Визначення роботи механічного доповнюючого запобіжного гальма в умовах гідравлічної відмови: експериментальна оцінка при витоку рідини

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.354678

Ключові слова:

вторинне запобіжне гальмо, витік, час зупинки, поріг тиску, зона відмови

Анотація

Об’єктом дослідження є гідравлічна гальмівна система важких транспортних засобів в умовах прогресуючого витоку гальмівної рідини, з особливим акцентом на її вплив на гальмівну ефективність та поведінку при відмовах. Розглянута проблема полягає в втраті гальмівної ефективності через відмову гідравлічних гальм, спричинену витоком рідини, що знижує гідравлічний тиск і може призвести до повної відмови гальм.

У цьому дослідженні представлено конструкцію та експериментальний аналіз незалежного механічного вторинного запобіжного гальма на основі колісного затискача для гальмівних систем важких транспортних засобів. Експериментальна оцінка була проведена з використанням обертового випробувального стенду за різних умов навантаження. Результати показують, що відмова гальм сильно залежить від навантаження. При низькому навантаженні (5 Гц) повна відмова відбувається при витоку приблизно 70 мл та тиску 5 бар, тоді як при високому навантаженні (50 Гц) відмова відбувається лише при 25 мл та тиску 9,3 бар, що вказує на підвищену чутливість до витоків. Така поведінка пояснюється втратою гідравлічної рідини та стисливістю повітря, що потрапило в гальмівний контур, що запобігає досягненню тиску максимального рівня та зменшує ефективну передачу зусилля. При повній гідравлічній відмові вторинне запобіжне гальмо здатне зупинити обертання колеса за всіх випробуваних умов; однак, час зупинки довший, сягаючи 6,5 с порівняно з 1,4–2,9 с для основного гальма. Ці результати демонструють, що запропонована система забезпечує повністю незалежний безвідмовний гальмівний механізм, здатний підтримувати функціональність гальмування у разі відмови основної системи, тим самим вирішуючи проблему втрати ефективності гальмування в умовах гідравлічної відмови. Система може бути застосована в гальмівних системах важких транспортних засобів як рішення для зменшення ризиків у сценаріях відмови, особливо в умовах експлуатації з високим навантаженням, з потенціалом для подальшого розвитку, експериментального вдосконалення та впровадження в реальних транспортних засобах, включаючи інтеграцію зі стратегіями активації

