Moduł 5

Diagnostyka układu hamulcowego pojazdów samochodowych

1. Budowa układu hamulcowego pojazdu samochodowego2. Badanie układu hamulcowego

1. Budowa układu hamulcowego pojazdu samochodowego

Układ hamulcowy pojazdu służy do zmniejszania prędkości pojazdu lub do utrzymywania gow stanie zatrzymania (zahamowania). Inaczej mówiąc zadaniem hamulców jest zmniejszenieprędkości   jazdy   pojazdu   zgodnie   z   decyzją   kierowcy,   aż   do   momentu   całkowitegozatrzymania samochodu.

Aby umożliwić ten proces, między elementami bezpośrednio oddziałującymi na koła pojazdumusi powstać siła oporów (tarcie), a następnie przeniesiona jako moment hamowania na kołapojazdu i nawierzchnię drogi. 

W zależności od czasu pracy rozróżnia się następujące rodzaje mechanizmów hamulcowych:

• chwilowego działania – działa przez krótki czas, ale z dużą skutecznością. Powodujeopóźnienie ruchu pojazdu wytrącając jego prędkość zgodnie z zamierzeniem kierowcy.

• ciągłego działania – (tzw. zwalniacz) – przystosowany do pracy przez dowolnie długiczas.   Powoduje   umiarkowane   opóźnienie   ruchu   pojazdu,   stosowany   głównie   wsamochodach ciężarowych i autobusach i wykorzystywany głównie w celu odciążeniahamulców zasadniczych pojazdu, np. podczas zjeżdżania z góry.

• postojowy   –   przystosowany   do   utrzymania   pojazdu   w   bezruchu   (zatrzymaniu)   napostoju przez nieograniczony czas. 

Ze względu na budowę, układy hamulcowe mogą być:

• szczękowo­bębnowe,• tarczowe,• taśmowe.

Hamulce, ze względu na sposób uruchamiania dzielimy na:

• układy uruchamiane mechanicznie,• układy uruchamiane hydraulicznie,• układy uruchamiane pneumatycznie.

Hamulce szczękowo­bębnowe

Podstawowe części składowe hamulca szczękowo­bębnowego przedstawia rys. 5.1.

2

Rys. 5.1. Hamulec szczękowo – bębnowy [5]: 1 – bęben hamulca, 2 – piasta koła, 3 – tarczahamulcowa, 4 – pokrywa mostu napędowego, 5 – sworzeń szczęki, 6 – szczęki hamulcowe, 7– rozpieracz, 8 – sprężyna odciągająca szczęki.

Bęben hamulca (1) obraca się wraz z piastą koła (2), do której jest przymocowany. Wewnątrzbębna   są   umieszczone   szczęki   hamulcowe   z   okładzinami   ciernymi   (6)   osadzone   nasworzniach (5).  Sworznie są  umocowane sztywno do nieruchomej  tarczy  hamulcowej  (3).Szczeki są rozsuwane przez rozpieracz mechaniczny (7), obracany o pewien kąt na skuteknaciśnięcia przez kierowcę  na pedał hamulca. Obrócenie rozpieracza powoduje dociśnięcieszczęk hamulcowych do wewnętrznej powierzchni bębna hamulcowego i wywołanie sił tarcia,która   zatrzymuje  bęben  hamulcowy.  Po   zwolnieniu  nacisku  na  pedał  hamulca   rozpieraczprzestaje oddziaływać na szczęki hamulcowe, a sprężyna (8) odciąga je od bębna. Ze względuna   fakt,   iż   jedna   szczęka   jest   bardziej   dociskana   do   powierzchni   bębna,   następujenierównomierne zużycie okładzin szczęk. Jedna ze szczęk, nazywana współbieżną ze względuna taki sam jej kierunek obrotu jak bębna (na rysunku oznaczona literą   A). Druga szczęka(oznaczona literą B) nazywana jest przeciwbieżną. Obraca się ona wokół sworznia w kierunkuprzeciwnym   niż   obraca   się   bęben.   Taki   układ   szczęk   i   rozpieracza   nazywa   się   układemsimplex.

W celu wyeliminowania tego niepożądanego zjawiska stosuje się  inne sposoby rozpieraniaszczęk hamulcowych: układ duplex i układ samowzmacniający.

3

Rys. 5.2. Układy szczęk hamulcowych [5]: a) simplex, b) duplex, c) samowzmacniający.

Jak można zauważyć  na rysunku 5.2 b układ duplex wyposażony jest  w dwa rozpieracze.Dzięki   takiemu   ich   rozmieszczeniu   obydwie   szczęki   są   współbieżne,   a   naciski,   jakiewywierają one na bęben są jednakowe.

W układzie samowzmacniającym (rys. 5.2c) dolne końce szczęk są powiązane przegubowołącznikiem niezwiązanym z   tarczą  hamulcową.  Tworzy  to  układ  tzw.  szczęk pływających.Takie   rozwiązanie  powoduje,   że  podczas  hamowania   szczęka  współbieżna   jest   pociąganaprzez   obracający   się   bęben,   a   za   pośrednictwem   łącznika   dodatkowo   dociska   szczękęprzeciwbieżną. Powoduje to, iż obie szczęki pracują praktycznie tak samo.

