pobierz - CKP Siedlce

Zbigniew Wyrębiak. Wykształcenie wyższe zawodowe. Od września
1991r. pracowałem jako nauczyciel praktycznej nauki zawodu
Warsztatów
Szkolnych przy Zespole Szkół Zawodowych nr 3 w Siedlcach w branży
samochodowej. Od 01.09.2002 roku po zlikwidowaniu warsztatów szkolnych przy
ZSZ nr 3 zostałem nauczycielem w Centrum Kształcenia Praktycznego w
Siedlcach branży mechanicznej w pracowni samochodowej. Przekazuję w niej
uczniom wiedzę z zakresu obsługi i naprawy podwozi samochodowych w
szczególności układów: kierowniczego, hamulcowego, zasilania oraz przedniego
zawieszenia.
Wiele
uwagi
poświęcam
także
sprawom
wychowawczym
związanym z wykonywaniem zawodu oraz problemom uczniów wkraczających w
dorosłe życie. Moja pracownia jest nowoczesna, wyposażona w urządzenia niezbędne przy naprawie
samochodów. Wiele pomocy dydaktycznych, które znajdują się w pracowni zostało wykonane przez uczniów
pod moim kierunkiem jako prace dyplomowe. Chcąc rozwijać zainteresowania uczniów i doskonalić ich
umiejętności praktyczne nauczyciele zawodu pracowni samochodowych podjęli decyzję o budowie własnego
samochodu dostawczego wzoru lat 30-tych.
Bazą wyjściową do budowy tego samochodu jest podwozie polskiego samochodu „Żuk”. Pomysł
bardzo się spodobał i został zatwierdzony przez dyrektora CKP. Przy budowie tego samochodu
wykorzystujemy
doświadczenie
zdobyte
podczas
wykonania
repliki
samochodu
Rolls-Royca
(Silwers Gosth r.34), który do dziś jest atrakcją naszych warsztatów i powodzeniem jest wynajmowany na
różne imprezy okolicznościowe przez firmy i mieszkańców miasta. Uczniowie, których nadzorowałem przy
modernizacji samochodu dostawczego mieli za zadanie zmodyfikowanie i naprawę układu hamulcowego.
Podczas pracy zwracałem uczniom uwagę na rzetelność i dokładność wykonania ponieważ układ hamulcowy
ma bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo w ruchu publicznym. Popełnienie błędu przy naprawie może
spowodować w konsekwencji utratę zdrowia lub życia użytkownika drogi.
Hamowanie pojazdów
Pod względem sposobu przekazywania sit z
pedału hamulcowego na okładziny cierne rozróżnia
się
kilka
ich
hydrauliczny,
rodzajów:
system
pneumatyczny
mechaniczny,
(powietrzny)
oraz
kombinowane systemy hydrauliczno-pneumatyczne.
Najpowszechniejsze zastosowanie znajduje
dziś
system
hydrauliczny,
występujący
we
wszystkich samochodach osobowych i dostawczych,
a także w cięższych motocyklach i niekiedy w
przyczepach bagażowych lub kempingowych. We
współczesnych samochodach ciężarowych średniej i dużej ładowności dominuje natomiast system
pneumatyczny (powietrzny). Podobnie jest w holowanych przyczepach i naczepach oraz w autobusach. W
niektórych konstrukcjach samochodów ciężarowych i autobusów wykorzystywane są systemy kombinowane:
hydrauliczno-pneumatyczne. System mechaniczny, do niedawna w powszechnym użyciu, obecnie stosowany
jest tylko do sterowania hamulcami lekkich jednośladów i samoczynnymi (najazdowymi) hamulcami
najlżejszych przyczep, a także hamulcami pomocniczymi w samochodach osobowych i lekkich dostawczych.
