Por Leslie Wang, engenheira de suporte, Xangai
Dewesoft China

O sistema de freio é um sistema bastante complexo no veículo. Ele consiste em muitos componentes e peças, e qualquer falha menor de um componente pode causar a falha de todo o sistema.

Um cliente da Dewesoft, fabricante de freios de veículos na China, precisava verificar se um problema específico de freio era causado pelo desequilíbrio da pressão da linha de freio. Anteriormente, o cliente não executava esse tipo de solução de problemas. Agora, uma solução de medição Dewesoft, incluindo um sistema de aquisição de dados DEWE-43 com um sensor de pressão e software Dewesoft X, faz o trabalho.

Bus and DEWE-43A DAQ system for brake testing

De todos os sistemas que compõem um carro, o sistema de freio pode ser apenas o mais importante e vulnerável - ele garante a segurança básica ao dirigir. Esses sistemas contêm uma variedade de partes:

  • pastilhas de freio,
  • tambores de freio,
  • discos de freio,
  • pinças de freio,
  • sapatas de freio,
  • cilindros de roda,
  • placas de apoio,
  • cabos de freio,

que são todos acessórios consumíveis.

Problema - Desvio na frenagem

A maioria dos veículos motorizados possuem sistemas de freio hidráulico e as linhas de freio são mangueiras flexíveis que transferem a pressão do pé do motorista no pedal do freio para a força de parada. O fluido de freio é armazenado no cilindro mestre e é transferido do cilindro mestre para as pinças de freio através das linhas de freio quando o pedal do freio é pressionado. Essa pressão força as pinças a travar e, por sua vez, reduzir a velocidade e parar o veículo.

As linhas de freio são essenciais para manter o veículo seguro na estrada, se elas falharem ou não forem confiáveis, isso significa problemas sérios. Portanto, esse tipo de teste é geral na indústria de veículos.

Nosso cliente, um fabricante de componentes de freio para veículos, está fornecendo seus produtos para veículos comerciais e ônibus. Seus clientes refletiram que um ônibus que usava seus componentes de freio sempre desviava ao frear. Eles queriam verificar se um desequilíbrio na pressão da linha de freio causou o problema do freio ou se as pinças e discos de freio eram responsáveis ​​pela falha

A solução - Sistema de aquisição de dados DEWE-43A

Para solucionar o problema, o cliente usou uma solução Dewesoft para testar a pressão da linha do freio. O sistema de medição consiste no sistema de aquisição de dados DEWE-43A, software de aquisição de dados Dewesoft X, sensores de pressão de terceiros tipo WIKA S-10.

Brake test data acquisition system connection schemeFigura 1. Diagrama de conexão de medição e teste.

DEWE-43A é um sistema de aquisição de dados robusto e portátil. Ele pesa menos de um quilo e é pequeno o suficiente para caber em uma mão. A unidade é cortada de um bloco sólido de alumínio por CNC.

DEWE-43A DAQ system aluminium chassisO sistema DAQ DEWE-43 é fresado por CNC a partir de um bloco de alumínio sólido

O DEWE-43 possui 8 entradas analógicas universais, 8 entradas digitais / contador / codificador e duas entradas de barramento CAN de alta velocidade. Cada canal fornece energia para a excitação do sensor e cada canal, seja analógico, digital ou CAN, é sincronizado com precisão de microssegundos. Dewesoft X, o premiado software avançado de aquisição de dados, gravação de dados e análise de dados, está incluído com o hardware.

Com funcionalidade plug and play, o DEWE-43A é adequado para várias aplicações de aquisição de dados dinâmicos. Possui entradas analógicas universais e pode aceitar: sinais de tensão e ponte completa nativamente, bem como IEPE, carga, termopares, meia ponte, quarto de ponte, RTD, corrente, resistência e sinais LVDT com o uso de adaptadores DSI. A taxa de amostragem é de até 200 kS/s por canal, com ADC sigma-delta de 24 bits. Cada canal fornece energia para excitação do sensor.

