Jakie są różne rodzaje układów hamulcowych i jak działają

tajniki tarcz, bębnów, butów i hydrauliki: jak hamulce zapewniają bezpieczeństwo.

Hamulce są tak samo ważne jak silnik w każdym samochodzie i są niezbędne do zapewnienia bezpieczeństwa podczas jazdy.
podstawowa zasada działania hamulców jest prosta: pobierają energię kinetyczną z poruszającego się pojazdu i przenoszą ją na energię cieplną poprzez tarcie, aby samochód zatrzymał się.
wszystkie hamulce działają na tej samej zasadzie, ale różne systemy osiągają to tarcie na różne sposoby.

istnieje wiele czynników, które będą decydować o tym, jaki rodzaj systemu ma twój samochód i jakich komponentów używa, ponieważ wszystkie systemy różnią się nieznacznie, ale oto systemy, które prawdopodobnie będzie miał twój samochód, jak działają i jakie będą kluczowe komponenty. Zrozumienie układu hamulcowego w samochodzie i układów hamulcowych w pojazdach może być kluczowe, więc czytaj dalej!

elementy układu hamulcowego

zanim przejdziemy do tego, jakiego typu systemów może używać samochód do hamowania, warto wspomnieć o kluczowych komponentach, zwłaszcza jeśli myślisz o naprawie lub wymianie części układu hamulcowego. Rodzaje części używanych przez układ hamulcowy często zależą od marki i modelu samochodu, prędkości, jakie może osiągnąć, ceny samochodu i wieku. Układ hamulcowy będzie używał bębna lub tarczy i będzie zawierał klocki hamulcowe.

hamulce bębnowe

hamulce bębnowe to najstarszy sposób na zatrzymanie samochodu. Bęben jest przymocowany do wnętrza koła, a wewnątrz znajdują się dwie podkładki odporne na ciepło. Po naciśnięciu pedału klocki wypychają się na zewnątrz i ściskają bęben, a bęben zatrzymuje koło. Tarcie między klockami a bębnem powoduje przeniesienie energii kinetycznej na energię cieplną.

tego typu hamulce były powszechnie stosowane w samochodach aż do lat 80. W miarę jak samochody stawały się coraz mocniejsze, hamulce bębnowe nie były w stanie ich zatrzymać. Stają się bardzo gorące w intensywnych warunkach częstego hamowania, a jeśli są zbyt gorące, nie mogą zmienić energii ruchu w ciepło i przestają działać. Po 1980 roku, wiele samochodów zaczęło używać hamulców tarczowych zamiast.

nie oznacza to jednak, że hamulce bębnowe w ogóle się nie zużywają. Nadal są odpowiednie i wykonują swoją pracę. Są one często używane do hamulców tylnych kół, ponieważ gdy samochód zatrzymuje, większość ciśnienia jest wywierana na przednie hamulce. Ponieważ hamulce bębnowe są tańsze w produkcji i prostsze w utrzymaniu, są często używane w samochodach klasy podstawowej lub tańszych modelach.

hamulce tarczowe

hamulce tarczowe są tym, co “zastąpiło” hamulce bębnowe jako najpopularniejszy wybór dla większości samochodów. Hamulce bębnowe wypychają się, a to nie tworzy tak dużego nacisku, jak ściskanie na kole. Eksperci zaprojektowali więc system, w którym coś jest ściskane, a nie prasowane. Odkryli również, że większa powierzchnia oznacza również większe tarcie i ma kluczowe znaczenie dla poprawy hamowania przy dużej intensywności. Połączenie szukania czegoś do ściśnięcia i chęci dużej powierzchni doprowadziło do przyjęcia hamulców tarczowych.

hamulec tarczowy jest mechanizmem spowalniającym lub zatrzymującym obrót koła przed jego ruchem. Hamulec tarczowy jest zwykle wykonany z żeliwa, ale w niektórych przypadkach jest również wykonany z kompozytów węglowych lub ceramicznych. Jest to związane z kołem i / lub osią. Aby zatrzymać koło, materiał cierny w postaci klocków hamulcowych jest wymuszany po obu stronach tarczy. Tarcie spowodowane Kołem tarczy spowolni lub zatrzyma się.

niektóre płyty mają modyfikacje, aby mieć pewność, że ostygną szybciej i pozostaną bardziej skuteczne. Często osiąga się to poprzez wpuszczanie powietrza, więc modyfikacje, takie jak otwór w środku, małe szczeliny Na zewnątrz lub płetwy, umożliwią dostęp powietrza do tarczy i ostatecznie oznaczą bardziej wydajny układ hamulcowy.

