Jak działają zaciski hamulcowe

Nov 17 2008
Funkcja zacisku hamulcowego jest stosunkowo jasna — zacisk dociska klocki hamulcowe do tarczy, aby spowolnić lub zatrzymać pojazd. Ale jakiego konkretnego typu zacisku potrzebuje Twój pojazd?
Zaciski hamulcowe są istotną częścią układu hamulcowego Twojego pojazdu. Zaciski hamulcowe dociskają klocki hamulcowe do powierzchni tarczy hamulcowej, aby spowolnić lub zatrzymać pojazd.

Zaciski hamulcowe są niezbędne do zatrzymania się Twojego samochodu i są prawdopodobnie jedną z najważniejszych części hamulców samochodowych. Większość dzisiejszych samochodów ma hamulce tarczowe , przynajmniej na przednie koła. Ale wiele samochodów osobowych i ciężarowych używa teraz również hamulców tarczowych z tyłu. W systemie hamulców tarczowych koła samochodu są przymocowane do metalowych tarcz lub wirników, które obracają się razem z kołami. Zadaniem zacisku jest spowalnianie kół samochodu poprzez tworzenie tarcia z wirnikami.

Zacisk hamulcowy jest dopasowany do tarczy jak zacisk. Wewnątrz każdego zacisku znajduje się

para metalowych płytek spojonych materiałem ciernym – to tak zwane klocki hamulcowe . Zewnętrzne klocki hamulcowe znajdują się na zewnątrz tarcz (w kierunku krawężnika), a wewnętrzne klocki hamulcowe po wewnętrznej (w kierunku pojazdu). Kiedy naciskasz na hamulec, płyn hamulcowy z głównego cylindra wytwarza ciśnienie hydrauliczne na jeden lub więcej tłoków w zacisku hamulcowym, dociskając klocki do tarczy. Klocki hamulcowe mają powierzchnie o wysokim współczynniku tarcia i służą do spowolnienia wirnika, a nawet całkowitego zatrzymania. Kiedy wirnik zwalnia lub zatrzymuje się, to samo dzieje się z kołem, ponieważ są one ze sobą połączone.

Starsze samochody i ciężarówki używały hamulców bębnowych, w których ruch kół jest spowalniany przez tarcie pomiędzy obracającym się bębnem a szczękami hamulcowymi zamontowanymi wewnątrz bębna. To tarcie powodowało gromadzenie się ciepła i gazów wewnątrz bębna, co często skutkowało utratą mocy hamowania, znaną jako zanikanie siły hamowania . Ponieważ klocki hamulcowe w układach hamulców tarczowych znajdują się na zewnątrz tarczy, a nie są umieszczone w bębnie, łatwiej je przewietrzyć, a ciepło nie narasta tak szybko. Z tego powodu w nowoczesnych pojazdach hamulce bębnowe zostały w dużej mierze zastąpione hamulcami tarczowymi; jednak niektóre tańsze samochody nadal używają hamulców bębnowych do tylnych kół, gdzie wymagana jest mniejsza siła hamowania.

Istnieją dwa główne typy zacisków: zaciski pływające (lub przesuwne) i zaciski stałe. Zaciski pływające przesuwają się i wysuwają względem wirnika i mają jeden lub dwa tłoki tylko po wewnętrznej stronie wirnika. Ten tłok popycha cały zacisk podczas hamowania, powodując tarcie klocków hamulcowych po obu stronach tarczy. Stałe zaciski , jak sama nazwa wskazuje, nie poruszają się, a tłoczki umieszczone są po przeciwnych stronach wirnika. Stałe zaciski są generalnie preferowane ze względu na ich wydajność, ale są droższe niż zaciski pływające. Niektóre wysokowydajne stałe zaciski mają dwie lub więcej par tłoków (lub „garnków”) umieszczonych po każdej stronie wirnika – niektóre mają łącznie aż sześć par.

Specjalne narzędzia przydają się podczas pracy z zaciskami hamulcowymi, zwłaszcza przy wymianie klocków hamulcowych. Porozmawiamy o tym w następnej sekcji, a następnie omówimy różne typy zacisków hamulcowych dostępne dla różnych typów pojazdów.

