Projekt układu hamulcowego (Mondeo 3)

Dwa główne układy hamulcowe, które działają niezależnie od siebie (hamulec nożny i hamulec ręczny), są określone w Wymaganiach technicznych dotyczących eksploatacji pojazdów bezgąsienicowych (StVZO). Powód: jeśli jeden system zawiedzie, inny zawsze może zahamować samochód i zmniejszyć jego moc. Układ hamulcowy Twojego Mondeo jest wyposażony w układ hamulcowy podzielony po przekątnej - oddzielny obwód hamulcowy łączy odpowiednio jedno przednie koło i tylne koło znajdujące się po przekątnej: w przypadku awarii jednego z obwodów, przednie i tylne koła drugiego obwodu zapewniają proces hamowania. Przy tylko jednym aktywnym obwodzie hamulcowym Twój Mondeo zatrzyma się znacznie później niż zwykle. Awarię jednego z obwodów zauważysz jednak nie tylko po wydłużeniu drogi hamowania, ale jednocześnie po zwiększonym skoku pedału hamulca i zapaleniu się kontrolki na desce rozdzielczej.

Układ przeciwblokujący (ABS), układ hamowania awaryjnego (EBA), układ kontroli trakcji (TCS), elektroniczny rozdział siły hamowania (EBD), elektroniczny program stabilizacji toru jazdy (ESP)

ABS i TCS zwiększają aktywne bezpieczeństwo jazdy, EBD zastępuje mechaniczny regulator siły hamowania, a EBA (opcja) zwiększa początkowe ciśnienie hamowania podczas hamowania awaryjnego. Funkcja ABS utrzymuje pełną kontrolę nawet przy pełnym hamowaniu, a TSC poprawia stabilność kierunkową podczas przyspieszania na nierównych drogach. Inne aktywne elementy bezpieczeństwa w nowoczesnych konfiguracjach hamowania obejmują elektroniczny rozdział siły hamowania (EBD) i układ hamowania awaryjnego (EBA). EBD staje się aktywny przed ABS i poprawia stabilność hamowania poprzez elektroniczną precyzyjną regulację poślizgu tylnego koła. Układ hamowania awaryjnego określa, w zależności od prędkości naciśnięcia pedału hamulca, czy nastąpi hamowanie pełne, czy całkowicie normalne. Jeśli ikona wskazuje "hamowanie pełne", EBA automatycznie zwiększa ciśnienie hamowania do maksymalnej możliwej wartości – nawet jeśli pedał hamulca nie jest jeszcze całkowicie wciśnięty. Asystent hamowania pomaga zatem skrócić drogę hamowania – być może o decydujące kilka centymetrów. Układ przeciwblokujący stosowany w Mondeo składa się z elektronicznej i hydraulicznej jednostki sterującej (HECU). Obydwa systemy umieszczono w jednej wspólnej aluminiowej obudowie. HECU służy do dokładnego rejestrowania prędkości kół, przy każdym kole instalowany jest osobny czujnik: EBD i TCS korzystają z tych samych sygnałów. HECU współpracuje z ośmioma elektrozaworami, hydrauliczną pompą wtryskową napędzaną prądem stałym i dwoma akumulatorami niskociśnieniowymi. W Mondeo wszystkie koła można regulować indywidualnie do prędkości 120 km/h. Na tylnej osi koło, które jako pierwsze nadaje się do blokowania, służy jako "próbka". W przypadku wystąpienia błędów systemowych wyłączają się ABS, EBA, EBD i TCS - proces hamowania przebiega dalej bez swoich "asystentów", jak zwykły układ hamulcowy. Zakłócenie w systemie jest rozpoznawane przez kontrolkę ABS: po odpowiednim autoteście nie gaśnie, ale świeci stale. Układ ABS Mondeo jest w pełni diagnostyczny, a kody usterek są na żądanie archiwizowane w pamięci trwałej. Ponadto Ford dostarcza Mondeo z ESP jako opcję.

