UKA
AD HAMULCOWY
Hamulce słu\
ą do zatrzymywania jadącego samochodu, zmniejszania jego prędkości jazdy
oraz do unieruchamiania go na postoju. Silnik przetwarza energię cieplną w energię
mechaniczną, która jest wykorzystywana do napędu samochodu. Hamulce działają na
zasadzie odwrotnej, tzn. w celu zatrzymania pojazdu przekształcają jego energię kinetyczną
na energię cieplną. Efekt hamowania powstaje w wyniku zjawiska tarcia nieruchomego
elementu ciernego do obracającej się tarczy (lub bębna), połączonej z kołem jezdnym.
Element cierny jest dociskany do tarczy wskutek oddziaływania kierowcy na pedał hamulca.
Skuteczność hamowania określana drogą hamowania, mierzoną od chwili naciśnięcia
pedału hamulca do całkowitego zatrzymania pojazdu, zale\
y od stanu układu hamulcowego
oraz od przyczepności kół do nawierzchni drogi.
Zasada działania hydraulicznego układu hamulcowego:
Ka\
dy samochód jest wyposa\
ony w co najmniej dwa układy hamulcowe uruchamiane z
miejsca kierowcy i działające niezale\
nie od siebie. Są to hamulec roboczy działający na
wszystkie koła pojazdu oraz hamulec awaryjny działający na koła jednej osi (zwykle osi
tylnej). Hamulec roboczy jest u\
ywany przez kierowcę do kontrolowania prędkości jazdy
samochodu oraz jego zatrzymywania. Hamulec awaryjny jest przeznaczony do
zatrzymywania pojazdu w razie awarii hamulca roboczego i pełni rolę hamulca postojowego,
umo\
liwiającego unieruchomienie pojazdu na wzniesieniu.
Hamulec roboczy jest uruchamiany hydraulicznie, chocia\
istnieją ju\
układy włączane w
sposób elektrohydrauliczny. Przeło\
enie hydrauliczne (czyli stosunek średnic cylinderków
przy kołach tłoczka pompy hamulcowej do średnic) przekształca małą siłę nacisku nogi
kierowcy na pedał na du\
ą siłę hamowania ka\
dego koła. Hamulec awaryjny jest
uruchamiany mechanicznie lub elektromechanicznie. Ze względów bezpieczeństwa ka\
dy
układ hamulcowy roboczy musi mieć dwa obwody przenoszenia siły sterującej hamulca kół .
Je\
eli jeden z obwodów przestanie działać, na przykład w skutek pęknięcia przewodu
hamulcowego, drugi obwód musi zapewnić skuteczne działanie hamulców. Najczęściej
spotykanym podziałem obwodów jest podział diagonalny (po przekątnej), kiedy ka\
dy obwód
zasilany z osobnej sekcji tłoczącej pompy hamulcowej działa na jedno koło przednie i jedno,
poło\
one po przekątnej, koło tylne. Mo\
na spotkać równie\
inne podziały obwodów między
koła, na przykład jeden obwód działa na koła przednie, a drugi na koła tylne.
Korektor siły hamowania
Mechanizm wspomagania hamulców  serwo
kół tylnych
Zbiorniczek płynu
hamulcowego
Pedał
hamulca
Pompa
hamulcowa
Szczęki
hamulca
bębnowego
Tarcza hamulca
Zacisk hamulca
tarczowego z
klockiem
Podczas hamowania oś przednia jest bardziej docią\
ana od osi tylnej. Tym samym koła
przednie mogą być hamowane silniej ni\
koła tylne. Gdyby w samochodzie występował
równy podział sił hamowania między osie, to koła tylne byłyby blokowane zbyt wcześnie.
Pogorszyłoby to stateczność pojazdu i mogło spowodować jego poślizg. Temu zjawisku
przeciwdziała urządzenie, nazywane korektorem siły hamowania kół tylnych, które ogranicza
wzrost ciśnienia płynu w hamulcach kół tylnych w porównaniu z hamulcami kół przednich.
Korektory mogą być sterowane obcią\
eniem osi, opóz
nieniem pojazdu lub stanowić zawór
ograniczający siłę hamowania w sposób zadany. W samochodach z układem ABS, układ
hamulcowy mo\
e być wyposa\
ony w elektroniczny korektor siły hamowania, który działa ju\

przy lekkim hamowaniu. Elektronika pozwala dostosować rozdział siły hamowania dokładnie
do stanu obcią\
enia i załadunku pojazdu, aby uzyskać mo\
liwe najlepszą stabilność jazdy i
siły boczne.
