Hamulce cz. 2
W poprzednim wpisie opisywaliśmy zasadę działania i budowę układów hamulcowych stosowanych współcześnie. Warto pamiętać, że w samochodach terenowych ów układ musi działać sprawnie nawet w skrajnych warunkach drogowych.
Konwersja układów hamulcowych może zawierać wzmocnioną pompę hamulca, tarcze i zaciski
W samochodzie terenowym bezpieczne zwolnienie lub zatrzymanie pojazdu jest najważniejszym elementem jazdy, odpowiadającym za nasze bezpieczeństwo. Od poszczególnych podzespołów układu hamulcowego wymagamy zdecydowanie więcej niż od tych w seryjnych pojazdach użytkowanych na drogach utwardzonych.
Dobre tarcze
Obecnie powszechne zastosowanie znajdują rozwiązania tarczowe. Są one proste w konstrukcji, wydajne, lekkie i dobrze się chłodzą, niestety odznaczają się nie najlepszą trwałością eksploatacyjną. Hamulce bębnowe natomiast stosowane są jako rozwiązania pomocnicze oraz w połączeniu z tarczami hamulców zasadniczych tylnej osi. Dosyć powszechnie występują też w pickupach (z uwagi na konieczność stosowania solidnych łożysk piast).
Tarcze i bębny najczęściej wykonywane są z żeliwa. Występują również droższe opcje – ceramiczne i kompozytowe. Tarcze hamulcowe ( w starszych modelach bębny oraz klocki i szczęki) zaliczane są do elementów eksploatacyjnych. Ich trwałość zależy od warunków drogowych, stylu jazdy oraz konstrukcji samochodu. Ciężkie, często przeładowane auta terenowe, dynamiczna, sportowa jazda, górskie szlaki, podjazdy i zjazdy, brak hamowania silnikiem, automatyczna skrzynia biegów oraz działające poprzez hamulce elektroniczne systemy blokad i kontroli trakcji zasadniczo wpływają na skrócenie żywotności tarcz i klocków. Na to wszystko nakładają się niekorzystne warunki towarzyszące jeździe w terenie – woda, śnieg, wszechobecny pył, piasek i błoto.
Eksploatacja
Średnio na komplecie tarcz można przejechać nawet 100 000 km, jednak w przypadku intensywnego użytkowania pojazdu zasięg może skrócić się nawet do kilkunastu tysięcy. Najczęściej pierwsze zużywają się elementy przedniej osi, jednak w przypadku natężonej eksploatacji z częstym dołączaniem systemów stabilizujących tor jazdy opartych na układzie hamulcowym, intensywniejsze zużycie elementów nastąpi na tylnej osi.
Wielkie tarcze hamulcowe wymuszają duże średnice felg
Od tarcz powinniśmy wymagać zastosowania wysokiej jakości materiału, dokładnego kształtu oraz odporności na wysokie temperatury. Tarcza i klocki hamulcowe powinny być stosowane w parze według zaleceń producenta. Jeżeli jeden z elementów jest zbyt „twardy” lub zbyt „miękki”, nie zapewni wysokich i stałych parametrów tarcia. Zbyt duża temperatura skutkuje spadkiem współczynnika tarcia i wydłużeniem drogi hamowania (fading).
Hamulce tarczowe
Tarcza w trakcie jazdy w terenie poddawana jest nagłym zmianom temperatury (dzieje się tak w przypadku gwałtownego zahamowania przed przeszkodą wodną i natychmiastowego przez nią przejazdu). W przypadku zastosowania kiepskiej jakości materiału lub niesparowania tarczy z klockami tworzywo może zmienić fazę stopu, a tym samym parametry mechaniczne. W skrajnej sytuacji może dojść do zmiany kształtu. Zwykle w takich przypadkach tarcza nadaje się do wymiany lub przetoczenia.
Klocki i szczęki
Jak już wspomniałem, w przypadku bębnów klocki hamulcowe oraz szczęki powinny być dobierane do tarcz. Klocki sportowe sparowane ze zwykłymi tarczami (i odwrotnie) zwykle się nie sprawdzają. Jakość klocka to przede wszystkim skuteczność hamowania, ale ważne jest też dobre dopasowanie klocków do miejsca w zacisku, aby w trakcie pracy nie powodował on wibracji i nadmiernie się nie nagrzewał, a przy tym nie uszkadzał tarczy. W terenie zagrożeniem dla klocków są zanieczyszczenia, wszechobecny piach oraz drobne kamyki wchodzące pomiędzy tarcze i klocki (kilkukrotne naciśnięcie hamulca zwykle pomaga w takiej sytuacji). Klocki zużywają się zwykle dużo szybciej niż tarcze. Przed dłuższą podróżą należy więc zawsze sprawdzić stan zużycia klocków i zaplanować ich wymianę. Nadmierna eksploatacja może skutkować uszkodzeniem tarczy lub – w przypadku wypadnięcia niesprawnego elementu z zacisku – awarią całego układu.
Elementy hamulców bębnowych – hydrauliczne rozpieraki i szczęki
Zaciski, cylinderki
Rozróżniamy dwa rodzaje konstrukcji zacisków: stałe (zamocowane na stałe do piasty) oraz ruchome (zamontowane na prowadnicy). Korpusy zacisków właściwie nie ulegają zniszczeniu. Zużywają się jedynie tłoczki wraz z uszczelnieniami. Elementy dobrej jakości mogą być użytkowane przez wiele lat, w przypadku słabszych konstrukcji tłoczki korodują, uszczelniacze gumowe zacierają się lub ciekną już po kilku tysiącach przejechanych kilometrów.
