Jak fungují brzdové třmeny


Brzdové třmeny jsou nezbytné pro schopnost vašeho vozu zastavit a jsou pravděpodobně jednou z nejdůležitějších součástí automobilových brzd. Většina aut má dnes kotoučové brzdy, alespoň pro přední kola. Ale mnoho osobních a nákladních automobilů nyní používá kotoučové brzdy i vzadu. V systému kotoučových brzd jsou kola automobilu připevněna ke kovovým kotoučům nebo rotorům, které se otáčí spolu s koly. Úkolem třmenu je zpomalit kola auta vytvářením tření s rotory.

Brzdový třmen nasedá na rotor jako svorka. Uvnitř každého třmenu je

pár kovových plátů spojených 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 šlápnete na brzdu, brzdová kapalina z hlavního válce vytváří hydraulický tlak na jeden nebo více pístů v brzdovém třmenu, čímž tlačí destičky proti rotoru. Brzdové destičky mají povrchy s vysokým třením a slouží ke zpomalení rotoru nebo dokonce k jeho úplnému zastavení. Když se rotor zpomalí nebo zastaví, zpomalí se i kolo, protože jsou k sobě připojeny.

Starší osobní a nákladní automobily používaly bubnové brzdy, kde je pohyb kol zpomalován třením mezi rotujícím bubnem a brzdovými čelistmi namontovanými uvnitř bubnu. Toto tření způsobilo hromadění tepla a plynů uvnitř bubnu, což často vedlo ke ztrátě brzdné síly známé jako brzdy . Protože brzdové destičky v kotoučových brzdových systémech jsou vně kotouče, spíše než uvnitř bubnu, jsou snadněji ventilovány a teplo se nehromadí tak rychle. Z tohoto důvodu byly bubnové brzdy v moderních vozidlech z velké části nahrazeny kotoučovými brzdami; některá levnější auta však stále používají bubnové brzdy pro zadní kola, kde je vyžadována menší brzdná síla.

Existují dva hlavní typy posuvných měřítek:plovoucí (nebo posuvná) posuvná měřítka a pevná posuvná měřítka. Plovoucí třmeny se pohybují dovnitř a ven vzhledem k rotoru a mají jeden nebo dva písty pouze na vnitřní straně rotoru. Tento píst tlačí celý třmen při použití brzd a vytváří tření od brzdových destiček na obou stranách rotoru. Pevné třmeny , jak název napovídá, nepohybují se, ale mají písty uspořádané na protilehlých stranách rotoru. Pevná třmeny jsou obecně preferovány pro svůj 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.

Speciální nářadí je užitečné při práci s brzdovými třmeny, zejména při výměně brzdových destiček. O tom budeme hovořit v další části a poté probereme různé typy brzdových třmenů dostupných pro různé typy vozidel.

Obsah
  1. Nástroj na třmen brzd
  2. Brzdové třmeny pro motocykly
  3. Brzdové třmeny nákladních automobilů
  4. Výkonové brzdové třmeny

>Nástroj na třmen brzd


Brzdové destičky nevydrží věčně. Pokaždé, když se destičky v systému kotoučových brzd dostanou do kontaktu s rotujícím rotorem, trochu se opotřebují. Postupně se tyto brzdové části (destičky) stávají tenčí a tenčí. Aby se to kompenzovalo, píst ve třmenu vystupuje z dutého válce, kde se nachází uvnitř třmenu. Přitom tlačí opotřebované brzdové destičky stále více dovnitř směrem k rotoru. Nakonec bude potřeba vyměnit brzdové destičky za nové, neopotřebené. Bohužel píst třmenu (který je nyní téměř úplně vysunutý) ztěžuje vyjmutí a výměnu destiček. Píst je třeba zatlačit zpět do třmenu.

Zde přichází na řadu speciální nástroje na brzdové destičky. Úkolem nástroje na brzdový třmen spočívá v zatažení pístu nebo pístů zpět do třmenu, aby bylo možné brzdové destičky snadno vyjmout a vyměnit. Píst nelze jednoduše zasunout zpět do třmenu, protože má závit, jako šroub a je třeba jej navinout zpět. I když je k tomu možné použít, řekněme, kleště, nedoporučuje se to . Můžete si poškodit píst, třmen a své ruce. Brzdový třmenový nástroj obvykle na jednom konci zapadá přes píst a na opačném konci má rukojeť, která umožňuje jeho otáčení. Jak se otáčí, píst se navíjí zpět do třmenu.