W omówionych powyżej przykładach zauważyć można również, iż rozpieracze szczęk nie sątypu   mechanicznego.   Są   to   rozpieracze   hydrauliczne,   których   działanie   związane   jest   zpodawaniem do  nich  pod   znacznym ciśnieniem płynu  hamulcowego.  Hydrauliczny  układuruchamiający hamulce zostanie omówiony w dalszej części opracowania.

Szczęki   hamulcowe   to   elementy   układów   hamulcowych   bezpośrednio   odpowiedzialne   zapowstawanie siły hamowania. Najczęściej wykonuje się  je jako elementy spawane z częścitłoczonych   z   blachy   lub   jako   elementy   odlewane   (praktycznie   tylko   w   samochodachciężarowych).   Ich   zewnętrzne   powierzchnie   stykające   się   bezpośrednio   z   bębnemhamulcowym   to   okładziny   cierne,   wykonane   z   materiałów   odpornych   na   wysokietemperatury,   przy   jednoczesnym   zachowaniu   znacznego   współczynnika   tarcia.   Okładzinymocuje   się   do   szczęk   poprzez   klejenie   lub   za   pomocą   nitów(szczęki   samochodówciężarowych i autobusów). Szczęki hamulcowe pracują w bardzo trudnych warunkach, bardzomocno się  nagrzewają,  zatem muszą  być  odpowiednio sztywne  i   trudno odkształcalne.  Wszczękach umieszcza się również mechanizmy, które pozwalają na przesuwanie się szczęk kuśrodkowi koła w celu kompensacji powstającego luzu między powierzchnią bębna i ścierającejsię okładziny ciernej. Jest to tzw. samoczynna regulacja szczęk.

Hamulce tarczowe

W  hamulcach   tarczowych   (rys.   5.3)   siła   tarcia   powstaje   pomiędzy   dociskanymi  płaskimiwkładkami ciernymi, a płaską powierzchnią tarczy hamulcowej wirującej wraz z piastą koła.

4

Rys. 5.3. Hamulce tarczowe [5]: a) zasada działania, b) widok zewnętrzny.

Jak można zauważyć na rys. 5.3 a), do tarcz hamulcowych są obustronnie dociskane wkładkicierne. Powstająca między okładzinami i obracającą się wraz z kołem tarczą hamulcową siłatarcia powoduje zmniejszenie prędkości obrotowej koła lub jego zatrzymanie. Wkładki cierneinaczej   zwane   klockami   hamulcowymi   są   wykonane   jako   płytki   metalowe   pokryteokładzinami   ciernymi.   Wkładki   te   umieszczane   są   w   korpusie   zacisku   hamulcowegoobejmującego tarczę hamulcową.

Tarcze   hamulcowe   są   wykonywane   jako   odlewy   żeliwne,   a   obie   płaszczyzny   cierne   sąodrabiane:   frezowane,   a   niekiedy   również   szlifowane.   Grubość   tarcz   hamulców   wynosizwykle od 12 do 20 mm.

W rozwiązaniach konstrukcyjnych tego typu układów hamulcowych może być zastosowanyjeden rozpieracz lub dwa rozpieracze hydrauliczne, co przedstawia rysunek 5.4.

Rys. 5.4. Systemy zacisków hamulcowych [5]: a) system z jednym rozpieraczem, b) system zdwoma rozpieraczami.  1 – rozpieracz,  2 –  tarcza hamulcowa,  3,  4  – wkładki  cierne,  5 –korpus zacisku.

W systemie z jednym rozpieraczem hydraulicznym (rys. 5.4a) wkładki cierne, zwane równieżklockami hamulcowymi (3) dociskanie są do tarczy (2). Dociśnięcie klocka z jednej stronytarczy powoduje przesunięcie korpusu (5) zacisku względem tarczy i dociśnięcie z kolei dotarczy z drugiej strony wkładki ciernej (4). Rozpieracz jest uruchamiany dzięki napływowi dojego   wnętrza   płynu   hamulcowego   pod   pewnym   ciśnieniem   wytwarzanym   w   pompiehamulcowej.

W systemie z dwoma rozpieraczami hydraulicznymi (rys. 5.4b) rozpieracze są umieszczonepo   obu   stronach   tarczy   hamulcowej,   a   napływ   do   nich   płynu   hamulcowego   powoduje

5

jednoczesne dociskanie klocków hamulcowych do tarczy hamulcowej. W tym rozwiązaniukorpus nie przemieszcza się, pozostaje cały czas nieruchomy.

Obecnie powszechnie stosowane są tarcze hamulcowe złożone z dwóch tarcz połączonych zesobą, dzięki czemu uzyskuje się lepsze chłodzenie tarcz, a co z tym jest związane zachowanieprawie   identycznej  skuteczności  hamowania  przy  hamulcach zimnych  i  nagrzanych.  Takietarcze nazywamy tarczami wentylowanymi (rys.5.5).

 Rys. 5.5. Wentylowana tarcza hamulcowa. Źródło: http://www.technikajazdy.info

Jak   wspomniano   wcześniej,   hamulce   mogą   być   uruchamiane   różnymi   metodami(mechanicznie, hydraulicznie, pneumatycznie).