Zawartość
  1. Narzędzie do zacisków hamulcowych
  2. Zaciski hamulcowe do motocykli
  3. Zaciski hamulcowe do ciężarówek
  4. Wydajne zaciski hamulcowe

Narzędzie do zacisków hamulcowych

Do wycofania tłoka zacisku może być potrzebne narzędzie do zacisku hamulca. Zapewni to prześwit potrzebny do zainstalowania nowych klocków hamulcowych.

Klocki hamulcowe nie są wieczne. Za każdym razem, gdy klocki w układzie hamulców tarczowych stykają się z obracającym się wirnikiem, nieco się zużywają. Stopniowo te części hamulca (klocki) stają się coraz cieńsze. Aby to zrekompensować, tłok w zacisku wychodzi z pustego cylindra, gdzie znajduje się wewnątrz zacisku. Gdy to robi, popycha zużyte klocki hamulcowe coraz bardziej do wewnątrz w kierunku wirnika. Ostatecznie klocki hamulcowe będą musiały zostać wymienione na świeże, niezużyte klocki. Niestety tłok zacisku (który jest teraz prawie całkowicie wysunięty) utrudnia demontaż i wymianę klocków. Tłok należy wepchnąć z powrotem do zacisku.

Tutaj wkraczają specjalne narzędzia do klocków hamulcowych. Zadaniem narzędzia do zacisków hamulcowych jest cofnięcie tłoka lub tłoków z powrotem do zacisku, aby klocki hamulcowe można było łatwo wyjąć i wymienić. Tłoka nie można po prostu wepchnąć z powrotem do zacisku, ponieważ jest on nagwintowany jak śruba i musi zostać ponownie nakręcony. Chociaż można to zrobić, powiedzmy, za pomocą szczypiec, nie jest to zalecane . Możesz również uszkodzić tłok, zacisk i dłonie. Narzędzie do zacisków hamulcowych zwykle mieści się na tłoku na jednym końcu i ma uchwyt na drugim końcu, który umożliwia jego obracanie. Gdy się obraca, tłok jest wkręcany z powrotem w zacisk.

Pływające zaciski również wymagają serwisowania, jeśli kołki, na których się nasuwają, zaczną się przyklejać. Jest to zwykle spowodowane brudem lub rdzą. Kiedy tak się dzieje, zacisk nie może całkowicie wycofać klocka hamulcowego z tarczy i tarcie trwa, nawet jeśli pedał hamulca nie jest wciskany. Może to spowodować nadmierne zużycie klocka, nieefektywne zużycie paliwa, a nawet wypaczenie wirnika, jeśli nagromadzi się wystarczająca ilość ciepła.

Do tego momentu podany przez nas opis zacisku hamulcowego nie opisuje w pełni wszystkich modeli. Na kolejnych stronach przyjrzymy się bardziej wyspecjalizowanym typom zacisków i zobaczymy, czym różnią się od bardziej popularnych typów.

Zaciski hamulcowe do motocykli

Zaciski hamulcowe do motocykli mogą być mniejsze niż zaciski hamulcowe w innych pojazdach, ale zapewniają dużą siłę hamowania stosunkowo lekkim motocyklom.

Motocykle są mniejsze niż samochody i dlatego potrzebują mniejszej siły hamowania. Niemniej jednak zdolność do zwalniania lub zatrzymywania się jest pod pewnymi względami nawet ważniejsza w motocyklu niż w innych pojazdach. Jak to, możesz zapytać? Cóż, ponieważ kierowca jest w dużej mierze niechroniony, nawet mały błotnik może być potencjalnie śmiertelny. Unikanie wypadków ma kluczowe znaczenie podczas jazdy motocyklem. Ale jakiego rodzaju zacisków hamulcowych potrzebuje motocykl?

Odpowiedź jest stosunkowo prosta – mała i lekka. W przeciwieństwie do większych zacisków stosowanych w niektórych samochodach i ciężarówkach, zaciski hamulcowe motocykli muszą być małe, aby uniknąć obciążania motocykla i przeszkadzania kierowcy. Zaciski hamulcowe do motocykli są zwykle wykonane z lekkich materiałów, takich jak aluminium, które również ma

dodatkową zaletą jest odporność na rdzę. Niektóre motocykle są większe i mocniejsze niż inne; oczywiście te rowery potrzebują większej siły hamowania. Wiele mniejszych,

słabsze motocykle nadal używają hamulców bębnowych , ale większość większych ma teraz hamulce tarczowe – zwłaszcza na przednim kole. Aby zwiększyć siłę hamowania, zaciski w mocniejszych motocyklach zazwyczaj mają wiele tłoków. Niektóre mają dwa lub nawet cztery tłoki, podczas gdy inne mogą mieć nawet dwanaście tłoków w jednym zacisku. Dzięki stosunkowo niewielkiej wadze większość motocykli ma większą siłę hamowania niż jest to absolutnie konieczne – ale jak wspomnieliśmy wcześniej, nie jest to zły pomysł, gdy jedziesz szybkim, niechronionym pojazdem.