klocki hamulcowe

niezależnie od tego, czy jest to tarcza, czy Bęben, którego używa twój samochód, głównym elementem zawartym w tarczy lub bębnie jest klocek hamulcowy (czasami określany jako “klocek”). To one powodują tarcie. Wiele różnych materiałów jest używanych do klocków hamulcowych, ale niektóre typowe klocki mogą być organiczne (przy użyciu szkła, kevlaru, węgla itp.), ceramiczne, półmetaliczne lub całkowicie metaliczne. Wszystkie użyte materiały są zaprojektowane tak, aby pochłaniały jak najwięcej ciepła.

organiczne klocki hamulcowe są bardzo ciche i nie zużywają się, ale muszą być wymieniane częściej, ponieważ są zużyte.
klocki ceramiczne są również bardzo ciche, trwają długo i mają świetną zdolność hamowania, znacznie lepszą niż klocki organiczne.
półmetaliczne klocki przewyższają nawet pojemność klocków ceramicznych, ale ze względu na metalowe płatki w materiale syntetycznym bardziej zużywają tarczę, dzięki czemu Tarcza hamulcowa będzie musiała być częściej wymieniana.
wreszcie są w pełni metalowe klocki hamulcowe. Są to, co Samochody wyścigowe używać. Mają niesamowitą zdolność zatrzymywania, ale są hałaśliwe i zużywają dysk jak lody topniejące na słońcu. Twój samochód może zawierać syntetyczne lub ceramiczne klocki hamulcowe i są to zarówno dobre opcje do codziennej jazdy.

mechaniczne układy hamulcowe

hamulce mechaniczne były pierwszymi typami układów hamulcowych montowanymi w samochodach, gdy były produkowane seryjnie w XX wieku. Systemy te obejmowały szereg kół pasowych, kabli, krzywek i innych urządzeń w celu zastosowania tarcia do bębna hamulcowego i zatrzymania samochodu. Gdy pedał był wciśnięty, pociągał za linkę, “Przewód hamulcowy”, który z kolei zmuszał bęben do dociskania do koła i zatrzymywał samochód.

było wiele problemów z tymi układami hamulcowymi. Po pierwsze, wymagały one ogromnej konserwacji, ponieważ przewody hamulcowe i wszystkie inne ruchome części musiały być utrzymywane w idealnym stanie, aby hamulce działały. Gdy przewody hamulcowe znalazły się pod zbyt dużym ciśnieniem lub siła potrzebna do zatrzymania pojazdu była zbyt duża, mogły również łatwo się zatrzasnąć, co byłoby bardzo niebezpieczne. Systemy wymagały również konserwacji ze względu na ich precyzję; jeśli dźwignia była wyłączona lub napięcie przewodów nie było do końca prawidłowe, różne koła otrzymywały różne ciśnienia hamowania, co bardzo utrudniało kontrolę nad samochodem.

z powodu tych wszystkich problemów, pod koniec lat 50.w samochodach rzadko spotykano hamulce mechaniczne i zastąpiono je hamulcami hydraulicznymi.

mimo to większość samochodów nadal ma formę hamulców mechanicznych: Hamulca ręcznego. Oprócz głównych hamulców hydraulicznych, samochody często mają mechaniczny hamulec ręczny, który wykorzystuje dźwignię i ramię w bębnie hamulcowym, aby pomóc zatrzymać samochód. Są one obsługiwane przez kabel z dźwigni hamulca ręcznego wewnątrz samochodu. Zapadka na dźwigni hamulca ręcznego utrzymuje hamulec włączony po jego uruchomieniu. Przycisk wyłącza zapadkę i zwalnia dźwignię. Wszystkie samochody mają system hamulca ręcznego (czasami może być elektryczny, a nie mechaniczny), który działa na dwóch kołach – zwykle na tylnych kołach. Ten mechaniczny system ma na celu tylko zabezpieczenie samochodu podczas parkowania, a nie zatrzymanie go, więc odpowiedni jest system mechaniczny.

hydrauliczne układy hamulcowe

najczęstszym układem hamulcowym dla nowoczesnych samochodów jest hydrauliczny układ hamulcowy, a twój samochód prawie na pewno ma hamulce hydrauliczne. Samochody zwykle mają to we wszystkich czterech tygodniach, a układy hydrauliczne mogą używać tarczy hamulcowej lub bębna hamulcowego.

w przeciwieństwie do starszych mechanicznych układów hamulcowych, układy hydrauliczne wykorzystują płyn do wywierania nacisku na hamulce. Płyn hydrauliczny jest przechowywany w przewodach hamulcowych i służy do przenoszenia ciśnienia lub siły z pedału hamulca lub dźwigni hamulca, aby zatrzymać samochód. Płyn hamulcowy lub płyn hydrauliczny jest substancją nie ściśliwą, która może pracować w wysokich temperaturach i pod wysokim ciśnieniem.