Dozowanie siły hamowania – elektroniczna pompa dwuobwodowa

Energia hamowania w układzie rozprowadzana jest za pomocą elektronicznej pompy dwuobwodowej. Każdy z czterech odrębnych kanałów sterujących jest powiązany z parą elektrozaworów (jeden zawór wlotowy i jeden wylotowy). Zawory dolotowe są zwykle otwarte i mają przełączalne porty (mały port do precyzyjnej kontroli małych przepływów podczas hamowania, duży port do minimalnych oporów przepływu podczas normalnego hamowania).

Analiza procesu hamowania – EBA

EVA już na etapie wciśnięcia pedału hamulca rozpoznaje, czy takie wciśnięcie jest normalną procedurą, czy też jest spowodowane sytuacją paniczną na drodze. W sytuacji paniki EVA automatycznie zwiększa początkowe ciśnienie hamowania do wartości granicznej blokady koła. Pomaga to również "niedoświadczonemu" kierowcy hamować swojego Mondeo w sytuacjach krytycznych przy teoretycznie najkrótszej drodze hamowania. Jeżeli nacisk na pedał spadnie do zaprogramowanej wartości, EVA przekazuje sterowanie wyłącznie kierowcy. Asystent hamowania awaryjnego w Mondeo jest zintegrowany z modułem NBZ/wzmacniacza siły hamowania.

Zależy od prędkości naciśnięcia pedału hamulca: początkowe ciśnienie hamowania. 1 - z EVA, 2 - konwencjonalny układ hamulcowy, A to maksymalny limit blokowania, P - ciśnienie hamowania, F - siła pedałowania.

Kontrola działania ABC - HECU

HECU steruje działaniem ABC i oblicza prędkość w zależności od sygnałów z czujników prędkości kół. Monitoruje wszystkie komponenty elektryczne i rejestruje parametry usterek. Gdy zapłon jest włączony, przed jazdą system przeprowadza autotest uruchamiany przez HECU. Podczas jazdy wszystkie połączenia elektryczne są pod czujnym okiem HECU. Proces ten przeprowadzany jest z uwzględnieniem priorytetów, a także sprawdzenia drożności poszczególnych obwodów elektrycznych. Jednocześnie regularnie sprawdzane jest działanie elektrozaworów: w tym celu system generuje impuls elektryczny. Ewentualne usterki można szybko i konkretnie odczytać na stacji Forda za pomocą testera WDS. Złącze diagnostyczne znajduje się po lewej stronie pod tablicą rozdzielczą.

Ogranicznik poślizgu tylnego koła – EBD

Limity EBD, milisekundy przed włączeniem głównego systemu, poślizg tylnego koła. Stale porównuje poślizg i proporcje tylnych i przednich kół lub odpowiednio rozdziela siłę hamowania. Działanie EBD zwykle przebiega niezauważalnie, jego technologia – niezależnie od stanu obciążenia pojazdu – realizuje minimalną drogę hamowania. Ponadto EBD zastępuje w układzie konwencjonalny regulator siły hamowania.

Aktywny do 50 km/h – TCS

Układ TCS jest zintegrowany z układem ABS Mondeo wraz z dwoma elektromagnetycznymi zaworami odcinającymi i dwoma hydraulicznymi zaworami wlotowymi. System ten, w zależności od potrzeb, jest aktywny do prędkości maksymalnej 50 km/h. Może skorzystać na nagłych przyspieszeniach podczas postoju, zwłaszcza podczas pokonywania zakrętów, a także na sterowaniu Mondeo: jeśli układ TCS wykryje poślizg przedniego koła, obracające się koło pneumatyczne zostanie zahamowane do momentu odzyskania kontaktu.

Automatycznie hamuje poszczególne koła - ESP

ESP stabilizuje parametry ruchu w strefach granicznych właściwości dynamicznych. Wspiera kierowcę poprzez ukierunkowane hamowanie poszczególnych kół lub korygowanie sterowania silnikiem, aby utrzymać kurs pojazdu. Jednak pomimo wszystkich teoretycznych przesłanek (marzeń) o absolutnym bezpieczeństwie, ESP nie jest w stanie wyznaczyć granic fizyki ruchu: tam, gdzie "głowa" zawodzi od samego początku, "pominie się nawet najnowocześniejszą elektronikę samochodową".

