Vilka är de olika typerna av bromssystem och hur fungerar de

ins och outs av skivor, trummor, skor och hydraulik: hur dina bromsar håller dig säker.

bromsar är lika viktiga som motorn för alla bilar och de är viktiga för att hålla dig säker när du kör.
grundprincipen för bromsar är enkel: de tar kinetisk energi från det rörliga fordonet och överför den till värmeenergi genom friktion för att få bilen att stanna.
alla bromsar följer samma princip, men olika system uppnår denna friktion på olika sätt.

det finns många faktorer som kommer att avgöra vilken typ av system din bil har och vilka komponenter den använder eftersom alla system varierar något, men här är de system som din bil sannolikt kommer att ha, hur de fungerar och vad de viktigaste komponenterna i dem sannolikt kommer att vara. Att förstå bromssystemet på en bil och bromssystem i fordon kan vara avgörande, så läs vidare!

bromssystemkomponenter

innan du går vidare till vilken typ av system en bil kan använda för att bromsa är det värt att nämna nyckelkomponenterna, särskilt om du funderar på att reparera eller byta ut bromssystemdelar. De typer av delar som ditt bromssystem använder beror ofta på bilens märke och modell, de hastigheter det kan uppnå, bilens pris och hur gammal den är. Ett bromssystem använder antingen en trumma eller en skiva och innehåller bromsbelägg.

trumbromsar

trumbromsar är det äldsta sättet att stoppa en bil. En trumma är fäst på insidan av hjulet och inuti finns två värmebeständiga dynor. När du trycker på pedalen trycker dynorna utåt och pressar trumman och trumman stannar hjulet. Friktionen som orsakas mellan dynorna och trumman gör att kinetisk energi överförs till värmeenergi.

dessa typer av bromsar användes vanligtvis på bilar fram till 1980-talet. När bilar började bli kraftfullare var trumbromsar inte upp till utmaningen att stoppa dem. De blir väldigt heta under intensiva förhållanden med frekvent bromsning och om de är för heta kan de inte ändra rörelsens energi till värme och de slutar fungera. Efter 1980-talet började många bilar använda skivbromsar istället.

Detta är dock inte att säga att trumbromsar inte används alls. De är fortfarande tillräckliga och de gör jobbet. De används ofta för bakhjulsbromsar, som när en bil stannar det mesta av trycket appliceras på frambromsarna. Eftersom trumbromsar är billigare att göra och enklare att underhålla, används de ofta på nybörjarbilar eller billigare modeller.

skivbromsar

skivbromsar är vad ‘ersättas’ trumbromsar som det mest populära valet för de flesta bilar. Trumbromsar trycker ut och detta skapar inte så mycket tryck som att klämma in på hjulet. Så experter utformade ett system där något pressas snarare än pressas. De upptäckte också att en större yta också innebär mer friktion och är avgörande för att förbättra bromsningen vid höga intensiteter. Kombinationen av att leta efter något att pressa och vilja ha hög yta ledde till att skivbromsar antogs.

en skivbroms är en mekanism för att bromsa eller stoppa rotationen av ett hjul från dess rörelse. En skivbroms är normalt gjord av gjutjärn, men i vissa fall är den också gjord av kol eller keramiska kompositer. Detta är kopplat till hjulet och/eller axeln. För att stoppa hjulet tvingas friktionsmaterial i form av bromsbelägg mot båda sidor av skivan. Friktion som orsakas på skivhjulet kommer att sakta eller stoppa.

vissa skivor har ändringar för att se till att de svalnar snabbare och förblir mer effektiva. Detta uppnås ofta genom att släppa in luft, så modifieringar som ett hål i mitten, små luckor runt utsidan eller fenor tillåter luft att komma åt skivan och i slutändan innebära ett effektivare bromssystem.

