Otwórz maskę. Spójrz na stronę kierowcy, w pobliżu wewnętrznej przegrody. Oto on. Czarny okrągły balon. To jest Twój próżniowy wzmacniacz hamulca. To cichy bohater, który zatrzymuje się bez wysiłku.
Nie zauważysz tego, dopóki nie zawiedzie. Wtedy pedał staje się jak podnoszenie głazu.
Historia wyjaśnia, dlaczego ta część istnieje. Dziesiątki lat temu samochody były wyposażone w hamulce bębnowe. Te starsze systemy miały swoje własne zalety mechaniczne. Sami zapewnili pomoc. Nie potrzebowałeś żadnej dodatkowej pomocy. Możesz po prostu kliknąć i zatrzymać.
Dziś wszystko jest inne. Hamulce tarczowe rządzą przednimi kołami. Zatrzymują się lepiej. Lepiej znoszą ciepło. Brakuje im jednak naturalnej dźwigni. Bez pomocy silnika prowadzenie nowoczesnego samochodu byłoby wydarzeniem sportowym. Wychodziłeś ze zmęczonymi nogami i obolałymi łydkami.
Wzmacniacz wypełnia tę lukę. Zwielokrotnia siłę Twojej nogi. Zamienia lekki nacisk w nagłe zatrzymanie.
Wspomaganie hamulców to okrągła czarna butelka umieszczona z tyłu komory silnika, po stronie kierowcy.
Dlaczego jest to ważne teraz? Ponieważ standardy bezpieczeństwa są wyższe. Droga hamowania jest krótsza. Ale fizyka hamulców tarczowych nie uległa zmianie. Nadal potrzebują pomocy.
Rozważmy alternatywę. Brak wspomagania próżniowego. Bez silnika elektrycznego. Tylko ludzkie mięśnie przeciwko metalowym tłokom. Trzeba byłoby pchać z siłą setek funtów. Już nie jeździ. To jest podnoszenie ciężarów.
Podciśnieniowy wzmacniacz hamulca rozwiązuje ten problem. To proste. To skuteczne. Jest to konieczne.
Twojego samochodu nie obchodzi, czy to zauważysz. To po prostu działa. Dopóki się nie zatrzyma. Wtedy będziesz wiedział co robi.
Wewnątrz czarnego zbiornika
Wciskasz pedał. Samochód zwalnia. Ale kto tak naprawdę wykonuje większość pracy? Nie chodzi tylko o mięśnie nóg. To jest wzmacniacz hamulca. Lub, jak to nazywa branża, wzmacniacz próżniowy.
Ten czarny zbiornik, umieszczony w komorze silnika, wykonuje całą brudną robotę. Wykorzystuje stosunkowo słabą siłę nogi i wzmacnia ją wielokrotnie. Bez tego zatrzymanie nowoczesnego samochodu wymagałoby nóg ze stali i obfitego pocenia się. Mówimy o ciśnieniu setek funtów wytwarzanym przez coś, czego nie można bezpośrednio zobaczyć ani poczuć.
Tym „czymś” jest próżnia.
Jak próżnia czyni cię silniejszym
Podciśnienie wytwarzane jest przez silnik jako produkt uboczny procesu spalania. Gdy tłoki poruszają się w dół podczas suwu ssania, zasysają powietrze do cylindrów. Powoduje to utworzenie obszaru niskiego ciśnienia w kolektorze dolotowym. Do tego systemu podłączony jest wzmacniacz próżniowy.
Koncepcja jest prosta.
- Źródło podciśnienia (zwykle kolektor dolotowy) jest podłączone z jednej strony wzmacniacza.
- Druga strona została wypuszczona do atmosfery.
- Na środku znajduje się membrana.
Jeśli nie naciśniesz pedału hamulca, po obu stronach membrany pojawi się podciśnienie. Ciśnienie jest wyrównane. Moc nie jest tworzona. System jest w stanie neutralnym.
Wejdź na pedał.
