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Principi base dei sistemi frenanti

Principi base dei sistemi frenanti. Fondamenti. Cosa accade in frenata?. Fondamenti. Cosa accade in curva?. Accelerazione/decelerazione (marcia in rettilineo). Accelerazione. F = m x a. TRC. Zona di stabilità. Limite Fisico F = m x a <  l x m x g. ABS. F = m x a.

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Principi base dei sistemi frenanti

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Presentation Transcript

  1. Principi base dei sistemi frenanti

  2. Fondamenti • Cosa accade in frenata?

  3. Fondamenti • Cosa accade in curva?

  4. Accelerazione/decelerazione (marcia in rettilineo) Accelerazione F = m x a TRC Zona di stabilità Limite Fisico F = m x a < lxm x g ABS F = m x a Decelerazione

  5. Accelerazione laterale (marcia in curva) Accelerazione F = m x a Limite Fisico F = m x v2/r< lxm x g TRC Zona di stabilità VSC VSC Curva Curva Fc = m x v2/r ABS F = m x a Decelerazione

  6. Riferimenti • Slittamento: • S=(vV-vW)/ vV • Dove: • S=Slittamento • vV=velocità veicolo • vW=velocità ruote • Decelerazione: • a=(v1-v2)/t • Dove: • a=decelerazione • v1=velocità iniziale • v2=velocità finale • t=tempo impiegato per passare da v1 a v2

  7. Coefficiente d’attrito (marcia in rettilineo) Instabile Stabile Intervallo di slittamento tollerato dall’ABS • Forza frenante: • Fb= b.m.g • Slip = 10÷30%  Fb = max. Asfalto asciutto Coefficente di attrito in frenata b Asfalto bagnato Slip =v vehicle – v wheel . 100% v vehicle Ghiaccio 0 100 20 60 30 10 40 80 Rapporto di slittamento (%) Bloccaggio Rotolamento

  8. Coefficiente di attrito (longitudinale)  max 1,0 Slittamento critico Coefficiente d’attrito -40% s 0,5 Attrito di rotolamento Attrito di slittamento Slittamento di scorrimentoFs = s.m.g 0 0 20 40 60 80 100 Slittamento longitudinale Slittamento di deformazioneFr = r.m.g

  9. Coefficiente d’attrito (marcia in curva) Intervallo di slittamento tollerato dall’ABS • Forza di aderanza laterale: Fs= s.m.g Slip* = 0% s = max.  Fs = max. Slip* = 100% s = 0  Fs = 0 *riferito allo slittamento longitudinale Coefficiente d’attrito in curva sCoefficente di attrito in frenata b Asfalto asciutto Asfalto bagnato Ghiaccio 0 100 20 60 40 80 Rapporto di slittamento (%)

  10. Cerchio di Kamm Direzione di marcia teorica • Fmax= maxxmxg • max al 20% dello slittamento Limite di aderenza del pneumatico Fmax FS (forza laterale) Massima trazione o massima forza frenante FB (forza fenante) FR (forza risultante)

  11. Cerchio di Kamm Direzione di marcia teorica • Fd max, Fb max ≠ Fs max Limite di aderenza del pneumatico Fmax FS (forza laterale) FR (forza risultante) Massima trazione o massima forza frenante FB (forza fenante) Max forza di aderenza laterale

  12. Cerchio di Kamm • Dal momento che la forza laterale (FS), la forza frenate (FB) e la trazione sono diverse, il cerchio di Kamm diventa un’ellisse. • Es. dati: • m=1500kg (massa veicolo) • =0,2 (coefficiente d’attrito) • r=100m (raggio di curvatura) • FB=2300N (forza frenante) • k1=10% (massimo slittamento longitudinale) • Angolo di deriva?

  13. Cerchio di Kamm • Soluzione: • Fmax= m x g x  x k (in direzione longitudinale) • = 1500 x 9,81 x 0,2 x 1=2.943N • FS = m x v2/r • = 1500 x (40/3,6)2/100=1851N • L’angolo di deriva ricavato dal diagramma successivo è di 56°

  14. Circle of Kamm Forza traente Fd (N)  (°): angolo di deriva 3000 Deriva  2000 Curva Sx 1000 Fs 2 4 6 0 1 3 5 7 Forza lateraleFs (N) Fb Forza longitudinale (N) 1000 2000 1851 3000 1 1000 2 2000 3 2300 5 Forza risultante Fr 7 3000 10 Brake slip  (%) Forza frenante Fb (N)

  15. Distanza di arresto

  16. Distanza di arresto (2)

  17. Sistemi frenanti • Pompa freni • Tipo Lockheed, tipo Portless • Servo freno idraulico • Sistemi di ripartizione della forza frenate • Valvola “P”, valvola LSPV • EBD: Sistema di distribuzione elettronica della forza frenante (Electronic Brake force Distribution)

  18. Pompa freni – Tipo Lockheed

  19. Pompa freni – Tipo Lockheed

  20. Pompa freni – Tipo Lockheed • Pedale dei freni rilasciato: • Il liquido freni scorre nella vaschetta attraverso la porta di compensazione • La porta di compensazione assorbe anche eventuali cambiamenti di volume del liquido freni dovuti a variazioni di temperatura

  21. Pompa freni – Tipo Lockheed

  22. Pompa freni – Tipo Portless

  23. Pompa freni – Tipo Portless

  24. Servo-freno idraulico

  25. Servo-freno idraulico • Funzionamento

  26. Servo-freno idraulico • Aumento della pressione (bassa pressione)

  27. Servo-freno idraulico • Aumento della pressione (alta pressione)

  28. Servo-freno idraulico • Mantenimento della pressione

  29. Servo-freno idraulico • Riduzione della pressione

  30. Servo-freno idraulico • Nessuna pressurizzazione

  31. Servo-freno idraulico

  32. Valvola di ripartizione • Tipo: proporzionale

  33. Valvola di ripartizione • Valvola tipo P

  34. Valvola di ripartizione • Valvola tipo LSP

  35. Electronic Brake-force Distribution • Il ripartitore elettronico della forza frenante (EBD) è un software che sostituisce la valvola “P” e garantisce: • Maggior precisione (la pressione varia come la curva caratteristica ideale) • Adattamento alle diverse condizioni di carico del veicolo • Ripartizione della forza frenante tra destra e sinistra

  36. Liquido DOT 4 Secco Umido Castrol LMA DOT4 230°C 155°C ATE super blue racing 280°C 200°C ATE typ 2000 280°C 200°C Motul racing 600 307°C 216°C Castrol SRF 310°C 270°C Secco: quantità d’acqua < al 3% Umido: quantità d’acqua > del 3% Assistenza

  37. Grazie

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