W motocyklu przedni zacisk mocuje się do widelca – metalowego zespołu, który utrzymuje na miejscu przednie koła i zawieszenie oraz podtrzymuje kierownicę. Do niedawna zaciski mocowano do widelców za pomocą śrub biegnących pod kątem prostym do tarczy. W ostatnich latach, wraz z rosnącą popularnością radialnych hamulców tarczowych (technologia, która pojawiła się w rowerach wyścigowych), zaciski mocowano dalej od widelca za pomocą śrub biegnących równolegle do powierzchni tarczy. Te promieniowo montowane zaciski redukują wibracje widelca spowodowane tradycyjnie montowanymi zaciskami.

Ponieważ są one bardziej odsłonięte niż zaciski samochodowe – i ponieważ zacisk jest prawdopodobnie najbardziej widocznym ze wszystkich części hamulców motocyklowych – wygląd zacisku motocyklowego może być ważny dla wielu kierowców. W rzeczywistości farby do zacisków hamulcowych są dostępne w sklepach samochodowych i można ich używać do dostosowywania zacisków motocyklowych. Oczywiście ta sama farba może być również stosowana na zaciskach samochodowych. Eksperci odradzają jednak chromowanie zacisków. Choć może to być atrakcyjny, chrom może powodować zatrzymywanie ciepła w zacisku, co powoduje niepożądane zanikanie siły hamowania.

Następnie dowiedzmy się, jakie cechy składa się na dobry zacisk hamulcowy do samochodów ciężarowych.

 

Zaciski hamulcowe do ciężarówek

Duże ciężarówki również potrzebują dużych zacisków hamulcowych.

Nie da się temu zaprzeczyć: ciężarówki i SUV-y są duże – w niektórych przypadkach przesadnie duże. Wraz ze zwiększonym rozmiarem pojawia się zwiększony rozmach. Oznacza to, że ciężarówki i SUV-y potrzebują większej siły hamowania niż samochód. Skąd więc mogą uzyskać wymaganą siłę hamowania? Zaciski hamulcowe do samochodów ciężarowych. Siła hamowania suwmiarki jest określana przez jej siłę docisku – wielkość siły, jaką może przyłożyć do powierzchni wirnika. Jest to przede wszystkim funkcja liczby tłoczków i powierzchni klocka hamulcowego (gdzie faktycznie styka się z tarczą). Oczywiście zacisk o większej sile zacisku jest w stanie spowolnić lub zatrzymać pojazd łatwiej i szybciej niż zacisk o mniejszej sile zacisku.

Wiele ciężarówek pochodzi z fabryki z podstawowymi zaciskami pływającymi, które zapewniają wystarczającą moc zaciskania dla pojazdu dostarczanego do dealera. Jednakże, gdy ciężarówka jest dostosowana z większymi oponami i ciężkimi akcesoriami oraz gdy na pokład wwozi się znaczny ładunek, te fabrycznie montowane zaciski mogą nie być wystarczająco mocne, aby zapewnić siłę hamowania potrzebną ciężarówce. Na szczęście istnieje duży rynek wtórny zacisków do samochodów ciężarowych. Od producenta ciężarówka może mieć zaciski, które zapewniają około 5000 milimetrów kwadratowych (7,8 cala kwadratowego) powierzchni między tłokami a wirnikiem. Zacisk dostępny na rynku wtórnym może ponad dwukrotnie zwiększyć tę powierzchnię, zapewniając siłę zacisku wymaganą przez w pełni dostosowany pojazd.

Bardziej niż większość części hamulcowych zaciski hamulcowe do samochodów ciężarowych muszą radzić sobie z dużą ilością ciepła. Ciepło jest szkodliwe dla hamulców, ponieważ może prowadzić do zaniku siły hamowania i skrócenia drogi hamowania. Dobra wentylacja w zacisku jest niezbędna do ciągłej, stałej skuteczności hamowania. Ponadto większa powierzchnia tarczy hamulcowej (lub tarczy hamulcowej) może również pomóc w rozprowadzaniu ciepła na większym obszarze.