Elementy układu hamulcowego
Układ hamulcowy hamulca roboczego składa się z pedału, pompy hamulcowej, przewodów
sztywnych i elastycznych, urządzenia wspomagającego (tzw. serwa) oraz hamulców
tarczowych kół przednich i hamulców bębnowych lub tarczowych kół tylnych (patrz rysunek
na poprzedniej stronie). Układ hydrauliczny jest podzielony na dwa niezale\
ne obwody.
Dzięki temu w razie uszkodzenia jednego z obwodów (na przykład wskutek nieszczelności)
działają hamulce drugiego obwodu. Ciśnienie w obu obwodach jest wytwarzane w pompie
hamulcowej po wciśnięciu przez kierowcę pedału hamulca. Ciśnienie to jest doprowadzane
przewodami do zacisków (hamulce tarczowe) lub rozpieraczy hydraulicznych (hamulce
bębnowe) przy kołach pojazdu.
W hamulcach tarczowych (rysunek dolny lewy) siła hamowania powstaje w wyniku
dociskania klocków hamulcowych (nazywanych równie\
wkładkami ciernymi) do powierzchni
tarczy hamulcowej, przykręconej do piasty koła. Powstająca siła tarcia zatrzymuje
obracające się koło.
W hamulcach bębnowych (rysunek górny prawy) siła hamowania powstaje w wyniku
dociskania szczęk zaopatrzonych w specjalne okładziny do bębna, który obraca się wraz z
kołem.
Hamulce awaryjny jest uruchamiany przez kierowcę dz
wignią ręczną poprzez układ linek i
działa na koła tylne. W przypadku hamulców tarczowych na osi tylnej, hamulec awaryjny
działa na szczęki dodatkowego hamulca bębnowego. Ten dodatkowy hamulec jest
konieczny, poniewa\
hamulec tarczowy nie spełnia skutecznie roli hamulca awaryjnego. W
nowocześniejszych rozwiązaniach hamulec jest uruchamiany elektrycznie.
Zbiorniczek płynu hamulcowego znajduje się w komorze
silnika i zasila cały układ hamulcowy. Zbyt niski poziom płynu
hamulcowego w zbiorniczku jest sygnalizowany lampką
kontrolną w zestawie wskaz
ników.
Urządzenie wspomagające hamulców (rys. poni\
ej) magazynuje część podciśnienia, która
w silnikach benzynowych powstaje w fazie ssania. Podciśnienie to wzmacnia póz
niej
poprzez zawór siłę oddziaływania pedału hamulca. W silnikach wysokoprę\
nych
podciśnienie dla urządzenia wspomagającego hamulce jest wytwarzane w pompie
podciśnieniowej napędzanej wałkiem rozrządu.
Hamulce tarczowe
Hamulec tarczowy składa się z \
eliwnej tarczy hamulcowej, która obraca się wraz z kołem
jezdnym oraz zacisku. Oprawa zacisku jest przymocowana do zwrotnicy przedniego koła
lub do belki osi tylnej. Do oprawy są wło\
one klocki hamulcowe (nazywane równie\

wkładkami ciernymi). Ka\
dy klocek posiada na swojej zewnętrznej powierzchni rowek
wskazujący grubość materiału ciernego. Dno rowka oznacza minimalną dopuszczalną
grubość, co znacznie ułatwia kontrolę zu\
ycia klocków. Innym sposobem kontroli zu\
ycia
klocków jest zastosowanie czujników elektrycznych przy klocku (rys. na następnej stronie).
Kiedy materiał cierny osiągnie minimalną dopuszczalną grubość, dochodzi do przerwania lub
do zwarcia obwodu czujnika (zale\
nie od wersji układu) i zaświecenia lampki ostrzegawczej
w zestawie wskaz
ników.
Pomiędzy klockami obraca się tarcza hamulcowa. Siła hamowania powstaje w wyniku tarcia
klocków o powierzchnię tarczy. Klocki są dociskane do tarczy tłokami prowadzonymi w
zacisku. W celu odpowietrzenia układu hamulcowego, ka\
dy zacisk jest zaopatrzony w
specjalną gwintowaną końcówkę, nazywaną odpowietrznikiem. Ze względu na sposób
zamocowania zacisku rozró\
nia się hamulce o zacisku nieruchomym oraz hamulce o
zacisku pływającym.