DEWE-43A data acquisition system from DewesoftFigura 2. Sistema de aquisição de dados DEWE-43.

O software Dewesoft X para aquisição de dados (DAQ), gravação de dados e análise de dados estão incluídos nos sistemas de aquisição de dados Dewesoft.

Compactos e robustos, os transmissores de pressão WIKA S-10 são projetados para aplicações de medição de pressão industrial, incluindo hidráulica e pneumática, vácuo, medição de nível de líquido, controle de prensa, controle de compressor, proteção de bomba e outras operações de processamento e controle.

WIKA S-10 pressure sensor
Figura 3. Transmissor de pressão WIKA S-10.

O sensor de pressão usado é um sensor WIKA S-10 do tipo de 3 fios. Sua faixa de medição é de 0 ~ 150 bar, a saída é de 0 ~ 10 v, a temperatura média é -30 ~ +100 graus Celsius e a temperatura de operação é -20 ~ +80 graus Celsius.

DEWE-43 DAQ system test placed under bus in a repair shopFigura 4. O local de teste é o pátio de reparos do cliente e um DEWE-43 A com um laptop é colocado sob o ônibus.

Medições de pressão da linha de freio

Usando DEWE-43A com sensores de pressão para medir a pressão da linha de freio, obtém-se o valor da pressão e a curva de pressão da válvula principal e a câmara do freio da roda do carro.

Nesse caso, o cliente é limitado pelo número de sensores de pressão. Apenas quatro sensores de pressão estão disponíveis, o que significa que o sistema do eixo dianteiro e o sistema do eixo traseiro não podem ser medidos ao mesmo tempo. O sistema de eixo dianteiro foi escolhido para ser medido.

Um sensor de pressão é instalado na linha da válvula principal da cavidade superior. Dois outros sensores são instalados com acoplamentos em T na linha de pressão da câmara do freio dianteiro-direito e na câmara do freio dianteiro-esquerdo. Os cabos de medição conectam os sensores de pressão e a entrada analógica do DEWE-43A.

Por causa das condições de teste, o teste é estático, a pressão do enchimento da bomba mestre do freio é de cerca de 10 bar.

O freio é acionado, acionando o sistema de freio e a curva de pressão registrada. A curva é então analisada entre outros para estabelecer se a pressão de freio superior da câmara de freio direita e esquerda é igual e se o tempo da câmara de freio direita e esquerda é simultâneo. O software Dewesoft X DAQ é, neste caso, usado apenas para registrar os valores de pressão e curvas.

Pressure sensor installed in the brake chamber with tee couplingFigura 5. Sensor de pressão instalado na câmara do freio com acoplamento em T.

No software, dois canais estatísticos são adicionados para calcular o valor de pressão máxima de duas câmaras de freio. As câmaras do freio dianteiro-direito têm 4,38 bar e o dianteiro esquerdo tem 4,73 bar. Em seguida, ampliamos a parte do aumento de pressão e usamos o cursor duplo para ver a diferença de tempo entre a válvula principal da cavidade superior e o funcionamento da câmara do freio. Foi cerca de 55ms.

Desta forma, a curva registrada dos dados ajuda o cliente a encontrar o desvio de frenagem causado pelo desequilíbrio da pressão da linha de freio.

Pressure sensor installed in the upper cavity main valve with tee couplingFigura 6. Sensor de pressão instalado na válvula principal da cavidade superior com acoplamento em T.

Figura 7. A curva de pressão da válvula principal da cavidade superior e duas câmaras de freio.

Conclusão

Anteriormente, o cliente não realizava esse tipo de teste, mas o DEWE-43A, por ser um produto pequeno, flexível e fácil de usar, ajudou o cliente a obter novos insights valiosos.

Mais sistemas de aquisição de dados Dewesoft já foram usados pelo fabricante. Eles são conectados ou expandidos se mais canais forem necessários no futuro, quando o cliente pretende adicionar o módulo GPS e sensores de força do pedal.