Hamulce Mondeo

Ford Mondeo zwalnia za pomocą czterech hamulców tarczowych. Przednie, wentylowane wewnętrznie tarcze mają grubość 24 mm i średnicę 300 mm. Tłoki o średnicy 60 mm biorą je "w szczypce". Na tylnej osi umieszczono tarcze o grubości 12 mm i średnicy 280 mm, na które działają tłoki o średnicy 36 mm.

Aby zapewnić prawidłowe działanie zacisków pływających bez konieczności stosowania zbyt dużej siły, w Mondeo zastosowano wspomaganie hamulca podłączane bezpośrednio do pedału hamulca. Bezpośredni kontakt z pedałem hamulca oszczędza również dźwignię pośrednią. Kierowca Mondeo zauważa "brakującą część" w wygodnym punkcie nacisku i dobrze dobranym generowaniu ciśnienia w układzie hamulcowym.

ABS w połączeniu z EDB jest również standardowym wyposażeniem układu hamulcowego Mondeo. EDB wykorzystuje czujniki ABS do wykrywania prędkości kół. Podczas hamowania tylne koła, sterowane przez EDB, zawsze otrzymują wystarczające ciśnienie hamowania, aby zawsze hamowały blisko granicy blokowania z maksymalną siłą hamowania. System automatycznie uwzględnia odpowiednie warunki obciążenia i skraca drogę hamowania nawet poza zakresem regulacji ABS.



Układ ABS w Mondeo, oferujący dwanaście okresów kontroli na sekundę, jest najnowocześniejszym rozwiązaniem. Zapewnia nieograniczoną sterowność, maksymalne hamowanie i stanowi podstawę dla TCS i ESP.

Układ TCS włącza hamulce poszczególnych kół tylko w niskich zakresach prędkości. Po drugiej stronie 50 km/h TCS dodatkowo "zakłóca" pracę silnika: dodatkowo zmniejsza "dietę paliwową" i/lub modyfikuje czas zapłonu i moment obrotowy poprzez dobór cylindrów, aż na koła napędowe.

Dodatkowo Ford ocenia rezerwy bezpieczeństwa podwozia Mondeo za pomocą ESP. Jako system interaktywny, ESP stopniowo zmniejsza moc silnika i specjalnie hamuje poszczególne koła. ESP "prowokuje" swoim "wychwytywaniem" momentu odchylenia, co automatycznie stabilizuje samochód. System działa całkowicie autonomicznie, korzystając z własnego "aktywnego" wzmacniacza siły hamowania.

W tym miejscu celowo powtórzymy: ESP nie tworzy poduszek powietrznych dla "bezgłowych" kierowców – jeśli zostaną przekroczone granice fizyki ruchu, to "awaria" – nawet z ESP – jest nieunikniona.

Cztery kanały, dwanaście zaworów, elektronika sterująca ABS, TCS, EBD: moduł ESP. 1 - Samozasysająca 2-obwodowa pompa hydrauliczna, 2 - Blok hydrauliczny, 3 - Elektroniczna jednostka sterująca, 4 - Czujnik ciśnienia.

Obudowa – dwie funkcje: czujnik odchylenia i przyspieszenia bocznego. 1 moduł z dwoma czujnikami.

Precyzyjny pomiar: czujnik kąta skrętu kierownicy. 1 — Kolumna kierownicy, 2 - Elektromagnesy, 3 - przekładnia pomiarowa, 4 - połączenie CAN, 5 - Mikroprocesor, 6 - Element AMR.

Przegląd - elementy układu hamulcowego

Układ hamulcowy z dwuobwodowym napędem hydraulicznym (przeważnie z napędem hydraulicznym dzielonym ukośnie):

W związku z tym tworzy się oddzielny obwód hamulcowy poprzez połączenie przedniego koła i tylnego koła znajdującego się po przekątnej.

Główny cylinder hamulcowy (GTC): Przekształca siłę mechaniczną pedału hamulca w siłę hydrauliczną. Dba o szybki spadek ciśnienia w układzie po zwolnieniu pedału.

