Układ hamulcowy
Układ hamulcowy to
wszystkie elementy i układy
w pojeździe, których
przeznaczeniem jest jego
zatrzymanie. W
samochodzie wyróżniamy
dwa układy hamulcowe:
• podstawowy (roboczy)
- aktywowany i
obsługiwany prawą
nogą, jest to zwykle
układ hydrauliczny, jest
to układ jednostabilny.
• dodatkowy (awaryjny;
potocznie: ręczny) -
aktywowany ręcznie lub
lewą nogą, jest to zwykle
układ cięgien i dźwigni,
jest to układ
wielostabilny.
Układ hamulcowy jest najważniejszym układem bez
którego niemożliwe by było użytkowanie samochodów. Jak
sama nazwa wskazuje służy do hamowania pojazdu. We
współczesnych autach stosuje się wyłącznie hamulce
uruchamiane hydraulicznie. Głównymi częściami układu
hamulcowego są: pedał hamulca, pompa hamulcowa
przewody doprowadzające płyn hamulcowy do zacisku
oraz elementy hamujące. Wśród tych ostatnich można
wyróżnić tarcze hamulcowe (stosuje się je przeważnie na
osi przedniej pojazdu) lub hamulce bębnowe które hamują
oś tylną.
Hamulec służy do zmniejszania prędkości pojazdu
samochodowego lub do utrzymywania go w bezruchu .
Prawidłowość i skuteczność działania hamulców
decydują o sprawności oraz bezpieczeństwie ruchu
drogowego. Prawie we wszystkich krajach znalazło to
odzwierciedlenie w przepisach drogowych ,określających
wymagania co do własności i skuteczności działania
hamulców .
Ujmując ogólnie , zadaniem hamulców jest zmniejszenie
prędkości jazdy aż do jej całkowitego wytracenia wówczas
, gdy kierowca uzna za stosowne zatrzymać samochód .
Zależnie od sposobu pracy rozróżnia się następujące
mechanizmy hamulcowe:
* chwilowego działania - przystosowany do działania przez
krótki czas
z dużą skutecznością i powodujący gwałtowne opóźnienie
ruchu pojazdu , np. w niebezpiecznej sytuacji ,
* ciągłego działania - ( tzw. zwalniacz ) - przystosowany
do pracy przez dowolnie długi czas i powodujące
umiarkowane opóźnienie ruchu pojazdu , np. podczas
zjeżdżania po pochyłości ,
* postojowy - przystosowany do utrzymania w bezruchu
pojazdu na postoju przez nieograniczony czas , nawet na
drodze o dużym pochyleniu .
Hamulce tarczowe
Budowa i zasada działania hamulca tarczowego .
Po naciśnięciu pedału hamulca pompa tłoczy płyn
hamulcowy pod wysokim ciśnieniem. W wyniku tego tłok
znajdujący się w zacisku zostaje wypchnięty co powoduje
dociśnięcie klocków hamulcowych do tarczy, która obraca
się razem z kołem. W wyniku tarcia występującego
między tymi dwoma elementami samochód zwalnia aż w
końcu staje w miejscu. Klocki hamulcowe wykonane są z
materiału o bardzo wysokim współczynniku tarcia. W
wyniku występowania tego zjawiska zostaje wytworzona
bardzo duża ilość ciepła. Dlatego ważne jest aby hamulce
były dobrze chłodzone powietrzem. W tym celu
nowoczesne tarcze wykonywane są z bardzo
skomplikowanych materiałów co powoduje lepsze
odprowadzanie ciepła. Mogą być również wentylowane,
nawiercane oraz frezowane , lecz takie tarcze są
wykorzystywane w ekstremalnych warunkach np. w
sportach samochodowych.
Tarczowe mechanizmy hamulcowe
Tarczowy mechanizm hamulcowy różni się w zasadzie
od bębnowego tylko tym , że funkcję bębna spełnia
sztywna tarcza .
Współpracujące ślizgowo z tarczą hamulca elementy
cierne są dociskane równolegle ( a nie promieniowo ,
jak w mechanizmie bębnowym ) do osi obrotu koła lub
wału . Tarczowy mechanizm hamulcowy może być
wykonany jako :
* mechanizm z tarczą wirującą : związana z kołem lub
wałem ,
tarcza cierna obraca się i jest hamowana przez
dociskanie
przesuwnych szczęk osadzonych w nieruchomej
obudowie ,
* mechanizm z tarczą nieruchomą : związana z kołem
lub wałem
obudowa obraca cię i jest hamowana dzięki dociskaniu
odpowiednich elementów ciernych do nieruchomej
tarczy ciernej
lub w skutek rozsuwania członów tarczy ciernej .
System - DUNLOP
Tarczowy mechanizm hamulcowy zakładany na koło
samochodu ,
na nieruchomą obudowę zaopatrzoną w dwa rozpieracze
hydrauliczne dwu tłoczkowe , umieszczone naprzeciw
siebie .
Podczas hamowania tłoczki rozpieraczy zbliżają się do
siebie
i za pośrednictwem płytek oraz okładzin zaciskają
wirującą
tarczę , związaną z piastą koła .
