Jak działają hamulce w samochodzie?

Układ hamulcowy to moim zdaniem jeden z najważniejszych podzespołów w każdym pojeździe silnikowym. Nie bez powodu jest on dokładnie sprawdzany podczas przeglądów technicznych czy rejestracyjnych. Nawet najlepsze opony nie spełnią swojej roli jeżeli układ hamulcowy jest niesprawny. Konsekwencje, wynikające z zaniedbania tego podzespołu mogą być tragiczne. W niniejszym artykule postaram się wyjaśnić, jak działa układ hamulcowy, co należy wiedzieć przy samodzielnym kontrolowaniu jego stanu, jakie są objawy uszkodzenia, bądź zużycia poszczególnych elementów. Zapraszam!

 

Jeśli artykuł Ci się spodobał udostępnij go, lub WYKOP wykop.pl

 

Spis treści

  1. I. Budowa układu hamulcowego w pigułce
    1.      1. Tarcze hamulcowe
    2.      2. Klocki hamulcowe
    3.      3. Zaciski hamulcowe
    4.      4. Przewody hamulcowe
    5.      5. Pompa hamulcowa
    6.      6. Korektor siły hamowania
  1. II. Nieprawidłowa praca układu hamulcowego – najczęstsze usterki
    1.      1. Nieprawidłowa praca układu hamulcowego
    2.      2. Usterki klocków i tarcz
    3.      3. Usterka hamulca ręcznego
    4.      4. Uszkodzenia przewodów hamulcowych
    5.      5. Zużycie płynu hamulcowego – objawy
    6.      6. Awarie systemu ABS
  1. III. Podsumowanie

 

Budowa układu hamulcowego w pigułce

Najpopularniejsze układy hamulcowe oparte są o hamulce tarczowe i bębnowe. Konstrukcyjnie różnią się od siebie dość znacząco. Efektywność czy odprowadzanie ciepła sprawia, iż układy bębnowe, niegdyś popularne powoli odchodzą do lamusa. W niniejszym artykule skupimy się na układzie tarczowym.
Mimo znaczących różnic w konstrukcji obu rozwiązań, zasada działania jest właściwe taka sama. Zmniejszenie prędkości pojazdu, aż do jego całkowitego zatrzymania odbywa się poprzez tarcie. W przypadku układu tarczowego, klocki hamulcowe zaciskają się na tarczy, wywołując opór (tarcie) prowadzące do całkowitego zatrzymania pojazdu. Ruch klocków hamulcowych wywoływany jest przez tłoczek, wypychany przez płyn hamulcowy o odpowiednim ciśnieniu. Ciśnienie wytwarza pompa hamulcowa, pod wpływem wciśnięcia pedału hamulca.

 

 

Z czego składa się układ hamulcowy?

układ hamulcowy
Jak działają hamulce w samochodzie?

W uproszczeniu każdy tarczowy układ hamulcowy posiada:
– Tarcze hamulcowe przykręcone do piasty
– Klocki hamulcowe (okładziny cierne)
– Zaciski hamulcowe
– Przewody hamulcowe
– Pompę hamulcową
– Korektor siły hamowania

Oczywiście są to najważniejsze elementy. W zestawieniu pominąłem systemy wspomagania takie jak ABS, ESP czy inne tego typu rozwiązania.

 

Tarcze hamulcowe

Podobnie jak klocki hamulcowe, tarcze są elementem, który z biegiem czasu się zużywa. Należy tym samym brać pod uwagę, konieczność cyklicznej wymiany. O tym jak często należy wymieniać tarcze, decyduje wiele czynników. Z reguły wymienia się je rzadziej niż klocki. Samochód eksploatowany głównie w mieście, będzie wymagał częstszego serwisowania układu hamulcowego.
Tarcze hamulcowe zbudowane są ze specjalnych metalowych stopów. Ich wykonanie oraz obróbka wymaga niezwykle precyzyjnych maszyn. Warto wspomnieć, że podczas hamowania, nierzadko osiągają one temperaturę przekraczającą 500 C. Nie dziwi zatem fakt, iż produkcja tego elementu wymaga sporej dokładności i odpowiedniego materiału.