Plovoucí třmeny je také třeba opravit, pokud se čepy, po kterých se posouvají, začnou lepit. To je obvykle způsobeno nečistotami nebo rzí. Když k tomu dojde, třmen nemůže zcela zatáhnout brzdovou destičku z rotoru a tření pokračuje, i když není sešlápnut brzdový pedál. To může způsobit nadměrné opotřebení destičky, neúčinnost při spotřebě paliva a dokonce i deformaci rotoru, pokud se nahromadí dostatek tepla.

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

>Brzdové třmeny pro motocykly


Motocykly jsou menší než automobily, a proto potřebují menší brzdnou sílu. Schopnost zpomalit nebo zastavit je však na motocyklu v některých ohledech ještě důležitější než u jiných vozidel. Jak to, můžete se zeptat? No, protože řidič je z velké části nechráněný, i malý blatník může být potenciálně smrtelný. Při jízdě na motocyklu je důležité vyhnout se nehodám. Jaké brzdové třmeny ale motorka potřebuje?

Odpověď je poměrně jednoduchá – malý a lehký. Na rozdíl od větších třmenů používaných u některých osobních a nákladních automobilů musí být brzdové třmeny motocyklů malé, aby se zabránilo zatížení kola a nepřekážely jezdci. Motocyklové brzdové třmeny jsou běžně vyráběny z lehkých materiálů, jako je hliník, který má také

další výhodou je odolnost proti korozi. Některé motocykly jsou větší a výkonnější než jiné; Je zřejmé, že tato kola potřebují větší brzdnou sílu. Mnoho menších,

méně výkonná kola stále používají bubnové brzdy, ale většina větších kol má nyní kotoučové brzdy - zejména na předním kole. Pro zvýšení brzdné síly mají třmeny na silnějších motocyklech obvykle více pístů. Některé mají dva nebo dokonce čtyři pístky, zatímco jiné mohou mít až dvanáct pístů v jediném třmenu. S jejich relativně nízkou hmotností má většina motocyklů ve skutečnosti větší brzdnou sílu, než je nezbytně nutné – ale jak jsme již zmínili, není to špatný nápad, když jedete na rychlém nechráněném vozidle.

Na motocyklu se přední třmen připojuje k vidlici -- kovová sestava, která drží přední kola a odpružení na místě a podpírá řídítka. Až donedávna byly třmeny připevněny k vidlicím pomocí šroubů, které běží v pravém úhlu k rotoru. V posledních letech s rostoucí oblibou radiální kotoučové brzdy (technologie, která začala na závodních kolech), byly třmeny připevněny dále od vidlice pomocí šroubů, které běží paralelně s povrchem rotoru. Tyto radiálně namontované třmeny snižují množství vibrací ve vidlici způsobené tradičně montovanými třmeny.

Vzhledem k tomu, že mají tendenci být více exponované než automobilové třmeny - a protože třmen je pravděpodobně nejnápadnější ze všech částí motocyklových brzd - vzhled motocyklového třmenu může být pro mnoho jezdců důležitý. Ve skutečnosti jsou barvy na brzdové třmeny k dispozici v obchodech s automobily a lze je použít k přizpůsobení třmenů pro vaše motocykly. Stejnou barvu lze samozřejmě použít i na třmeny automobilů. Odborníci však doporučují nedávat na třmeny chrom. Jakkoli to může být atraktivní, chrom může způsobit, že třmen zadržuje teplo, což způsobí nežádoucí vyblednutí brzd.

Dále pojďme zjistit, jaké vlastnosti tvoří dobrý brzdový třmen pro nákladní automobily.

