Układ hamulcowy musi wytwarzać na osiach kół jezdnych momenty hamujące umożliwiające w sposób kontrolowany zmniejszenie prędkości jazdy, aż do jego zatrzymania włącznie, oraz unieruchomienie pojazdu w czasie postoju.
Niezawodne działanie tego układu stanowi podstawę bezpiecznego użytkowania samochodu. W związku z tym niezbędne jest przeprowadzanie systematycznych kontroli działania hamulców oraz ich obsługa serwisowa.
Wszystkie układy hamulcowe składają się z mechanizmów hamulcowych i mechanizmów uruchamiających hamulce. Moment hamujący w ciernych mechanizmach hamulcowych wytwarzany jest na skutek tarcia odpowiednich powierzchni współpracujących elementów. Część tych elementów związana jest pod względem kinematycznym z kołami pojazdu, a część z nieruchomymi elementami podwozia. Zadaniem mechanizmu uruchamiającego hamulce jest wytworzenie (zwielokrotnienie) i przeniesienie siły nacisku z pedału hamulca lub dźwigni do mechanizmu hamulcowego.
Efekt hamowania uzyskuje się poprzez dociśnięcie okładzin hamulców do bębna (hamulce bębnowe) lub tarczy hamulcowej (hamulce tarczowe). W procesie tym występuje tarcie powodujące zużycie elementów mechanizmu hamulcowego, przede wszystkim okładzin hamulcowych, ale również bębnów i tarcz. W związku z tym koniecznym zabiegiem obsługi serwisowej układu hamulcowego jest kontrola grubości i stanu okładzin. Minimalna grubość okładziny w hamulcach bębnowych uniemożliwiająca jej dalszą eksploatację wynosi od 1 do 1,5 mm w przypadku okładzin klejonych. W przypadku konstrukcji okładzin nitowanych minimum grubości liczy się od zewnętrznej powierzchni nitów i wynosi od 3 do 4 mm. W celu kontroli zużycia okładzin należy w większości przypadków zdjąć bęben hamulcowy. Coraz częściej jednak stosuje się rozwiązania konstrukcyjne posiadające otwory w bębnie umożliwiające ich kontrolę bez konieczności demontażu bębna. Przy kontroli zużycia okładzin należy zwrócić uwagę również, czy okładzina nie jest zaoliwiona. Takie okładziny nie nadają się już do dalszej eksploatacji, ponieważ nie zapewniają właściwych efektów hamowania.
We współczesnych hamulcach bębnowych samochodów osobowych okładziny są najczęściej klejone do szczęk hamulcowych. Mocowane w ten sposób zużyte okładziny wymienia się najczęściej razem z całymi szczękami. W przypadku okładzin nitowanych spotykanych w starszych rozwiązaniach konstrukcyjnych samochodów osobowych oraz współcześnie w samochodach ciężarowych zużyte okładziny usuwa się za pomocą przecinaka, od wewnętrznej strony szczęki. Nitowanie nowej okładziny przeprowadza się z zastosowaniem zasady od środka szczęki ku obydwu jej końcom na przemian, oraz tak, aby główki nitów chowały się na głębokość zalecaną przez producenta w dokumentacji serwisowej. Jest to dość istotne, ponieważ zbyt niskie osadzenie nitów powoduje skrócenie czasu eksploatacji okładziny, natomiast zbyt głębokie osadzenie nitu zmniejsza wytrzymałość mechaniczną połączenia.
Podczas eksploatacji zużyciu podlega również bęben hamulcowy, na skutek tarcia okładzin ciernych. Szczególnie niekorzystna jest współpraca bębna z nadmiernie zużytymi szczękami hamulcowymi. Powoduje to powstawanie na powierzchni bębna obwodowych rys. Innym rodzajem zużycia bębna podczas eksploatacji jest jego owalizacja, którą powodują źle wyregulowane szczęki hamulcowe ocierające o bęben lub przeciążenia termiczne spowodowane zbyt długotrwałym hamowaniem. Naprawa tego typu zużytych bębnów odbywa się przez wytaczanie i szlifowanie. Jeśli naprawa jest niemożliwa ze względu na zbyt duże zmniejszenie grubości ścianki, bęben należy wymienić na nowy. Przy obsłudze serwisowej układu hamulcowego należy też zwrócić uwagę na stan techniczny rozpieraczy hydraulicznych. Zaleca się ich wymianę przy każdej wymianie okładzin hamulcowych.