Jako luźną dygresję proponuję zapoznać się z poniższym filmem, ukazującym pracę tarcz w samochodzie sportowym:

Wracając do tematu: liczne przeciążenia jakim poddawane są tarcze hamulcowe wymagają – poza wspomnianą precyzją wykonania czy materiałem – odpowiedniej konstrukcji. Pełne tarcze tzw. monolityczne charakteryzują się stosunkowo niską ceną. Niestety ich największą wadą jest fakt, że łatwo ulegają przegrzaniu. Problem wysokiej temperatury nie dotyczy w takim stopniu tarcz wentylowanych. Dzięki licznym otworom, o wiele efektywniej odprowadzają wytworzone ciepło.

tarcza monolityczna a tarcza wentylowana
W samochodach o większej mocy stosuje się tarcze nawiercane oraz nacinane, które jeszcze lepiej radzą sobie z wysoką temperaturą.

Warto wspomnieć w tym miejscu o tarczach ceramicznych. Stosowane są w super samochodach sportowych. Przegrzanie ich jest praktycznie niemożliwe. Wśród części kierowców panuje przekonanie, że są one dożywotnie. Największą wadą jest ich bajońska cena. Komplet potrafi kosztować kilkadziesiąt tysięcy złotych.

Samodzielna wymiana tarcz? Tak, ale…

Wymiana tarcz hamulcowych nie jest szczególnie trudną czynnością. W internecie aż roi się od video poradników, które przedstawiają jak krok po kroku dokonać tego samodzielnie. Niezależnie od marki samochodu, poszczególne kroki są bardzo zbliżone. Należy jednak pamiętać o kilku zasadach: Tarcze wymieniamy parami – niezależnie od tego czy tylko jedna uległa np. uszkodzeniu lub wykrzywieniu. Warto rozważyć również wymianę klocków hamulcowych. Zadbajmy także o czystość; zarówno piastę jak i zaciski powinniśmy wyczyścić, tak aby zamontowane klocki mogły swobodnie w nich pracować. Warto również zwrócić uwagę na stan gumowych przewodów doprowadzających płyn hamulcowy, tłoczka oraz uszczelek.

 

Klocki hamulcowe

Alert zużytych klocków hamulcowychKlocki hamulcowe, to zaraz obok tarcz jeden z najważniejszych elementów układu hamulcowego. Jest to część eksploatacyjna, która podobnie jak tarcza hamulcowa ulega zużyciu. Klocki na ogół wymieniamy częściej, a to za sprawą materiałów z jakich są wykonane. Trudno określić ich trwałość. Wynika to ze sposobu eksploatacji auta i tego, jak wiele kilometrów pokonujemy. Bezpieczną wartością, określającą trwałość jest 40 000 km.

W wielu samochodach, wraz z wymianą klocków, montuje się także czujniki ich zużycia. Zaświecenie się odpowiedniej kontrolki na desce rozdzielczej informuje, iż obecne okładziny kwalifikują się do wymiany.

Jak zbudowane są klocki hamulcowe?
Zależnie od przeznaczenia ich budowa może się różnić. Każdy klocek hamulcowy posiada podstawę tj. płytkę nośnąKlocki hamulcowe. Pierwszą warstwą zaraz po podstawie jest spoiwo tłumiące drgania i wibracje. Wspomniany element zabezpiecza także zacisk przed wysoką temperaturą, która wytwarza się podczas hamowania.
Kolejną warstwą jest materiały cierny wykonany z materiałów odpornych na wysoką temperaturę i ścieranie – ma on bezpośredni kontakt z tarczą hamulcową.

 

Zaciski hamulcowe

Zacisk – jak sama nazwa wskazuje – ma za zadnie zaciskać klocki na tarczy hamulcowej. Dociskanie odbywa się za pomocą tłoczka lub tłoczków. Ich ruch wywoływany jest przez pompowany płyn hamulcowy. Tłok w pierwszej kolejności dociska jeden klocek do tarczy hamulcowej. W przypadku zacisków pływających w kolejnej fazie dociskany jest drugi Zacisk hamulcowyklocek przez obudowę zacisku.

Zależnie od przeznaczenia, można spotkać zaciski jednotłoczkowe lub wielotłoczkowe. Z reguły w samochodach sportowych spotyka się zaciski wielotłoczkowe, z uwagi na lepsze osiągi i większą efektywność hamowania.

