Princip činnosti hydraulické brzdy – působení, výhody, vlastnosti

Hydraulický brzdový pohon automobilů je hydrostatický, tedy takový, ve kterém je energie přenášena tlakem kapaliny. Princip činnosti hydrostatického pohonu je založen na vlastnosti nestlačitelnosti kapaliny v klidu, přenášející tlak vytvořený v libovolném bodě do všech ostatních bodů v uzavřeném objemu.

Schematické schéma pracovního brzdového systému automobilu:
1 – brzdový kotouč;
2 — brzdový třmen předního kola;
3 – přední obrys;
4 — hlavní brzdový válec;
5 — nádržka se snímačem nouzového poklesu hladiny brzdové kapaliny;
6 – vakuový zesilovač;
7 – posunovač;
8 — brzdový pedál;
9 — spínač brzdových světel;
10 — brzdové destičky zadních kol;
11 — brzdový válec zadních kol;
12 – zadní obrys;
13 — skříň nápravy zadní nápravy;
14 — zátěžová pružina;
15 – regulátor tlaku;
16 — zadní lanka;
17 — ekvalizér;
18 — přední (centrální) kabel;
19 — páka parkovací brzdy;
20 — výstražný indikátor nouzového poklesu hladiny brzdové kapaliny;
21 — spínač varování parkovací brzdy;
22 — brzdové destičky předních kol

Schéma pohonu hydraulické brzdy je na obrázku. Pohon se skládá z hlavního brzdového válce, jehož píst je spojen s brzdovým pedálem, kolových válců brzdového mechanismu předního a zadního kola, potrubí a hadic spojujících všechny válce, ovládacího pedálu a zesilovače hnací síly.
Potrubí, vnitřní dutiny hlavního brzdového válce a všech válců kol jsou naplněny brzdovou kapalinou. Součástí hydraulického pohonu je také regulátor brzdné síly a modulátor protiblokovacího brzdového systému zobrazený na obrázku, pokud je instalován na vozidle.
Když je pedál sešlápnut, píst hlavního brzdového válce tlačí kapalinu do potrubí a válců kol. Ve válcích kol brzdová kapalina způsobuje pohyb všech pístů, což způsobuje přitlačování brzdových destiček k bubnům (nebo kotoučům). Když jsou vybrány mezery mezi destičkami a bubny (kotouči), nebude možné vytlačit kapalinu z hlavního brzdového válce do válců kol. S dalším zvýšením síly sešlápnutí pedálu v pohonu se zvýší tlak kapaliny a začne současné brzdění všech kol.
Čím větší je síla působící na pedál, tím vyšší je tlak vytvářený pístem hlavního válce na kapalinu a tím větší je síla vyvíjená každým pístem válce kola na brzdovou čelist. Současné ovládání všech brzd a konstantní poměr mezi silou na brzdový pedál a hnacími silami brzd jsou tedy zajištěny samotným principem činnosti hydraulického pohonu. U moderních pohonů může tlak kapaliny při nouzovém brzdění dosáhnout 10–15 MPa.
Po uvolnění brzdového pedálu se brzdový pedál působením vratné pružiny přesune do své původní polohy. Do původní polohy se vrací i píst hlavního brzdového válce svou pružinou, tažné pružiny mechanismů oddalují destičky od bubnů (kotoučů). Brzdová kapalina z válců kol je vytlačována potrubím do hlavního brzdového válce.
Výhody hydraulického pohonu jsou rychlost odezvy (vzhledem k nestlačitelnosti kapaliny a vysoké tuhosti potrubí), vysoká účinnost, protože energetické ztráty jsou spojeny především s pohybem kapaliny s nízkou viskozitou z jednoho objemu do druhého, jednoduchost konstrukce, malé hmotnost a rozměry díky vysokému hnacímu tlaku, snadnému uspořádání pohonu zařízení a potrubí; schopnost získat požadované rozložení brzdných sil mezi nápravy vozidla díky různým průměrům pístů válců kol.
Nevýhody hydraulického pohonu jsou: potřeba speciální brzdové kapaliny s vysokým bodem varu a nízkým bodem houstnutí; možnost selhání v důsledku snížení tlaku v důsledku úniku kapaliny při poškození nebo selhání, když se do pohonu dostane vzduch (tvorba parních zámků); výrazné snížení účinnosti při nízkých teplotách (pod minus 30 °C); Obtížné použití na silničních vlacích k přímému ovládání brzd přívěsu.
Pro použití v hydraulických pohonech se vyrábějí speciální kapaliny zvané brzdové kapaliny. Brzdové kapaliny se vyrábějí na různých základech, jako je alkohol, glykol nebo olej. Nelze je mezi sebou míchat kvůli zhoršení vlastností a tvorbě vloček. Aby se zabránilo zničení pryžových dílů, lze brzdové kapaliny získané z ropných produktů používat pouze v hydraulických pohonech, jejichž těsnění a hadice jsou vyrobeny z pryže odolné proti oleji.
Při použití hydraulického pohonu je vždy dvouokruhový a výkon jednoho okruhu nezávisí na stavu druhého. S tímto schématem v případě jediné poruchy neselže celý pohon, ale pouze vadný obvod. Pracovní okruh plní roli záložního brzdového systému, s jehož pomocí vůz zastaví.

