Мастер цилиндр: Күшті гидравликалық қысымға айналдыру құрылғысы

Кіріспе

Күшті гидравликалық қысымға айналдыратын басқару құрылғысы, Caveman Shoestore альбомы. Автомобильдік инженерияда бас цилиндр – күшті (әдетте жүргізушінің аяғынан түсетін) гидравликалық қысымға айналдыратын басқару құрылғысы. Бұл құрылғы гидравликалық тежегіш жүйесінің және/немесе гидравликалық әрекетке келтіргіш жүйенің екінші жағында орналасқан ілемелі цилиндрлерді басқарады. Поршень(дер) бас цилиндрдің ішкі диаметрі бойымен қозғалғанда, бұл қозғалыс гидравликалық сұйықтық арқылы беріледі, нәтижесінде ілемелі цилиндр(лер) қозғалады. Бас цилиндрдің ішкі диаметрінде поршеньді (ілемелі цилиндр(лер)ге қарай жылжыту арқылы) тудырылатын гидравликалық қысым сұйықтықты тегіс қысады, бірақ бас цилиндрдің және әрбір ілемелі цилиндрдің салыстырмалы беттік ауданын өзгерту арқылы әрбір ілемелі цилиндрге қолданылатын күш пен орын ауыстыру мөлшерін бас цилиндрге қолданылатын күш пен орын ауыстыруға қатысты өзгертуге болады.

Көлік құралдарына арналған қолданбалар

Басты цилиндрлерді көлік құралдарында ең көп қолданылатыны – тежегіш және айналдыру (clutch) жүйелері. Тежегіш жүйелерінде жұмыс істейтін құрылғылар – тежегіш калиперлері мен/немесе барабанды тежегіштердегі цилиндрлер; бұл цилиндрлер дөңгелек цилиндрлері немесе құл цилиндрлер деп аталады және олар тежегіш төсемдерді дөңгелекпен бірге айналатын бетке қарай итеріп жібереді (бұл бетке әдетте барабан немесе дискі, сондай-ақ ротор орналасқан) стационарлық тежегіш төсемдері айналатын бетке қарсы үйкеліс тудырмайынша (әдетте айналатын беті металл немесе керамика/көміртек болады, олардың жылдам тозусыз жылу мен үйкеліске төтеп бере алу қабілеті үшін). Айналдыру жүйесінде басты цилиндрдің жұмыс істейтін құрылғысы құл цилиндр деп аталады; ол берілістің айналдыруындағы жоғары үйкелісті материал қозғалтқыштың металл (немесе керамикалық/көміртек) инерциялық дөңгелегінен ажырағанға дейін босату тетігін (throw-out bearing) қозғалтады. Гидравликалық тежегіштер немесе айналдырулар үшін икемді жоғары қысымды шлангтар немесе икемсіз, қатты қабырғалы металл құбырлар қолданылуы мүмкін; бірақ икемді құбырлардың әр түрі әрбір дөңгелекке жақын, дөңгелек автомобиль шассиіне қатысты қозғала алатын кез келген жерде қажет (бұл басқару және басқа да серпімділік қозғалыстары бар кез келген көлікте; кейбір жүгіруші жарыстар мен гоу-карттардың артқы серпімділігі жоқ, өйткені артқы ось шассиге дәнекерленген, ал кейбір көне көліктерде артқы серпімділік қозғалысы жоқ). Әрбір басты цилиндрдің үстіндегі резервуар басты цилиндрді ауаның кіруін болдырмау үшін жеткілікті тежегіш сұйықтығымен қамтамасыз етеді (әдеттегі айналдыру да тежегіш сұйықтығын пайдаланады, бірақ оны айналдыру қолданбасында «айналдыру сұйықтығы» деп те атауға болады). Басты цилиндрдегі әрбір поршень тежегіш контурын іске қосады, ал қазіргі заманғы жеңіл жүк көліктері мен жолаушылар автомобильдері үшін қауіпсіздік мақсатында әдетте екі контур болады. Бұл диагональды бөлінген гидравликалық жүйеде жүзеге асырылады, яғни бір контур алдыңғы сол және оң артқы тежегіштерді, ал екінші контур қалған екі дөңгелекті жұмыс істейді. Егер тежегіш желілерінің бірінде немесе калипер тығызында ақау пайда болса, бір контур әлі де жұмыс істейді және көлікті тоқтатуға мүмкіндік береді. Әрбір контур қарсы бұрыштарда жұмыс істейді, егер тек бір осьте тежегіш болса, ал екіншісінде болмаса, көліктің тұрақсыздығына әкелмейді. Тек бір контур жұмыс істегенде тоқтату қашықтығы айтарлықтай ұзарады және қайта қозғалмас бұрын жөндеу жұмыстарын жүргізу қажет. Тежегіш төсемдері мен роторларды тозуға тексеру кезінде жүргізушілер мен механиктер бөлшектердің біркелкі тозуын қадағалауы керек, өйткені бұл тежегіш контурларының бірінде төмен қысым немесе ақаудың белгісі болуы мүмкін.

The most common vehicle uses of master cylinders are in brake and clutch systems. In brake systems, the operated devices are cylinders inside brake calipers and/or drum brakes; these cylinders may be called wheel cylinders or slave cylinders, and they push the brake pads towards a surface that rotates with the wheel (this surface is typically either a drum or a disc, a. k. a. a rotor) until the stationary brake pad(s) create friction against that rotating surface (typically the rotating surface is metal or ceramic/carbon, for their ability to withstand heat and friction without wearing down rapidly). In the clutch system, the device which the master cylinder operates is called the slave cylinder; it moves the throw out bearing until the high friction material on the transmission's clutch disengages from the engine's metal (or ceramic/carbon) flywheel. For hydraulic brakes or clutches alike, flexible high pressure hoses or inflexible hard walled metal tubing may be used; but the flexible variety of tubing is needed for at least a short length adjacent to each wheel, whenever the wheel can move relative to the car's chassis (this is the case on any car with steering and other suspension movements; some drag racers and go karts have no rear suspension, as the rear axle is welded to the chassis, and some antique cars also have no rear suspension movement). A reservoir above each master cylinder supplies the master cylinder with enough brake fluid to avoid air from entering the master cylinder (even the typical clutch uses brake fluid, but it may also be referred to as "clutch fluid" in a clutch application). Each piston in a master cylinder operates a brake circuit, and for modern light trucks and passenger cars, usually, there are two circuits for safety reasons. This is done in a diagonally split hydraulic system i. e. one circuit operates front left and right rear brakes, while the secondary works the other two wheels. If there is a failure in one of the brake lines or the caliper seal, one of the circuits will still be intact and still be able to stop the vehicle. Each circuit works on opposite corners in order to avoid destabilizing the vehicle that would happen if only one axle has brakes while the other axle has none. With only one circuit working there are significantly longer stopping distances and repairs should be done before driving again. When inspecting brake pads and rotors for wear, drivers and mechanics need to look out for uneven component wear since it could be a sign of low pressure or failure in one of the brake circuits.