Budowa zacisków hamulcowych
Zdecydowana większość zacisków pływających jest żeliwna. Nie za dobrze radzą sobie z odprowadzaniem temperatury i łatwo przenoszą wibracje, jednak ich niski koszt produkcji, prosta konstrukcja i stosunkowo łatwa naprawa sprawia, że są w powszechnym użyciu w samochodach osobowych. Dużo rzadziej spotykane są zaciski wykonane z aluminium.

 

Przewody hamulcowe

Elastyczny przewód hamulcowy Przewody jest to element hydrauliczny układu hamulcowego w naszym samochodzie. Odpowiadają one za dostarczenie płynu hamulcowego z pompy do zacisków. Najczęściej spotykamy przewody elastyczne oraz sztywne. Elastyczne przewody wykonane są ze specjalnej gumy, odpornej na działanie płynu hamulcowego. Często są one wzmacniane od wewnątrz i na zewnątrz. Do wzmocnienia stosuje się metalowy oplot, tkaninę lub plecionkę. Przewody elastyczne stosuje się w miejscach, w których elementy są w ruchu podczas użytkowania pojazdu.
Sztywne przewody hamulcowe wykonywane są najczęściej z metalu, wykazującego dużą odporność na korozję np. miedź lub ocynkowana stal. Charakterystyczną cechą tych elementów, jest wysoka wytrzymałość względem ciśnienia roboczego, jakie wytwarza się podczas hamowania. Warto tutaj wspomnieć, że ciśnienie potrafi osiągać nawet 280 barów!

 

Pompa hamulcowa

Pompa hamulcowaPompa hamulcowa jest to urządzenie, którego zdaniem jest pompowanie płynu hamulcowego pod odpowiednim ciśnieniem do zacisków hamulcowych (przepychanie tłoczków). Jej sterowanie odbywa się za pomocą pedału hamulca. Najczęściej stosowane są pompy tłokowe z uwagi na stosunkowo prostą budowę, niski koszt produkcji i bezawaryjność. Pompa hamulcowa zbudowana jest z korpusu, tłoka, cylindra, pierścieni uszczelniających, sprężyny dociskowej. W zależności od modelu może posiadać dodatkowe elementy wspomagające pracę układu hamulcowego.

 

Korektor siły hamowania

Korektor siły hamowaniaKorektor jest to urządzenie odpowiadające za prawidłowe rozdzielenie siły hamowania między osią przednią a tylną. Ten niewielki mechanizm występował już w starszych samochodach i mimo archaicznej konstrukcji, ma on znaczący wpływ na efektywność hamowania, także we współczesnych autach. Dlaczego się go stosuje? Powodem jest nie tylko, fakt że samochód ma z reguły cięższy przód, (chociażby przez silnik). Należy uwzględnić przemieszczanie się środka ciężkości na przednią część pojazdu. Tak więc, to prawa fizyki wymagają większej siły hamowania na przedniej osi pojazdu. Trzeba również wspomnieć, że w przypadku równomiernie rozłożonej siły hamowania, dochodziłoby do blokowania tylnych kół pojazdu, co mogłoby doprowadzić do poślizgu i utraty kontroli nad autem. Krótko mówiąc: zadaniem korektora siły hamowania jest zapewnienie proporcjonalnego rozkładu sił nacisku na tłoczki w zaciskach hamulcowych, między osią przednią a tylną.

 