Mechaniczny układ uruchamiania hamulców praktycznie dzisiaj stosowany jest w przypadkuhamulców pomocniczych lub postojowych, z tego względu zostanie opisany w dalszej częściopracowania.

W przypadku samochodów osobowych praktyczne zastosowanie znalazł hydrauliczny układuruchamiania. Czynnikiem roboczym jest w nim ciecz zwana płynem hamulcowym. W takimukładzie (rys. 5.6) naciśnięcie na pedał  hamulca (1) powoduje przesunięcie tłoka w pompiehamulcowej (2). Pompa hamulcowa wytwarza ciśnienie w swoim wnętrzu, które jest następniekierowane do hydraulicznych rozpieraczy szczęk (3) przez przewody hamulcowe (4). 

6

Rys. 5.6. Schemat hydraulicznego układu uruchamiającego hamulce [5]: 1 – pedał hamulca, 2– pompa hamulcowa, 3 – rozpieracze hydrauliczne, 4 – przewody hamulcowe, 5 – zbiornikpłynu hamulcowego.

Płyn   hamulcowy   do   pompy   jest   dostarczany   ze   zbiorniczka   płynu   hamulcowego   (5)znajdującego  się   bezpośrednio  na  korpusie  pompy.  Zwolnienie  nacisku na  pedał  hamulcapowoduje, iż  szczęki hamulcowe są  odciągane od bębnów (cofają się),  a płyn hamulcowy,który został dodatkowo wtłoczony do rozpieraczy jest z nich usuwany (tłoczki cofają się) ipowraca poprzez pompę do zbiorniczka. 

Przedstawiony na rysunku 5.6. hydrauliczny układ uruchamiający hamulce jest najstarszymrozwiązaniem konstrukcyjnym. Wadą jego jest to, iż w przypadku nieszczelności któregoś zelementów   do  układu  przedostaje   się   powietrze,   powodując   jego   zapowietrzenie,   a   takżeubywa   płynu   hamulcowego,   co   z   kolei   uniemożliwia   prawidłowe   działanie   układu.   Abyzabezpieczyć  kierowcę   i  pasażerów przed  tak  poważną   awarią   jednego z  najważniejszychukładów   pojazdu,   układ   przeszedł   modyfikacje   i   dzisiaj   normą   jest   stosowaniedwuobwodowego   układu   uruchamiającego   hamulce.   W   przeciwieństwie   do   poprzedniegoukładu, gdzie wszystkie elementy pracowały w jednym obwodzie połączeń hydraulicznych, wukładzie dwuobwodowym stosuje się dwa niezależne od siebie obwody (rys. 5.7). 

Rys. 5.7. Przykład połączeń układu dwuobwodowego uruchamiającego hamulce; połączeniakół [5].

7

Analizując powyższy rysunek zauważamy, iż połączone są następujące pary kół ze sobą: leweprzednie – prawe tylne; prawe przednie – lewe tylne. Dzięki takiemu połączeniu kół, w razienp. pęknięcia przewodu koła lewego przedniego, hamowane nadal będą koła prawe przednie ilewe   tylne.   Natomiast   hamulec   koła   prawego   tylnego   nie   będzie   działał   ze   względu   napołącznie go w układzie z kołem, przy którym wystąpiła awaria. Takie rozwiązanie zapewniamożliwość  zahamowania pojazdem, mimo iż   jeden obwód jest  niesprawny. Ważną  różnicęstanowi tu również typ stosowanej pompy hamulcowej – musi być dwusekcyjna (każda sekcjatłoczy płyn hamulcowy do swojego obwodu).

W hydraulicznym układzie przewody hamulcowe mogą być sztywne i elastyczne. Przewodysztywne wykonuje się z odpornych na ciśnienie rurek metalowych, mocowanych do podwoziapojazdu.   Przewody   hamulcowe   elastyczne   stosuje   się   jedynie   w   miejscach,   w   którychwymagany   jest   ruch   elementów   względem   siebie:   znajdujące   się   tuż   przy   kołach,   wzawieszeniu samochodu. Umożliwia to połączenie resorowanych i kierowanych kół jezdnych zresztą układu hamulcowego.

Płyn hamulcowy

Jest   to   czynnik   przenoszący   ciśnienie   hydrauliczne   wytworzone   w   pompie   hamulcowej.Podstawowym   składnikiem   płynów   hamulcowych   jest   glikol,   który   ma   własnościhigroskopijne, tzn. łatwo wchłania wodę np. z otoczenia. Dlatego też bardzo ważne jest, abypłyn   hamulcowy   był   regularnie   kontrolowany   i   wymieniany   zgodnie   z   zaleceniamiproducenta.

Parametrem, który pozwala określić zawartość wody w płynie jest temperatura wrzenia płynu(zmniejsza się wraz ze wzrostem zawartości wody w płynie hamulcowym). 

