Jak działają hamulce?

W samochodzie jak w życiu. Jeżeli nie zadbamy o siebie, to nie będziemy mieli kondycji i podupadniemy na zdrowiu. Podobnie brak zainteresowania stanem technicznym auta może doprowadzić do jego awarii, a nawet spowodować niebezpieczeństwo dla naszego zdrowia i życia. Aby zrozumieć, co się z czym je, przedstawię pokrótce, jak działa układ, dzięki któremu zatrzymujemy coraz szybsze pojazdy.

Hamulce węglowo-ceramiczne w Audi R8 V10

Hamulce węglowo-ceramiczne w Audi R8 V10 (fot. Mariusz Zmysłowski)

Najbardziej powszechne są układy hamulcowe cierne. Zaliczają się do nich hamulce bębnowe oraz tarczowe. Ich konstrukcje znacznie się od siebie różnią, ale ze względu na lepsze odprowadzanie ciepła i lepszą wydajność te drugie powoli wypierają sprawdzoną, jednak nie tak dobrą technikę bębnową. Mimo różnic w budowie zasada działania hamulców jest taka sama. Głównym zadaniem jest wytworzenie siły hamującej (siły tarcia), która przeciwdziała siłom działającym na rozpędzony pojazd, co prowadzi do jego zatrzymania. Przeważnie taki układ hamulcowy składa się z następujących elementów (nie uwzględniając dodatkowych podzespołów systemu ABS):
• klocki hamulcowe,
• tarcze hamulcowe przymocowane na stałe do piasty koła,
• zaciski hamulcowe,
• sieć obwodowa, w której krąży płyn hamulcowy,
• korektor rozkładu siły hamowania,
• pompa hamulcowa,
• pedał hamulca.

Klocki hamulcowe (okładziny cierne) oraz tarcze hamulcowe

Klocki hamulcowe oraz tarcze są dobrze znane każdemu użytkownikowi. Należy je wymieniać, zanim całkowicie się zużyją, aby zapobiec wypadnięciu okładziny ciernej bądź hamowaniu jej metalową częścią. Mogłoby to doprowadzić do zniszczenia tarczy hamulcowej. Zakłada się, że tarcze powinno się zmieniać w momencie, kiedy ich grubość osiągnie minimalną wartość podaną przez producenta.

Okładziny cierne do hamulców tarczowych

Zaciski hamulcowe

W zaciskach umieszczone są między innymi tłoczki oraz okładziny cierne. Po naciśnięciu pedału hamulca w układzie przewodów wzrasta ciśnienie płynu hamulcowego, a klocki zostają dociśnięte do tarczy. Dostępne są jedno-, dwu-, cztero-, a nawet sześciotłoczkowe zaciski. Ich liczba jest zależna od przeznaczenia pojazdu. W samochodach przeważnie spotyka się hamulce jednotłoczkowe na tylnej osi oraz dwutłoczkowe na przedniej. Często też zaciski pełnią funkcję reprezentacyjną. Większość młodych kierowców chciałaby, żeby znajdował się na nich napis z logo np. kultowej firmy Brembo, obowiązkowo w kolorze czerwonym.

Hamulce tarczowe w Audi RS5 Cabrio

Hamulce bębnowe

Większość współczesnych samochodów wyposażana jest już w hamulce tarczowe. Jednak w przypadku małych pojazdów zdarza się jeszcze rozwiązanie bębnowe na tylnej osi. Zasada ich działania polega na rozpieraniu na zewnątrz szczęk umieszczonych wewnątrz bębna po naciśnięciu pedału hamulca. Obracają się one o niewielki kąt w stosunku do mocowań. Dlatego dochodzi do styku powierzchni ciernych bębna i szczęk. Dzięki występowaniu samowzmocnienia w niektórych konstrukcjach układu hamulcowego zbędne było stosowanie podciśnieniowego układu wspomagającego.

W hamulcach bębnowych zazwyczaj spotyka się hydrauliczny rozpieracz szczęk. Jego rolę odgrywa niewielki cylinderek z płynem hamulcowym. Jego skrajne powierzchnie przesuwają się pod wypływem zwiększającego się ciśnienia, które jest wywoływane przez wciśnięcie pedału hamulca.

Hamulce bębnowe

Zobacz również: Goodyear - konferencja

Płyn hamulcowy a sieć rozprowadzająca

W zamkniętej sieci obwodowej krąży nieściśliwa higroskopijna ciecz, która pod wpływem zwiększającego się ciśnienia napiera na cylinderki zacisków. Dzięki temu dochodzi do dociskania okładzin ciernych do tarczy hamulcowej, co rozpoczyna proces hamowania.

Korektor rozkładu sił hamowania

W celu odpowiedniego rozłożenia siły hamowania na wszystkie cztery koła w pojazdach stosuje się korektor ich rozkładu. W samochodach wyposażonych w taki mechanizm układ hamulcowy ma charakter dwuobwodowy. To znaczy, że koło lewe tylne i prawe przednie połączone są jednym układem, a koło prawe tylne i lewe przednie mają oddzielną sieć (w obu krąży wcześniej wspomniany płyn hamulcowy). Jednak oba obwody zasilane są z tego samego korektora. To powoduje, że ciśnienie działające na tłoczki przy każdym kole jest takie samo. Rozwiązanie to jest swego rodzaju zabezpieczeniem przed awarią. Każdy element w aucie kiedyś się zepsuje. Gdyby oba koła przedniej osi (bądź tylnej) nagle utraciły zdolność hamowania, nietrudno byłoby o wypadek. Dzięki takiemu rozwiązaniu nawet jeśli uszkodzeniu ulegnie jeden z obwodów, auto wciąż będzie w stanie hamować obiema osiami. Co prawda tylko pojedynczym kołem, ale jest to z pewnością bezpieczniejsze i wydajniejsze.