Způsoby rozdělení pohonu brzdy na dva (1 a 2) nezávislé okruhy

Čtyři brzdové mechanismy a jejich kolové válce lze různými způsoby rozdělit do dvou nezávislých okruhů, jak je znázorněno na obrázku.
Na schématu (obr. 5a) jsou první sekce hlavního válce a kolové válce předních brzd sloučeny do jednoho okruhu. Druhý okruh tvoří druhá sekce a zadní brzdové válce. Toto schéma s axiálním oddělením obrysů se používá například na vozidlech UAZ-3160, GAZ-3307. Za efektivnější se považuje schéma oddělení diagonálního okruhu (obr. b), ve kterém jsou válečky kol pravé přední a levé zadní brzdy spojeny do jednoho okruhu a válečky kol dvou dalších brzdových mechanismů jsou spojeny do druhého okruhu ( VAZ-2112). S tímto schématem můžete v případě poruchy vždy zabrzdit jedno přední a jedno zadní kolo.
V dalších schématech uvedených na Obr. 6.15 po poruše zůstávají funkční tři nebo všechny čtyři brzdové mechanismy, což dále zvyšuje účinnost záložního systému. Pohon hydraulických brzd vozu Moskvič-21412 (obr. c) je tedy proveden pomocí dvoupístkového třmenového kotoučového mechanismu na předních kolech s velkými a malými pístky. Jak je patrné ze schématu, při poruše jednoho z okruhů působí provozuschopný okruh náhradního systému buď pouze na velké pístky předního brzdového třmenu, nebo na zadní válce a malé pístky přední brzdy.
Na schématu (obr. d) zůstává vždy funkční jeden z okruhů, který spojuje válečky kol dvou předních brzd a jedné zadní brzdy (auto Volvo). Nakonec na Obr. Obrázek 6.15d ukazuje plně redundantní obvod (ZIL-41045), ve kterém kterýkoli z obvodů brzdí všechna kola. V každém schématu je povinné mít dva nezávislé hlavní válce. Konstrukčně se nejčastěji jedná o tandemový duální hlavní válec, se sekvenčně umístěnými nezávislými válci v jednom pouzdře a poháněný pedálem s jednou tyčí. U některých vozů se však používají dva konvenční hlavní válce, instalované paralelně s pedálovým pohonem prostřednictvím vyrovnávací páky a dvou tyčí.

Jednou z hlavních výhod vzduchových brzd je jejich vysoká spolehlivost a účinnost v podmínkách intenzivního používání.

• Vysoká spolehlivost: Vzduchové brzdy jsou méně náchylné k přehřívání a selhání, takže jsou ideální pro těžká nákladní vozidla.

• Snadná údržba: Systémy vzduchových brzd se snadněji udržují a opravují, což snižuje provozní náklady.

• Účinnost: Vzduchové brzdy poskytují vysokou brzdnou sílu, což je důležité zejména u velkých a těžkých vozidel.

Princip činnosti vzduchových brzd

Vzduchové brzdy fungují na bázi stlačeného vzduchu, který je vytvářen kompresorem a skladován ve speciálních nádržích. Když řidič sešlápne brzdový pedál, stlačený vzduch proudí potrubním systémem do brzdových mechanismů, které je ovládá. Tento proces zajišťuje rychlé a efektivní zastavení vozidla.

Vlastnosti provozu pneumatických brzd

Vzduchové brzdy vyžadují pravidelnou údržbu, včetně kontroly a výměny vzduchových filtrů, kompresorů a potrubí. Díky své konstrukci jsou však méně náchylné k přehřívání a poruchám, což z nich dělá spolehlivou volbu pro těžká nákladní vozidla.

Vzduchové brzdy jsou volbou profesionálů, kteří oceňují spolehlivost a výkon za všech podmínek.

Výhody hydraulických brzd

Hydraulické brzdy fungují na bázi hydraulické kapaliny, která přenáší sílu z brzdového pedálu na brzdové mechanismy. Jednou z hlavních výhod hydraulických brzd je jejich vysoká citlivost a přesnost ovládání.

• Vysoká citlivost: Hydraulické brzdy zajišťují plynulé a přesné brzdění.

• Kompaktní: Hydraulické systémy zabírají méně místa, což umožňuje jejich použití v kompaktních vozidlech.

• Snadná instalace: Hydraulické brzdy se snadněji instalují a seřizují, což snižuje náklady na instalaci.

Jak fungují hydraulické brzdy

Hydraulické brzdy fungují pomocí hydraulické kapaliny, která se převádí potrubním systémem z hlavního válce do brzd. Když řidič sešlápne brzdový pedál, zvýší se tlak kapaliny, čímž se aktivují brzdové destičky nebo rotory. Tento proces zajišťuje plynulé a účinné brzdění.

Vlastnosti provozu hydraulických brzd

Hydraulické brzdy vyžadují pravidelnou údržbu, včetně kontroly a výměny brzdové kapaliny a kontroly stavu brzdových hadic a válců. Je důležité sledovat hladinu kapaliny a okamžitě opravit netěsnosti, aby byl zajištěn spolehlivý provoz systému.

Hydraulické brzdy jsou volbou těch, kteří oceňují pohodlí a přesné ovládání.

Porovnání vzduchových a hydraulických brzd

Při porovnávání vzduchových a hydraulických brzd existuje několik klíčových rozdílů. Vzduchové brzdy jsou spolehlivější a účinnější v náročných provozních podmínkách, zatímco hydraulické brzdy poskytují plynulejší a přesnější brzdění. Volba mezi těmito systémy závisí na typu vozidla a jeho provozních podmínkách.

Nevýhody pneumatických a hydraulických brzd

Závěr: co si vybrat?

Volba mezi vzduchovými a hydraulickými brzdami závisí na mnoha faktorech, včetně typu vozidla, provozních podmínek a preference řidiče. Vzduchové brzdy jsou ideální pro těžká vozidla díky své vysoké spolehlivosti a účinnosti. Hydraulické brzdy zase zajišťují plynulejší a přesnější brzdění. Všechny tyto faktory je důležité vzít v úvahu při výběru brzdového systému, abyste zajistili maximální bezpečnost a pohodlí při ovládání vašeho vozidla.