Zawór otwiera się. Powietrze atmosferyczne wypełnia jedną stronę membrany. Druga strona pozostaje pod próżnią. Teraz pojawia się różnica ciśnień. Ciśnienie wypycha membranę z większą siłą. Ruch ten jest przenoszony na popychacz głównego cylindra.
Popychacz działa na główny cylinder hamulcowy. Cylinder wytwarza ciśnienie hydrauliczne. Ciśnienie to przekazywane jest rurkami na zaciski lub cylindry kół. Klocki są dociskane do wirników. Stopki bębna są dociskane do bębnów.
Samochód zatrzymuje się.
Wszystko to dzieje się w milisekundach. I całkowicie zależy od tej ukrytej próżni.
Dlaczego tego potrzebujesz
Rozważ jazdę samochodem bez hamulców ze wspomaganiem. Starsze samochody z lat pięćdziesiątych często miały słabe wzmacniacze lub ich brak. Zatrzymywanie się przy dużych prędkościach wymagało brutalnej siły fizycznej. Nacisnąłeś pedał z całej siły. Twoje nogi się trzęsły.
Nowoczesne samochody? Wystarczy lekko dotknąć pedału. Resztę zrobi komputer (i odkurzacz). Wzmacniacz zwielokrotnia Twój wysiłek około 4-5 razy. Niektóre systemy o wysokiej wydajności mają wyższy współczynnik. Dlatego lekki nacisk prowadzi do nagłego zatrzymania.
Ale jest tu pewien niuans. To zależy od silnika.
Jeśli silnik zgaśnie, stracisz podciśnienie. Pedał staje się twardy. Hamulce nadal działają, ale trzeba mocno wcisnąć pedał, aby ręcznie wytworzyć wystarczające ciśnienie hydrauliczne. Istnieje możliwość zatrzymania się. Ale to nie jest łatwe. I to nie jest dla osób o słabym sercu.
Membrana i zawory
Wszystko wewnątrz zbiornika jest kompaktowo ułożone. Masz dużą, gumową membranę podzieloną na dwie komory. Jedna komora połączona jest z kolektorem dolotowym za pomocą węża. Druga to komora siłowa.
Jest też sprężyna powrotna. Sprężyna ta przywraca membranę do pierwotnego położenia po zwolnieniu pedału. Zapewnia również prawidłowe zamknięcie zaworu.
Sam zawór jest „mózgiem” całego systemu. Jest to prosty zawór zębaty lub tłokowy.
Anatomia wzmacniacza próżniowego
To tylko metalowy cylinder. Wygląda to zwodniczo prosto. Ale wewnątrz wzmacniacz próżniowy pracuje na granicy swoich możliwości. Przysłona dzieli aparat. Środkowy pręt biegnie dokładnie przez środek. Łącznik pedału hamulca jest podłączony na jednym końcu. Z drugiej strony znajduje się tłok głównego cylindra hamulcowego.
Logika stojąca za zaworem jest brutalna, ale skuteczna. Wciskasz pedał. Zawór otwiera się. Podciśnienie ciągnie po jednej stronie membrany. Ciśnienie atmosferyczne naciska na drugą. Otrzymujesz wysiłek bez dodatkowego wysiłku.
Ale system nie polega tylko na tworzeniu siły. Został zaprojektowany, aby go wspierać. Albo straty.
Rola zaworu zwrotnego
Zawór zwrotny wchodzi w grę. Niewielka część wykonana z mosiądzu lub tworzywa sztucznego. Wkręca się w wąż prowadzący do kolektora dolotowego. Jego zadanie jest binarne. Tylko w jeden sposób.
Gdy silnik pracuje, pojawia się podciśnienie. Zawór go tam trzyma. Utrzymanie rezerwy podciśnienia we wzmacniaczu hamulca. Puszczasz pedał gazu. Podciśnienie pozostaje zablokowane. Nawet jeśli silnik się zatrzyma, uzyskasz jedno lub dwa skuteczne hamowania.
A co jeśli zawór ulegnie awarii? Naciśnij pedał. Nic. Lub miękki pedał, który opada na podłogę. Dlatego jest sprawdzany podczas planowej konserwacji. Gwiżdżący dźwięk pod maską zwykle oznacza uszkodzony zawór lub pęknięty wąż.
