Tartalomjegyzék
Melyek a különböző fékrendszerek típusai és hogyan működnek?
A autó féktárcsák, dobok, fékpofák és a hidraulika rejtelmei: hogyan gondoskodnak a fékek a biztonságunkról.
A fékek ugyanolyan fontosak minden autóban, mint a motor, és létfontosságúak ahhoz, hogy biztonságosan közlekedhessünk az utakon.
A fékek alapelve egyszerű: a mozgó jármű mozgási energiáját a súrlódáson keresztül hőenergiává alakítják át, hogy a járművet megállítsák. Minden fék ugyanezen az elven működik, de a különböző rendszerek különböző módon érik el ezt a súrlódást.
Számos tényező határozza meg, hogy milyen típusú rendszerrel rendelkezik az autónk, és milyen alkatrészeket használ, mivel minden rendszer némileg különbözik egymástól. Az alábbiakban bemutatjuk, hogy milyen rendszerek lehetnek egy autóban, ezek hogyan működnek, és melyek a legfontosabb alkatrészeik. A jármű fékrendszerének megértése kulcsfontosságú lehet. Ezért olvasson tovább!
A FÉKRENDSZER ALKATRÉSZEI
Mielőtt megvizsgálnánk, hogy milyen típusú rendszereket használhat egy autó a fékezéshez, érdemes megemlíteni a legfontosabb alkatrészeket, különösen akkor, ha a fékrendszer alkatrészeinek javításán vagy cseréjén gondolkodunk. Az, hogy milyen típusú alkatrészeket használ a rendszer, gyakran függ az autó márkájától és modelljétől, a vezethető sebességtől, az autó árától és az autó korától.
DOBFÉKEK
A dobfékek az autó megállításának legrégebbi módjai közé tartoznak. Egy dobot rögzítenek a kerék belső oldalához, amelyben két hőálló betét található. A pedál lenyomásakor a kerékhengerre hidraulikus nyomás hat, amely a fékpofákat a dob belső felületéhez nyomja. A betétek és a dob közötti súrlódás hatására a mozgási energia hőenergiává alakul.
Ezeket a típusok az 1980-as évekig széles körben elterjedtek voltak az autókban. Ahogy az autók egyre nagyobb teljesítményűvé váltak, a dobfékek már nem voltak képesek megállítani őket. A gyakori fékezés intenzív körülményei között nagyon felforrósodnak, és ha túl forróak, nem tudják hővé alakítani a mozgás energiáját, és nem működnek tovább. Az 1980-as évektől kezdve sok autóban már inkább tárcsafékeket használtak.
Ez nem azt jelenti, hogy a dobfékeket már egyáltalán nem használják. Ezek továbbra is megfelelőek, és jól végzik a munkájukat. Gyakran használják őket a hátsó fékekhez, mert az autó megállásakor a legtöbb nyomás az első fékekre hárul. Mivel a dobfékek előállítása olcsóbb és karbantartásuk egyszerűbb, gyakran használják őket belépő szintű autókon vagy olcsóbb modelleken.
TÁRCSAFÉKEK
A tárcsafékek, mint legnépszerűbb választás, dobfékekre „cserélődtek” a legtöbb autóban. A dobfékek kifelé nyomódnak, és ez nem hoz létre akkora nyomást, mint a kerékre gyakorolt nyomás. Ezért a szakértők olyan rendszert terveztek, amely inkább szorít, mint nyom. Azt is felfedezték, hogy a nagyobb felület nagyobb súrlódást jelent, ami elengedhetetlen a nagy intenzitású fékezés tökéletesítéséhez. A szorítás és a nagy felületi igény kombinációja vezetett a tárcsafékek bevezetéséhez.
A tárcsafék a kerék forgásának lassítására vagy megállítására szolgáló mechanizmus, amely általában öntöttvasból, de egyes esetekben szén- vagy kerámia kompozitból készül. Ez a kerékhez és/vagy tengelyhez csatlakozik. A kerék megállításához a tárcsa mindkét oldalára súrlódó anyag nyomódik fékbetétek formájában. A tárcsakeréken keletkező súrlódás lelassítja vagy megállítja a kereket.
Egyes tárcsák módosításokkal rendelkeznek annak érdekében, hogy gyorsabban lehűljenek és hatékonyabbak maradjanak. Ezt gyakran a levegő beengedésével érik el, így az olyan módosítások, mint egy lyuk a közepén, kis rések a külseje körül vagy lamellák lehetővé teszik a levegő bejutását a tárcsába, és végső soron hatékonyabb fékrendszert jelentenek.
