Rodzaje, urządzenie i zasada działania hamulców tarczowych

Hydrauliczne hamulce tarczowe to jeden z rodzajów hamulców ciernych. Ich obracająca się część jest reprezentowana przez tarczę hamulcową, a część stacjonarna jest reprezentowana przez zacisk z klockami hamulcowymi. Mimo powszechnego stosowania hamulców bębnowych nadal najpopularniejsze są hamulce tarczowe. Zrozumiemy urządzenie hamulca tarczowego, a także poznamy różnice między dwoma hamulcami.

Urządzenie z hamulcami tarczowymi

Konstrukcja hamulca tarczowego jest następująca:

• wspornik (wspornik);
• działający cylinder hamulcowy;
• klocki hamulcowe;
• tarcza hamulcowa.

Zacisk, który jest korpusem żeliwnym lub aluminiowym (w postaci wspornika), jest przymocowany do zwrotnicy. Konstrukcja zacisku umożliwia jego przesuwanie się po prowadnicach w płaszczyźnie poziomej względem tarczy hamulcowej (w przypadku zacisku pływającego). W obudowie zacisku znajdują się tłoczki, które podczas hamowania dociskają klocki hamulcowe do tarczy.

Pracujący cylinder hamulcowy wykonany jest bezpośrednio w obudowie zacisku, wewnątrz znajduje się tłok z wargą uszczelniającą. Aby usunąć nagromadzone powietrze podczas odpowietrzania hamulców, na korpusie zainstalowana jest złączka.

Klocki hamulcowe, które są metalowymi płytkami ze stałymi okładzinami ciernymi, są zamontowane w obudowie zacisku po obu stronach tarczy hamulcowej.

Obrotowa tarcza hamulcowa jest zamontowana na piaście koła. Tarcza hamulcowa jest przykręcona do piasty.

Rodzaje hamulców tarczowych

Hamulce tarczowe są podzielone na dwie duże grupy w zależności od typu zastosowanego zacisku (zacisku):

• mechanizmy ze stałym wspornikiem;
• mechanizmy z pływającym wspornikiem.

W pierwszej wersji wspornik ma możliwość przesuwania się po prowadnicach i posiada jeden tłok. W drugim przypadku zacisk jest nieruchomy i zawiera dwa tłoczki zamontowane po przeciwnych stronach tarczy hamulcowej. Hamulce ze stałym zaciskiem są w stanie wytworzyć większą siłę dociskania klocków do tarczy i odpowiednio większą siłę hamowania. Jednak ich koszt jest wyższy niż w przypadku hamulców z pływającym zaciskiem. Dlatego te hamulce są używane głównie w mocnych samochodach (wykorzystujących kilka par tłoków).

Jak działają hamulce tarczowe

Hamulce tarczowe, jak każdy inny hamulec, służą do zmiany prędkości pojazdu.

Działanie hamulców tarczowych krok po kroku:

1. Kiedy kierowca naciska pedał hamulca, GTZ wytwarza ciśnienie w przewodach hamulcowych.
2. W przypadku mechanizmu ze stałą szeklą: ciśnienie płynu działa na tłoki pracujących cylindrów hamulcowych obie strony tarczy hamulcowej, które z kolei dociskają do niej klocki. W przypadku mechanizmu wspornika pływającego: ciśnienie płynu oddziałuje jednocześnie na tłok i korpus zacisku, zmuszając ten ostatni do ruchu i dociskania klocka do tarczy z drugiej strony.
3. Dysk umieszczony pomiędzy dwoma klockami zmniejsza prędkość z powodu siły tarcia. A to z kolei prowadzi do hamowania samochodu.
4. Po zwolnieniu pedału hamulca przez kierowcę następuje utrata ciśnienia. Tłok wraca do swojego pierwotnego położenia dzięki elastycznym właściwościom kołnierza uszczelniającego, a klocki są cofane za pomocą lekkiej wibracji tarczy podczas ruchu.

Rodzaje tarcz hamulcowych

W zależności od materiału produkcyjnego tarcze hamulcowe dzielą się na:

1. Żeliwo;
2. Tarcze ze stali nierdzewnej;
3. Węgiel;
4. Ceramiczny.

Najczęściej tarcze hamulcowe są wykonane z żeliwa, które ma dobre właściwości cierne i niskie koszty produkcji. Zużycie żeliwnych tarcz hamulcowych nie jest duże. Z drugiej strony przy regularnym intensywnym hamowaniu powodującym wzrost temperatury tarcza żeliwna może się wygiąć, a jeśli dostanie się na nią woda, może pęknąć. Ponadto żeliwo jest materiałem dość ciężkim, a po długim postoju może zardzewieć.

Znane tarcze i stal nierdzewna, która nie jest tak wrażliwa na zmiany temperatury, ale ma słabsze właściwości cierne niż żeliwo.

Tarcze węglowe są lżejsze niż tarcze żeliwne. Mają też wyższy współczynnik tarcia i większy zakres pracy. Jednak pod względem kosztu takie koła mogą konkurować z kosztem małego samochodu. Tak, a do normalnej pracy należy je wstępnie podgrzać.