Hydrauliczny system hamulcowy
W układach tego rodzaju wykorzystuje się prawo Pascala, zgodnie z którym ciśnienie wywierane z
zewnątrz na powierzchnię cieczy rozchodzi się w niej jednakowo we wszystkich kierunkach. Tłok pompy
hamulcowej dociskany pedałem hamulca powoduje wzrost ciśnienia płynu w całym zamkniętym układzie
hydraulicznym. Jeśli czołowa powierzchnia tłoka w cylindrycznym siłowniku, dociskającym cło siebie cierne
elementy hamulca, jest większa niż powierzchnia tłoka w pompie hamulcowej, siła tego docisku jest
proporcjonalnie większa od siły nacisku wywieranego przez pedał. W dodatku docisk ma wartość identyczną
we wszystkich siłownikach układu o takich samych wewnętrznych przekrojach cylindrów. Bilans energii zostaje
przy tym, rzecz jasna, utrzymany, ponieważ tłok pompy wykonuje ruch odpowiednio dłuższy niż pozostałe
tłoki.
Zastosowanie
takiej
„hydraulicznej
dźwigni”
jest
opłacalne,
ponieważ
dociśnięcie
okładzin
hamulcowych do bębna lub tarczy wymaga pokonania
nieznacznego dystansu przy użyciu dużej siły. Sam pedał
hamulca, jako dźwignia mechaniczna, zwiększa kilkunastolub nawet kilkudziesięciokrotnie siłę nacisku wywieranego
przez nogę kierowcy.
Układy wieloobwodowe
Wieloobwodowe
konstrukcje
układów
hamulcowych
zostały
do
wprowadzone
wszystkich
samochodów (od roku 1967
w USA, a nieco później także w Europie) jako wyposażenie obowiązkowe ze
względów bezpieczeństwa. W układzie jednoobwodowym każda utrata
szczelności obwodu czyni cały system hamulcowy praktycznie bezużytecznym,
pozostawiając do dyspozycji kierowcy jedynie hamulec pomocniczy. W układzie
dwuobwodowym awaria jednego z obwodów pozostawia kierowcy możliwość posługiwania się hamulcem
głównym, działającym wówczas tylko na dwa koła. Wydane na początku lat 70. wytyczne EWG zakładają, że
awaria jednego obwodu hamulcowego nie może ograniczać ogólnej skuteczności hamowania bardziej niż do
30% pełnej sprawności hamulców.
Pompy dwusekcyjne
Jest
to
konstrukcyjna
odmiana
zwykłych
tłokowych
pomp
hydraulicznych,
stosowana
w
dwuobwodowych układach hamulcowych. Urządzenie tego rodzaju jest zespołem dwóch pomp pojedynczych,
umieszczonych w jednej obudowie, z tłoczkami poruszającymi się współosiowo we wspólnym cylindrze.
Nacisk pedału hamulca przekazywany jest
mechanicznie na tłoczek zewnętrzny. Przy
obu obwodach sprawnych wytwarzane przez
ten tłoczek ciśnienie oddziałuje zarówno na
cylinderki hamulcowe przy kołach pierwszego
obwodu, jak i na tłoczek wewnętrzny, a za
jego
pośrednictwem
cylinderki
—
na
hamulcowe.
pozostałe
Niesprawność
pierwszego obwodu powoduje, że tłoczek
zewnętrzny nie napotyka oporu płynu w tym
obwodzie,
więc
popy-
cha
tłoczek
wewnętrzny przez bezpośredni nacisk mechaniczny. Przy nieszczelności drugiego obwodu tłoczek
wewnętrzny wsuwa się w głąb cylindra pompy i działa wyłącznie jako korek zamykający przestrzeń roboczą
pierwszego obwodu.
Awaria może też polegać na utracie szczelności któregoś z tłoczków pompy. Wówczas działa ona jak
jednosekcyjna albo na oba obwody (przy nieszczelności tłoczka wewnętrznego), albo tylko na obwód drugi
(przy nieszczelnym tłoczku zewnętrznym).
Urządzenia wspomagające
W większości współczesnych układów dwuobwodowych pompa hamulcowa nie łączy się bezpośrednio
z pedałem, lecz ze sterowanym przez ten pedał urządzeniem wspomagającym. Takie urządzenia
wzmacniające siłę nacisku nogi kierowcy na pedał hamulca dzieli się w zależności od wykorzystywanego
czynnika roboczego na:
•
podciśnieniowe
—
współpracujące
ze
zwykłym
hydraulicznym
dwuobwodowym
układem
hamulcowym;
• hydrauliczne — stosowane w niektórych hydraulicznych układach hamulcowych z systemem ABS
albo korzystające z zewnętrznego źródła energii, np. ze wspomagania układu kierowniczego;
• pneumatyczne — spotykane niekiedy w samochodach ciężarowych i autobusach z instalacją
sprężonego powietrza i hydraulicznymi siłownikami docisku szczęk hamulcowych.