FÉKBETÉTEK
Fékrendszer alkatrészek
Függetlenül attól, hogy az autónk tárcsaféket vagy dobféket használ, a fő alkatrész, amely a tárcsán vagy a dobon belül található, a autó fékbetét (néha " fékpofa" néven is emlegetik). Ezek hozzák létre a súrlódást. A fékbetétekhez sokféle anyagot használnak, de néhány gyakori fékbetét lehet szerves (üveg, kevlár, szén stb. felhasználásával), kerámia, félfém vagy teljesen fém. Az összes felhasznált anyagot úgy tervezték, hogy a lehető legtöbb hőt elnyelje.
A szerves fékbetétek nagyon csendesek, és nem kopik a tárcsa, de gyakrabban kell cserélni őket, mert nagyobb valószínűséggel kopnak el.
A kerámiabetétek szintén nagyon csendesek, hosszú ideig tartanak, és nagyszerű fékezési képességgel rendelkeznek, sokkal jobbal, mint a szerves betétek.
A félfém betétek még a kerámiabetéteknél is jobbak, de a szintetikus anyagban lévő fémpelyhek miatt ezek jobban koptatják a tárcsát, ami azt jelenti, hogy a tárcsát gyakrabban kell cserélni.
Végül léteznek a teljes fém fékbetétek is. Ezeket a versenyautókban használják. Hihetetlen fékezési képességgel rendelkeznek, de zajosak, és úgy kopik tőlük a tárcsa, mint a napon olvadó jégkrém. Autónkban valószínűleg szintetikus vagy kerámia fékbetétek vannak, és mindkettő jó választás a mindennapi vezetéshez.
MECHANIKUS FÉKRENDSZEREK
A mechanikus fékek voltak az első fékrendszerek, amelyeket az autókban használtak, amikor a 20. században tömeggyártásba kerültek. Ezek a rendszerek kézi működtetésűek voltak, a vezető az autóban lévő pedált nyomta le. A pedál hatására egy mechanikus karrendszer lépett működésbe, amely erőt fejtett ki a súrlódó anyagú betétekre. Ez a rendszer lehetővé tette, hogy a fékpofák a kerékhez rögzített dob belső felületéhez nyomódjanak. A fékpofák és a dob közötti súrlódás lelassította vagy megállította a kerék forgását, és ezzel hatékonyan megállította magát az autót. Bár néhány korai mechanikus fékrendszer kábeleket használt a pedálról a fékkarrendszerre ható erő átviteléhez, ezek nem használtak szíjtárcsákat, bütyköket vagy más összetett eszközöket a mechanizmusban.
Ezekkel a korai mechanikus fékrendszerekkel számos probléma volt. Az egyik fő probléma a gyakori karbantartás szükségessége volt, mivel a kábeleket és minden más mozgó alkatrészt jó állapotban kellett tartani ahhoz, hogy a fékek hatékonyan működjenek. A kábelekre nehezedő túlzott nyomás vagy a jármű megállításához szükséges erő a kábelek töréséhez vezethetett, ami komoly biztonsági kockázatot jelentett. Ezek a rendszerek nagy pontosságot is igényeltek; ha egy kar rosszul volt beállítva, vagy a kábelek feszességét rosszul állították be, a különböző kerekek egyenlőtlen féknyomást kaptak, ami miatt az autó nehezen irányíthatóvá vált.
Mindezen problémák miatt az 1950-es évek végére mechanikus fékekkel csak ritkán lehetett találkozni az autókban, és azokat hidraulikus fékek váltották fel.
A legtöbb autó még mindig rendelkezik a mechanikus fékezés egy formájával, amelyet kéziféknek vagy rögzítőféknek neveznek. A fő hidraulikus fékeken kívül az autók gyakran rendelkeznek mechanikus kézifékkel, amely a fékdob belsejében lévő fékkarral és karral segíti az autó megállítását A kézifék az autó belsejében lévő kézifékkarhoz csatlakozó kábellel működtethető. Amikor behúzzák, a karon lévő racsni a féket a helyén tartja, és egy nyomógomb lehetővé teszi a kar kioldását.
Minden autóban van kézifékrendszer, amely olykor nem tisztán mechanikus, hanem elektromos, és általában két kerékre, rendszerint a hátsó kerekekre hat. Ennek a mechanikus rendszernek az elsődleges célja az autó rögzítése parkoláskor, nem pedig az, hogy normál vezetés közben elsődleges mechanizmusként szolgáljon. Mint ilyen, a mechanikus rendszer tökéletesen alkalmas erre a parkolási funkcióra.
HIDRAULIKUS FÉKRENDSZEREK
A modern autók legelterjedtebb rendszere a hidraulikus fékrendszer, és az autónk szinte biztosan rendelkezik ilyennel. Az autók általában mind a négy keréken ilyenekkel vannak felszerelve, és a hidraulikus rendszerek féktárcsát vagy fékdobot használhatnak.