Hamulce ceramiczne nie mogą równać się z włóknem węglowym pod względem współczynnika tarcia, ale mają szereg zalet:

• odporność na wysoką temperaturę;
• odporność na zużycie i korozję;
• wysoka wytrzymałość;
• mały ciężar właściwy;
• wytrzymałość.

Ceramika ma też swoje wady:

• słabe działanie ceramiki w niskich temperaturach;
• skrzypienie podczas pracy;
• wysoki koszt.

Tarcze hamulcowe można podzielić na:

1. Wentylowane;
2. Perforowany.

Te pierwsze składają się z dwóch płyt z wnękami między nimi. Odbywa się to w celu lepszego odprowadzania ciepła z dysków, których średnia temperatura robocza wynosi 200-300 stopni. Te ostatnie mają perforacje / nacięcia wzdłuż powierzchni tarczy. Perforacje lub nacięcia mają na celu odprowadzanie produktów zużywających się klocków hamulcowych i utrzymanie stałego współczynnika tarcia.

Rodzaje klocków hamulcowych

Klocki hamulcowe w zależności od materiału okładzin ciernych dzielimy na następujące typy:

• azbest;
• bez azbestu;
• organiczne.

Te pierwsze są bardzo szkodliwe dla organizmu, dlatego w celu wymiany takich wkładek należy zachować wszelkie środki ostrożności.

W podkładkach bezazbestowych wełna stalowa, wióry miedziane i inne elementy mogą odgrywać rolę elementu wzmacniającego. Koszt i jakość klocków zależy od ich elementów składowych.

Klocki wykonane z włókien organicznych mają najlepsze właściwości hamowania, ale ich koszt będzie wysoki.

Serwis tarcz i klocków hamulcowych

Zużycie i wymiana tarczy

Zużycie tarczy hamulcowej jest bezpośrednio związane ze stylem jazdy kierowcy. O stopniu zużycia decyduje nie tylko przebieg, ale także jazda po złych drogach. Również jakość tarcz hamulcowych wpływa na stopień zużycia.

Minimalna dopuszczalna grubość tarczy hamulcowej zależy od marki i modelu pojazdu.

Średnia wartość minimalnej dopuszczalnej grubości tarczy dla przednich hamulców to 22-25 mm, dla tylnych 7-10 mm. Zależy to od masy i mocy pojazdu.

Głównymi czynnikami wskazującymi na konieczność wymiany przednich lub tylnych tarcz hamulcowych są:

• bicie tarcz podczas hamowania;
• uszkodzenia mechaniczne;
• wydłużenie drogi hamowania;
• spadek poziomu płynu roboczego.

Zużycie i wymiana klocków

Zużycie klocków hamulcowych zależy przede wszystkim od jakości materiału ciernego. Styl jazdy również odgrywa ważną rolę. Im intensywniejsze hamowanie, tym silniejsze zużycie.

Przednie klocki zużywają się szybciej niż tylne, ponieważ podczas hamowania doświadczają głównego obciążenia. Podczas wymiany klocków lepiej jest wymieniać je jednocześnie na obu kołach, czy to z tyłu, czy z przodu.

Nakładki zamontowane na jednej osi również mogą zużywać się nierównomiernie. Zależy to od sprawności cylindrów roboczych. Jeśli te ostatnie są wadliwe, nierównomiernie ściskają podkładki. Różnica w grubości klocków wynosząca 1,5-2 mm może świadczyć o nierównomiernym zużyciu klocków.

Istnieje kilka sposobów na sprawdzenie, czy klocki hamulcowe wymagają wymiany:

1. Wizualne na podstawie sprawdzenia grubości okładziny ciernej. O zużyciu świadczy grubość okładziny 2-3 mm.
2. Mechaniczny, w którym klocki są wyposażone w specjalne metalowe płytki. Te ostatnie w miarę zużywania się okładzin zaczynają stykać się z tarczami hamulcowymi, przez co hamulce tarczowe skrzypią. Przyczyną pisku hamulców jest ścieranie okładziny do 2-2,5 mm.
3. Elektroniczny, który wykorzystuje klocki z czujnikiem zużycia. Gdy tylko okładzina cierna zostanie wymazana z czujnika, jej rdzeń styka się z tarczą hamulcową, obwód elektryczny zamyka się i zapala się kontrolka na desce rozdzielczej.

Plusy i minusy hamulców tarczowych w porównaniu z hamulcami bębnowymi

Hamulce tarczowe mają wiele zalet w porównaniu z hamulcami bębnowymi. Ich zalety są następujące:

• stabilna praca przy wnikaniu wody i zanieczyszczeniu;
• stabilna praca przy wzroście temperatury;
• skuteczne chłodzenie;
• mały rozmiar i waga;
• łatwość konserwacji.

Główne wady hamulców tarczowych w porównaniu z hamulcami bębnowymi to:

• wysoki koszt;
• mniejsza skuteczność hamowania.