Układ hamulcowyNieprawidłowa praca układu hamulcowego

Jak każdy podzespół w samochodzie, układ hamulcowy może ulec awarii. Prędzej czy później będzie wymagał poświęcenia uwagi oraz podjęcia odpowiednich działań. Poza koniecznymi wymianami klocków, tarcz czy płynu hamulcowego, z czasem dochodzi do uszkodzeń przewodów hamulcowych czy samej pompy. Warto kontrolować stan zarówno sztywnych jak i elastycznych połączeń. W przypadku tych pierwszych najczęściej pojawia się korozja, która zaniedbana może prowadzić do dziur i utraty płynu hamulcowego. Połączenia elastyczne zbudowane są ze specjalnej gumy. Z czasem nawet najwyższej jakości element parcieje. Uszkodzenia mechaniczne mogą prowadzić do rozszczelnienia układu, ubytków płynu co kończy się praktycznie brakiem możliwości zatrzymania pojazdu. Jest to sytuacja nadzwyczaj niebezpieczna, której konsekwencje mogą być tragiczne. Dlatego tak ważnym jest, aby kontrola układu hamulcowego odbywała się cyklicznie. O ile czujniki zużycia klocków poinformują nas o konieczności ich wymiany, o tyle żaden czujnik nie poinformuje nas o stanie naszych przewodów hamulcowych. Oczywiście, kiedy stan płynu będzie alarmująco niski, na desce rozdzielczej zaświeci się czerwona lampka sygnalizująca awarie układu hamulcowego. Pojawia się tylko jedno pytanie: czy nie będzie za późno i damy radę bezpiecznie się zatrzymać?

 

Usterki klocków i tarcz

Uszkodzenie klocków hamulcowych
Uszkodzony klocek hamulcowy

Jak już wspomniałem elementy takie jak tarcze czy klocki hamulcowe to części eksploatacyjne i prędzej czy później ulegną zużyciu. Wymiana jest zatem koniecznością i czymś całkowicie naturalnym. Nie da się wprost określić trwałości tych elementów. Jest ona zależna od sposobu eksploatacji samochodu, przebiegu oraz samej jakości zamontowanych części. Zwykle żywotność tych elementów określa na minimum kilkadziesiąt tysięcy kilometrów, jednak zdarza się, że w wyniku niewłaściwej eksploatacji ulegają one uszkodzeniu dużo szybciej i wymagają wymiany.

Najczęstsze objawy usterek klocków i tarcz hamulcowych to:
– Mocno nagrzane felgi (nie polecam dotykać tarcz – można się poparzyć!)
– Zapach spalenizny
– Metaliczny dźwięk lub piszczenie
– Wibracje, hałas i charakterystyczne bicie odczuwalne podczas hamowania (W przypadku przedniej osi odczuwalne na kierownicy)

 

Co jest przyczyną usterek?
Najczęściej, chociaż nie zawsze sam użytkownik odpowiada za usterki. Niewłaściwa technika jazdy tj. długie i intensywne hamowanie. Tak moi drodzy. Wielu, zwłaszcza młodych kierowców traktuje swoje samochody jak pojazdy rajdowe, zapominając o tym, iż posiadają one zwyczajny układ hamulcowy. Podobne problemy pojawiają się kiedy zbyt długo będziemy jeździć na zużytych klockach hamulcowych. Wśród pozostałych przyczyn wymienić można zanieczyszczenie zacisków hamulcowych. Zebrany brud potrafi się zapiec, skutecznie blokując klocek, który bez przerwy ma kontakt z tarczą. Nie tylko dochodzi do jego wytarcia ale i przypalenia. Podobny efekt może dać zablokowany tłoczek w zacisku.

UWAGA: Unikajmy wjeżdżania w głębokie kałuże – rozgrzane tarcze po kontakcie z wodą mogą się wykrzywić lub nawet pęknąć!

PORADA: Nawet jeśli elementy nie uległy zużyciu, warto raz w roku wiosną rozebrać zaciski, wyczyścić prowadnice z brudu nagromadzonego po zimie oraz je przesmarować.

 

 

Usterka hamulca ręcznego

Obserwując rynek wtórny (zwłaszcza aut starszych niż 10 lat), można odnieść wrażenie, że wielu kierowców nie wie o istnieniu hamulca ręcznego. Brzmi to dość ironicznie, jednak gro ogłoszeń sprzedażowych zawiera informację dla potencjalnego nabywcy o konieczności naprawy tego elementu. Z czego to wynika? Najczęściej z nieużywania. Nie ma bowiem nic gorszego niż bezczynność i brak cyklicznego ruchu elementów do tego przeznaczonych. Nagromadzony brud może doprowadzić do zapieczenia się podzespołów, w efekcie czego szarpnięcie za drążek hamulca ręcznego doprowadzi do zerwania linek.