W przypadku hamulców bębnowych przy obsłudze serwisowej tego układu po wymianie okładzin ciernych (względnie szczęk), wymianie rozpieraczy, czyszczeniu i naprawie (ewentualnej wymianie) ostatnim jej etapem jest regulacja hamulców. Zadaniem regulacji jest zapewnienie minimalnego ruchu roboczego szczęk, czyli zapewnienie minimalnej odległości szczęk od bębna przy zwolnionym pedale hamulca umożliwiającej swobodny obrót bębna bez ciągłego ocierania się o okładziny.
W nowoczesnych rozwiązaniach konstrukcyjnych w większości przypadków regulacja ta odbywa się samoczynnie poprzez zastosowanie regulatorów luzu. W starszych konstrukcjach regulacja luzu dokonywana jest ręcznie. Regulację wykonuje się przez zastosowanie mimośrodów przy cylinderku hamulcowym lub przy wsporniku szczęk. Konieczne jest wykonywanie regulacji symetrycznie po obu stronach pojazdu, a w przypadku pojazdów z czterema hamulcami bębnowymi, we wszystkich kołach jednocześnie. Podczas wykonywania regulacji pojazd powinien być uniesiony. Szczęki należy wyregulować tak, aby koło z trudem dało się obrócić ręką. Wówczas należy cofnąć szczękę na tyle, aby koło obracało się swobodnie bez ocierania okładzin o bęben.
Hamulec tarczowy składa się z tarczy hamulcowej przymocowanej do piasty koła, klocków ciernych i sterowanego hydraulicznie zacisku, dociskającego obustronnie klocki do tarczy. W przypadku hamulców tarczowych minimalna dopuszczalna grubość materiału ciernego nie może być mniejsza niż 2 mm. Jeśli przekroczona jest dopuszczalna maksymalna wartość bicia poprzecznego tarczy wynosząca 0,2 mm, grubość na skutek zużycia jest mniejsza niż wartość minimalna podana przez producenta, widoczne są uszkodzenia w postaci rowków, pęknięć, wyszczerbień i ubytków bezwzględnie należy ją wymienić na nową.
Zaciski hamulcowe hamulca tarczowego dociskają do tarczy obustronnie klocki hamulcowe. Połączone są one sztywno z osią koła w płaszczyźnie obrotu tarczy. Montaż nowych klocków wymaga cofnięcia tłoczków dociskających w głąb ich cylinderków, a następnie wykonania wstępnej regulacji poprzez dociśnięcie klocków do tarczy, bądź przez naciśnięcie pedału hamulca.
Poza samym mechanizmem hamulcowym ważnym ogniwem całego układu są przewody hamulcowe. Łączą one mechanizm uruchamiający z mechanizmem hamulcowym. Mogą mieć postać sztywnych przewodów mocowanych miejscowo do podwozia lub elastycznych, łączących elementy względem siebie ruchome.
Demontowalne połączenia sztywnych przewodów hamulcowych wykonuje się w formie stożkowo rozwalcowanych końcówek, śrubowo dociskanych do tak samo uformowanych gniazd w pozostałych elementach układu. Obecnie coraz częściej stosuje się elastyczne przewody hamulcowe o konstrukcji warstwowej.
O skuteczności działania całego układu hamulcowego w dużej mierze decyduje płyn hamulcowy. Płyn hamulcowy:
- przekazuje ciśnienie w hydraulicznym układzie hamulcowym z mechanizmu uruchamiającego hamulce do mechanizmu hamulcowego,
- odprowadza wytworzone ciepło z cylinderków hamulcowych kół,
- smaruje ruchome części układu hamulcowego.
