Il sistema di freno automobilistico lavora su tre teorie fondamentali: legge di Pascal, di leva e di attrito. Quando tutti e tre di queste teorie vengono applicate, possiamo cominciare a comprendere le offerte Giurisprudenza auto s 'brakes.Pascal con il modo in cui i fluidi si comportano in un sistema idraulico chiuso. Senza questo sistema idraulico chiuso, nessuna pressione può essere sviluppato nel sistema frenante. Archimede ampliato la nostra conoscenza dei principi di utilizzo della leva per fare il lavoro nel '400 aC Senza stabilire questi principi, forza sufficiente non può essere applicata al sistema per fare il lavoro in primo luogo. Principi di attrito e della termodinamica ci permettono di determinare i materiali necessari per l'utilizzo in una pastiglia o di scarpe e di progettare il sistema nel suo complesso per funzionare nella gamma di temperature utilizzabili. La legge di Pascal Legge
di Pascal che, perché i liquidi sono praticamente non comprimibile, qualsiasi forza applicata ad un sistema idraulico chiuso si faranno sentire ugualmente e immediatamente tutto il sistema. Si va avanti per dimostrare che quando una forza viene applicata ad un cilindro di un sistema chiuso, l'uscita è direttamente proporzionale al rapporto tra l'input per pistoni uscita.
Se guardiamo a come i freni fermano l'auto , risulta evidente che le forze richieste sono molte volte la forza che può essere applicata al pedale del freno da parte del conducente. Così, quando si progetta l'impianto frenante, abbiamo bisogno di modi per moltiplicare la forza conducente-applicato. Uno dei modi è fatto è di aumentare le dimensioni del pistone di uscita, in questo caso, il pistone del freno. Se un tipico formato di input pistone nel cilindro pompa è di 1 pollice, e un tipico formato di uscita del pistone è di 2 pollici, raddoppiamo la forza di uscita.
Per il rovescio della medaglia. Abbiamo anche due viaggi del pistone sul lato di ingresso quando si doppia uscita dimensione del pistone. Ciò significa che se il pistone ingresso è metà della dimensione della produzione poi l'ingresso deve viaggiare due volte più lontano per compensare il volume aggiunto dietro l'uscita.
Quindi, è un compromesso. Possiamo moltiplicare la forza il guidatore applica al sistema aumentando la dimensione del pistone uscita. Ma quando lo facciamo, anche noi aumentiamo corsa del pedale. Il processo di progettazione è in un delicato equilibrio.
Leverage
Abbiamo aumentato la forza di ingresso del conducente, ma non è sufficiente. Abbiamo bisogno di un altro modo per aumentare questa forza. Leverage è utilizzato per farlo. Una leva e fulcro è una macchina semplice che aumenta la forza di uscita da negoziazione per distanza.
L'utilizzo della leva finanziaria per aumentare la forza di input del guidatore è nel pedale del freno assemblea stessa. Questo tipo 2 assieme leva ci dà un tipico rapporto pedale del freno di 3 a 1. La distanza dal fulcro all'estremità di ingresso è di 9 pollici, e la distanza dal fulcro alla estremità di uscita è di 3 pollici. Di conseguenza, questo rapporto triplica la forza di uscita dalla forza di ingresso.
Per esempio, se il conducente applicata una forza di ingresso di 100 sterline, il risultato sarebbe 300 £. Così, proprio come con la legge di Pascal, l'uscita è direttamente proporzionale all'ingresso di rapporto di uscita.
Friction
Tutto questo ci porta al pezzo finale del puzzle. Attrito può essere definita come la resistenza di moto relativo ad oggetti in contatto tra loro. Più semplicemente, la quantità di forza necessaria per spostare un oggetto su un altro. Questa forza varia in base al peso e tipo di materiale. Alcuni materiali pesano meno e sono, per natura, impermeabile.
Se siamo in grado di comprendere il veicolo in movimento di essere una fonte di energia cinetica, per interrompere l'energia, dobbiamo convertirlo in un altro tipo di energia. La prima legge della termodinamica affronta conservazione dell'energia e gli stati non si può aggiungere o togliere energia, siamo in grado di convertire solo da una forma di energia in un'altra. Nel sistema del freno automobilistico, facciamo questo convertendo l'energia cinetica del veicolo in movimento in energia termica.
Il materiale in un freno scarpa o pad dovrebbe essere abbastanza difficile resistere all'usura, ma abbastanza morbido per generare buona attrito. Un esempio per iniziare è una palla da biliardo strofinato su un tavolo di vetro. Dal momento che entrambi gli oggetti sono difficili, meno attrito è sviluppato e si genera meno calore. Come su un blocco di gomma su un pavimento di cemento? Ci stiamo avvicinando, ma il blocco di gomma sarà indossare rapidamente. Un sacco di attrito, ma non la durata.
Questo è il motivo per il materiale di attrito automobilistico è un composto di materiali, tra cui carbonio e bronzo. Il carbonio è difficile e ha buone caratteristiche di resistenza all'usura; bronzo è morbido e ha un buon coefficiente di caratteristiche di attrito. Questi materiali ci permettono di generare la massima conversione di energia e una buona durata.
Conclusioni Diritto
di Pascal ci dà la capacità di trasmettere la forza per i componenti del freno e di aumentare quella forza. Leverage ci permette un altro aumento di forza applicata, e l'attrito ci permette di usare questa forza per convertire l'energia cinetica in energia termica e di frenare la vettura.
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