Płyny   hamulcowe   ze   względu   na   swój   skład   chemiczny   są   cieczami   niebezpiecznymi.Wykazują właściwości żrące i mogą powodować silne uczulenia. Obecnie stosuje się płynyhamulcowe oznaczane symbolami: DOT­3, DOT­4, DOT­5 (im wyższa cyfra w oznaczeniu,tym płyn posiada wyższą temperaturę wrzenia). Np. DOT­3 minimalna – temperatura wrzenia205  C, a DOT­5.1 – minimalna temperatura wrzenia 265 C.⁰ ⁰

Pneumatyczne układy uruchamiania hamulców

Układy pneumatyczne stosuje się w samochodach ciężarowych oraz   w autobusach. Układytakie   zapewniają   dużo   większych   sił   hamowania,   czemu   nie  mogą   sprostać   hydrauliczneukłady uruchamiające hamulce.

W   układach   pneumatycznych   (rys.   5.8)   naciśnięcie   pedału   hamulca   nie   powodujebezpośrednio dociśnięcia szczęk hamulcowych do bębna, lecz powoduje sterowanie zaworemumożliwiającym dopływ sprężonego powietrza do siłowników współpracujących z szczękamihamulcowymi. Siłownik wykonuje pracę dociskania szczęk hamulcowych do bębna. Dziękitemu podczas naciskania pedału hamulca kierowca musi jedynie pokonać sztywność sprężynyw   zaworze   sterującym,   natomiast   siła   na   rozpieraczach   zależy   od   ciśnienia   powietrza   wukładzie   oraz   od   wielkości   siłowników.   Możliwe   jest   zatem   uzyskanie   znacznych   siłhamowania, zależnych od budowy układu, przy niewielkim wysiłku kierowcy.

8

Rys.   5.8.   Schemat   jednoprzewodowego,   jednoobwodowego,   pneumatycznego   układuhamulcowego   [5]:   1   –   sprężarka,   2   –   regulator   ciśnienia,   3   –   odmrażacz,   4   –   zbiornikipowietrza, 5 – zawór przepływowy, 6 – główny zawór sterujący, 7 – manometr, 8 – cylindryhamulcowe, 9 – zawór uruchamiający hamulce przyczepy, 10 – zawór odcinający, 11 – złączeprzewodów samochodu i przyczepy, 12 – zawór sterujący hamulcami przyczepy, 13 – zbiorniksprężonego powietrza, 14 – regulator siły hamowania, 15 – cylindry hamulcowe przyczepy.

Zasadniczymi elementami pneumatycznego układu uruchamiającego hamulce są:

• sprężarka – napędzana od silnika pojazdu;• zbiorniki   sprężonego  powietrza  –   stanowią  magazyn  dla   powietrza   sprężonego  do

odpowiedniego ciśnienia; • główny  zawór   sterujący  połączony   z  pedałem hamulca  –  umożliwiający  przepływ

sprężonego powietrza do poszczególnych elementów układu hamulcowego;• siłowniki, które są połączone z mechanicznymi rozpieraczami szczęk poszczególnych

kół;• pozostałe elementy, w tym między innymi: przewody, złącza, elementy regulacyjne i

kontrolne (zawory, manometry itp.), filtry, odwadniacze itp.

Układy pneumatyczne, podobnie jak hydrauliczne, mogą być podobnie budowane – mogą byćjedno   lub   dwuobwodowe.   Dodatkową   zaletą   pneumatycznych   układów   uruchamianiahamulców jest możliwość podłączenia do nich układu uruchamiającego hamulce przyczepylub naczepy.

Urządzenia pomocnicze układów hamulcowych

Układy hamulcowe wyposaża się nieraz w urządzenia pomocnicze, usprawniające działanietych   układów   lub   zwiększające   skuteczność   hamowania.   Do   głównych   urządzeń

9

pomocniczych   należą:   urządzenia   wspomagające,   korektory   rozkładu   sił   hamowania   iurządzenia przeciwpoślizgowe.

• Urządzenia   wspomagające   (SERWO)   są   stosowane   w   hydraulicznych   układachuruchamiania  hamulców.  Stosuje   się   je  w   celu   zmniejszenia   sił   nacisku  na  pedałhamulca   przez   kierowcę.   Są   to   urządzenia   hydrauliczno­pneumatyczne.   W   celuzwiększenia   nacisku   na   tłok   pompy   hamulcowej  wykorzystuje   się   podciśnienie  wprzewodzie dolotowym silnika.

• Korektory rozkładu sił  hamowania,  których zadaniem jest  zapewnienie właściwychproporcji między obciążeniami przedniej i tylnej osi pojazdu i uzyskiwanymi na tychosiach siłami hamowania. Korektory zwiększają wykorzystanie przyczepności opon dojezdni,  nie zapewniają   jednak odpowiednich wartości sił  hamowania przy zmiennejprzyczepności kół.

• Urządzenia   przeciwpoślizgowe,   których   zadaniem   jest   zabezpieczenie   przedblokowaniem kół podczas hamowania. Najpowszechniej stosowany układ to ABS.