Nowoczesne rozwiązania konstrukcyjne układów hamulcowych spowodowały, że płyny hamulcowe muszą sprostać nowym, coraz ostrzejszym, wymaganiom. W związku z tym współczesny płyn hamulcowy powinien charakteryzować się:
- wysoką temperaturą wrzenia,
- lepkością stabilną w szerokim zakresie temperatur,
- zdolnością do wchłaniania wody, aby w minimalnym stopniu obniżała ona temperaturę wrzenia,
- dobrymi właściwościami smarnymi,
- małą ściśliwością,
- odpornością na zużycie podczas eksploatacji,
- neutralnością dla środowiska naturalnego,
- neutralnością chemiczną względem elementów uszczelniających układu.
W skład płynów hamulcowych wchodzą:
- rozpuszczalniki stanowiące 70 – 90% objętości (decydują o lepkości w niskich temperaturach oraz odporności na wrzenie w wysokich temperaturach),
- środki smarne stanowiące 5 – 18% objętości,
- dodatki specjalne o działaniu antykorozyjnym i przeciwutleniającym stanowiące 3 – 6% objętości.
Najistotniejszą cechą płynów hamulcowych jest ich higroskopijność, czyli łatwość wchłaniania wody. Ma to wpływ na obniżanie się temperatury wrzenia płynu. W przypadku zbyt dużej zawartości wody w płynie hamulcowym po osiągnięciu określonej temperatury, zbliżonej do temperatury wrzenia, w płynie zaczynają się pojawiać pęcherzyki gazu (odparowane składniki płynu hamulcowego). Układ hamulcowy zachowuje się tak samo jak w przypadku jego zapowietrzenia. Jest to efekt tzw. korka parowego.
Wilgoć przenika do płynu hamulcowego poprzez:
- zbiornik płynu hamulcowego – płyn wypełniający zbiornik ma bezpośredni kontakt z powietrzem wypełniającym wnętrze komory silnika,
n przewody elastyczne na skutek porowatej struktury gumy.
Kontrolę jakości płynu hamulcowego wykonuje się poprzez pomiar zawartości wody w płynie hamulcowym lub przez pomiar temperatury wrzenia płynu hamulcowego.
Ze względu na wygodę i skrócenie czasu tej czynności do kontroli jakości płynu hamulcowego pobiera się go ze zbiorniczka. Należy jednak uwzględnić poprawkę przy otrzymanych wynikach, ponieważ zawartość wody w płynie znajdującym się w zbiorniczku jest mniejsza niż płynu znajdującego się w cylinderkach i przewodach hamulcowych. Sytuacja wygląda podobnie z temperaturą wrzenia płynu hamulcowego.
Pomiar zawartości wody w płynie hamulcowym wykonuje się przyrządami, których zasady działania opierają się na zjawisku zmiany parametrów elektrycznych płynu w zależności od zawartości w nim wody. Do zalet tego typu przyrządów należą:
- niski koszt urządzenia,
- krótki czas pomiaru.
Do wad natomiast:
- mała dokładność pomiaru uzależniona od składu chemicznego płynu.
Drugą metodą oceny jakości płynu hamulcowego jest pomiar temperatury wrzenia płynu. W tym celu płyn hamulcowy znajdujący się w sondzie pomiarowej jest ogrzewany i doprowadzany do wrzenia. Do zalet tej metody badania jakości płynu należy fakt, iż wynik nie zależy od klasy jakości płynu, producenta oraz od tego, czy jest on mieszaniną kilku płynów. Wadą jest cena urządzenia i dłuższy czas pomiaru.
Kontrola jakości płynu hamulcowego jest czynnością, która daje istotną informację nakłaniającą do jego wymiany. Wymiany płynu hamulcowego należy dokonać, jeśli samochód uzyska określony przez producenta płynu przebieg, bez względu na czas eksploatacji płynu lub upłynie określony czas eksploatacji płynu bez względu na przebieg oraz gdy po przeprowadzonej kontroli jakości płynu stwierdzone zostanie zawilgocenie lub zagotowanie płynu.
mgr Andrzej Kowalewski
Komentarze (0)