Біографії авторів

Rolan Siregar, Darma Persada University

Doctor of Mechanical Engineering, Lecturer

Department of Mechanical Engineering

Asyari Asyari, Darma Persada University

Doctor of Mechanical Engineering, Lecturer

Department of Mechanical Engineering

Suzuki Syofian, Darma Persada University

Master of Information Engineering, Lecturer

Department of Information Engineering

Посилання

  1. Wang, Z., Yu, Q., Han, F., Shi, P. (2016). Research on a Brake Temperature Model of Heavy-Duty Trucks Braking on Long Downhill. Journal of Highway and Transportation Research and Development (English Edition), 10 (3), 90–96. https://doi.org/10.1061/jhtrcq.0000524
  2. Gang, W., Tian, C., ZhiPeng, L. (2023). Study on the influence of running parameters on the temperature field of disc brake on long downhill road. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, 238 (10-11), 3386–3398. https://doi.org/10.1177/09544070231177176
  3. Budhi, W. S., Utanaka, A., Wiryasuta, I. K. H., Widyastuti, H. (2024). Identifying Traffic Accident Trends and Black Spot Locations on National Road (A Case Study: Rogojampi-Kabat, Banyuwangi). Advances in Civil Engineering Materials, 683–695. https://doi.org/10.1007/978-981-97-0751-5_60
  4. Lu, Y., Wang, F., Zhang, G. (2020). Research on Brake Failure Control of Heavy Commercial Vehicles Based on Turning Conditions. 2020 4th CAA International Conference on Vehicular Control and Intelligence (CVCI), 395–400. https://doi.org/10.1109/cvci51460.2020.9338601
  5. Haq, M. T., Ampadu, V.-M. K., Ksaibati, K. (2023). An investigation of brake failure related crashes and injury severity on mountainous roadways in Wyoming. Journal of Safety Research, 84, 7–17. https://doi.org/10.1016/j.jsr.2022.10.003
  6. Wang, F., Lu, Y., Li, H. (2022). Heavy-Duty Vehicle Braking Stability Control and HIL Verification for Improving Traffic Safety. Journal of Advanced Transportation, 2022, 1–27. https://doi.org/10.1155/2022/5680599
  7. Umaras, E., Barari, A., Tsuzuki, M. S. G. (2021). Heavy Vehicles Brake Drums – An Accurate Evaluation on Thermal Loads in Severe Service Conditions. International Journal of Automotive Technology, 22 (2), 371–382. https://doi.org/10.1007/s12239-021-0035-1
  8. Kosbe, P., Patil, P., Kulkarni, R. (2020). Fade and recovery characteristics of commercial disc brake friction materials: a case study. International Journal of Ambient Energy, 43 (1), 2446–2452. https://doi.org/10.1080/01430750.2020.1730959
  9. Hilden, M., Dietl, H. (2024). Improvements in brake fluid standardization to avoid noise & wear. 14th International Munich Chassis Symposium 2023, 425–437. https://doi.org/10.1007/978-3-662-70348-9_26
  10. Kawakami, A., Shikada, A., Miyao, K. (2000). Control method for brake vapor lock in automobiles. JSAE Review, 21 (1), 73–78. https://doi.org/10.1016/s0389-4304(99)00066-1
  11. Hui, Y., Liu, G., Zhang, Q., Zhang, Y., Zang, Y., Wang, S., Shi, R. (2023). Fading behavior and wear mechanisms of C/C–SiC brake disc during cyclic braking. Wear, 526-527, 204930. https://doi.org/10.1016/j.wear.2023.204930
  12. Zhang, P., Zhang, L., Fu, K., Wu, P., Cao, J., Shijia, C., Qu, X. (2019). Fade behaviour of copper-based brake pad during cyclic emergency braking at high speed and overload condition. Wear, 428-429, 10–23. https://doi.org/10.1016/j.wear.2019.01.126
  13. Zhang, Q., Liu, H., He, Z., Mo, J., Jin, W., Shen, M., Zhao, C. (2025). Impact of initial braking temperature on thermal-induced brake fade during long-downhill operations. Engineering Failure Analysis, 167, 109077. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2024.109077
  14. Vdovin, A., Gustafsson, M., Sebben, S. (2018). A coupled approach for vehicle brake cooling performance simulations. International Journal of Thermal Sciences, 132, 257–266. https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2018.05.016
  15. Peng, D., Tan, G., Tang, J., Guo, X. (2021). Design and Optimization of Forced-Air Cooling System for Commercial Vehicle Brake System. SAE International Journal of Commercial Vehicles, 15 (1), 15–25. https://doi.org/10.4271/02-14-04-0031
  16. Adamowicz, A., Grzes, P. (2011). Influence of convective cooling on a disc brake temperature distribution during repetitive braking. Applied Thermal Engineering, 31 (14-15), 2177–2185. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2011.05.016
  17. de Freitas, L. H., Roux, G. A. C. L. (2009). Exploiting R&D Databases for Efficient Product Design: Application to Brake Fluid Formulations. 10th International Symposium on Process Systems Engineering: Part A, 1161–1166. https://doi.org/10.1016/s1570-7946(09)70414-6
  18. Khamidullin, R. F., Bashkirtseva, N. Yu., Abdullin, A. I., Akhmetov, I. I. (2006). Polyethylene glycol monomethyl ethers as the main component of brake fluid. Russian Journal of Applied Chemistry, 79 (11), 1853–1856. https://doi.org/10.1134/s107042720611022x
  19. Zulhilmi, I. M., Peeie, M. H., Asyraf, S. M., Sollehudin, I. M., Ishak, I. M. (2020). Experimental Study on the Effect of Emergency Braking without Anti-Lock Braking System to Vehicle Dynamics Behaviour. International Journal of Automotive and Mechanical Engineering, 17 (2), 7832–7841. https://doi.org/10.15282/ijame.17.2.2020.02.0583
  20. Lai, F., Liu, J., Hu, Y. (2024). An Automatic Emergency Braking Control Method for Improving Ride Comfort. World Electric Vehicle Journal, 15 (6), 259. https://doi.org/10.3390/wevj15060259
  21. Kurhade, A. S., Tiwari, A. P., Wadkar, R. M., Kumar, S. (2017). Development of Secondary Braking System in Order Reduce Accidents Happening Due to Brake Failure. IJSRD - International Journal for Scientific Research & Development, 5 (10), 584–586. Available at: https://www.ijsrd.com/articles/IJSRDV5I100332.pdf
  22. Rancourt, D., Khazoom, C., Blanchette, C., Giraud, L., Lemire, J., St-Amant, Y. (2018). Wheel Chock Key Design Elements and Geometrical Profile for Truck Vehicle Restraint. SAE International Journal of Transportation Safety, 06 (1), 69–84. https://doi.org/10.4271/09-06-01-0006
  23. Adhitya, M., Siregar, R., Sumarsono, D. A., Nazaruddin, N., Heryana, G., Prasetyo, S., Zainuri, F. (2020). Experimental analysis in the test rig to detect temperature at the surface disc brake rotor using rubbing thermocouple. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (5 (104)), 6–11. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.191949
  24. Limpert, R. (2011). Brake Design and Safety, Third Edition R-398. SAE International. https://doi.org/10.4271/r-398
  25. Siregar, R., Adhitya, M., Sumarsono, D. A., Nazaruddin, N., Heryana, G., Prasetya, S., Zainuri, F. (2021). Optimization of temperature measurement on the bus drum brake as a basis for developing brake fault signals. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (1 (109)), 13–19. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.224907
  26. Bogomolov, V., Klimenko, V., Leontiev, D., Kuripka, O., Frolov, A., Don, Y. (2021). Features of adaptive brake control of the secondary brake system of a multi-axle vehicle. Automobile Transport, 48, 27–37. https://doi.org/10.30977/at.2219-8342.2021.48.0.27
Визначення роботи механічного доповнюючого запобіжного гальма в умовах гідравлічної відмови: експериментальна оцінка при витоку рідини

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-04-30

Як цитувати

Siregar, R., Asyari, A., & Syofian, S. (2026). Визначення роботи механічного доповнюючого запобіжного гальма в умовах гідравлічної відмови: експериментальна оцінка при витоку рідини. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(1 (140), 57–65. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.354678

Номер

Том 2 № 1 (140) (2026): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2026 Rolan Siregar, Asyari Asyari, Suzuki Syofian

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.