E‑BOOK

Układ hamulcowy jest odpowiedzialny za zapewnienie bezpiecznego zatrzymania pojazdu.

Do jego głównych zadań można zaliczyć:

• zatrzymanie pojazdu,

• utrzymanie stabilności (hamulce odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu stabilności pojazdu w trakcie hamowania, zapobiegają ewentualnym poślizgom i kręceniu się kół),

• kontrolę prędkości zjazdu (na przykład podczas zjazdów ze zboczy, czy w trudnych warunkach terenowych),

• parkowanie (najczęściej wykorzystuje się hamulec postojowy – ręczny),

• zapobieganie poruszaniu się pojazdu (hamulec postojowy zapobiega poruszaniu się pojazdu w trakcie postoju).

Regularna konserwacja oraz sprawdzanie systemu układu hamulcowego jest kluczowe dla bezpieczeństwa ruchu drogowego.

Klasyfikacja hamulców

Hamulec roboczy (zasadniczy)

Główny hamulec, który wykorzystywany jest do zatrzymania pojazdu w trakcie normalnej jazdy. Hamulec roboczy wykorzystuje zjawisko tarcia między klockami hamulcowymi a tarczami na kołach pojazdu w celu jego zatrzymania, klocki dociskane są do tarcz z odpowiednią siłą, co wytwarza opór tarcia.

Hamulec awaryjny (pomocniczy)

Używany w awaryjnych sytuacjach lub w sytuacji utraty hamulca roboczego. Pełni funkcję zapewnienia bezpieczeństwa w przypadku niesprawnego głównego układu hamulcowego lub jego ograniczonej wydajności (na przykład utrata ciśnienia w układzie hamulcowym, awaria układu hydraulicznego). Hamulec awaryjny spotykany jest przede wszystkim w samochodach i motocyklach, aktywowany poprzez dodatkowy pedał hamulca awaryjnego, dźwignię, przycisk lub inne urządzenie. Może posiadać zabezpieczenie w postaci blokady, uniemożliwiające przypadkowe użycie. Hamulec awaryjny pozwala na szybkie i kontrolowane zatrzymanie pojazdu.

Hamulec postojowy

Przeznaczony do zatrzymania pojazdu w trakcie postoju, w postaci hamulca ręcznego (mechaniczny lub elektryczny) lub blokady przeniesienia napędu, zapobiega jego przypadkowemu ruchowi. W pojazdach mechanicznych hamulec postojowy poprzez dociskanie szczęk bądź klocków do tarcz lub bębnów hamulcowych działa na koła przedniego lub tylnego mostu. Elektroniczny hamulec postojowy może być uruchamiany poprzez przycisk elektryczny (system elektroniczny utrzymuje pojazd w miejscu). Hamulec postojowy daje możliwość wygodnego parkowania, między innymi na nachylonych powierzchniach.

Hamulec dodatkowy (np. zwalniacz)

Niektóre pojazdy mogą być wyposażone w dodatkowe systemy hamowania, jak na przykład zwalniacz, który do hamowania wykorzystuje opór silnika. Hamulec dodatkowy wspomaga proces hamowania w warunkach, gdzie wymagane jest długotrwałe lub intensywne hamowanie, na przykład w trakcie zjazdu ze zbocza. Zwalniacze mogą być hydrauliczne (wykorzystują opór cieczy hydraulicznej) lub elektryczne (opór generowany przez prąd elektryczny). W sytuacji awarii głównego układu hamulcowego zwalniacz może być używany jako hamulec awaryjny.

Klasyfikacja układów hamulcowych ze względu na sposób ich uruchamiania

Hamulce mechaniczne

Posługują się mechanizmami mechanicznymi (jak na przykład pręty, linki, dźwignie) do przenoszenia siły nacisku z pedału hamulca na przykład szczęki hamulcowe (lub inne elementy hamulcowe).

Hamulce hydrauliczne

Siła nacisku przenoszona jest poprzez płyn hamulcowy z pedału hamulca na tłoczki hamulcowe, co generuje tarcie i hamuje pojazd.