2. Badanie układu hamulcowego

Przed   przystąpieniem   do   badania   układu   hamulcowego   na   przyrządach,   należy   wpierwszej kolejności poddać układ oględzinom zewnętrznym.W hydraulicznych układach hamulcowych badaniu podlegają [2]:

• konstrukcja układów hamulcowych – należy zwrócić  szczególną  uwagę, czynie   występują   wycieki   płynu   hamulcowego   oraz   czy   wszystkie   elementyukładu   są   poprawnie   zamocowane   i   czy   nie   dokonano   żadnej   samowolnejmodyfikacji układu,

• mocowanie pedału hamulca nożnego – musi być pewne, a jego ruch płynny,• urządzenie   wspomagające   –   głównie   należy   sprawdzić,   czy   połączenie   z

kolektorem ssącym jest prawidłowe i nie uszkodzone,• stan techniczny pedału hamulca i skok elementu uruchamiającego hamulce –

naciskając na pedał hamulca należy obserwować jego ruch i powrót, a także niepowinien on być niczym blokowany,

• hamulec awaryjny, dźwignia sterująca, zapadka hamulca awaryjnego – należyzaciągnąć  dźwignię  hamulca i sprawdzić,  czy po jej zwolnieniu powraca naswoje   miejsce,   a   także   określić   ilość   zapadek,   które   należy   pokonać,   abydźwignia umożliwiła uruchomienie hamulców,

• podzespoły serwomechanizmu wspomagającego, pompa hamulcowa,• sztywne   przewody   hamulcowe   –   nie   powinny   nosić   śladów   uszkodzenia

mechanicznego, korozji,• elastyczne przewody hamulcowe – nie mogą występować pęknięcia gumy oraz

ślady płynu hamulcowego,• okładziny szczęk/klocków hamulcowych – ocenić wzrokowo ich grubość,• bębny, tarcze hamulców – wzrokowo sprawdzić, czy nie są pęknięte oraz  czy

można je obracać bez większych oporów,• linki hamulcowe, cięgna i połączenia dźwigniowe,• urządzenie uruchamiające hamulce (w tym siłownik membranowo­sprężynowy

lub rozpieracz hydrauliczny szczęk hamulców),• regulator (korektor) siły hamowania,

10

• regulator szczęk,• urządzenie przeciwblokujące (ABS),• układ elektronicznej stabilizacji toru jazdy (ESP).

Po przeprowadzeniu oględzin zewnętrznych należy wykonać diagnostykę układu polegającąna wykonaniu pomiarów poszczególnych elementów układu, a także badanie skuteczności isprawności   układu   hamulcowego   oraz   skuteczności   przez   pomiar   siły   hamowania   naurządzeniu rolkowym lub płytowym do kontroli hamulców.

Pomiar jałowego i czynnego skoku pedału hamulca

Między  tłokiem pompy hamulcowej  a  popychaczem powinien  być   zachowany stały   luz  owartości   ok.   1   mm.   Brak   tego   luzu   powoduje   w   układzie   pozostawienie   nadmiernegociśnienia,  które  przeciwdziała     na   zupełne   cofnięcie   tłoczków   lub   szczęk.  Przełożenie  wukładzie dźwigniowym od pedału hamulca do popychacza pompy sprawia, że wartości luzu wpompie   hamulcowej   odpowiada   kilkakrotnie   większy   skok   pedału   hamulca.   Ta   wartośćnazywana jest jałowym skokiem pedału hamulca. Dalszy ruch pedału, to tzw. skok czynny. Toprzesunięcie pedału hamulca powoduje dosunięcie klocków do tarcz lub szczęk do bębnóworaz  uzyskanie wymaganej siły hamowania. Skok czynny pedału ocenia się mierząc odległośćza pomocą linijki lub miernika przemieszczenia pedału hamulca stopki hamulca od podłogi.

Pomiar   przeprowadza   się   w   następujący   sposób:   przykładamy   linijkę   do   stopy   pedałuhamulca,  następnie wywołując nacisk na pedał sprawdzamy,  jaką  przebędzie odległość  domomentu pojawienia się pierwszego wyczuwalnego oporu pedału. Jest to skok jałowy pedału(rys.  5.  9a).    Wartość   tego skoku można wyregulować.  Następnie  naciskając  na  pedał  zeznacznie większą siłą należy wcisnąć go do oporu i odczytać wielkość przesunięcia pedału(rys. 5.9b). Ta odległość to skok czynny pedału hamulca.

Pomiar   skoku  czynnego  należy  powtórzyć  po  kilkakrotnym szybkim naciśnięciu  pedału   iprzytrzymaniu go z możliwie dużą siłą  przez ok. 1 minutę.  Wartość skoku zmierzona tymrazem nie  powinna   się   zmniejszać   (świadczy   to  o  zapowietrzeniu  układu)   lub  zwiększać(świadczy to o nieszczelności układu).

11

Rys. 5.9. Pomiar skoku jałowego pedału hamulca (a) oraz skoku czynnego pedału hamulca (b)[3]

Ocena stopnia zużycia hamulca bębnowego

Po dokonaniu pomiarów skoku jałowego i czynnego pedału hamulca można przeprowadzićpomiary poszczególnych elementów układu. Przeprowadza się je co około 10 do 15 tysięcykilometrów przebiegu.

O   skuteczności   układu   hamulcowego   w   dużej   mierze   decyduje   stopień   zużyciaposzczególnych elementów, dlatego też należy kontrolować ich zużycie.