Wspomaganie hamulca (serwohamulec): Znajduje się w komorze silnika, przed głównym cylindrem hamulcowym. Z każdym procesem hamowania zwiększa nacisk mechaniczny na pedał o około 60%. Samochody wyposażone w ESP posiadają "aktywny" wzmacniacz siły hamowania. Po uruchomieniu elektronicznego programu stabilizacji toru jazdy Mondeo aktywowany jest zawór elektromagnetyczny we wzmacniaczu. Dzięki temu na odwrotnej stronie membrany powstaje ciśnienie około 10 barów, nawet bez wciskania pedału hamulca. Wspomagacz hamulców otrzymuje "energię" poprzez wąż bezpośrednio z kolektora dolotowego lub oddzielną pompę próżniową (diesel). Podczas hamowania membrana połączona tłokiem z turbosprężarką reaguje na różnicę pomiędzy ciśnieniem powietrza zewnętrznego a niskim ciśnieniem w kolektorze dolotowym.

Cylinder hamulcowy koła (WBC): ciśnienie płynu hamulcowego w BTC może osiągnąć 120 barów. Tłoki CTC przenoszą ciśnienie do układu rurociągów, uwalniając tłoki w zaciskach hamulców tarczowych (hamulce tarczowe) lub cylindrach hamulców kół (hamulce bębnowe). Skok tłoka w hamulcach tarczowych przenoszony jest na tarcze przez klocki hamulcowe, a w hamulcach bębnowych przez okładziny hamulcowe na bęben.

