Otevřete kapotu. Podívejte se na stranu řidiče, blízko vnitřní přepážky. Tady je. Černý kulatý balónek. Toto je váš podtlakový posilovač brzd. Je to neopěvovaný hrdina, kdo bez námahy zastaví.
Nevšimnete si toho, dokud to selže. Pak se pedál stává jako zvedání balvanu.
Historie vysvětluje, proč tato část existuje. Před desítkami let byla auta vybavena bubnovými brzdami. Tyto starší systémy měly své vlastní mechanické výhody. Poskytli vlastní pomoc. Nepotřeboval jsi žádnou extra pomoc. Můžete jen kliknout a zastavit.
Dnes je vše jinak. Předním kolům vládnou kotoučové brzdy. Lépe se zastaví. Lépe zvládají teplo. Chybí jim ale přirozená páka. Bez pomoci motoru by bylo řízení moderního vozu sportovní událostí. Odcházeli byste s unavenýma nohama a bolavými lýtky.
Zesilovač tuto mezeru uzavírá. Znásobí sílu vaší nohy. Promění lehký tlak v náhlé zastavení.
Posilovač brzd je kulatá černá láhev umístěná v zadní části motorového prostoru na straně řidiče vozidla.
Proč je to nyní důležité? Protože bezpečnostní standardy jsou vyšší. Brzdné dráhy jsou kratší. Fyzika kotoučových brzd se ale nezměnila. Stále potřebují pomoc.
Zvažme alternativu. Žádná pomoc s vakuem. Bez elektromotoru. Pouze lidský sval proti kovovým pístům. Museli byste tlačit stovkami kilo síly. Už to nejezdí. Tohle je vzpírání.
Podtlakový posilovač brzd tento problém řeší. Je to jednoduché. Je to účinné. Je to nutné.
Vašemu autu je jedno, jestli si toho všimnete. Prostě to funguje. Dokud to nepřestane. Pak budete vědět, co dělá.
Uvnitř černé nádrže
Sešlápnete pedál. Auto zpomaluje. Ale kdo vlastně dělá většinu práce? Nejde jen o svaly na nohou. Jedná se o posilovač brzd. Nebo, jak tomu průmysl říká, vakuový posilovač.
Tato černá nádrž, která se nachází ve vašem motorovém prostoru, dělá veškerou špinavou práci. Bere relativně slabou sílu vaší nohy a mnohonásobně ji zesiluje. Bez něj by zastavení moderního auta vyžadovalo ocelové nohy a vydatné pocení. Hovoříme o stovkách kilo tlaku vytvořeného něčím, co přímo nevidíte ani necítíte.
Toto „něco“ je vakuum.
Jak vás vakuum posílí
Vakuum vzniká v motoru jako vedlejší produkt spalovacího procesu. Když se písty při sacím zdvihu pohybují dolů, nasávají vzduch do válců. To vytváří oblast nízkého tlaku v sacím potrubí. K tomuto systému je připojen podtlakový posilovač.
Koncept je jednoduchý.
- Zdroj podtlaku (obvykle sací potrubí) je připojen k jedné straně posilovače.
- Druhá strana byla vypuštěna do atmosféry.
- Uprostřed je bránice.
Když nesešlápnete brzdový pedál, podtlak je aplikován na obě strany membrány. Tlak se vyrovná. Moc se nevytváří. Systém je v neutrálním stavu.
Šlápněte na pedál.
Ventil se otevře. Atmosférický vzduch vyplňuje jednu stranu membrány. Druhá strana zůstává pod vakuem. Nyní dochází k tlakovému rozdílu. Tlak tlačí membránu větší silou. Tento pohyb se přenáší na tlačník hlavního válce.
Tlačný prostředek působí na hlavní brzdový válec. Válec vytváří hydraulický tlak. Tento tlak je přenášen trubkami na třmeny nebo válce kol. Podložky jsou přitlačeny k rotorům. Botky bubnu jsou přitlačeny k bubnům.
Auto zastaví.
To vše se děje v milisekundách. A zcela závisí na tomto skrytém vakuu.