Aby wykonać pomiar zużycia bębna hamulcowego i okładzin ciernych szczęk hamulcowych,należy  wykonać  demontaż   elementów. W tym celu  należy  zabezpieczyć   samochód przedprzemieszczeniem się, umieszczając kliny pod kołami pojazdu, następnie zdemontować kołopo   podniesieniu   pojazdu   do   góry   i   zdemontować   bęben   hamulcowy.   W   niektórychkonstrukcjach   układów   hamulcowych   do   zdjęcia   bębna   konieczne   jest   zastosowaniespecjalnego   ściągacza.   Pomiar   grubości   okładzin   ciernych   przeprowadza   się   używającsuwmiarki   (rys.  5.10).  Należy zmierzyć  grubość   całej   szczęki  oraz  stalowej  podstawy,  doktórej jest przymocowana. Grubość okładziny to różnica obu wymiarów. 

Rys. 5.10 Pomiar grubości szczęk hamulcowych [3]

Jeżeli grubość okładziny ciernej, zmierzona w miejscu najbardziej zużytym, wynosi 1,5 mmlub mniej, należy wymienić całe szczęki hamulcowe na nowe. Wskazane jest przy tym, abywymieniać   szczęki   po   obu   stronach   osi   w   celu   uniknięcia   nierównomiernego   działaniahamulców. Szczęki należy wymienić, jeśli okładziny są zanieczyszczone smarem lub olejem.

Pomiar   średnicy   bębna   hamulcowego   przeprowadza   się   z   użyciem   średnicówkimikrometrycznej. Wartość zmierzoną należy porównać z danymi producenta i zastosować siędo zaleceń wydanych w tym zakresie.

Pomiar elementów tarczowego układu hamulcowego

12

Podobnie   jak  w przypadku układu  szczękowo­bębnowego  również  w układzie   tarczowymnależy dokonać pomiarów zużycia elementów ciernych (klocków hamulcowych) oraz samejtarczy hamulcowej.

Aby wykonać pomiar zużycia klocka hamulcowego, należy wykonać demontaż elementów. Wtym celu należy zabezpieczyć samochód przed przemieszczeniem się, umieszczając kliny podkołami pojazdu, następnie zdemontować koło po podniesieniu pojazdu do góry i zdemontowaćklocki hamulcowe. Pomiar grubości okładzin ciernych przeprowadza się używając suwmiarki(rys.   5.11).   Należy   zmierzyć   grubość   całego   klocka   oraz   stalowej   płytki,   do   której   jestprzymocowana okładzina. Grubość okładziny to różnica obu wymiarów. Klocki hamulcowenie nadają się do dalszego użytkowania, jeżeli grubość okładziny ciernej jest mniejsza niż 1,5mm. Należy wówczas wymienić   je  na nowe i  zastosować   zasadę,   iż  wymienia się  klockiparami, czyli jednocześnie po obu stronach osi.

Rys. 5.11. Pomiar grubości klocka hamulcowego [3]

Po wykonaniu pomiaru grubości klocków hamulcowych, należy zmierzyć również grubośćtarczy hamulcowej. Pomiar wykonać można za pomocą suwmiarki lub mikrometru (rys. 5.12).

13

Rys. 5.12. Pomiar grubości tarczy hamulcowej [3]

Pomiaru   grubości   tarczy   należy   wykonać   w   czterech   punktach   na   obwodzie,   w   pewnejodległości od zewnętrznej krawędzi tarczy, ze względu na możliwość powstania na brzegutarczy rantu. Wynik pomiaru należy porównać z danymi producenta tarczy i zastosować się dowskazań w tej kwestii.

Pomiar bicia tarczy hamulcowej

Pomiar bicia tarczy hamulcowej (rys. 5.13) należy rozpocząć od sprawdzenia i ewentualnegowyregulowania luzu łożyska piasty. 

14

Rys.   5.13.   Pomiar   bicia   tarczy   hamulcowej   [3]:   1   –   drążek   kierowniczy,   2   –   uchwytmocowania czujnika, 3 – tarcza hamulcowa, 4 – czujnik zegarowy.

Pomiaru  bicia  wykonuje   się   z   użyciem czujnika   zegarowego  umocowanego  na   ramieniu.Przyrząd   należy   zamocować   do   zacisku   hamulcowego   lub   innego   dostępnego   elementuzawieszenia. Końcówka pomiarowa czujnika powinna być oddalona od krawędzi zewnętrznejtarczy   hamulcowej   o   około   10   mm,   aby   wyeliminować   wpływ   występującegonierównomiernego   zużycia   tarczy   na   samym   jej   brzegu   oraz   aby   wykonywać   pomiar   wmiejscu, gdzie z tarczą współpracuje już klocek hamulcowy.

Wszystkie wyżej opisane pomiary należy wykonać dla wszystkich kół pojazdu.

Sprawdzanie skuteczności działania hamulców podczas próby drogowej

Najprostszym   sposobem   sprawdzenia   skuteczności   działania   układu   hamulcowego   wrzeczywistych   warunkach   eksploatacji   pojazdu   jest   przeprowadzenie   pomiaru   drogihamowania.