 

Uszkodzenia przewodów hamulcowych

Przewody hamulcowe to kluczowy element odpowiedzialny za doprowadzenie płynu hamulcowego do zacisku. Każda przerwa w jego dostawie to brak działania hydraulicznej siły na klocki, co skutkuje brakiem hamowania. Sztywne przewody, z reguły ulokowane są w miejscach, w których nie będą narażone na fizyczne uszkodzenia. Niestety pod wpływem czasu i środowiska (zwłaszcza wilgoci, czy soli drogowej w czasie zimy) z czasem zaczynają korodować. Dobrym pomysłem jest cykliczna konserwacja aby zminimalizować wpływ niekorzystnych czynników zewnętrznych.

Połączenia elastyczne wykonane są ze specjalnej gumy, wzmacnianej od wewnątrz i zewnątrz. Niestety pod wpływem czasu dochodzi do parcenia tych elementów i wymagają one wymiany. Ciągłe odkładanie naprawy może okazać się fatalne w skutkach.

Objawy uszkodzenia przewodu hamulcowego

– Duży spadek skuteczności hamowania
– Dużo niższy stan płynu hamulcowego w zbiorniczku
– Miękki pedał hamulca – po naciśnięciu wpadający dużo głębiej niż zwykle
– Zapalona kontrolka uszkodzenia układu hamulcowego

 

Zużycie płynu hamulcowego – objawy

Na to jak działają hamulce w samochodzie ma olbrzymi wpływ płyn i jego jakość. Jego zadaniem jest przenoszenie ciśnienia hydraulicznego w układzie hamulcowym naszego pojazdu. Typowym składnikiem jest glikol, który na nasze nieszczęście ma właściwości higroskopijne tzn. jest zdolny do wchłaniania wody. Woda w układzie, doprowadza do zmniejszenia temperatury wrzenia. Skuteczność układu hamulcowego z “zagotowanym” płynem jest bliska zeru, dlatego tak ważnym jest jego cykliczna wymiana.

Założę się, że część czytelników, którzy twierdzili, iż dbają o układ hamulcowy w aucie; wymieniają tarcze, klocki, linki itd poczuli się nieco nieswojo w temacie wymiany płynu 🙂 Czyżbyśmy o czymś zapomnieli? Niestety, większość kierowców po okresie gwarancyjnym nie robi tego z własnej woli.

 

Awarie systemu ABS

ABSABS (Anti-Lock Braking System) to wynalazek, który zrewolucjonizował układy hamulcowe. Jego działanie polega na zapobieganiu blokowaniu kół, podczas hamowania aby zminimalizować poślizg. Jest to raczej nieawaryjny element jednak zdarza się, że dochodzi do jego usterek. Niesprawność układu ABS sygnalizowana jest poprzez zaświecenie się kontrolki na desce rozdzielczej naszego samochodu. (Normalnym jest zaświecenie się jej chwile po uruchomieniu silnika, jednak po chwili powinna ona zgasnąć). Elementem, który najczęściej ulega uszkodzeniu są czujniki ABS zlokalizowane przy piastach kół. Brud, wilgoć czy sól są najczęstszą przyczyną niedomagania tego niezwykle przydatnego systemu. Objawem jest zazwyczaj blokowanie kół podczas gwałtownego hamowania oraz wspomniana kontrolka.

 

Podsumowanie

Układ hamulcowy to prawdopodobnie najważniejszy podzespół w samochodzie. Od jego sprawności zależy nie tylko bezpieczeństwo naszego zdrowia czy życia. Dbając o układ hamulcowy, dbamy o życie innych. Nie mam tu na myśli tylko naszych współpasażerów, ale innych użytkowników dróg w tym także pieszych. Mimo tak wielkiej roli jaką odgrywa układ hamulcowy, zarówno jego kontrola, jak i naprawa nie jest specjalnie trudna czy kosztowna. Dbajmy zawsze o to, aby na czas wymieniać klocki, tarcz i nie zapominać o cyklicznej wymianie płynu hamulcowego. Mam nadzieję, że udało mi się (w sposób dość uproszczony) odpowiedzieć na pytanie: Jak działają hamulce w samochodzie? Zapraszam do dyskusji w komentarzach.Jak działają hamulce w samochodzie?

 
Jeśli artykuł Ci się spodobał udostępnij go, lub WYKOP wykop.pl

Zostaw Komentarz