bromsbelägg

oavsett om det är en skiva eller en trumma som din bil använder, är huvudkomponenten som finns i skivan eller trumman en bromsbelägg (ibland kallad ‘sko’). Det är det som skapar friktionen. Många olika material används för bromsbelägg, men vissa vanliga kuddar kan vara antingen organiska (med glas, kevlar, kol etc.), keramik, halvmetall eller helt metallisk. Alla material som används är utformade för att absorbera så mycket värme som möjligt.

organiska bromsbelägg är väldigt tysta och sliter inte ner skivan, men de behöver bytas oftare eftersom de tenderar att bäras ner.
keramiska dynor är också väldigt tysta, håller länge och har en bra bromskapacitet, mycket bättre än organiska dynor.
Halvmetalliska dynor överträffar även kapaciteten hos keramiska dynor, men på grund av metallflingorna i syntetmaterialet sliter de ner skivan mer, så att bromsskivan måste bytas oftare.
slutligen finns det fullmetallbromsbelägg. Det här är vad racerbilar använder. De har en otrolig stoppkapacitet, men är bullriga och kommer att bära ner skivan som en glass som smälter i solen. Din bil kommer sannolikt att innehålla syntetiska eller keramiska bromsbelägg och dessa är båda bra val för daglig körning.

mekaniska bromssystem

mekaniska bromsar var de första av bromssystemtyperna installerade på bilar när de massproducerades på 20-talet. Dessa system involverade en serie remskivor, kablar, Kammar och andra enheter för att applicera friktion på bromstrumman och stoppa bilen. När pedalen var nedtryckt det skulle dra på en kabel, den ‘bromslinjen’, vilket i sin tur tvingade trumman att trycka på hjulet och föra bilen till ett stopp.

det fanns många problem med dessa bromssystem. För det första krävde de en enorm mängd underhåll eftersom bromsledningarna och alla andra rörliga delar måste hållas i perfekt skick för att bromsarna skulle fungera. När bromskablarna kom under för mycket tryck eller den kraft som krävdes för att stoppa fordonet var för stor, kunde de också snäppa lätt och det skulle vara mycket farligt. Systemen behövde också underhåll på grund av hur exakt de måste vara; om en spak var avstängd eller spänningen i ledningarna inte var helt rätt, skulle olika hjul få olika bromstryck, vilket gör bilen mycket svår att kontrollera.

på grund av alla dessa problem sågs i slutet av 1950-talet mekaniska bromsar sällan på bilar och de ersattes med hydrauliska bromsar.

med detta sagt har de flesta bilar fortfarande en form av mekaniska bromsar: handbromsen. Förutom att ha huvudhydrauliska bromsar har bilar ofta en mekanisk handbroms som använder en spak och en arm i bromstrumman för att stoppa bilen. De drivs av en kabel från handbromsspaken inuti bilen. En spärr på handbromsspaken håller bromsen på när den är applicerad. En tryckknapp kopplar ur spärren och frigör spaken. Alla bilar har ett handbromssystem (ibland kan det vara elektriskt inte mekaniskt) som verkar på två hjul – vanligtvis bakhjulen. Detta mekaniska system är egentligen bara tänkt att säkra bilen vid parkering snarare än att stoppa den, så ett mekaniskt system är lämpligt.

hydrauliska bromssystem

det vanligaste bromssystemet för moderna bilar är ett hydrauliskt bromssystem och din bil har nästan säkert hydrauliska bromsar. Bilar har vanligtvis detta på alla fyra veckorna och hydrauliska system kan antingen använda en bromsskiva eller en bromstrumma.

till skillnad från äldre mekaniska bromssystem använder hydrauliska system vätska för att utöva tryck på bromsarna. Hydraulvätska lagras i bromsledningar och används för att överföra tryck eller kraft från bromspedalen eller bromsspaken för att få bilen att stanna. Bromsvätska, eller hydraulvätska, är en icke-komprimerbar substans som kan fungera under höga temperaturer och högt tryck.