Hamulce hydropneumatyczne

Ciecz hydrauliczna w połączeniu z gazem sprężonym wykorzystywana jest do przenoszenia siły hamowania na elementy hamulcowe.

Hamulce pneumatyczne

Stosowane w pojazdach ciężarowych oraz autobusach, sprężone powietrze wykorzystywane jest do przenoszenia siły hamowania.

Hamulce elektropneumatyczne

Siła hamowania jest przekazywana przez układ pneumatyczny, a sterowanie hamulcami przebiega za pomocą sygnałów elektrycznych.

Hamulce elektryczne

Do generowania siły hamowania wykorzystują elementy elektryczne (jak na przykład przewody i silniki elektryczne), najczęściej spotykane w pojazdach elektrycznych.

Klasyfikacja układów hamulcowych w zależności od ich konstrukcji

Hamulce bębnowe

Hamulec zbudowany jest z cylindrycznego bębna, w którym znajdują się szczęki (elementy hamulcowe). W trakcie hamowania opór generowany jest przez rozsuwające się szczęki, które dociskają do wewnętrznej powierzchni bębna.

R1RAZqB0RPZgR

Hamulce bębnowe

Hamulce tarczowe

Wykorzystują tarczę hamulcową, na której umieszczone są klocki hamulcowe. Klocki podczas hamowania dociskają do tarczy, co generuje opór tarcia.

Rhb1J8xTaylND

Hamulce tarczowe

Hamulce taśmowe

Bębnowe taśmowe, wewnątrz bębna umieszczone są taśmy hamulcowe, które w trakcie hamowania rozwijają się i dociskają do wewnętrznej powierzchni bębna, generując opór. Hamulce taśmowe są częściej spotykany w starszych pojazdach.

Budowa hydraulicznego układu hamulcowego

Pedał hamulca

Naciśnięcie pedała przez kierowcę przekazuje siłę nacisku na układ hamulcowy.

Zbiornik z płynem hamulcowym

Płyn hamulcowy pełni funkcję transmitowania siły nacisku z pedału hamulca na elementy hamulcowe.

Rura hamulcowa

Łączy zbiornik z płynem hamulcowym z elementami hamulcowymi na kołach, przekazuje siłę nacisku z pedału hamulca.

Zaciski lub cylinderki hamulcowe

Odpowiadają za przenoszenie siły nacisku na klocki hamulcowe lub szczęki hamulcowe.

Klocki hamulcowe lub szczęki hamulcowe

Przy nacisku hamulca przylegają do tarcz hamulcowych, co generuje opór tarcia i hamuje obrót kół.

Tarcze hamulcowe lub bębny hamulcowe

Zamocowane na kołach, obracają się wraz z nimi.

Płyn hamulcowy

Umożliwia precyzyjne sterowanie siłą hamowania, transmituje siłę nacisku z jednego punktu układu hamulcowego na inne.

Przewody hamulcowe

Łączą elementy układu hamulcowego, co przekłada się na płynne przepływanie płynu hamulcowego między nimi.

Charakterystyka hamulców bębnowych

Hamulce bębnowe to rodzaj układu hamulcowego, które zamontowane są wewnątrz cylindrycznego bębna, obracającego się wraz z kołem pojazdu.

Wśród elementów składowych hamulców bębnowych można wyróżnić:

• bęben hamulcowy (zamocowany na osi koła, obracają się w nim elementy hamulcowe),

• szczęki hamulcowe (znajdują się wewnątrz bębna, na nich zamocowane są klocki hamulcowe, które generują opór tarcia),

• tarcza rozpierająca (metalowa płyta, utrzymuje zamocowane na niej szczęki w miejscu, odpowiada za solidne zamocowanie elementów hamulcowych),

• mechanizm rozpierania szczęk (podczas aktywacji hamulca rozsuwa szczęki hamulcowe w kierunku bębna),

• sprężyny powrotne (odpowiedzialne za powrót szczęk do pozycji wyjściowej po skończonym hamowaniu),

• cylinder hamulcowy (znajduje się na szczękach, które podczas aktywacji hamulca są napełniane płynem hamulcowym i powodują wypychanie szczęk na bęben),

• regulator automatycznej regulacji luzu (dostosowuje luz między szczękami a bębnem, zapewnia skuteczne hamowanie w miarę zużywania się klocków hamulcowych).