Tarczowy mechanizm hamulcowy koła samochodu
wykorzystuje
się często dodatkowo jako hamulec postojowy . W takim
przypadku obudowa zapatruje się w pomocniczy
mechanizm
zaciskowy , sterowany cięgłem i dźwignią ręczną przez
kierowcę .
System GIRLING
Tarczowe mechanizmy hamulcowe samochodowych kół
jezdnych,
produkowane według licencji DUNLOP , wyróżniają się
jedynie
drugorzędnymi szczegółami wykonania .
Na uwagę zasługuje podwojenie liczby cylindrów i
wkładek
ciernych , dzięki czemu promień działania wypadkowych
sił
tarcia jest większy , a więc większy jest moment
hamujący w porównaniu z równoważnym pod względem
czynnych powierzchni
tarcia rozwiązaniem z jedną parą wkładek .
Mechanizmy hamulcowe tego typu są stosowane w
licznych
samochodach europejskich m.in. w samochodzie Polski
Fiat 125P.
Mechanizm taki odznacza się lekkością konstrukcji i
nadaje
się do instalowania na dowolne koła jezdne .
Obudowa strzemienia jest nieruchoma , a obejma
zaciskowa
może być przesuwana na odpowiednim prowadniku
prostopadle
do płaszczyzny tarczy hamulcowej . Wskutek naporu
płynu
hamulcowego tłok dociska klocek cierni do tarczy , a
równoważna reakcja przesuwa w przeciwnym kierunku
obejmę
zacisku , wskutek czego drugi klocek cierny również jest
dociskany do tarczy hamulcowej .
Ruch powrotny tłoka po zwolnieniu pedału hamulca jest
ograniczony przez pierścień uszczelniający tłok ,
odkształcający
się wskutek różnicy ciśnień i oporów tarcia .
Konstrukcja mechanizmu hamulcowego tylnego różni się
od
konstrukcji mechanizmu hamulcowego przedniego
zastosowaniem
samoczynnego nastawnika luzu ( między klockami
ciernymi i tarczą ) oraz elementami umożliwiającymi
okresowe zaciskanie tarczy hamulcowej , tj. wykorzystanie
mechanizmu jako hamulca postojowego. Samoczynny
nastawnik luzu składa się z gwintowanego sworznia oraz
nakręcanej na nim tulejki odległościowej . Jeżeli wskutek
zużycia klocka ciernego luz miedzy czołem tulejki i dnem
tłoka zwiększy się , wtedy tulejka odległościowa
przekręcając się na sworzniu odpowiednio zmniejsza
nadmierny luz . Podczas wyłączania mechanizmu
hamulcowego rozprężające się sprężyny tarczowe
przemieszczają wzdłużnie sworzeń gwintowany , a tulejka
odległościowa poprzez łożysko toczne i pierścień oporowy
zmusza tłok do przesuwania się wraz ze sworzniem
gwintowanym .
System CHRYSLER
Tarczowy mechanizm hamulcowy ma obudowę ze stopu
lekkiego,
przymocowaną śrubami do piasty koła . Zewnętrzne
ścianki dwuczłonowej obudowy zaopatrzone są w żebra
usztywniające
i jednocześnie ułatwiające odpływ ciepła , wytwarzającego
się
podczas hamowania , do powietrza atmosferycznego .
Wewnątrz obudowy znajdują się dwie tarcze hamulcowe w
postaci sztywnych pierścieniowych płyt dociskowych ,
podtrzymywanych przez sprężyny i osadzonych na
nieruchomym wsporniku .Małe sprężyny śrubowe usiłują
zbliżyć do siebie tarcze hamulcowe .Pozostałe sprężyny
utrzymują tarcze hamulcowe w położeniu środkowym , a
jednocześnie tłumią drgania osiowe .
Na zewnętrznych ścianach tarcz hamulcowych naklejone
są segmenty okładzin ciernych . Wewnętrzne ścianki tarcz
hamulcowych mają wnęki na stalowe kule swobodne . Do
wewnętrznej tarczy hamulcowej przymocowane są dwa
rozpieracze hydrauliczne , których tłoczki współpracują z
występami zewnętrznej tarczy hamulcowej . Podczas
hamowania , wskutek wysuwania się popychaczy tłoczków
z cylinderków rozpieraczy , obie tarcze hamulcowe
przekręcają się
w przeciwnych kierunkach o pewien kąt , wówczas kule
swobodnie tocząc się po skośnych bieżniach rozsuwają
tarcze hamulcowe i dociskają ich okładziny do bieżni
obudowy .
Zalety i wady hamulców tarczowych
Zaleta ich jest doskonałe i pewne hamowanie oraz to, że
są optymalne dla trójkołowców o układzie kół 2-1.
Działanie ich jest proporcjonalne i zapewnia łagodne
hamowanie nawet w najtrudniejszych warunkach
pogodowych. Wadą jest również ich waga. Są one cięższe
od bębnowych. Istnieją lekkie wersje tarczówek, ale są
bardzo drogie.
Ostatnimi czasy hamulce tarczowe przeznaczone dla
rowerów przeżywają rozkwit. W przeszłości miały one złą
reputację ze względu na duży ciężar, hałaśliwość i brak
symetrii działania klocków. Teraz, dzięki nowym
technologiom, hamulce te są mniejsze, mocniejsze i
cichsze.