w tego typu układzie hamulcowym siła mechaniczna pochodzi od kierowcy naciskającego na pedał hamulca. Siła ta następnie przepycha płyn hamulcowy przez przewody, a ponieważ nie jest ściśliwy, w kierunku układu hamulcowego. W urządzeniu znanym jako główny cylinder siła ta jest następnie przekształcana w Ciśnienie hydrauliczne, które jest wysyłane do zacisków hamulcowych lub Szczęk bębnowych (w zależności od rodzaju układu).

każdy zacisk hamulca ma szereg tłoków zawartych w nim (do 6), a ciśnienie hydrauliczne wymusza zacisk zacisku na tarczy lub bębnie. Klocki hamulcowe przymocowane do zacisku hamulcowego powodują tarcie, gdy ocierają się o tarczę hamulcową lub bęben, co ostatecznie zatrzymuje samochód.

są też pewne wyraźne zalety hydraulicznych układów hamulcowych.

po pierwsze, siła generowana w hydraulicznym układzie hamulcowym jest wyższa w porównaniu ze starszymi, mechanicznymi układami hamulcowymi, które były używane w samochodach. Są one dość prymitywne i polegają na dźwigniach, linkach lub krzywkach, które nie przenoszą tak dużej siły, jak hydrauliczne układy hamulcowe. Systemy mechaniczne mogą również tracić swoją skuteczność w miarę upływu czasu, gdy części robocze ulegają awarii.

prawdopodobieństwo pęknięcia hydraulicznych przewodów hamulcowych jest bardzo niskie i wymagają bardzo niewielkiej konserwacji, ponownie w przeciwieństwie do hamulców mechanicznych. Są one również niezwykle szybkie i reagują na pedał i wymaga bardzo małej siły przyłożonej do hamulców, aby wywierać nacisk na bębny lub tarcze.

ponieważ układ hydrauliczny ma znacznie mniej ruchomych części niż układ mechaniczny, zużycie tych części i wszelkie związane z tym lub wynikające z tego konserwacje są również zmniejszone. Dzięki temu system jest tańszy i bardziej niezawodny niż mechaniczny.
ponieważ systemy mechaniczne mogą również znacznie różnić się w konstrukcji i konstrukcji w zależności od samochodu, naprawy były często trudne. Układy hydrauliczne mają stosunkowo prostą konstrukcję i są łatwo montowane, co ułatwia konserwację.

układ hamulcowy serwo

często określane również jako hamulce wspomagane lub hamulec lub booster próżniowy, układ hamulcowy serwo jest zaprojektowany, aby dać dodatkową moc, aby zmniejszyć wysiłek potrzebny do uruchomienia hamulca i będzie działać w połączeniu z hamulcami hydraulicznymi.

serwo hamulca działa poprzez wytworzenie częściowej próżni, która następnie zwiększa siłę przyłożoną do głównego cylindra. W przypadku serwomechanizmu Hamulca Pedał Hamulca najpierw naciska przymocowany pręt, który następnie umożliwia przedostawanie się powietrza do wzmacniacza podczas zamykania podciśnienia. Następnie wzrasta ciśnienie na pręcie, który łączy się z prętem wewnątrz cylindra głównego.

serwo hamulca stało się bardziej powszechne w samochodach, ponieważ hamulce tarczowe zastąpiły hamulce bębnowe jako standardowe ustawienie w pojazdach. Hamulce tarczowe sprawiają, że samochody muszą mieć hamulce elektryczne, aby usunąć większość siły, którą kierowca musi wywierać, aby zatrzymać samochód.

wewnątrz układu serwo hamulca podciśnienie pomnaża siłę wywieraną przez kierowcę na pedał hamulca. Wygląd zewnętrzny serwomechanizmu hamulca to kanister zawierający membranę, zawór i zwykle wykonany jest z metalu. Do serwomechanizmu hamulca dołączony jest również zawór zwrotny, który ogranicza Kierunek powietrza na zewnątrz tylko w celu wyeliminowania ryzyka utraty funkcji hamulca podczas pracy samochodu.

jeśli podciśnienie ulegnie awarii, ponieważ silnik zatrzyma się, na przykład hamulce nadal działają, ponieważ istnieje normalne mechaniczne połączenie między pedałem a cylindrem głównym. Należy jednak wywierać na pedał hamulca znacznie większą siłę, aby je zastosować.

Den:

uśmiechnięty technik z dużym doświadczeniem w samouczkach wideo AUTODOC; nigdy nie widziany bez gogli; ścigający się BMW X5 E53; marzy o otrzymaniu złotego przycisku Play za zdobycie 1 000 000 subskrybentów na YouTube.