i denna typ av bromssystem kommer den mekaniska kraften från föraren som trycker på bromspedalen. Denna kraft skjuter sedan bromsvätskan genom linjerna och, eftersom den inte är komprimerbar, mot bromssystemet. I en anordning som kallas en huvudcylinder omvandlas denna kraft sedan till hydrauliskt tryck som skickas till bromsok eller trumskor (beroende på typ av system).

varje bromsok har en serie kolvar som finns i den (upp till 6) och det hydrauliska trycket tvingar bromsok att klämma fast på skivan eller trumman. Bromsbeläggen som är fästa vid bromsoket skapar friktion när de gnuggar mot bromsskivan eller trumman och det är det som i slutändan stoppar bilen.

det finns också några tydliga positiva effekter på hydrauliska bromssystem.

för det första är kraften som genereras i det hydrauliska bromssystemet högre jämfört med de äldre, mekaniska bromssystemen som brukade användas i bilar. Dessa är ganska primitiva och förlitar sig på spakar, kopplingar eller kammar, som inte överför så mycket av kraften som de hydrauliska bromssystemen. Mekaniska system kan också förlora sin effektivitet över tiden när arbetsdelarna bryts ner.

chansen att hydrauliska bromsledningar brister är mycket låg och de kräver mycket lite underhåll, igen i motsats till mekaniska bromsar. De är också otroligt snabba och lyhörda för pedalen och det kräver mycket liten kraft som appliceras på bromsarna för att utöva tryck på trummorna eller skivorna.

eftersom ett hydrauliskt system har mycket färre rörliga delar än ett mekaniskt system, minskar också slitage på dessa delar och eventuellt tillhörande eller resulterande underhåll. Detta gör systemet billigare och mer tillförlitligt än en mekanisk.
eftersom mekaniska system också kan skilja sig mycket i design och konstruktion från bil till bil, gjorde detta reparationer ofta knepiga. Hydrauliska system har en relativt enkel design och monteras enkelt, vilket underlättar underhållet.

Servobromssystem

ofta även kallad kraftassisterade bromsar, eller en broms-eller vakuumbooster, är ett servobromssystem utformat för att ge extra kraft för att minska den ansträngning som krävs för att applicera bromsen och kommer att fungera tillsammans med hydrauliska bromsar.

bromsservo fungerar genom att skapa ett partiellt vakuum, vilket sedan ökar kraften som appliceras på huvudcylindern. Med en bromsservo trycker bromspedalen först på en fäst stång, som sedan tillåter luft att komma in i booster medan vakuumet stängs. Trycket ökar sedan på stången som ansluter till en stång inuti huvudcylindern.

bromsservo har blivit vanligare i bilar eftersom skivbromsar har ersatt trumbromsar som standardinstallation i fordon. Skivbromsar gör det nödvändigt för bilar att ha kraftbromsar för att ta bort en majoritet av den kraft som en förare behöver utöva för att stoppa bilen.

inuti bromsservosystemet multiplicerar ett vakuum kraften som utövas av föraren på bromspedalen. Det yttre utseendet på en bromsservo är en kapsel som innehåller ett membran, en ventil och är vanligtvis konstruerad av metall. Ansluten till bromsservo är också en backventil, som begränsar luftens riktning utåt endast för att eliminera risken att förlora bromsfunktionen medan bilen är i drift.

om vakuumet misslyckas på grund av att motorn stannar, fungerar till exempel bromsarna fortfarande eftersom det finns en normal mekanisk länk mellan pedalen och huvudcylindern. Men mycket mer kraft måste utövas på bromspedalen för att applicera dem.

Den:

en smiley tekniker med massor av erfarenhet huvudrollen i AUTODOC video tutorials; aldrig sett utan sina glasögon; tävlingar hans BMW X5 E53; drömmar om att ta emot en guld Play-knappen för att få 1.000.000 abonnenter på YouTube.