Jak działają hamulce samochodowe i jak sprawdzić, kiedy się zepsują

Hamulce są najważniejsze dla Twojego pojazdu system bezpieczeństwa. W normalnych warunkach kierowca wywiera około 70 funtów siła na pedale hamulca (mniej więcej tyle samo wysiłku, ile potrzeba, aby ugryźć stek), aby szybko i w kontrolowany sposób zatrzymać tysiące funtów poruszającego się metalu i plastiku. Nieskazitelny układ hamulcowy ma absolutnie kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa kierowcy, pasażera i pieszych.

Czytaj dalej, aby dowiedzieć się, jak działa nowoczesny samochodowy układ hamulcowy i poznać niektóre z najczęstszych problemy z układem hamulcowym.

Jakie są rodzaje hamulców samochodowych?

• Wszystkie nowoczesne pojazdy są wyposażone w hamulce hydrauliczne. Hydrauliczne układy hamulcowe zwiększają ciśnienie i przenoszą płyn hamulcowy do zespołów hamulców kół. Zespoły hamulcowe (tarcza lub bęben) wykorzystują płyn pod ciśnieniem do nakładania materiału ciernego hamulca, który generuje tarcie potrzebne do hamowania.
• Hamulce przeciwblokujące wykorzystują czujniki prędkości kół, komputerowy moduł sterujący i siłownik elektrohydrauliczny, aby zapobiec blokowaniu się hydraulicznych układów hamulcowych podczas gwałtownego hamowania.
• Współpracując z hamulcami hydraulicznymi, pojazdy hybrydowe są wyposażone w regeneracyjny układ hamulcowy, który wykorzystuje elektryczny układ napędowy do początkowego spowolnienia samochodu. Hamulce hydrauliczne ostatecznie zatrzymują pojazd.
• Hamulce postojowe, niezależne od hydraulicznego lub regeneracyjnego układu hamulcowego, służą do załączania tylnych zespołów hamulcowych.

Jakie są główne części hydraulicznego układu hamulcowego?

Główny cylinder

Po naciśnięciu pedału hamulca linka hamulcowa (pręt) naciska na wewnętrzne uszczelki tłoka pompy hamulcowej, zwiększając ciśnienie i wtłaczając płyn hamulcowy do przewodów hamulcowych, zaciski hamulcowe i cylindry kół. Powoduje to, że klocki hamulcowe dociskają się do wirników i zmuszają klocki hamulcowe do dociskania na zewnątrz do bębnów hamulcowych.

Wspomaganie hamulców mocy

Wspomagacze hamulców pomagać kierowcom, zwielokrotniając siłę, jaką wywierają na pedał hamulca. Te wzmacniacze wykorzystują próżnię silnika, pompę elektryczną (silniki Diesla wytwarzają niewielkie lub żadne podciśnienie silnika) lub ciśnienie hydrauliczne (zwykle ciśnienie wspomaganie kierownicy pompa). Zwiększa to skuteczność hamowania, jednocześnie zmniejszając wysiłek pedałowania, czyniąc jazdę bezpieczniejszą i przyjemniejszą.

Przewody i węże hamulcowe

Wykonane z dwuściennej stali i wielowarstwowych mieszanek gumowo-syntetycznych przewody hamulcowe i węże przenoszą płyn pod ciśnieniem z pompy hamulcowej do zespołów kół hamulcowych.

Zespoły hamulca tarczowego

A hamulec tarczowy zespół składa się z zacisku hamulcowego, klocków hamulcowych, tarczy i elementów montażowych.

Zespoły hamulca bębnowego

A hamulec bębnowy zespół składa się z tarczy nośnej, cylindra koła, szczęk/okładziny hamulcowej, sprężyn dociskowych i naciągowych, bębna hamulcowego oraz automatycznego mechanizmu samohamowania.

Przełączniki hamulca

Nowoczesne układy hamulcowe obejmują przełącznik lampki ostrzegawczej hamulców, który informuje kierowcę, czy w pompie głównej jest mało płynu hamulcowego, czy też wystąpił problem z układem hamulcowym. Istnieje również lampka ostrzegawcza hamulca postojowego, która informuje, czy hamulec postojowy jest zaciągnięty.

Hamulec postojowy

Zaciągnięcie hamulca postojowego mechanicznie blokuje zespoły tylnego hamulca, aby utrzymać samochód nieruchomo podczas parkowania na wzniesieniu. Pomaga również zatrzymać pojazd z powodu awarii układu hydraulicznego.

Hamulce hydrauliczne hybrydy zawierają te same części, co standardowy hydrauliczny układ hamulcowy.

Jak działa układ hamulcowy?

Hydrauliczne układy hamulcowe przekształcają energię mechaniczną (kręcące się koła) w energię cieplną, przekształcając i wzmacniając siłę wywieraną na pedał hamulca. Pedał hamulca działa jak dźwignia. Wraz ze wspomaganiem hamulców znacznie zwielokrotnia siłę wywieraną na płyn hamulcowy w głównym cylindrze.

Główny cylinder zwiększa również ciśnienie płynu hamulcowego, a następnie przesyła płyn hamulcowy pod ciśnieniem przez przewody hamulcowe i węże do zacisków hamulcowych i cylindrów kół. Płyn pod ciśnieniem działa na tłok zacisku, wciskając klocki hamulców tarczowych do wewnątrz, dociskając klocki do tarcze hamulcowe.