Proč to potřebujete
Zvažte řízení auta bez posilovačů brzd. Starší vozy z 50. let měly často slabé nebo chybějící zesilovače. Zastavení ve vysokých rychlostech vyžadovalo hrubou fyzickou sílu. Sešlápnul jsi pedál vší silou. Třásly se ti nohy.
Moderní auta? Stačí se lehce dotknout pedálu. O zbytek se postará počítač (a vysavač). Zesilovač znásobí vaši snahu asi 4-5krát. Některé vysoce výkonné systémy mají vyšší poměr. Proto mírný tlak vede k náhlému zastavení.
Ale je tu nuance. Záleží na motoru.
Pokud se motor zastaví, ztratíte podtlak. Pedál ztvrdne. Brzdy stále fungují, ale musíte silně sešlápnout pedál, abyste ručně vytvořili dostatečný hydraulický tlak. Je možné zastavit. Ale není to jednoduché. A není to nic pro slabé povahy.
Membrána a ventily
Vše uvnitř nádrže je uspořádáno kompaktně. Máte velkou gumovou membránu rozdělenou na dvě komory. Jedna komora je připojena k sacímu potrubí pomocí hadice. Druhým je silová komora.
Nechybí ani vratná pružina. Tato pružina vrátí membránu do původní polohy, když uvolníte pedál. Zajišťuje také správné uzavření ventilu.
Samotný ventil je „mozkem“ celého systému. Jedná se o jednoduchý převodový nebo pístový ventil.
Anatomie podtlakového posilovače
Je to jen kovový válec. Vypadá to zdánlivě jednoduše. Ale uvnitř vakuový posilovač pracuje na hranici svých možností. Membrána rozděluje kameru. Středová tyč běží přímo uprostřed. Spojení brzdového pedálu je připojeno na jednom konci. Na druhé je píst hlavního brzdového válce.
Logika za ventilem je brutální, ale účinná. Sešlápnete pedál. Ventil se otevře. Podtlak táhne na jednu stranu membrány. Na druhou tlačí atmosférický tlak. Získáte úsilí bez dalšího namáhání.
Systém ale není jen o vytváření síly. Je navržen tak, aby ji podporoval. Nebo ztráty.
Role zpětného ventilu
Do hry vstupuje zpětný ventil. Malá část vyrobená z mosazi nebo plastu. Šrouby do hadice vedoucí k sacímu potrubí. Jeho úkol je binární. Pouze jedním směrem.
Když motor běží, vstoupí podtlak. Ventil to tam drží. Udržování podtlakové rezervy v posilovači brzd. Uvolníte plynový pedál. Vakuum zůstává zablokované. Dostanete jedno nebo dvě účinné brzdění, i když se motor zastaví.
Co když ventil selže? Sešlápněte pedál. Nic. Nebo měkký pedál, který klesá k podlaze. To je důvod, proč se kontroluje během plánované údržby. Pískavý zvuk pod kapotou obvykle znamená prasklý ventil nebo prasklou hadici.
Proč je to důležité?
Na tyto části nemyslíte, dokud se nerozbijí. Pak stojíte na kraji silnice. Na trati. Noha tlačí na pedál. Pedál je tvrdý. Žádná pomoc. Žádný zesilovač. Pouze mechanické spojení. A hodně úzkosti.
Podtlakový posilovač znásobí vaše úsilí. Zpětný ventil je zachrání. Společně zajišťují bezproblémové brzdění. Oddělit je? Vrátíte se do doby temna. Doslova. Před příchodem posilovačů brzd. Až po snadné dojíždění. K sebevědomé jízdě na dálnici.
Takže zkontrolujte ventil. Poslouchejte píšťalku. Ujistěte se, že válec je neporušený. Protože když tu podporu potřebujete, nebudete se ptát. Budete jen doufat, že to bude fungovat.
Podívejte se na tento zpětný ventil. Jedná se o jednocestný vzduchový ventil. Jeho jediným úkolem je uvolnit vzduch z podtlakového posilovače, ale nedovolit mu vrátit se zpět. Proč je to důležité? Protože když zhasne motor nebo praskne podtlaková hadice, brzdy stejně potřebujete. Zpětný ventil udržuje vakuum uvnitř, což umožňuje několik zastavení, než posilovač dosáhne svého maximálního potenciálu. Ztráta paliva na dálnici je sama o sobě děsivá, nemluvě o ztrátě hydraulického tlaku.
