Jak fungují brzdové třmeny

Brzdové třmeny jsou důležitou součástí brzdového systému vašeho vozidla. Brzdové třmeny stlačují brzdové destičky proti povrchu brzdového rotoru, aby zpomalily nebo zastavily vozidlo. Brian Sullivan / iStockphoto

Brzdové třmeny jsou nezbytné pro schopnost vozidla zastavit se a jsou pravděpodobně jednou z nejdůležitějších částí automobilové brzdy. Většina automobilů má dnes kotoučové brzdy, alespoň u předních kol. Mnoho vozů a nákladních vozidel však nyní také používá kotoučové brzdy v zadní části. V systému kotoučového brzdění jsou kola automobilu připevněna k kovovým diskům nebo rotorům, které se otáčí spolu s koly. Úkolem třmenu je zpomalit kola automobilu vytvořením tření s rotory.

Brzdový třmen sedí na rotoru jako svorka. Uvnitř každého třmenu je

pár kovových desek spojených s třecím materiálem - tyto se nazývají Brzdové destičky. Vnější brzdové destičky jsou na vnější straně rotorů (směrem k obrubníku) a vnitřní brzdové destičky na vnitřní straně (směrem k vozidlu). Když sešlápnete na brzdu, brzdová kapalina z hlavního válce vytvoří hydraulický tlak na jednom nebo více pístech v brzdovém třmenu, čímž přitlačí destičky k rotoru. Brzdové destičky mají povrchy s vysokým třením a slouží ke zpomalení rotoru dolů nebo k jeho úplnému zastavení. Když se rotor zpomalí nebo zastaví, tak i kolo, protože jsou k sobě připevněny.

-Starší auta a kamiony používaly bubnové brzdy, kde pohyb kol je zpomalen třením mezi rotujícím bubnem a brzdovými čelistmi namontovanými uvnitř bubnu. Toto tření způsobilo, že se uvnitř bubnu nahromadilo teplo a plyny, což často vedlo ke ztrátě brzdné síly známé jako brzda vybledne. Protože brzdové destičky v kotoučových brzdových systémech jsou spíše vnější než kotouč, než jsou obsaženy v bubnu, jsou snadněji odvětrány a teplo nemá tendenci se hromadit tak rychle. Z tohoto důvodu byly bubnové brzdy v moderních vozidlech do značné míry nahrazeny kotoučovými brzdami; nicméně, některá méně drahá auta ještě používají bubnové brzdy pro zadní kola, kde je vyžadována menší brzdná síla.

Existují dva hlavní typy třmenů: plovoucí (nebo posuvné) třmeny a pevné třmeny. Plovoucí třmeny pohybovat dovnitř a ven vzhledem k rotoru a mít jeden nebo dva písty pouze na vnitřní straně rotoru. Tento píst tlačí celý třmen, když jsou zabrzděny, což vytváří tření z brzdových destiček na obou stranách rotoru. Opravené třmeny, jak název napovídá, nepohybujte se, ale raději písty jsou uspořádány na protilehlých stranách rotoru. Pevné třmeny jsou obecně výhodné pro jejich výkon, ale jsou dražší než plovoucí. Některé vysoce výkonné pevné třmeny mají dva nebo více párů pístů (nebo „hrnců“) uspořádaných na každé straně rotoru - některé mají celkem až šest párů.

Zvláštní nástroje jsou užitečné při práci s brzdovými třmeny, zejména při výměně brzdových destiček. O tom si promluvíme v další části a poté probereme různé typy brzdových třmenů dostupných pro různé typy vozidel.

Obsah

1. Nástroj brzdového třmenu
2. Brzdové třmeny pro motocykly
3. Brzdové třmeny nákladních vozidel
4. Výkonové brzdové třmeny

Pro zasunutí pístu třmene budete možná potřebovat brzdový třmen. Tím získáte vůli, kterou budete potřebovat k instalaci nových brzdových destiček. Lisa F. Young / iStockphoto

Brzdové destičky netrvají věčně. Pokaždé, když destičky v kotoučovém brzdovém systému přijdou do styku se spřádacím rotorem, trochu se opotřebují. Tyto brzdové části (destičky) se postupně stávají tenčí a tenčí. Aby se to kompenzovalo, píst v posuvném měřítku vystupuje z dutého válce, kde leží uvnitř posuvného měřítka. Přitom tlačí opotřebované brzdové destičky dále a dále dovnitř směrem k rotoru. Nakonec bude třeba brzdové destičky vyměnit za čerstvé, nepotřebné. Bohužel píst třmenu (který je nyní téměř zcela vysunutý) ztěžuje vyjmutí a výměnu destiček. Píst musí být zatlačen zpět do třmenu.