Przy podciśnieniowym urządzeniu wspomagającym naciśnięcie pedału hamulca powoduje otwarcie
zaworu i połączenie komory siłownika przeponowego z kolektorem dolotowym silnika lub (w pojazdach z
silnikami ZS) specjalną pompą podciśnieniową, napędzaną mechanicznie od walu korbowego. Podciśnienie
powoduje ugięcie przepony i nacisk jej trzpienia na zewnętrzny tłoczek pompy hamulcowej. Awaria
jakiegokolwiek typu urządzenia wspomagającego nie zmniejsza możliwej do osiągnięcia skuteczności
hamowania, ale oznacza konieczność wywierania silniejszego nacisku na pedał.
Ogranicznik siły hamowania
Innym uzupełnieniem współczesnego hydraulicznego (a także pneumatycznego układu hamulcowego
samochodów osobowych, dostawczych, ciężarowych i autobusów) jest ogranicznik sity hamowania kół tylnych
(nazywany też korektorem). Jego funkcja została już omówiona w ramach prezentacji ogólnej teorii
hamowania pojazdów.
Korektor jest zaworem dławiącym dopływ płynu do hamulców kół tylnych w stopniu zależnym od
aktualnego (mierzonego ugięciem elementów resorujących) obciążenia tylnej części pojazdu (im większe
obciążenie — tym dławienie słabsze).
Przewody hamulcowe
Połączenia między poszczególnymi mechanizmami hydraulicznego układu hamulcowego mają postać
rurociągów złożonych z przewodów sztywnych, przymocowanych zaczepami do podwozia, i elastycznych,
łączących elementy wzajemnie ruchome.
Przewody sztywne wykonuje się przeważnie z ciągnionych lub zwijanych rurek stalowych. Stosowane
dawniej dość powszechnie, ciągnione rurki miedziane (bardziej odporne na korozję) wychodzą obecnie z
użycia z powodu większej podatności na pękanie pod wpływem silnych wibracji. Rozwiązaniem
najnowocześniejszym są rury mecany-bundy, zwijane i lutowane z płatów blachy stalowej, pokrywanych w
celach antykorozyjnych warstwami miedzi i cynku.
Rozbieralne połączenia przewodów sztywnych wykonuje się w formie stożkowo rozwalcowanych
końcówek, dociskanych śrubowo do odpowiednio uformowanych gniazd w trójnikach, kadłubach pomp,
cylinderków i innych elementów układu hamulcowego.
Elastyczne przewody hamulcowe mają konstrukcję warstwową. Warstwę zewnętrzną odporną na
oddziaływanie soli, olejów wpływów atmosferycznych, a także wytrzymałą na uszkodzenia mechaniczne,
wykonuje się najczęściej z kauczuku chloroprenowego. Ostatnio materiał ten bywa coraz częściej
zastępowany tworzywem sztucznym o symbolu EPDM, będącym mieszaniną polimerów etylopropylenowych.
Tworzywo to wykazuje również odporność na oddziaływanie płynów hamulcowych, więc bywa też stosowane
jako warstwa wewnętrzna przewodu zamiast dotychczas używanego kauczuku styrynowo-butadienowego.
Wysokie (ponad 100 bar) ciśnienia, panujące okresowo w układzie hamulcowym, są powodem
wzmacniania przewodów elastycznych wielowarstwowym oprzędem z płótna wiskozowego, zwulkanizowanym
pomiędzy wspomnianymi już warstwami kauczukowymi.
Czynnikiem roboczym w hydraulicznych układach hamulcowych jest płyn hamulcowy, który powinien:
• konserwować współpracujące z nim części gumowe,
• mieć wysoką temperaturę wrzenia w długim okresie eksploatacji,
• zwiększać odporność antykorozyjną części metalowych,
• posiadać dobre właściwości smarne, zmniejszające tarcie wewnątrz pomp i siłowników,
• wykazywać trwałość swych właściwości chemicznych i fizycznych,
• być przyjaznym dla środowiska naturalnego.
Opracował: Zbigniew Wyrębiak.