W przypadku hamulców bębnowych cylindry kół przesuwają się na zewnątrz, dociskając klocki hamulcowe do bębna za pomocą klinowania, zakleszczania — podobnie jak działa hamulec rowerowy. Energia dociskania klocków do wirników i szczęk hamulcowych napierających na bębny generuje tarcie i ciepło. To tarcie cieplne, wraz z tarciem generowanym między oponą a nawierzchnią drogi, spowalnia obrót wirnika i osi (oraz kół), a ostatecznie zatrzymuje samochód.

W układzie hamulcowym z odzyskiem energii wciśnięcie pedału przyspieszenia lub wciśnięcie pedału hamulca powoduje, że elektryczny silnik napędowy samochodu hybrydowego obraca się do tyłu. Silnik napędowy obracający się do tyłu wywiera opór na koła i spowalnia samochód, a jednocześnie wytwarza energię elektryczną, która ładuje wysokonapięciowe akumulatory hybrydy. Podczas gdy hamowanie regeneracyjne zapewnia praktycznie całą początkową siłę hamowania, układ hydrauliczny włącza się podczas zatrzymywania paniki lub gwałtownego zatrzymywania się przy dużych prędkościach.

Oznaki, że układ hamulcowy nie działa prawidłowo

Szlifowanie (metal na metal), głośne hamulce

• Zużyte lub uszkodzone klocki hamulcowe lub szczęki (ewentualnie wbijanie się i nacinanie tarcz lub bębnów hamulcowych), lub klocek hamulcowy wskaźnik zużycia ociera się o wirnik.
• Zużyte, zardzewiałe, brakujące lub uszkodzone elementy hamulcowe, nadmierne gromadzenie się pyłu hamulcowego, nagromadzenie rdzy na wirnikach lub bębny lub kamień, rdza lub inny obcy przedmiot zakleszczony między wirnikiem a klockiem.

Kierownica lub pedał hamulca wibrują podczas zatrzymywania się

• Nadmierne „bicie” wirnika (grubość zmienia się na powierzchni wirnika) lub bębny są „nieokrągłe”, mocno zardzewiałe tarcze lub bębny, zanieczyszczone okładziny hamulcowe, popękane, uszkodzone lub oszklone tarcze lub bębny.

Gąbczasty lub zanikający pedał hamulca

• Niski poziom płynu hamulcowego, powietrze uwięzione w płynie hamulcowym lub wyciek w układzie hydraulicznym.

Niski hamulec, nadmierny skok pedału

• Mechanizm samoregulacji hamulca nie działa, klocki hamulcowe lub okładziny szczęk są za niskie, źle wyregulowany popychacz pompy hamulcowej.

Ciągnięcie na bok podczas zatrzymywania

• Zatarte lub przeciekające zaciski hamulcowe lub cylinderki kół, zanieczyszczone okładziny hamulcowe, wadliwy mechanizm samohamulcowy, nagromadzenie nadmiaru pyłu hamulcowego lub nieprawidłowe ustawienie przodu.

Przeciąganie hamulców

• Słaby, uszkodzony lub zardzewiały osprzęt hamulcowy, zatarte zaciski hamulcowe lub cylinderki kół, zwinięty przewód hamulcowy, źle wyregulowane linki hamulca postojowego lub źle wyregulowany popychacz pompy hamulcowej.

Hamulce chwytające lub blokujące

• Zakleszczone lub zakleszczone osprzęt hamulcowy, uszkodzone lub uszkodzone czujniki prędkości kół przeciwblokujących, powierzchnie cierne okładzin hamulcowych zanieczyszczone smarem lub płynem hamulcowym lub złym wspomaganiem hamulców.

Nadmierny nacisk na pedał hamulca

• Zatarte zaciski hamulcowe lub cylinderki kół, zatkane lub zapadnięte przewody hamulcowe, zanieczyszczone okładziny hamulcowe lub uszkodzony cylinder główny lub podciśnienie wspomagania hamulców, problemy mechaniczne lub elektryczne.

Regeneracyjny układ hamulcowy ma wyjątkowe wyczucie pedału, ale może wykazywać wszystkie te same objawy.

Hamulce to jeden z najważniejszych systemów bezpieczeństwa Twojego samochodu. Nigdy nie odrzucaj lampka ostrzegawcza hamulca lub problemy z układem hamulcowym. Lekceważenie problemów z hamulcami może być niebezpieczne i prowadzić do znacznie droższych napraw. Jeśli chodzi o hamulce Twojego samochodu, zawsze lepiej być bezpiecznym niż żałować.

Bob Lacivita jest wielokrotnie nagradzanym technikiem samochodowym ASE i General Motors, edukatorem i niezależnym pisarzem, który pisał o naprawach samochodowych i konserwacji pojazdów. Jego prace pojawiły się w The Family Handyman, książce Reader's Digest i magazynie Classic Bike Rider. Od 25 lat jest edukatorem zawodowym i technicznym, ucząc technologii motoryzacyjnej, a także pisząc stypendia stanowe, federalne i organizacyjne. Pomógł również zaprojektować unikalny model realizacji programu nauczania, który płynnie integruje rygorystyczne, odpowiednie standardy akademickie z karierą i edukacją techniczną.