>Brzdové třmeny nákladních automobilů


To se nedá popřít:Nákladní auta a SUV jsou velká – v některých případech až příliš velká. S touto zvětšenou velikostí přichází větší hybnost. To znamená, že nákladní automobily a SUV potřebují větší brzdnou sílu než osobní automobily. Kde tedy mohou získat potřebnou brzdnou sílu? Brzdové třmeny nákladních automobilů. Brzdná síla posuvného měřítka je určena jeho upínací silou -- velikost síly, kterou může působit na povrch rotoru. To je primárně funkcí počtu pístů a plochy povrchu brzdové destičky (kde se skutečně 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, když je dodáváno prodejci. Když je však nákladní vozidlo přizpůsobeno většími pneumatikami a těžkým příslušenstvím a když je na palubu převezeno značné zatížení, tyto továrně instalované třmeny nemusí být dostatečně výkonné, aby poskytly brzdný výkon, který nákladní automobil potřebuje. Naštěstí existuje značný trh s náhradními díly pro třmeny pro nákladní vozidla. Od výrobce může mít nákladní automobil třmeny, které poskytují přibližně 5 000 čtverečních milimetrů (7,8 čtverečních palců) povrchové plochy mezi písty a rotorem. Posuvné třmeny mohou více než zdvojnásobit tuto plochu a poskytnout upínací sílu, kterou vyžaduje plně přizpůsobené vozidlo.

Brzdové třmeny nákladních vozidel se více než většina brzdových dílů musí vypořádat s velkým teplem. Teplo je špatné pro brzdy, protože může vést ke slábnutí brzd a zkrácení brzdné dráhy. Dobrá ventilace ve třmenu je nezbytná pro trvalý a konzistentní výkon brzd. Větší povrch brzdového rotoru (nebo brzdového kotouče) navíc může také pomoci rozšířit teplo na větší plochu.

Nákladní automobily a SUV nejsou jedinými vozidly, která vyžadují speciální brzdové vybavení; třmeny v těchto těžkých vozidlech však mají obtížnou práci. Někdo by mohl dokonce říci, že brzdové třmeny pro nákladní automobily by měly být považovány za vysoce výkonné brzdové třmeny. V další části se podíváme na některé funkce, které mohou vysoce výkonné brzdové třmeny nabídnout jiným vozidlům.

>Výkonové brzdové třmeny


Kotoučové brzdy byly původně vyvinuty pro závodní vozy. Každý ví, že závodní auta se pohybují vysokou rychlostí - ale také potřebují rychle zpomalit. V počátcích závodů, kdy byla většina vozů vybavena systémy bubnových brzd, vedlo vyblednutí brzd k řadě nehod na trati. Kotoučové brzdové systémy byly lépe odvětrávány a v důsledku toho se snížila určitá zátěž, kterou závodění a nadměrné teplo

nahromadění může způsobit -- naopak snížení (ale nikoli odstranění) slábnutí brzd. Časem se tyto výkonné brzdy dostaly do méně výkonově orientovaných vozidel. Nyní je dokonce najdete na většině ekonomických vozů. Nicméně vysoce výkonná auta jsou stále hlavním trhem pro lepší a výkonnější brzdy a variace na základní konstrukci brzdového třmenu pomáhají těmto brzdám poskytovat vynikající brzdnou sílu.

Existují určitá omezení ohledně toho, jak moc mohou brzdy vozidla a jeho třmeny udělat pro zastavení vozidla; i když mohou být schopny kola zastavit, záleží na přilnavosti pneumatik, aby se postaraly o zbytek, a vylepšené brzdové díly nemohou pomoci za určitý bod. Existuje však několik způsobů, jak brzdové třmeny mohou být (a byly) vylepšeny. Některé běžné funkce, které lze nalézt u výkonných brzdových třmenů, zahrnují: 