Systemy rozpierania szczęk:

• simplex – w tym systemie na każdym bębnie znajduje się jedna para szczęk. Podczas aktywacji hamulca opór hamujący generowany jest przez wypchnięcie szczęk ku bębnowi.

• duplex – na każdym bębnie są dwie pary szczęk, co przekłada się na większą powierzchnię hamującą oraz zwiększa skuteczność hamowania.

• układ samowzmacniający (self‑energizing) – sprawia, że im bardziej naciskany jest hamulec, tym silniejszy jest opór hamowania. Siła nacisku klocków hamulcowych na bęben generuje wzrost siły nacisku, co z kolei przekłada się na zwiększony opór hamowania.

Charakterystyka hamulców tarczowych

Hamulce tarczowe cechują się lepszą skutecznością chłodzenia w porównaniu do hamulców bębnowych, co umożliwia utrzymanie stabilnej skuteczności hamowania podczas intensywnego hamowania. Częściej spotykane w pojazdach sportowych ze względu na lepszą skuteczność podczas jazdy dynamicznej. Hamulce tarczowe są mniej podatne na utratę skuteczności w wyniku przegrzania, co jest ważne w przypadku jazdy w warunkach ekstremalnych.

Hamulce tarczowe składają się z:

• metalowej tarczy hamulcowej (znajduje się na osi koła i obraca się wraz z nim),

• klocków hamulcowych (zamocowanych w zaciskach hamulcowych, dociskane do tarczy hamulcowej generują opór tarcia i hamują obrót kół),

• zacisku hamulcowego (znajduje się w nim mechanizm powrotu klocków po zakończeniu hamowania, zawiera tłoczki, które podczas aktywacji hamulca dociskają klocki hamulcowe do tarczy hamulcowej),

• tłoczków (najczęściej są to tłoczki hydrauliczne),

• prowadnicy klocków (podczas aktywacji hamulca prowadzą ruch klocków hamulcowych),

• półosi (stosowanych w niektórych konstrukcjach, pozwalają na niezależne zawieszenie koła od układu hamulcowego).

Mechanizm uruchamiający hamulce

Hydrauliczny mechanizm uruchamiania

Bazuje na zasadzie transmitowania siły nacisku przez płyn hamulcowy, który napełniany jest w układzie hamulcowym i przekazywany do uruchamiających hamulce elementów. Naciśnięcie na pedał hamulca generuje wzrost ciśnienia w układzie hydraulicznym, które przekazywane jest na tłoczki w zaciskach lub cylinderkach hamulcowych, co powoduje dociskanie klocków lub szczęk hamulcowych do tarczy bądź bębna. Hydrauliczny mechanizm uruchamiania hamulca charakteryzuje się precyzyjnym sterowaniem siły hamowania, równomiernym rozłożeniem sił hamowania między kołami, koniecznością regularnej konserwacji (wymiana płynu hamulcowego).

Mechaniczny mechanizm uruchamiania

Do przenoszenia siły nacisku wykorzystuje elementy mechaniczne, jak na przykład pręty, linki, dźwignie czy wałki. Aktywowanie hamulca skutkuje mechanicznym przeniesieniem siły na elementy uruchamiające hamulce. Mechaniczny mechanizm uruchamiania hamulca wyróżnia się prostszą konstrukcją (w porównaniu do hydraulicznego mechanizmu uruchamiania), odpornością na ekstremalne warunki i awarie, trudniejszą do uzyskania równomiernością siły hamowania.