Zde přicházejí speciální nástroje brzdových destiček nástroj brzdového třmenu je zasunutí pístu nebo pístů zpět do třmenu tak, aby bylo možné snadno odstranit a vyměnit brzdové destičky. Píst nelze jednoduše zatlačit zpět do třmenu, protože je opatřen závity, jako šroub, a musí být zasunut zpět dovnitř. I když je možné použít, řekněme, pár kleští k tomu, nedoporučuje se . Můžete také poškodit píst, třmen a ruce. Nástroj brzdového třmenu obvykle sedí na pístu na jednom konci a má držadlo na opačném konci, které umožňuje jeho otáčení. Při otáčení se píst navíjí zpět do třmenu.

Plovoucí třmeny je také třeba opravit, pokud se kolíky, na které klouže, začnou lepit. To je obvykle způsobeno nečistotami nebo rezem. Když k tomu dojde, nemůže třmen úplně zatáhnout brzdovou destičku z rotoru a tření pokračuje, i když není pedál brzdy tlačen. To může způsobit nadměrné opotřebení destičky, neefektivnost použití paliva a dokonce i deformaci rotoru, pokud se hromadí dostatečné teplo..

Až do tohoto okamžiku popis, který jsme uvedli na brzdovém třmenu, nepopisuje všechny modely. Na následujících stránkách se podíváme na specializovanější typy třmenů a uvidíme, jak se liší od běžnějších typů.

Brzdové třmeny pro motocykly mohou být menší než brzdové třmeny na jiných vozidlech, ale poskytují relativně zastavovací sílu pro relativně lehká kola. Peter Finnie / iStockphoto

Motocykly jsou menší než automobily, a proto potřebují méně brzdné síly. Schopnost zpomalit nebo zastavit je však na motocyklu v některých ohledech ještě důležitější než v jiných vozidlech. Jak se můžete zeptat? Protože řidič je do značné míry nechráněný, může být i malý bender-bender potenciálně fatální. Vyhýbání se nehodám je rozhodující při jízdě na motocyklu. Jaký brzdový třmen však potřebuje motocykl?

-Odpověď je poměrně jednoduchá - malá a lehká. Na rozdíl od větších třmenů používaných u některých osobních a nákladních automobilů musí být třmeny brzdových kotoučů motocyklů udržovány malé, aby nedocházelo k vážení kola a bránění jezdci. Brzdové třmeny pro motocykly jsou běžně vyráběny z lehkých materiálů, jako je hliník, který také má

přidaná výhoda, že je odolná vůči korozi. Některé motocykly jsou větší a silnější než jiné; tato kola samozřejmě potřebují více brzdné síly. Mnoho menších,

méně výkonná kola stále používají bubnové brzdy, ale většina větších kol má nyní kotoučové brzdy - zejména na předním kole. Ke zvýšení brzdné síly mají třmeny na výkonnějších motocyklech obvykle více pístů. Některé mají dva nebo dokonce čtyři písty, zatímco jiné mohou mít v jednom třmenu až dvanáct pístů. Vzhledem k relativně nízké hmotnosti má většina motocyklů větší brzdnou sílu, než je nezbytně nutné - ale jak jsme již zmínili dříve, není to špatný nápad, když jedete na rychlém nechráněném vozidle.

Na motocyklu se přední třmen připevní k Vidlička -- kovová sestava, která drží přední kola a zavěšení na místě a podporuje řídítka. Až donedávna byly třmeny připevněny k vidlům pomocí šroubů, které probíhají kolmo k rotoru. V posledních letech s rostoucí popularitou radiální kotoučové brzdy (technologie, která začala na závodních kolech), byly třmeny upevněny dále od vidlice pomocí šroubů, které probíhají rovnoběžně s povrchem rotoru. Tyto radiálně namontované třmeny snižují množství vibrací ve vidlici způsobené tradičně namontovanými třmeny.

