В одном из материалов на канале мы разбирали, почему в тормозах используется именно жидкость.
Однако, несмотря на все преимущества тормозной жидкости и гидравлических систем, есть у них и ряд недостатков. Именно это приводит к тому, что пневматические системы до сих пор продолжают использоваться, причем преимущественно на большегрузах.
Инженеры, конечно же, используют пневматику совсем не случайно. Гидравлика в некоторых случаях будет проигрывать!
Пневматические системы также, как и гидравлика, могут использовать закон Паскаля, ведь он применим как к жидкостям, так и к газам. Заменяя гидравлическую систему пневматической, мы получаем ряд плюсов, которые сразу и не заметить.
Среди этих плюсов:
- Дармовое рабочее тело вокруг нас
- Низкая масса всей системы, так как воздух не особенно много весит
- Отсутствие агрессивной среды внутри магистралей, что сводит на нет химические разрушения стенок проводок и позволяет сэкономить на материалах
- Возможность устанавливать промежуточные системы нагнетания давления
Из всех этих факторов самый значительный - возможность использовать дармовое рабочее тело и, главное, подкачивать систему на ходу!
У всех систем, будь-то гидравлических или пневматических, есть одна ощутимая проблема. Если контур разгерметизируется, то мы, по сути дела, получаем выход конструкции из строя.
Понятно, что гидролиния может вытекать потихоньку и вряд ли в дороге случится ситуация, что её сорвёт полностью, причем сразу со всех контуров, но можно недосмотреть и не подлить жидкости или не устранить течь во время. При этом снижение эффективности торможения может оказаться критическим. И тут на помощь приходит пневматика! Обладая множеством достоинств гидравлики, она ещё может и "самовосстанавливаться".
Вспомним, что мы делаем, если спустило велосипедное колесо? Мы его подкачиваем насосом до получения необходимого давления внутри колеса. Ну а если колесо спускает постоянно, то накачивая его быстрее, чем оно спускает, мы сохраним давление.
Такая же схема работает и в пневматических тормозах грузовиков. Если где-то тормоза разгерметизировались, насос подкачает давление постоянно и эффективность торможения (при соизмеримых повреждениях линии) не уменьшится. Главное накачивать объем быстрее, чем оно спускает. Водитель заметит это и срочно примет меры (ну а современные машины сообщат ему об этому индикатором). Это очень важно, поскольку в случае большегрузов, даже снижение тормозного усилия на 20% может увеличить тормозной путь во много раз.
Следующий момент уже тоже был косвенно отмечен. Возможность подкачивать давление позволяет делать прицепы с подключаемым контуром пневматческих тормозов.
В общем-то, можно вполне себе представить и гидравлическую систему, которая будет передавать нажатие с педали на тормоза прицепа. Но это гораздо сложнее, а в виду сложности конструкции - менее надежно. Простая же механика, аналогичная работе тормозов легкового прицепа (когда колодки прицепа сжимаются из-за торможения впереди идущей легковушки) тут будет явно недостаточной. Нужен закон Паскаля с его усилением нажатия! И проще всего сделать именно пневматический контур, а если чего - подкачать его. С жидкостью такой фокус уже не получится.
Почему бы тогда и на легковушках пневматику не ставить? Ответ прост - нет смысла! Легковой автомобиль имеет небольшие, по сравнению с грузовиками, габариты. Длина гидролиний при этом имеет адекватные размеры и вероятность появления утечки тут значительно меньшая, чем в системе грузовика, где длина линии может быть весьма значительной. Да и к легковушкам не нужно подключать прицепы такого типа.
Значит, применение пневматики обусловлено соображениями безопасности и простоты конструкции.
Полезная книга от меня по основам физики (механики)
------------
Обязательно оцените статью лайком, напишите комментарий и подпишитесь на проект! Это очень важно для развития канала.
-------------
Советую также прочитать на нашем канале:
-----