Hamulce o zacisku nieruchomym
Zacisk jest wyposa\
ony w dwa tłoki, które podczas hamowania są dociskane przez płyn
hamulcowy dopływający pod ciśnieniem z pompy hamulcowej. Ka\
dy z tłoków jest
uszczelniony w cylindrze uszczelniaczem i chroniony osłonami przeciwpyłowymi przed
zanieczyszczeniami, wilgocią i pyłem powstającym podczas ścierania wkładek. Po
zwolnieniu pedału hamulcowa ciśnienie płynu w przewodach zanika i tłoki cofają się do
poło\
enia wyjściowego pod wpływem sił sprę\
ystości uprzednio odkształconych
uszczelniaczy. Klocki hamulcowe przestają stykać się z tarczą hamulcową. Hamulce
samochodów z silnikami o du\
ej mocy mogą być wyposa\
one w zaciski czterotłokowe.
Hamulce o zacisku pływającym
Zacisk jest wyposa\
ony w jeden tłok, który znajduje się po zewnętrznej stronie tarczy
hamulcowa. Oprawa zacisku przemieszcza się po prowadnicach wspornika przykręconego
do zwrotnicy (lub osi tylnej). Ciśnienie wytworzone w pompie hamulcowej popycha tłok, który
dociska klocek do tarczy. Jednocześnie takie samo ciśnienie działa na dno cylindra, jako siła
reakcji. Powoduje to przesunięcie się oprawy zacisku w przeciwną stronę do ruchu tłoka i
dociśnięcie do tarczy drugiego klocka, znajdującego się po stronie wewnętrznej tarczy. Po
zwolnieniu pedału hamulcowa tłok powraca w poło\
enie wyjściowe w sposób wy\
ej opisany.
Rozró\
nia się tarcze hamulcowe pełne oraz wentylowane, które mogą być omywane
powietrzem z zewnątrz i od wewnątrz przez kanały. Dzięki temu tarcze wentylowane
schładzają się szybciej i mogą być bardziej obcią\
ane cieplnie w czasie hamowania.
Wentylowane tarcze hamulcowe umieszcza się głównie w kołach przednich.
Hamulce bębnowe
W hamulcach typu bębnowego siła hamowania powstaje w wyniku tarcia wywołanego
naciskiem przesuwnych szczęk hamulcowych na wewnętrzną powierzchnię bębna
obracającego się wraz z kołem. Ruch szczęk jest wywoływany działaniem rozpieracza
hydraulicznego, nazywanego potocznie cylinderkiem hamulcowym. Kiedy ciśnienie płynu
hamulcowego wytworzone w pompie hamulcowej zaczyna działać na tłoczki w cylinderku, te
przesuwają się w kierunku szczęk, dociskając do bębna. Końce szczęk po stronie przeciwnej
do rozpieracza są oparte na podporze zamocowanej do tarczy nośnej, która stanowi
jednocześnie osłonę hamulca. W hamulcach przednich tarcza nośna jest przykręcana do
zwrotnicy, natomiast w hamulcach tylnych do wahacza osi tylnej lub do pochwy tylnego
mostu. Kiedy ustaje nacisk nogi na pedał hamulca, dwie sprę\
yny ściągają szczęki do
poło\
enia wyjściowego. W celu odpowietrzenia układu hamulcowego, ka\
dy rozpieracz jest
zaopatrzony w specjalną gwintowaną końcówkę, nazywaną odpowietrznikiem. Szczęki są
wykonane ze stali i mają przyklejone lub przynitowane okładziny cierne. Skład surowcowy
okładzin jest ró\
ny, zale\
nie od producenta szczęk.
Hamulce bębnowe są wyposa\
one w mechanizm regulujący odstęp pomiędzy okładzinami a
bębnem hamulcowym (pokazany strzałką na rys. powy\
ej). Jest to konieczne, poniewa\

okładziny ulegają zu\
yciu, co powoduje wzrost luzu między szczęką i bębnem, a w efekcie
zwiększenie skoku pedału hamulca. W obecnych konstrukcjach hamulców regulacja ta jest
realizowana w sposób automatyczny, w trakcie hamowania podczas jazdy do przodu, a w
niektórych, rzadziej spotykanych rozwiązaniach, podczas jazdy do tyłu.
Szczęki hamulca bębnowego mo\
na tak\
e uruchomić mechanicznie za pomocą linki i
dz
wigni, jako hamulec awaryjny.