Tipi di cilindro principale: processo di lavoro

Questo articolo discute i tipi di pompa freno, i luoghi in cui viene utilizzato e il suo meccanismo di funzionamento. La forza frenante applicata dal conducente è molto inferiore rispetto alla forza effettiva necessaria per fermare il veicolo.

Un cilindro principale amplifica questa forza frenante e viene utilizzato per convertire una forza meccanica in forza idraulica. La forza idraulica viene quindi nuovamente utilizzata per eseguire attività meccaniche come sollevare pesi o frenare un'auto.

Cos'è un cilindro principale?

Una pompa freno è un dispositivo utilizzato per convertire a meccanico forza a forza idraulica. Questo cilindro controlla quindi i cilindri secondari collegati all'altra estremità del sistema frenante.

Un cilindro principale viene solitamente utilizzato nell'industria automobilistica principalmente per applicare la pressione idraulica. Questi cilindri sono comunemente usati nei sistemi frenanti delle automobili. È un componente molto importante della macchina.

tipi di cilindri principali
Immagine: cilindro principale

Crediti immagine: Ildar Sagdejev (Specioso), 2008/04/21 Pompa freno Geo Storm GSi del 1990CC BY-SA 4.0

Necessità di una pompa freno

Un cilindro principale viene utilizzato nei sistemi di frenatura idraulica delle automobili. La necessità di utilizzare un freno idraulico rispetto a un freno meccanico nasce per molte ragioni. Sono-

  • A causa dell'elevata velocità dei veicoli, la forza frenante necessaria per fermare le automobili entro una distanza specifica è molto più elevata. Qui i freni meccanici falliscono, solo i freni idraulici possono fornire una forza frenante così elevata con la massima sicurezza.
  • Le ruote anteriori richiedono una forza frenante maggiore poiché la massa si sposta verso la parte anteriore del veicolo durante la frenata. Questa distribuzione della forza può essere eseguita con l'uso di un cilindro principale.
  • Solitamente il conducente applica una forza frenante compresa tra 50 e 70 N. Questa non è sufficiente per fermare il veicolo. Un cilindro principale moltiplica questa forza che aiuta a fermare il veicolo.
  • La pompa freno funge da convertitore, ovvero converte la forza meccanica applicata sul pedale del freno in forza idraulica che viene quindi utilizzata per arrestare il veicolo.
  • L'uso della pompa freno riduce il rischio di guasti poiché crea un sistema di frenatura indipendente delle ruote anteriori e posteriori. In questo modo il design è più sicuro rispetto al sistema frenante convenzionale.

Tipi di cilindri principali

Il cilindro principale può essere classificato in due tipi. La classificazione della pompa freno viene effettuata in base al numero di cilindri utilizzati nel circuito frenante dell'impianto frenante. 

Di seguito sono riportati i tipi di pompa freno:

  • Pompa freno a circuito singolo– Come suggerisce il nome è costituito da un solo cilindro. Ad esempio una siringa medica. Utilizza un solo cilindro per l'impianto frenante. Questo tipo di circuito della pompa freno viene utilizzato in veicoli leggeri come le auto a due ruote e le piccole auto a quattro ruote. Questo tipo di pompa freno a circuito distribuisce la stessa quantità di forza frenante su tutte le ruote poiché contiene un solo cilindro.
  • Pompa freno tandem o doppio circuito– Nel nome si intende che esistono più circuiti di pompe freno che servono per gli impianti frenanti. Il circuito tandem può essere utilizzato dove è richiesto un sistema di frenatura indipendente per le ruote anteriori e posteriori. Viene utilizzato in quasi tutte le auto per la sua maggiore efficienza. Questo è anche un design più sicuro per il sistema frenante del veicolo.

Parti del cilindro principale

Una pompa freno a circuito singolo è composta da molte parti. Studieremo su di loro nella descrizione fornita di seguito-

Serbatoio

Il serbatoio immagazzina il liquido dei freni. È il fluido idraulico utilizzato nel sistema frenante. Il serbatoio è generalmente costituito da plastica.

Cilindro

Questo funge da alloggiamento per il pistone. All'interno del cilindro avviene il movimento del pistone. Il materiale utilizzato per realizzare il cilindro è ghisa e alluminio. Il cilindro è collegato al serbatoio tramite la sua valvola di ingresso e alle linee frenanti tramite l'ausilio di valvole di scarico.

Pistone

Il pistone è la parte principale che esercita la forza sul liquido frenante. Quando il pedale del freno si muove, il pistone esegue un movimento alternativo grazie al quale viene generata la forza idraulica. Questa forza viene quindi convertita in forza meccanica.

Torna la primavera

È comunemente noto che l'energia potenziale viene immagazzinata all'interno di una molla quando questa viene deformata dalla sua forma originale. Questa energia potenziale aiuta la molla a ritornare alla sua forma originale. In cilindro principale inoltre, la molla di ritorno viene utilizzata per riportare il pedale e il pistone del freno nella posizione originale.

Valve

La valvola è la porzione di uscita attraverso la quale è collegata la linea di frenatura. IL liquido dei freni viene compresso e passa ulteriormente alla pinza attraverso questa valvola.

Funzionamento di una pompa freno a circuito singolo

Studieremo brevemente il funzionamento della pompa freno a circuito singolo. Quando i freni non vengono applicati, il liquido dei freni non entra nelle linee dei freni.

Il liquido dei freni entra nella camera di compressione non appena vengono azionati i freni. Questo fluido viene compresso a causa del movimento del pistone. Il liquido frenante, dopo aver raggiunto una certa pressione compressa, viene rilasciato alle linee frenanti grazie alle quali vengono applicati i freni per arrestare il veicolo.

Funzionamento di una pompa freno a circuito tandem

Il funzionamento della pompa freno a circuito tandem e della pompa freno a circuito singolo è sostanzialmente simile. L'unica differenza tra i due è che nel circuito tandem viene utilizzato più di un cilindro per il circuito frenante.

Nel circuito tandem, dopo l'attivazione del circuito primario viene attivato il circuito secondario. La pressione frenante dal primo circuito viene trasferita al secondo circuito. In questo modo la pompa freno del circuito tandem applica la forza frenante da più di un cilindro. È un design più sicuro per i sistemi frenanti nei veicoli.

Applicazioni della pompa freno a circuito singolo

Come suggerisce il nome, per l'applicazione di frenatura nella pompa freno a circuito singolo viene utilizzato un solo cilindro. Viene utilizzato per veicoli leggeri.

Le applicazioni di una pompa freno a circuito singolo sono:

  • Viene utilizzato nei sistemi frenanti delle due ruote come Bajaj, TVS e Apache ecc.
  • Viene utilizzato anche nei sistemi frenanti di vari risciò elettrici leggeri.

Applicazioni della pompa freno a circuito tandem

La pompa freno del circuito tandem utilizza più di un cilindro per il sistema frenante.

Le applicazioni di una pompa freno a circuito tandem sono-

  • È comunemente utilizzato in tutti i tipi di automobili a quattro ruote dotate di sistemi di frenatura idraulica.
  • Utilizzato nei veicoli pesanti perché fornisce un'applicazione di frenata più sicura rispetto alla pompa freno a circuito singolo.