Pompa hamulcowa

Pompa hamulcowa odpowiada za wytworzenie odpowiedniego ciśnienia w układzie. Dzięki temu wywierany jest odpowiedni nacisk na tłoczki w zaciskach hamulcowych, a co za tym idzie – okładziny dociskają się do tarcz hamulcowych. Pompa hamulcowa jest zbudowana między innymi z korpusu, sprężyny dociskowej, pierścieni uszczelniających, tłoka, cylinderka oraz wlotu i wylotu płynu hamulcowego.

Schemat układu hamulcowego

Jak działa układ hamulcowy?

Współczesne hydrauliczne układy hamulcowe wykorzystują prawo Pascala. Dzięki stałości ciśnienia w zamkniętym układzie hydraulicznym możliwe jest zwielokrotnienie siły nacisku na elementy robocze. Nacisk wywierany przez kierowcę na pedał hamulca powoduje, że w układzie powstaje ciśnienie cieczy (w naszym przypadku płynu hamulcowego), równomiernie działające na wszystkie ścianki cylindra/tłoczka. Zwielokrotniona siła umożliwia bezproblemowe dosunięcie okładzin ciernych do tarczy hamulcowej, wywołując tarcie.

Usterki, które mogą się przytrafić

Układ hamulcowy nie jest zbyt skomplikowany. Mimo to często występują jego awarie. Najczęściej zawodzi pompa rozdzielcza lub problem leży w przewodach hamulcowych. Przewody mogą parcieć (w przypadku starszych konstrukcji i przewodów gumowych) lub rdzewieć (przewody metalowe stosowane we współczesnych autach), w związku z czym warto je przejrzeć co jakiś czas. Lepiej nie dopuścić do wycieku płynu, ponieważ może to doprowadzić do zmniejszenia ciśnienia w układzie. W takiej sytuacji wciskając pedał hamulca, nie zauważymy żadnej reakcji.

Problemy sprawiają również tłoczki umieszczone w zaciskach, okładziny cierne oraz tarcze hamulcowe. Tłoczki mogą się zaciąć lub zatrzeć, co skutkuje nierównomiernym bądź wręcz znikomym dociskiem klocka hamulcowego do tarczy. Trudne warunki pracy oraz często dynamiczny styl jazdy mogą prowadzić do przegrzania się podzespołów. W takim przypadku konieczna jest wymiana tarcz oraz klocków na nowe, niezależnie od ich zużycia.

Często spotykanym problemem w przypadku hamulców tarczowych jest ich wyginanie się. Dzieje się tak, gdy hamujemy na wodzie (na przykład kałuży). Rozgrzane tarcze są gwałtownie chłodzone, co powoduje ich fałdowanie. Jest to wyczuwalne jako bicie kierownicy podczas hamowania.

Warto co jakiś czas robić przegląd instalacji, stanu podzespołów i sprawdzać, czy układ hamulcowy nie jest zapowietrzony. Jeżeli nie umiemy tego sami dobrze ocenić, można poprosić o pomoc mechanika w ASO bądź zaprzyjaźnionym zakładzie. Dzięki temu będziemy mieli pewność, że samochód, którym podróżujemy, nas nie zawiedzie.

Zobacz więcej artykułów z serii: Hamulce

Podziel się:

Przeczytaj także:

Także w kategorii Poradniki i mechanika:

Jak ustawić światła w samochodzie - poradnik Łożyska - jakie rodzaje i gdzie występują w samochodzie? Jak wybrać żarówki samochodowe Jak działa przepływomierz powietrza - poradnik Jaka będzie przyszłość motoryzacji? Jak odpowietrzyć układ hamulcowy - poradnik System OBD - transfer danych, kody błędów, podłączenie [cz.2] Jak działa ogrzewanie postojowe webasto? Jak wymienić wkład lusterka samochodowego – poradnik Jak polerować karoserię? Polerowanie Nissana 350Z System OBD - wprowadzenie [cz.1] Dlaczego warto wymieniać filtr kabinowy - poradnik Jak wymienić filtr powietrza – poradnik Mercedes 190 W201 - jazda youngtimerem [cz. 16]. Praca nad felgami Diesel na gaz? Tak, to możliwe! Jak dobrać wycieraczki? - poradnik Jak wybrać i zamontować hak holowniczy – poradnik Usterki w silniku ZS, które mogą się zdarzyć zimą... Opony z kolcami – budowa, przeznaczenie, gdzie można ich używać Jak holować przyczepę – poradnik Zimowe wyjazdy autem na narty - kompendium wiedzy [poradnik] Jak wybrać łańcuchy śniegowe - poradnik Jak przewozić zwierzęta w samochodzie - poradnik Jak wymienić klocki hamulcowe - poradnik

Popularne w tym tygodniu:

Czym grozi utrata samochodu z dokumentami? Problem dotyczy jednej czwartej kierowców Amerykańskie samochody, których nie kupisz w Polsce Zabezpieczenia fabryczne nie wystarczą. Pokazujemy sposób, jak ochronić auto przed korozją Pękanie sprężyn zawieszenia to plaga w starszych autach. Kierowcy nawet nie wiedzą o usterce Części samochodowe, za które nie warto przepłacać. Oszczędności będą natychmiastowe