola brzdného účinku měřením brzdné síly na obvodě kol na válcové zkušebně
Základní výchozí rovnici lze napsat ve tvaru
Fc - celková brzdná síla (N) a - výsledné brzdné zpomalení (m*s-2) m1 - hmotnost vozidla (kg) m2 - hmotnost nákladu (kg) Ik - moment setrvačnosti kola (kg*m2) k - počet rotujících kol Rk - poloměr valení kola (m)
Kontrola technické technického stavu brzd Kontrola brzdného účinku měřením brzdné síly na obvodě kol na plošinové zkušebně Základní myšlenka tohoto způsobu i postup vyhodnocení naměřených hodnot jsou stejné jako u měření brzdných sil na válcové zkušebně, liší se pouze způsob měření. K měření se používá plošinová zkušebna, která má dvě nebo čtyři plošiny. Ty jsou posuvné a jsou vybaveny snímači síly, umístěnými v podélném i příčném směru. Zkoušené vozidlo najíždí na plošiny nízkou rychlostí (asi 5 km/h). Výhodou proti válcové zkušebně je jednodušší provedení, nevýhodou obtížnější kontrola doby prodlevy a náběhu působení brzdného účinku a doby odbrzdění.
8
Kontrola technické technického stavu brzd Kontrola brzdného účinku měřením brzdného zpomalení decelerometrem
F = m⋅a
Výchozí rovnice: F se měří m je známá
m
F
Decelerometr s posuvnou hmotou
a=
α Decelerometr s kyvadlem
m
m.g
F m
α m.a
tgα =
m⋅a ⇒ a = g ⋅ tgα m⋅g
Dynamická kontrola brzd Dynamická diagnostika zjišťuje změny sledované veličiny v čase. Zjištěné závislosti porovnává s normativními průběhy. Výhody: ☺ je možno měřit během pracovního nasazení stroje ☺ podmínky při měření jsou totožné s pracovními ☺ měření může být automatické Nevýhody: měří se krátký časový úsek → možné nahodilé chyby vysoké nároky na měřicí techniku nízká názornost pro zákazníky
9
Dynamická Dynamická kontrola brzd
při zkušební jízdě na válcové zkušebně na volných válcích
Možné provedení u brzd:
Při zkušební jízdě: měří se síla na pedál a odpovídající okamžité zpomalení měření zahrnuje všechny provozní vlivy (odpor valení, odpor vzduchu, sklon vozovky, vliv motoru, adhezi) Na válcové zkušebně a na volných válcích: měří se síla na pedál a odpovídající okamžitá frekvence otáčení kola měření umožňuje kontrolu každého kola samostatně
Dynamická Dynamická kontrola brzd Zkušební jízda Potřebné zařízení:
snímač síly na pedál decelerometr dvoukanálové záznamové zařízení
Provedení: z konstantní počáteční rychlosti se brzdí do zastavení, na společnou časovou základnu se zaznamenává okamžitá síla na pedál i okamžité zpomalení Možnosti vyhodnocení: podle maximálního zpomalení podle středního zpomalení podle vypočtené brzdné dráhy (dvojí integrací zpomalení)
10
Dynamická Dynamická kontrola brzd Na válcové zkušebně válcová zkušebna snímač síly na pedál tříkanálové záznamové zařízení
Potřebné zařízení:
Provedení: z konstantní počáteční rychlosti se brzdí do stanovených otáček, odbrzdí se a soustava se nechá akcelerovat do počáteční rychlosti na společnou časovou základnu se zaznamenává okamžitá síla na pedál i okamžité zpomalení Možnosti vyhodnocení: podle maximálního zpomalení pravého a levého kola podle vypočtené brzdné dráhy (dvojí integrací zpomalení)
Dynamická Dynamická kontrola brzd
11
Dynamická Dynamická kontrola brzd
1662.78
LEVÉ PŘEDNÍ KOLO - BRZDNÁ SÍLA NA OBVODU 2000
Výsledek 1000
(N) síla
Fa ia
Odbrzděno Fbia 0
F´ia
1000
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
Brzděno
− 1241.803
Výsledná 2000 0.04
Ta ia
4.718
(s) čas brzdění
Fa (N) brzdná síla úměrná zpomalování Fb (N) ztrátová síla úměrná zrychlování F (N) čistá brzdná síla
Dynamická Dynamická kontrola brzd Brzdná Brzdná síla vozidla - Škoda Octavia 1.9 TDI
12
Brzdná Brzdná drá dráha
Největší problém – pneumatiky a jejich popis
13
Zají Zajímavost dynamické dynamického modelu
Kontrola technického stavu brzd Předpisy a jejich požadavky Kontrola technického stavu brzd Dynamická kontrola brzd
14