Elektryczny mechanizm uruchamiania

Korzysta z elektrycznych sygnałów do sterowania siły hamowania. Sygnał elektryczny, wygenerowany przez nacisk na pedał hamulca, przetwarzany przez układ sterujący steruje siłą hamowania poprzez aktywację elektrycznych siłowników, które to dociskają klocki hamulcowe do tarczy. Elektryczny mechanizm uruchamiania hamulca ma precyzyjną kontrolę nad siłą hamowania, mniejsze zużycie energii w porównaniu do mechanicznego i hydraulicznego układu, wyższe koszty instalacji i napraw oraz wymaga zasilania elektrycznego.

Układ rozdzielający siłę hamowania

Układ rozdzielający siłę hamowania odpowiada za zapewnienie równomiernego i skutecznego hamowania na wszystkich kołach pojazdu. Dostosowany jest do zmieniających się warunków jazdy (obciążenie pojazdu, rodzaj nawierzchni, kąt skrętu kierownicy). Systemy takie jak $\mathrm{ABS}$ zapobiegają blokowaniu kół, co przekłada się na poprawę stabilności oraz kontrolę pojazdu podczas hamowania.

Na układ rozdzielający siłę hamowania składa się:

• regulator proporcji (reguluje stosunek sił hamowania między przednią a tylną osią),

• regulator ciśnienia (w zależności od obciążenia rozdziela siłę hamowania między przednie a tylne koła),

• równoważnik hamulcowy (aby uniknąć blokowania jednego z kół odpowiada za dostosowanie siły hamowania między kołami na jednej osi (między lewym a prawym kołem),

• system $\mathrm{ABS}$ (zapobiega utracie kontroli nad pojazdem w trakcie nagłego hamowania),

• równoważnik hamulcowy skrętu (umożliwia dostosowanie siły hamowania na przednie i tylne koła w zależności od kąta skrętu kierownicy).

Układ ABS

Układ $\mathrm{ABS}$ (antyblokada hamulców) służy zapobieganiu blokowaniu się kół podczas hamowania, należy do zaawansowanych elementów układu hamulcowego w pojazdach. $\mathrm{ABS}$ kontroluje i monitoruje obroty koła, które wyposażone są w czujniki prędkości. W momencie gwałtownego hamowania, jeśli jedno z kół zacznie się blokować, system $\mathrm{ABS}$ rejestruje różnicę między prędkościami obrotowymi kół. Modulator kontroluje ciśnienie hamowania przez regulację ilości płynu hamulcowego, przekazywanego do poszczególnych hamulców. Regulacja ciśnienia hamowania umożliwia utrzymanie sterowności pojazdu podczas hamowania. Kierowca może skręcić kierownicą, nawet w przypadku intensywnego hamowania. Najważniejszą funkcją systemu $\mathrm{ABS}$ jest zapewnienie skuteczności hamowania, zapobiegając blokowaniu się kół.

Do głównych korzyści antyblokady hamulców można zaliczyć:

• zwiększenie skuteczności hamowania,

• utrzymanie sterowności pojazdu, zwiększone bezpieczeństwo na mokrej nawierzchni ($\mathrm{ABS}$ zapobiega utracie przyczepności), skrócenie drogi hamowania,

• zabezpieczenie przed blokowaniem się kół.

Powrót do spisu treściDFXKNf4pKPowrót do spisu treści

Powiązane materiały multimedialne

• Wizualizacja w 2D lub 3D Budowa wybranych podzespołów i zespołów pojazdów samochodowychDJWPXQSSyWizualizacja w 2D lub 3D Budowa wybranych podzespołów i zespołów pojazdów samochodowych

• Wizualizacja w 2D lub 3D Zasady funkcjonowania i budowa źródeł napędu pojazdów spalinowych, elektrycznych i hybrydowychDo1I8suDAWizualizacja w 2D lub 3D Zasady funkcjonowania i budowa źródeł napędu pojazdów spalinowych, elektrycznych i hybrydowych

• Plansza/schemat/grafika interaktywna Przedstawienie rodzajów podzespołów i zespołów pojazdów samochodowychDC6jmVdJAPlansza/schemat/grafika interaktywna Przedstawienie rodzajów podzespołów i zespołów pojazdów samochodowych