Protože mají tendenci být více vystaveni než automobilové třmeny - a protože třmen je pravděpodobně nejviditelnějším ze všech částí brzd motocyklu - vzhled třmenu motocyklu může být pro mnoho jezdců důležitý. Ve skutečnosti jsou barvy brzdových třmenů k dispozici v automatických obchodech a lze je použít k přizpůsobení třmenů vašich motocyklů. Stejnou barvu lze samozřejmě použít i na automobilové třmeny. Odborníci však nedoporučují kladení chromu na třmeny. Jak atraktivní může být, může chrom způsobit, že třmen udržuje teplo, což způsobí nežádoucí brzdné vyblednutí.

Dále pojďme zjistit, jaké vlastnosti dělají pro dobrý brzdový třmen kamionu.

Velké nákladní vozy také potřebují velké brzdové třmeny. Richard Scherzinger / iStockphoto

Nelze to popřít: Nákladní automobily a SUV jsou velké - v některých případech příliš velké. S touto větší velikostí přichází zvýšená dynamika. To znamená, že nákladní vozidla a SUV potřebují více brzdné síly než auto. Kde tedy mohou získat brzdnou sílu, kterou potřebují? Brzdové třmeny nákladních vozidel. Brzdná síla třmenu je určena jeho upínací síla -- velikost síly, kterou může působit na povrch rotoru. To je primárně funkcí počtu pístů a povrchové plochy brzdové destičky (kde se ve skutečnosti dotýká rotoru). Je zřejmé, že třmen s větší upínací silou je schopen zpomalit nebo zastavit vozidlo snadněji a rychleji než třmen, který má nižší upínací sílu.

-Mnoho nákladních vozidel pochází z továrny se základními plovoucími třmeny, které poskytují dostatečnou upínací sílu pro vozidlo, jak je dodáváno prodejci. Když je však vozík přizpůsoben s většími pneumatikami a těžkým příslušenstvím a když je na palubu značné množství nákladu, nemusí být tyto třmeny instalované ve výrobě dostatečně výkonné, aby poskytovaly brzdnou sílu, kterou kamion potřebuje. Naštěstí existuje značný trh s náhradními díly pro třmeny nákladních vozidel. Od výrobce by nákladní vůz mohl mít třmeny, které poskytují v okolí 5 000 čtverečních milimetrů (7,8 čtverečních palců) povrchové plochy mezi písty a rotorem. Třmen s následným trhem může tuto plochu povrchu více než zdvojnásobit, čímž poskytuje upínací sílu, kterou vyžaduje plně přizpůsobené vozidlo.

Více než většina brzdových dílů musí brzdové třmeny nákladních vozidel řešit velké množství tepla. Teplo je špatné pro brzdy, protože může vést k vyblednutí brzd a ke snížení brzdné dráhy. Dobré větrání v posuvném měřítku je nezbytné pro nepřetržitý a stálý brzdný účinek. Kromě toho může větší plocha brzdového rotoru (nebo brzdového kotouče) také přispět k šíření tepla na větší plochu.

Nákladní automobily a SUV nejsou jediná vozidla, která vyžadují speciální brzdové vybavení; třmeny těchto těžkých vozidel však mají těžkou práci. Někteří by dokonce mohli říci, že třmeny brzd nákladních vozidel by měly být považovány za vysoce výkonné třmeny brzd. V další části se podíváme na některé funkce, které vysoce výkonné brzdové třmeny mohou nabídnout jiným vozidlům.

Vysoce výkonná auta potřebují velké a silné brzdové třmeny, které mohou zpomalit nebo zastavit vozidlo z vysokých rychlostí. Christoph Ermel / iStockphoto

Kotoučové brzdy byly původně vyvinuty pro závodní automobily. Každý ví, že závodní auta se pohybují ve vysokých rychlostech - ale musí také rychle zpomalit. V prvních dnech závodů, kdy byla většina vozů vybavena bubnovými brzdovými systémy, vedlo brzdné vyblednutí k řadě nehod na trati. Kotoučové brzdové systémy byly lépe větrané a v důsledku toho snížily část stresu, který závodily a nadměrně vedly teplo

nahromadění může způsobit - naopak, snížení (ale ne eliminace) vyblednutí brzdy. Časem tyto výkonné brzdy stékaly k vozidlům s menším výkonem. Nyní se dokonce nacházejí na většině úsporných automobilů. Vysoce výkonné vozy jsou nicméně stále hlavním trhem pro lepší a výkonnější brzdy a rozdíly v konstrukci základního brzdového třmene pomáhají těmto brzdám poskytovat vynikající brzdnou sílu.