Ciężarówki i SUV-y to nie jedyne pojazdy, które wymagają specjalnego wyposażenia hamulcowego; jednak zaciski w tych ciężkich pojazdach mają trudną pracę do wykonania. Niektórzy mogą nawet powiedzieć, że zaciski hamulcowe do samochodów ciężarowych powinny być uważane za zaciski hamulcowe o wysokiej wydajności. W następnej sekcji przyjrzymy się niektórym funkcjom, które wysokiej jakości zaciski hamulcowe mogą zaoferować innym pojazdom.

Wydajne zaciski hamulcowe

Samochody o wysokich osiągach potrzebują dużych, mocnych zacisków hamulcowych, które mogą spowolnić lub zatrzymać pojazd przy dużych prędkościach.

Hamulce tarczowe zostały pierwotnie opracowane dla samochodów wyścigowych. Wszyscy wiedzą, że samochody wyścigowe poruszają się z dużą prędkością, ale muszą też szybko zwalniać. We wczesnych dniach wyścigów, kiedy większość samochodów była wyposażona w układy hamulców bębnowych, zanikanie hamulców doprowadziło do wielu wpadek na torze. Układy hamulców tarczowych były lepiej wentylowane, co w rezultacie zmniejszało stres związany z wyścigami i nadmiernym upałem

nagromadzenie może powodować - z kolei, zmniejszając (ale nie eliminując) zanikanie hamulców. Z czasem te potężne hamulce przeszły do ​​pojazdów mniej nastawionych na osiągi. Teraz można je znaleźć nawet w większości samochodów ekonomicznych. Niemniej jednak samochody o wysokich osiągach są nadal głównym rynkiem dla lepszych i mocniejszych hamulców, a odmiany podstawowej konstrukcji zacisków hamulcowych pomagają tym hamulcom zapewnić doskonałą siłę hamowania.

Istnieją pewne ograniczenia dotyczące tego, jak bardzo hamulce pojazdu i jego zaciski mogą zatrzymać pojazd; chociaż mogą być w stanie zatrzymać koła, reszta zależy od przyczepności opon, a ulepszone części hamulcowe nie mogą pomóc poza pewnym punktem. Istnieje jednak kilka sposobów na ulepszenie zacisków hamulcowych (i było). Niektóre wspólne cechy występujące w wydajnych zaciskach hamulcowych obejmują: 

  • Większe tłoki — im większe są tłoki i im większy obszar styku z klockami hamulcowymi, tym większą siłę docisku wywierają na tarczę.  
  • Więcej tłoczków — pływające zaciski hamulcowe z niższej półki mają pojedynczy tłok po wewnętrznej stronie. Stałe zaciski niskiej klasy mają pojedynczą parę tłoków otaczających tarczę wirnika. Wysokowydajne zaciski mogą mieć wiele sworzni lub par sworzni zamontowanych po przeciwnych stronach wirnika. Modele sześciotłokowe są coraz bardziej popularne, a nawet modele 12-tłokowe nie są niespotykane. Zwiększenie liczby tłoczków służy również zwiększeniu siły docisku zacisku.  
  • Mniejsze zatrzymywanie ciepła — w pewnym sensie hamulce można traktować jako urządzenie do przekształcania ruchu w ciepło. Gdy pojazd zwalnia, cała ta energia kinetyczna musi gdzieś się rozprowadzić, a większość kończy w postaci ciepła. Jeśli chcesz spojrzeć na to z innej strony, całe to tarcie między klockami hamulcowymi a tarczą generuje ciepło w podobny sposób, w jaki uderzanie w zapałkę generuje ciepło. Jeśli nagromadzi się zbyt dużo ciepła, hamulce zaczną słabnąć lub stają się mniej skuteczne. Tak więc im lepiej wentylowane są zaciski hamulcowe, tym lepiej działają. Ponadto im większa powierzchnia tarczy hamulcowej, tym większe rozprowadzanie ciepła. 
  • Suwmiarki z otworami różnicowymi -- W miarę nagrzewania się powierzchni wirnika siła docisku tłoków musi zostać zwiększona, aby uniknąć zaniku siły hamowania. Jeśli zacisk ma wiele tłoczków (lub kilka par tłoków), powierzchnia wirnika jest początkowo ogrzewana przez tłoki dociskające klocek hamulcowy na przedniej krawędzi zacisku, co sprawia, że ​​powierzchnia wirnika jest gorętsza, gdy obraca się z powrotem do tłoków bliżej do tylnej krawędzi zacisku. Dlatego pomaga, jeśli tłoki bliżej tylnej krawędzi zacisku są większe. Zaciski z otworem różnicowym wykorzystują mniejsze tłoki z przodu, a większe z tyłu.