  • Větší písty -- Čím větší jsou písty a čím větší je plocha, na které se dostávají do kontaktu s brzdovými destičkami, tím větší upínací sílu mají na rotor.
  • Více pístů -- Nízké plovoucí brzdové třmeny mají jeden píst na vnitřní straně. Nízké pevné třmeny mají jeden pár pístů, lemujících kotouč rotoru. Vysoce výkonné třmeny mohou mít více kolíků nebo párů kolíků namontovaných na protilehlých stranách rotoru. Šestipístové modely jsou stále běžnější a dokonce ani 12pístové nejsou neslýchané. Zvýšení počtu pístů také slouží ke zvýšení upínací síly třmenu.
  • Menší zadržování tepla -- V určitém smyslu lze vaše brzdy považovat za zařízení pro přeměnu pohybu na teplo. Jak vozidlo zpomaluje, veškerá tato kinetická energie musí někam odejít a většina z ní končí jako teplo. Pokud se na to chcete podívat z jiného úhlu, všechno to tření mezi brzdovými destičkami a rotorem vytváří teplo v podstatě stejným způsobem, jako když udeří zápalku. Pokud se nahromadí příliš mnoho tepla, brzdy začnou slábnout nebo budou méně účinné. Takže čím lépe jsou brzdové třmeny odvětrávány, tím lépe fungují. Také čím větší je povrch brzdového rotoru, tím více se teplo rozprostře.
  • Třmeny s rozdílovým vrtáním -- Jak se povrch rotoru zahřívá, musí být upínací síla pístů zvýšena, aby se zabránilo slábnutí brzd. Pokud má třmen více pístů (nebo více párů pístů), povrch brzdového rotoru se zpočátku zahřívá písty, které tlačí na brzdovou destičku na přední hraně třmenu, takže povrch rotoru je teplejší, když se otáčí zpět k pístům blíže. k odtokové hraně třmenu. Proto pomáhá, když jsou písty blíže k zadní hraně třmenu větší. Třmeny s vrtáním diferenciálu používají menší písty vpředu, větší písty vzadu.

Všechny tyto technologie mohou zvýšit brzdnou sílu poskytovanou třmenem. U menších vozů, které obvykle nejezdí vysokou rychlostí, není tento dodatečný brzdný výkon skutečně nutný. Čím je však vozidlo rychlejší a výkonnější, tím více bude těžit z vysoce výkonných třmenů.

Často kladené otázky o brzdových třmenech

Jaká je funkce brzdových třmenů?
Brzdové třmeny jsou klíčovou součástí brzdového systému automobilu, které pomáhají snižovat protáčení rotoru uvnitř kola a zastavit vozidlo. Při použití brzd třmeny stlačují a stlačují destičky ve snaze snížit rychlost vozidla a provádějí brzdění.
Kolik stojí výměna třmenů?
Za výměnu třmenů v průměru zaplatíte přibližně 525 až 760 USD. Náklady na nové díly se mohou pohybovat od přibližně 390 do 590 USD bez daní. To nezahrnuje poplatek za práci, který se bude lišit v závislosti na vaší poloze.
Co se stane, když se pokazí brzdový třmen?
Když jsou vaše třmeny opotřebované, brzdové destičky se opotřebovávají nerovnoměrně. Pokud jsou na jedné straně tenčí, může to být známka sešlého třmenu. Dalším znakem by mohl být snížený brzdný výkon při sešlápnutí pedálu.
Proč mají některá auta červené brzdové třmeny?
Červené brzdové třmeny jsou poměrně drahé a používají se na špičkových vozidlech, jako jsou Ferrari, Porsche, Koenigsegg, Mustang a Bugatti, abychom jmenovali alespoň některé. Červené brzdy se také nazývají vysoce výkonné brzdy nebo sportovní brzdy.
Kolik stojí lakování brzdových třmenů?
Záleží na druhu použité barvy. Obvykle, pokud si necháváte natírat třmeny v profesionální dílně, může vás to stát přibližně 250 až 450 USD. Navíc, pokud používáte vysoce kvalitní speciální barvy, můžete očekávat, že k účtu přidáte 200 $ za třmen.

>Spousta dalších informací

Související články HowStuffWorks

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

Další skvělé odkazy

  • Continental Corporation
  • Brzdy R Us
  • The Brake Bible

>Zdroje

  • CadillacFAQ.com. "Jak si vyměním vlastní brzdové destičky?" (12. listopadu 2008) http://www.cadillacfaq.com/faq/answers/bpadchange/index.html
  • Carley, Larry. "Nabité brzdové třmeny." AA1Car.com. 2004. (12. listopadu 2008) http://www.aa1car.com/library/2004/bf20426.htm
  • Continental Corporation. "Dvojité posuvné třmeny s kompozitním brzdovým kotoučem poskytují optimální brzdný výkon s fascinujícím komfortem." 8. 6. 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