SŁOWNIK TECHNICZNY

Hamulce Oś przednia Tarcza hamulcowa: obraca się synchronicznie z piastą osi. Usuwa ciepło tarcia do atmosfery. Zacisk hamulca tarczowego: W Mondeo pływający zacisk "przylega" do tarczy hamulcowej. Aby przesunąć wspornik, po jego wewnętrznej stronie znajduje się tłoczek cylindra hamulcowego. Hamulec tarczowy z zaciskiem pływającym: 1 - zacisk pływający, 2 - sworznie ślizgowe. Tylna oś Tarcza hamulcowa: obraca się synchronicznie z piastą osi. Usuwa ciepło tarcia do atmosfery. Zacisk hamulca tarczowego: W Mondeo zacisk pływający z ręcznym mechanizmem hamulca "przylega" do tarczy hamulcowej. Aby poruszyć zacisk, po jego wewnętrznej stronie znajduje się tłoczek cylindra hamulcowego. Naciśnięcie pedału hamulca: ciśnienie w układzie wytworzone w GTZ działa na tłoczek zacisku hamulcowego i dociska wewnętrzny klocek hamulcowy do tarczy hamulcowej w zacisku pływającym. W rezultacie zacisk ślizgowy mechanizmu hamulca tarczowego przesuwa się również w stronę tej tarczy. Zwolnienie pedału hamulca: ciśnienie hydrauliczne natychmiast spada, rozpórka tłoka odciąga tłok i zacisk od tarczy hamulcowej. Pomiędzy klockiem hamulcowym a tarczą pojawia się niewielka szczelina - tarcza hamulcowa znów obraca się swobodnie. Układ przeciwblokujący Jednostka sterująca ABS: stale przetwarza sygnały prędkości obrotowej z czujników koła i porównuje je z zaprogramowanymi wartościami. Jeżeli różne prędkości obrotowe wskazują na bezpośrednie ryzyko zablokowania jednego lub większej liczby kół, jednostka sterująca aktywuje jednostkę hydrauliczną - ciśnienie hamowania na odpowiednim kole jest zmniejszane, aż obraca się ono synchronicznie z pozostałymi kołami. Ten zmienny luz występuje podczas całego procesu hamowania w milisekundach. Elementy ABS Mondeo: 1 - Główny zespół hamulca (HCU), 2 - Czujnik prędkości koła tylnego, 3 Czujnik prędkości koła przedniego. Jednostka hydrauliczna ABS: składa się z pompy elektrycznej i bloku zaworów z elektrozaworami. Po naciśnięciu pedału hamulca tłoki w głównym cylindrze tłoczą płyn hamulcowy przez blok zaworów do kół. W ten sposób jednostka reguluje ciśnienie hamowania w przewodach hamulcowych łączących przednie koło z odpowiednią ukośną przeciwną osią tylnego koła. Gdy ABS zacznie działać, jednostka sterująca wydaje polecenie "zmniejsz ciśnienie hamowania". Płyn hamulcowy przepływa bezpośrednio z bloku zaworów z powrotem do zbiornika wyrównawczego. Jeżeli ciśnienie w hamulcach ponownie wzrośnie, płyn hamulcowy przepływa ze zbiornika wyrównawczego przez pompę hydrauliczną bezpośrednio do odpowiedniego obwodu hamulcowego. Gdy tylko pompa zacznie działać, poznasz to po lekko pulsującym pedale hamulca. Czujniki prędkości kół: z małą szczeliną od przekładni (koła impulsowego) jest trwale połączona z piastą koła. Koło impulsowe obraca się wraz ze swoimi zębatymi występami w zależności od tego, czy koło obraca się (prędkość) szybciej czy wolniej obok czujnika. Każdy ząb koła impulsowego wskazuje na krótki skok napięcia. Dzięki temu w czujniku pojawia się napięcie przemienne, które zmienia swoją częstotliwość w zależności od prędkości koła. Czujniki mierzą prędkość kół i przesyłają dane o nich do jednostki sterującej w postaci sygnałów elektrycznych. Indukcyjny pomiar prędkości: czujnik prędkości koła. 1 - Sygnał wyjściowy, 2 - Strefa kontaktu, 3 — Pozycja montażowa (prawe tylne koło), 4 - Czujnik. ESP – moduł: Moduł ESP w Mondeo oparty jest na module ABS typu Mk20E-I z TCS. Tylko tutaj hydrauliczny blok zaworowy ma dwa inne zawory, za pomocą których tylne koła są indywidualnie spowalniane. Moduł ESP komunikuje się poprzez magistralę danych CAN z PCM. Czujnik odchylenia/przyspieszenia poprzecznego: mondeo jest wyposażony w podwójny mikromechaniczny czujnik, który mierzy prędkość odchylenia i przyspieszenie boczne wewnątrz dźwigni zmiany biegów. Podczas normalnej jazdy oraz podczas lekkiego przyspieszania lub zwalniania czujnik nie działa. W przypadku przekroczenia ustawionych w centrali parametrów przyspieszania lub zwalniania, w centrali generowany jest odpowiedni sygnał. Awarie układu hamulcowego ABS: po włączeniu zapłonu zapala się lampka ostrzegawcza układu hamulcowego ABS. Następnie, gdy silnik pracuje, gaśnie po dwóch sekundach. Jeśli lampka ta zapali się podczas jazdy, oznacza to awarię systemu. Oczywiście w tej sytuacji można jechać dalej – ale bez udziału tego asystenta "hamowania". Aby sprawdzić system należy szybko znaleźć warsztat Forda. Bo jako "amator" ABSu, bez odpowiednich przyrządów testujących, można oczywiście sprawdzić poprawność połączeń wtykowych ze sterownikiem, przekaźnikami, czujnikami kół i agregatem hydraulicznym.

Sprawdzenie układu hamulcowego - w razie wątpliwości opcja dla warsztatu

Na każdym metrze dróg publicznych układ hamulcowy rozwiązuje problem bezpieczeństwa Twojego i innych użytkowników dróg. Stąd wniosek: sprawne hamulce to ubezpieczenie na życie. Dlatego nie bójmy się od czasu do czasu zdjąć koła i sprawdzić stan okładzin i tarcz hamulcowych. Konserwacja układu hamulcowego nie jest aż tak skomplikowana. Jednak "połóż ręce na hamulcach" tylko wtedy, gdy jesteś całkowicie przekonany: przy najmniejszej wątpliwości "wciśnij hamulce" jest lepsze niż specjalny warsztat, który zna całe "know-how" i gdzie można znaleźć niezbędne narzędzia.