Jak zesilovač vlastně funguje
Design je jednoduchý. Elegantní, dokonce. Ke svému fungování potřebuje zdroj vakua. Benzínové motory to samozřejmě poskytují. Sací potrubí nasává vzduch ze spalovacích komor a vytváří tak částečný podtlak v sacím potrubí (lapač plamenů). Připojte hadici na správné místo a můžete doslova vysát vzduch z nádoby.
Dieselové motory jsou konstruovány jinak. Neškrtí sání stejným způsobem, takže nevytvářejí přirozený podtlak. Vozidla s naftovým motorem vyžadují samostatné podtlakové čerpadlo, které udrží posilovač brzd v chodu.
Když stisknete pedál, tyč projde posilovačem a do hlavního válce. Motor udržuje částečný podtlak na obou stranách membrány. Sešlápnutím pedálu se ventil otevře. Vzduch vstupuje na jednu stranu zesilovače, zatímco druhá strana zůstává izolována od vakua.
Na této straně se zvyšuje tlak. Membrána se pohybuje. Zatlačí na tyč silněji. Píst hlavního válce dostává tlak. Náhle lehký tlak na pedál cítí, jako by za tím byla vážná síla.
Uvolněte pedál. Ventil uzavírá vnější atmosféru. Znovu otevírá cestu vakuu. Tlak na obou stranách membrány se vyrovná. Systém se vrátí do původního stavu.
Podtlakový posilovač zvyšuje sílu na pedál pomocí podtlaku motoru k pohybu membrány, která tlačí píst hlavního brzdového válce.
Tento mechanismus umožňuje provést několik brzd i v případě zhasnutí motoru v závislosti na zachovaném podtlaku, který drží zpětný ventil. Jedná se o mechanickou bezpečnostní síť zapouzdřenou v jednoduchém systému tlaku vzduchu.
Okruh posilovače brzd
Spojením komponentů získáte funkční systém posilovačů brzd. Diagram na začátku této série ukazuje detailní pohled na vnitřní mechanismy. Také ukazuje, kde se tyto části nacházejí pod kapotou nebo v blízkosti pedálu.
Podívejte se, jak je posilovač připojen k hlavnímu brzdovému válci. Dávejte pozor na podtlakovou hadici vedoucí k motoru. Tato konstrukce vytváří sílu, díky které je brzdění dvoutunového vozu snadné. Bez něj byste museli vyvinout značnou sílu na pedál pro každý zlomek zpomalení.
Důležité je také místo instalace. U většiny vozů je tato sestava umístěna na přepážce karoserie. Sešlápnete pedál. Zesilovač toto úsilí znásobuje. Hlavní brzdový válec dodává kapalinu potrubím. Brzdové třmeny stlačují kotouče. Zde je celá podstata procesu v několika krocích.
Pokud se chcete ponořit hlouběji do hydraulické stránky věcí, podívejte se na níže uvedené odkazy.
Související články HowStuffWorks
- Jak fungují brzdy
- Jak fungují hlavní brzdové válce a kombinované ventily
- Jak fungují bubnové brzdy
- Jak fungují kotoučové brzdy
- Jak fungují protiblokovací brzdy (ABS)?
- Jaké typy brzdových kapalin existují?
- Proč mají brzdová vedení tolik ohybů a smyček?
- Co znamenají výstražná světla brzd v mém autě?
- Dokáže protiblokovací systém detekovat defekt pneumatiky?
- Vysvětlování nehod s převrácením
Další užitečné odkazy
- Zastavení historie: Brzdy dříve a nyní
- Automotive 101: Přehled brzdového systému
- Obrázky: Posilovač brzd
- Brzdový systém v provozu
- Nástěnky a chatovací fórum Auto Channel
- Profesionální mechanici online: Brzdy
- Auto.com: Denní zprávy a recenze