A régebbi mechanikus rendszerekkel ellentétben a hidraulikus rendszerek folyadékot használnak a fékekre gyakorolt nyomáshoz. A hidraulikafolyadékot a vezetékek tárolják, és arra használják, hogy a pedálról vagy a karról érkező nyomást vagy erőt továbbítsák az autó megállításához. A fékfolyadék vagy hidraulikafolyadék egy nem kompresszibilis anyag, amely magas hőmérsékleten és nyomáson is képes működni.
Az ilyen típusú rendszerben a mechanikus erő a vezető által a pedálra gyakorolt nyomásból származik. Ez az erő aztán arra szolgál, hogy a folyadékot keresztülnyomja a vezetékeken, és mivel nem kompresszibilis, a fékrendszer irányába nyomja azt. A főfékhenger néven ismert eszközben ez az erő hidraulikus nyomásra alakul át, amely a féknyergekhez vagy a dobfékpofákhoz jut (a rendszer típusától függően).
Minden féknyereg több dugattyút tartalmaz ( maximum 6-ot), és a hidraulikus nyomás arra kényszeríti a féknyerget, hogy rátapadjon a tárcsára vagy a dobra. A féknyereghez rögzített fékbetétek súrlódást hoznak létre, amikor a tárcsához vagy a dobhoz súrlódnak, és ez az, ami végül megállítja az autót.
A hidraulikus fékrendszereknek van néhány határozott előnye is.
Először is, a hidraulikus rendszer által generált erő nagyobb, mint az autókban használt régebbi, mechanikus rendszereké. Ez utóbbiak meglehetősen kezdetlegesek, karokra, csatlakozókra vagy bütykökre támaszkodnak, amelyek nem közvetítettek akkora erőt, mint a hidraulikus fékrendszerek. A mechanikus rendszerek idővel szintén veszíthetnek hatékonyságukból, mivel a működő alkatrészek tönkremennek.
A hidraulikavezetékek nagy valószínűséggel nem törnek el, és nagyon kevés karbantartást igényelnek a mechanikus fékekkel ellentétben. Emellett hihetetlenül gyorsan és érzékenyen reagálnak a pedálra, és nagyon kevés erőre van szükség a dobokra vagy tárcsákra gyakorolt nyomás kifejtéséhez.
Mivel a hidraulikus rendszerben sokkal kevesebb mozgó alkatrész van, mint a mechanikus rendszerben, ezek az alkatrészek kevésbé kopnak, és kevesebb a hozzájuk kapcsolódó karbantartási munka. Ezért ez a rendszer olcsóbb és megbízhatóbb, mint a mechanikus rendszer.
Mivel a mechanikus rendszerek kialakítása és felépítése is nagymértékben eltérhetett az egyes autók között, a javítás gyakran nehézkes volt. A hidraulikus rendszerek viszonylag egyszerű felépítésűek és könnyen összeszerelhetők, így könnyebb a szervizelésük.
SZERVOFÉKRENDSZER
Fékrendszer diagram
Gyakran nevezik szervoféknek, fékrásegítőnek vagy vákuumos fékrásegítőnek, a szervorendszert úgy tervezték, hogy kiegészítő erőt biztosítson a szükséges erő csökkentése érdekében, és a hidraulikus fékekkel együtt működik.
A fékszervó úgy működik, hogy részleges vákuumot hoz létre, amely aztán növeli a főtengelyre kifejtett erőt. A fékszervó esetében a pedál először egy csatlakoztatott rúdra hat, amely aztán lehetővé teszi a levegő bejutását az erősítőbe, ahogy a vákuum bezárul. A nyomás ezután megnő ezen a rúdon, amely a főfékhengerben lévő rúdhoz csatlakozik.
A fékszervó egyre elterjedtebbé vált az autókban, ahogy a járművek alapfelszereltségeként a tárcsák felváltották a dobokat. A tárcsák miatt az autóknak szükségük van szervofékekre, hogy csökkentsék a vezető által az autó megállításához szükséges erőt.
A szervorendszerben a vákuum megsokszorozza azt az erőt, amelyet a vezető a pedálra kifejt. A fékszervó külső megjelenése egy tartály, amely egy membránt és egy szelepet tartalmaz, általában fémből. A szervó egy visszacsapószeleppel is fel van szerelve, amely a levegő irányát csak kifelé zárja le, hogy elkerülje a működés kiesésének kockázatát az autó mozgása közben.
Ha a vákuum meghibásodik, mert például a motor leáll, a fékek akkor is működnek, mert a pedál és a főfékhenger között normál mechanikus kapcsolat van. A fékezéshez azonban sokkal nagyobb erőt kell kifejteni a pedálra.
TOP-termékek a témában: