O sistema de freio automotivo funciona em três teorias fundamentais: a Lei de Pascal, a alavancagem ea fricção. Quando todos os três destas teorias são aplicadas, podemos começar a entender o carro brakes.Pascal 's ofertas de Direito com a maneira como os fluidos agem em um sistema hidráulico fechado. Sem este sistema hidráulico fechado, sem pressão pode ser desenvolvida no sistema de travagem. Archimedes ampliou o nosso conhecimento dos princípios de uso de alavancagem para fazer o trabalho no 400s BC Sem aplicar estes princípios, força suficiente não pode ser aplicada ao sistema para fazer o trabalho, em primeiro lugar. Princípios de atrito e termodinâmica nos permitem determinar os materiais adequados para uso em uma pastilha de freio ou sapato e projetar o sistema como um todo para operar na faixa de temperatura utilizável. A lei de Pascal Lei

de Pascal que, porque os fluidos são praticamente não compressível, qualquer força aplicada ao sistema hidráulico fechado será sentida de forma igual e instantaneamente por todo o sistema. Ele passa a mostrar que quando uma força é aplicada a um cilindro de um sistema fechado, a saída é diretamente proporcional à razão entre a entrada para pistões de saída.

Se olharmos para a forma como os freios parar seu carro , torna-se evidente que as forças necessárias são muitas vezes a força que pode ser aplicada ao pedal do travão pelo condutor. Assim, ao projetar o sistema de freio, precisamos formas de multiplicar a força de motorista-aplicado. Uma das formas de fazer isso é o de aumentar o tamanho do êmbolo de saída, e neste caso, a pinça de pistão. Se um tamanho de pistão de entrada típica do cilindro mestre é de 1 polegada e um tamanho típico de pistão de saída é de 2 polegadas, dobramos a força de saída.

Agora para o lado negativo. Também pistão viagem dupla no lado da entrada quando dobrar a produção tamanho do pistão. Isto significa que se o êmbolo de entrada é metade do tamanho da saída, em seguida, a entrada deve percorrer o dobro da distância, para compensar o volume adicionado por trás da saída.

Assim, é um trade-off. Podemos multiplicar a força que o controlador aplica-se ao sistema através do aumento do tamanho do êmbolo de saída. Mas quando fazemos isso, nós também aumentar o curso do pedal. O processo de design está em um delicado equilíbrio aqui.
Leverage

Nós aumentamos a força de entrada do motorista, mas não é o suficiente. Precisamos de uma outra maneira de aumentar essa força. Alavancagem é usado para fazer isso. A alavanca e ponto de apoio é uma máquina simples que aumenta a força de saída por negociá-lo para longe.

O uso de alavancagem para aumentar a força de entrada motorista está no conjunto de freio pedal em si. Este conjunto de alavanca do tipo 2 nos dá uma proporção típica do pedal do travão 3 para 1. A distância entre o ponto de apoio para a extremidade de entrada é de 9 cm, e a distância entre o ponto de apoio para a extremidade de saída é de 3 polegadas. Como resultado, triplica esta razão a força de saída da força de entrada.

Por exemplo, se o motorista aplicou uma força de entrada de 100 quilos, a saída seria £ 300. Então, assim como com a Lei de Pascal, a saída é diretamente proporcional à entrada em relação ao produto.
Friction

Tudo isso nos leva à peça final do quebra-cabeça. O atrito pode ser definida como a resistência do movimento relativo a objectos em contacto uns com os outros. Trocando em miúdos, a quantidade de força necessária para deslizar um objeto sobre outro. Esta força varia de acordo com o peso e tipo de material. Alguns materiais pesar menos ou são, por natureza, mais liso.

Se pudermos entender o veículo em movimento a ser uma fonte de energia cinética, em seguida, para parar essa energia, é preciso convertê-lo em outro tipo de energia. A primeira lei da termodinâmica trata da conservação de energia e afirma que não pode acrescentar ou tirar de energia, só podemos converter de uma forma de energia para outra. No sistema de freio automotivo, fazemos isso através da conversão da energia cinética do veículo em movimento em energia térmica.

O material em uma sapata de freio ou uma almofada deve ser forte o suficiente para resistir ao desgaste, mas suave o suficiente para gerar um bom fricção. Um exemplo é começar com uma bola de bilhar esfregou em cima de uma mesa de vidro. Uma vez que ambos os objetos são difíceis, menos atrito é desenvolvido e menos calor é gerado. Que tal um bloco de borracha em um piso de concreto? Estamos chegando mais perto, mas o bloco de borracha vai vestir rapidamente. Um monte de atrito, mas nenhuma durabilidade.

É por isso que o material de atrito automotivo é um composto de materiais, incluindo carbono e bronze. O carbono é duro e tem boas características de desgaste, de bronze é macio e tem boa co-eficiente de características de atrito. Estes materiais permitem gerar conversão de energia máxima com boa durabilidade.
Conclusões Lei

de Pascal nos dá a capacidade de transmitir força para os componentes do freio e aumentar essa força. Alavancagem permite-nos um outro aumento na força aplicada, e fricção nos permite usar essa força para converter a energia cinética em energia térmica e retardar o veículo para baixo.
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