Existují určitá omezení, jak moc mohou brzdy vozidla a jeho třmeny udělat pro zastavení vozidla; zatímco oni mohou být schopní zastavit kola, to je na síle uchopení pneumatik dělat zbytek a vylepšené brzdové části nemohou pomoci za jistý bod. Existuje však několik způsobů, jak mohou být (a byly) brzdové třmeny vylepšeny. Mezi běžné funkce, které se nacházejí v brzdových třmenech, patří: 

• Větší písty -- Čím větší jsou písty a čím větší je plocha, přes kterou přicházejí do styku s brzdovými destičkami, tím více upínací síly mají na rotor.  
• Více pístů -- Plovoucí brzdové třmeny dolního konce mají na vnitřní straně jediný píst. Spodní třmeny s nízkým koncem mají jediný pár pístů, lemujících kotouč rotoru. Vysoce výkonné třmeny mohou mít několik kolíků nebo párů kolíků, namontovaných na protilehlých stranách rotoru. Šestipístové modely jsou stále běžnější a dokonce ani 12pístové modely nejsou neslýchané. Zvyšování počtu pístů také slouží ke zvýšení upínací síly třmenu.  
• Menší retence tepla -- V jistém smyslu lze vaše brzdy považovat za zařízení pro přeměnu pohybu na teplo. Jak se vozidlo zpomaluje, veškerá tato kinetická energie musí někam jít a většina z toho skončí jako teplo. Pokud se na to chcete dívat jiným způsobem, všechno tření mezi brzdovými destičkami a rotorem generuje teplo téměř stejným způsobem, jako při nárazu na zápas vytváří teplo. Pokud se hromadí příliš mnoho tepla, brzdy začnou slábnout nebo se stanou méně účinnými. Čím lepší jsou tedy odvětrávané brzdové třmeny, tím lepší jsou. Čím větší je plocha brzdového rotoru, tím více se teplo šíří. 
• Třmeny diferenciálního vrtání -- Když se povrch rotoru zahřívá, musí se zvýšit upínací síla pístů, aby se zabránilo vyblednutí brzdy. Pokud má třmen více pístů (nebo více párů pístů), povrch brzdového rotoru se nejprve zahřeje tím, že písty tlačí proti brzdové destičce na přední hraně třmenu, čímž se povrch rotoru zahřeje, když se otáčí zpět k pístům blíže k zadní hraně třmenu. Pomáhá proto, když jsou písty blíže k zadnímu okraji třmenu větší. Třmeny s diferenciálním vrtáním používají menší písty vpředu, větší písty směrem dozadu.

Všechny tyto technologie mohou zvýšit brzdnou sílu poskytovanou třmenem. U menších automobilů, které obvykle nejezdí při vysokých rychlostech, není tato zvláštní brzdná síla skutečně nutná. Čím je však vozidlo rychlejší a výkonnější, tím více bude těžit z vysoce výkonných třmenů.

Není třeba zastavit hned teď. Další stránka obsahuje spoustu dalších informací o brzdění, brzdových třmenech a dalších souvisejících tématech - stačí sledovat odkazy.

Související články

• Jak fungují brzdové destičky
• Jak fungují brzdové rotory
• Jak užitečné zatížení ovlivňuje brzdění?
• Jak malovat brzdové třmeny

Další skvělé odkazy

Další skvělé odkazy

• Continental Corporation
• Brzdy R Us
• Brzdová Bible

Prameny:

• CadillacFAQ.com. "Jak vyměním vlastní brzdové destičky?" (12. listopadu 2008) http://www.cadillacfaq.com/faq/answers/bpadchange/index.html
• Carley, Larry. "Naložený brzdový třmen." AA1Car.com. 2004. (12. listopadu 2008) http://www.aa1car.com/library/2004/bf20426.htm
• Continental Corporation. „Dvou-posuvné třmeny s kompozitním brzdovým kotoučem zajišťují optimální brzdný výkon s fascinujícím komfortem.“ 8. 8. 2006. (12. listopadu 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. "Analýza konečných prvků inovovaného designu závodních brzdových třmenů." Prosinec 2006. (12. listopadu 2008) http://soar.wichita.edu/dspace/bitstream/10057/1181/1/t07057.pdf