Pomiar   drogi   hamowania   powinien   być   przeprowadzony   z   zachowaniem   następującychwarunków:

• odcinek drogi wybrany do próby nie może stanowić zagrożenia bezpieczeństwa dlainnych użytkowników, dlatego  też  należy wybrać  drogi  o  bardzo małym natężeniuruchu, ale w dobrym stanie technicznym (nawierzchnia asfaltowa, czysta i sucha);

• ciśnienie   w   ogumieniu   samochodu   powinno   być   sprawdzone   i   ewentualniewyregulowane do wartości zalecanej przez producenta pojazdu, również stan bieżnikaopony powinien spełniać wymagania w tym zakresie; 

15

• pojazd   powinien   być   równomiernie   obciążony   ładunkiem   o   masie   równej   jegoładowności, ewentualnie dopuszcza się badanie samochodu z samym kierowcą.

• wyznaczyć  na drodze początek drogi  hamowania  i  w odległości  9  metrów od niejdrugą linię oznaczającą maksymalną dopuszczalną długość drogi hamowania;

• rozpędzić pojazd do prędkości 30 km/h i rozpocząć hamowanie w chwili, gdy przedniekoła pojazdu miną linię (sprzęgło może pozostać włączone). Nacisk na pedał hamulcanależy tak regulować,  aby nie zablokować  kół  hamowanych, gdyż  powoduje to  ichpoślizg po nawierzchni drogi;

• po   zatrzymaniu   i   zabezpieczeniu   pojazdu   ocenić,   czy   pojazd   zatrzymał   się   wwyznaczonym polu przez linię końcową (przednie koła pojazdu nie powinny znaleźćsię poza tą linią);

• jeżeli pojazd podczas hamowania nie trzyma zadanego toru jazdy (ściąga pojazd nabok drogi), świadczy to o nierównomiernej pracy układu hamulcowego (blokowaniujednego z kół).

Sprawdzanie skuteczności działania hamulców przez pomiar siły hamowania

Skuteczności działania hamulców pojazdów przez pomiar siły hamowania na kołach pojazduprzeprowadza   się   urządzeniu  płytowym  (najazdowym)   lub   rolkowym,  przy  czym drugi   zwymienionych rodzajów urządzenia znalazł powszechne zastosowanie.  Z tego też  względuzostanie on opisany w niniejszym opracowaniu.

Pomiar siły hamowania na urządzeniu rolkowym

Na rysunku 5.14 przedstawiony jest widok stanowiska rolkowego do badania hamulców. 

16

Rys.5.14. Stanowisko rolkowe do pomiaru siły hamowania [3]: 1 – wyłącznik główny, 2 –przycisk „Automatyka”, 3 – wskaźnik, 4 – lampka „Automatyka”, 5 – lampka „Różnica siłhamowania”, 6 – odbiornik podczerwieni, 7 – kolumna sterownicza. 8 – zespół rolek, 20 – pasostrzegawczy, 21 – linie kierunku jazdy, 22 – badana oś

Podstawowymi   elementami   urządzenia   są   dwie   pary   rolek,   na   które   najeżdża   samochód.Każda z par rolek napędza niezależnie od siebie jedno koło samochodu. Jedna z rolek   jestnapędzana silnikiem elektrycznym symulując tym samym toczenie się koła. Silnik elektrycznyjest   zawieszony   wahliwie   na   łożyskach   i   wyposażony   w   ramię   reakcyjne,   działające   nahydrauliczny siłomierz,  dzięki  któremu  jest  możliwe określenie  siły  hamowania  badanegokoła. W najnowszych rozwiązaniach konstrukcji urządzeń stosuje się czujnik tensometryczny,który przetwarza informacje z przebiegu hamowania i wysyła zmierzone dane do komputera.

Podczas   badania,   po   naciśnięciu   na   pedał   hamulca   powstaje   w   miejscu   styku   opony   zpowierzchnią rolki siła hamowania, która powoduje jednocześnie powstanie proporcjonalnegomomentu reakcji lub odkształcenie tensometru, a wartość ta jest mierzona przez urządzenie i

17

podawana na wyświetlaczu lub manometrze (starsze rozwiązania). Często na ekranie monitorapodawana   (lub   kolumnie   pomiarowej)   jest   również   informacja   o   procentowej   różnicy   siłhamowania między kołem lewym i prawym. Po wykonaniu pomiaru kół osi przedniej należywyjechać pojazdem z rolek i wprowadzić w nie koła osi tylnej, a pomiar powtórzyć. Należyrównież wykonać pomiar sił hamowania układu hamulca pomocniczego (awaryjnego).

Przebieg pomiaru jest następujący [3]:

• Samochód wprowadzić przednimi kołami na rolki napędowe urządzenia w ten sposób,aby oś podłużna pojazdu pokrywała się z osią symetrii urządzenia (opony nie mogąstykać się z ramą urządzenia). Jeżeli samochód zostanie ustawiony ukośnie, to podczaspomiaru koła będą przesuwały się wzdłuż rolek.

• Na pedał hamulca nałożyć czujnik przyrządu do pomiaru siły nacisku na pedał.• Włączyć napęd rolek i zaobserwować wskazania mierników na kolumnie sterowniczej.

Jeżeli jest to wartość różna od zera, będzie to świadczyło o istnieniu oporów tarcia wkołach przednich lub układzie napędowym (dotyczy pojazdu z przednim napędem).Jako opory nadmierne traktuje się wartość przekraczającą 2...3% obciążenia kół dlaosi nienapędzanej lub 5% dla osi napędzanej.