Wszystkie te technologie mogą zwiększyć siłę hamowania zapewnianą przez zacisk. W przypadku mniejszych samochodów, które zazwyczaj nie jeżdżą z dużymi prędkościami, ta dodatkowa siła hamowania nie jest naprawdę potrzebna. Jednak im szybszy i potężniejszy pojazd, tym bardziej skorzysta na zaciskach o wysokiej wydajności.

Często zadawane pytania dotyczące zacisków hamulcowych

Jaka jest funkcja zacisków hamulcowych?
Zaciski hamulcowe są kluczowym elementem układu hamulcowego samochodu, który pomaga zmniejszyć wirowanie wirnika wewnątrz koła, aby zatrzymać pojazd. Po uruchomieniu hamulców zaciski ściskają i dociskają klocki w celu zmniejszenia prędkości pojazdu, wykonując operację hamowania.
Ile kosztuje wymiana zacisków?
Za wymianę zacisków zapłacisz średnio od 525 do 760 USD. Koszt nowych części może wynosić od około 390 USD do 590 USD bez podatków. Nie obejmuje to opłaty za robociznę, która będzie się różnić w zależności od Twojej lokalizacji.
Co się dzieje, gdy zacisk hamulca się zepsuje?
Kiedy twoje zaciski są zużyte, klocki hamulcowe będą zużywać się nierównomiernie. Jeśli są cieńsze z jednej strony, może to być oznaką zużytego zacisku. Kolejnym znakiem może być zmniejszona siła hamowania po naciśnięciu pedału.
Dlaczego niektóre samochody mają czerwone zaciski hamulcowe?
Czerwone zaciski hamulcowe są stosunkowo drogie i są używane w samochodach z wyższej półki, takich jak Ferrari, Porsche, Koenigsegg, Mustang i Bugatti, żeby wymienić tylko kilka. Czerwone hamulce są również nazywane hamulcami o wysokiej wydajności lub hamulcami sportowymi.
Ile kosztuje malowanie zacisków hamulcowych?
Zależy to od rodzaju użytej farby. Zazwyczaj, jeśli malujesz zaciski w profesjonalnym warsztacie, może to kosztować około 250 do 450 USD. Dodatkowo, jeśli używasz najwyższej jakości farby specjalistycznej, możesz spodziewać się doliczenia do rachunku 200 USD za każdy zacisk.

Dużo więcej informacji

Powiązane artykuły

  • Jak działają klocki hamulcowe
  • Jak działają wirniki hamulcowe
  • Jak ładowność wpływa na hamowanie?
  • Jak malować zaciski hamulcowe

Więcej świetnych linków

  • Kontynentalna korporacja
  • Hamulce R Us
  • Biblia hamulców

Źródła

  • CadillacFAQ.com. „Jak zmienić własne klocki hamulcowe?” (12 listopada 2008) http://www.cadillacfaq.com/faq/answers/bpadchange/index.html
  • Carley, Larry. „obciążone zaciski hamulcowe”. AA1Samochód.com. 2004. (12 listopada 2008) http://www.aa1car.com/library/2004/bf20426.htm
  • Kontynentalna Korporacja. „Podwójnie przesuwne zaciski z kompozytową tarczą hamulcową zapewniają optymalną skuteczność hamowania przy fascynującym komforcie”. 6/8/2006. (12 listopada 2008) http://www.conti-online.com/generator/www/com/en/continental/portal/themes/press_services/press_releases/products/automotive_systems/pr_2006_06_08_ twin_sliding_calipers_en.html
  • Tyagi, Parshant. „Analiza elementów skończonych innowacyjnej konstrukcji wyścigowych zacisków hamulcowych”. Grudzień 2006. (12 listopada 2008) http://soar.wichita.edu/dspace/bitstream/10057/1181/1/t07057.pdf