Zaciski stałe w pojazdach terenowych wykazują podatność na rozpychanie tłoczków, co może objawiać się większym skokiem pedału hamulca i szybszym zużyciem elementów ciernych. W zaciskach pływających takie zjawisko w zasadzie nie istnieje.
Montaż klocków do zacisku hamulcowego
Hydraulika
Rozwiązania dotyczące rozprowadzenia płynów hamulcowych w pojazdach terenowych nie różnią się od tych powszechnie stosowanych w autach osobowych. Składają się one z przewodów sztywnych (stalowych lub miedzianych), elastycznych (gumowych w oplotach), rozdzielaczy, złączek oraz korektorów siły hamowania (w starszych pojazdach).
Mechaniczny korektor rozdziału sił hamowania
Sztywne przewody to cienkie rurki prowadzone pod autem wzdłuż ramy lub podłużnic nadwozia, zawieszenia. Są one narażone zarówno na zniszczenia, uszkodzenia mechaniczne (np. poprzez wystające gałęzie, kamienie), jak i korozję (np. podczas pracy w błocie, śniegu czy też wysypywanej na drogę soli). Przewody należy przeglądać okresowo, zwracając szczególną uwagę na ich właściwe zamocowanie oraz na to, czy nie są zagięte. Należy przy tym pamiętać, że przewód ponownie prostowany jest znacznie bardziej narażony na pęknięcie i korozję. Zużyty element najlepiej od razu wymienić.
W przypadku korozji powierzchniowej przewód można ratować poprzez odczyszczenie miejsca ogniska korozji, a następnie pomalowanie elementu. Jednak głęboka korozja kwalifikuje przewód do wymiany.
W przypadku odcinków elastycznych występujących przy kołach należy zwracać uwagę na stan gumy. Spękane, zestarzałe przewody należy wymienić. Do awarii przewodów elastycznych może dochodzić w przypadku ich mechanicznego uszkodzenia spowodowanego uderzeniem gałęzi lub kamienia. W starszych pojazdach może też dochodzić do pęknięcia przewodu podczas gwałtownego hamowania. W trakcie jazdy terenowej uszkodzenie elementu elastycznego może być spowodowane przez niesprawne zawieszenie, uszkodzony łącznik (np. zerwany łącznik stabilizatora), urwany amortyzator, brak ogranicznika skoku zawieszenia lub wprowadzone zmiany w zawieszeniu (zbyt duży lift zawieszenia przy krótkich przewodach elastycznych lub ponadwymiarowe koła i ich ocieranie o przewód). Przy intensywnym użytkowaniu pojazdu w terenie zaleca się wymianę przewodów i stosowanie elementów wzmocnionych w oplocie stalowym, a w razie konieczności zmianę ich długości, korektę prowadzenia oraz miejsc zamocowania.
Elastyczny hydrauliczny przewód hamulcowy
Płyn hamulcowy
Płyny stosowane w hydraulicznych układach hamulcowych bardzo często są tematem lekceważonym. Przy doborze odpowiedniego płynu należy stosować się do zaleceń producenta. Najczęściej spotykamy się z dwiema klasami jakości – DOT3 i DOT4. Bywa też, że producent zaleca swój produkt.
Zwykle oznaczenie cyfrowe określa klasę płynu – im wyższa klasa, tym większa temperatura wrzenia (wynosi ona ok. 200-300 °C). Należy przy tym bazować na ściśle określonych produktach. Wyższa klasa to szereg zwykle bardziej agresywnych dla uszczelek dodatków.
Płyny stosowane w hydraulicznych układach hamulcowych zaleca się wymieniać co 2-3 lata, jednak zwykle nie jest to przestrzegane. Przyczyną tego stanu jest wchłanianie wody przez płyn. Wszystkie stosowane ciecze są higroskopijne, posiadają więc zdolność do absorbowania wilgoci. Nawet te formułowane na bazach syntetycznych są jedynie stabilniejsze temperaturowo.
W trakcie intensywnego hamowania, gdy występują nawet znikome ilości wilgoci w rozgrzanym zacisku, płyn zaczyna wrzeć tworząc ściśliwe pęcherzyki pary, co przekłada się na spadek skuteczności hamulców zbliżony do efektu zapowietrzenia układu.
Płyn hamulcowy
ABS i elektronika
Obecnie w pojazdach terenowych dosyć powszechnie montowana jest elektronika oparta na działaniach układu hamulcowego. Wsparcie hamowania elektroniką i poprawa trakcji mogą sprawdzać się na twardej nawierzchni, w terenie już niekoniecznie. Należy jednak mieć świadomość, że w pojazdach montowana jest ona coraz powszechniej. Jako pierwsze pojawiły się czujniki zużycia klocków oraz awarie związane z zerwaniem przewodów czujników. W pojazdach wyposażonych w ABS podczas jazdy terenowej może dochodzić do zanieczyszczenia pierścieni ABS-u błotem, co jest związane z niepoprawnym działaniem układu ESP czy TCS.
Zabrudzone hamulce należy umyć wodą pod ciśnieniem, ze szczególnym uwzględnieniem wspomnianych pierścieni ABS. Zapobieganie przed nieprawidłowym działam układów wspomagających polega na ich odłączeniu przed wyjazdem w teren. Zwykle odbywa się to po dopięciu reduktora, ale należy zaznaczyć, że możemy mieć do czynienia z różnymi rozwiązaniami, które w dużej mierze zależą od modelu pojazdu.
Rozłożony moduł ABS
Elektronika ABS jest montowana przy pompie hamulcowej
Autor: Grzegorz Surowiec, zdjęcia: Bosch, archiwum