• Rozpocząć powolne wywieranie nacisku na pedał hamulca i obserwować wskazaniamierników.

• Przerwać pomiar w momencie wywarcia na pedał nacisku 500 N lub zasygnalizowaniaprzez   urządzenie   wystąpienia   poślizgu   kół   na   rolkach,   jeśli   zablokowanie   kółwywołała   mniejsza   siła   nacisku   na   pedał.   Zapamiętać   wartości   sił   hamowaniaotrzymane dla obu kół przedniej osi.

• W   przypadku   zablokowania   koła   należy   odczytać   maksymalną   siłę   hamowaniaosiągniętą   przed   wystąpieniem   poślizgu.   Zmierzone   siły   hamowania   porównać   zwymaganymi wartościami. Pomiar powtórzyć, jeżeli za pierwszym razem nie osiągniesię wymaganych wskazań.

• Wyłączyć napęd rolek i przejechać samochodem tak, aby koła tylnej osi ustawiły sięna rolkach.

• Włączyć napęd rolek. Mierniki wskażą wartość zerową lub oporów tarcia.• Rozpocząć powolne wywieranie nacisku na pedał hamulca i obserwować wskazania

mierników.   Dalsze   postępowanie   jest   takie,   jak   opisano   podczas   sprawdzania   osiprzedniej.

• Wykonać pomiar siły hamowania hamulca awaryjnego (tzw. ręcznego). Na dźwignięhamulca   należy   działać   z   siłą   nie   większą   niż   400   N.   Jeżeli   nie   ma   możliwościsprawdzenia siły nacisku, należy dźwignię hamulca zaciągnąć maksymalnie, lecz bezdopuszczenia   do   zablokowania   kół.   Odczytać   wartość   maksymalną   dla   obu   kół   iporównać z wymaganymi wartościami.

Ocena przydatności płynu hamulcowego

Podczas eksploatacji samochodu płyn hamulcowy absorbuje   wilgoć z atmosfery. Zawartośćwody w płynie hamulcowym obniża temperaturę wrzenia płynu. Niska temperatura wrzeniapłynu hamulcowego grozi podczas długotrwałego i intensywnego hamowania powstawaniemw   układzie   hamulcowym   korków   parowych.   Są   one   bardzo   niebezpieczne,   ponieważopóźniają   narastanie   ciśnienia   i   powodują   zmniejszenie   siły   hamowania.   Występowaniekorków   parowych   w  układzie   można   rozpoznać   po   „miękkim”   pedale   hamulca   lub   jegonagłym opadaniu podczas intensywnych hamowań.

18

W   celu   stwierdzenia   ilości   wody   w   płynie   hamulcowym   należy   wykonać   pomiar   płynupobierając go ze zbiorniczka płynu hamulcowego. Jeżeli pomiar w zbiorniku wyrównawczymna pompie hamulcowej wykaże zawartość wody większą niż 1%, to zaleca się wymianę płynuhamulcowego, gdyż płyn znajdujący się w cylinderkach hamulcowych będzie miał zbyt niskątemperaturę wrzenia.

Do   oceny   przydatności   płynu   hamulcowego   służą   specjalne   przyrządy,   które   najczęściejwyposażone   są   w   trzy   diody   sygnalizacyjne.   Każda   z   diód   ma   przypisaną   procentowązawartość wody.

Wykonanie pomiaru i ocena wyników przy użyciu przyrządu

Należy   odkręcić   korek   w   zbiorniczku   płynu   hamulcowego   i   zanurzyć   sondę   pomiarowąprzyrządu w zbiorniku z płynem hamulcowym. Przyrząd wskazuje na wskaźniku temperaturęwrzenia płynu lub procentową zawartość wody (zależnie od wersji przyrządu).

W przypadku, gdy przyrząd wskaże temperaturę wrzenia poniżej 175°C lub więcej niż 1%wody, to taki płyn hamulcowy należy bezwzględnie wymienić na nowy. 

W przypadku, gdy zaświeci się  dioda przedziału zawartości wody w granicy od 0 do 1%,wówczas   zaleca   się   powtórzenie   pomiaru,   ale   używając   płynu   pobranego   przez   np.odpowietrznik z jednego z tylnych kół.

Minimalna temperatura płynu, w której mogą się jeszcze tworzyć korki parowe, wynosi dlapłynów klasy DOT­3 według norm 140°C, natomiast dla płynów klasy DOT­4 wynosi 155°C idla płynów klasy DOT­5 wynosi 180°C.

Po wymianie płynu hamulcowego na nowy koniecznie należy przeprowadzić odpowietrzeniecałego układu hamulcowego.

Bibliografia:

1. Kubiak P., Zalewski M., Pracownia diagnostyki pojazdów samochodowych, WKiŁ, Warszawa 2012.

2. Trzeciak K., Diagnostyka samochodów osobowych, WKiŁ, Warszawa 2005.3. Orzełowski S., Naprawa i obsługa pojazdów samochodowych, WSiP, Warszawa 20084. Praca zbiorowa, Budowa pojazdów samochodowych cz.1 i 2, Wydawnictwo REA s. j., 

Warszawa 2003.5. Rychter T., Mechanik pojazdów samochodowych, WSiP, Warszawa 2012.

Netografia:1. www.wikipedia.pl    

19