Dlaczego to jest ważne?
Nie myślisz o tych częściach, dopóki się nie zepsują. Wtedy stoisz na poboczu drogi. Na torze. Stopa naciska na pedał. Pedał jest twardy. Żadnej pomocy. Brak wzmacniacza. Tylko połączenie mechaniczne. I dużo niepokoju.
Wzmacniacz próżniowy zwielokrotnia Twoje wysiłki. Zawór zwrotny je ratuje. Razem sprawiają, że hamowanie nie wymaga wysiłku. Rozdzielić je? Powrócisz do mrocznych wieków. Dosłownie. Przed pojawieniem się hamulców ze wspomaganiem. Aż do łatwego dojazdu. Do pewnej jazdy na autostradzie.
Sprawdź więc zawór. Posłuchaj gwizdka. Upewnij się, że cylinder jest nienaruszony. Ponieważ kiedy będziesz potrzebować tego wsparcia, nie będziesz zadawać pytań. Będziesz mieć tylko nadzieję, że to zadziała.
Spójrz na ten zawór zwrotny. Jest to jednokierunkowy zawór powietrza. Jego jedynym zadaniem jest wypuszczenie powietrza ze wzmacniacza podciśnienia, ale niedopuszczenie do jego powrotu. Dlaczego to jest ważne? Ponieważ jeśli silnik zgaśnie lub pęknie wąż podciśnieniowy, nadal potrzebujesz hamulców. Zawór zwrotny utrzymuje podciśnienie w środku, umożliwiając wielokrotne zatrzymania, zanim wzmacniacz osiągnie swój maksymalny potencjał. Utrata paliwa na autostradzie jest sama w sobie przerażająca, nie mówiąc już o utracie ciśnienia hydraulicznego.
Jak właściwie działa wzmacniacz
Projekt jest prosty. Elegancki nawet. Do pracy potrzebne jest źródło podciśnienia. Silniki benzynowe zapewniają to w sposób naturalny. Kolektor dolotowy zasysa powietrze z komór spalania, tworząc w kolektorze dolotowym częściową próżnię (tłumik płomieni). Podłącz wąż w odpowiednie miejsce i możesz dosłownie wyssać powietrze z pojemnika.
Silniki wysokoprężne są zaprojektowane inaczej. Nie dławią w ten sam sposób wlotu, więc nie tworzą naturalnego podciśnienia. Pojazdy z silnikiem Diesla wymagają oddzielnej pompy próżniowej, aby wspomaganie hamulców działało.
Po naciśnięciu pedału pręt przechodzi przez wzmacniacz i do głównego cylindra. Silnik utrzymuje częściowe podciśnienie po obu stronach membrany. Naciśnięcie pedału otwiera zawór. Powietrze dostaje się z jednej strony wzmacniacza, podczas gdy druga strona pozostaje odizolowana od próżni.
Po tej stronie rośnie presja. Membrana porusza się. Mocniej naciska pręt. Tłok głównego cylindra zostaje popchnięty. Nagle lekkie naciśnięcie pedału powoduje wrażenie, że kryje się za nim duża siła.
Zwolnić pedał. Zawór odcina dopływ atmosfery zewnętrznej. Znów otwiera drogę próżni. Ciśnienie po obu stronach membrany jest wyrównane. System powraca do stanu pierwotnego.
Wzmacniacz podciśnienia zwiększa siłę pedału, wykorzystując podciśnienie silnika do poruszania membrany, która popycha tłok głównego cylindra hamulca.
Mechanizm ten umożliwia kilkukrotne hamowanie nawet w przypadku zgaśnięcia silnika, w oparciu o zachowane podciśnienie utrzymywane przez zawór zwrotny. Jest to mechaniczna siatka bezpieczeństwa zamknięta w prostym układzie ciśnieniowym.
Obwód wzmacniacza hamulca
Łącząc elementy, otrzymujesz funkcjonalny układ hamulcowy ze wspomaganiem. Diagram na początku tej serii przedstawia zbliżenie mechanizmów wewnętrznych. Pokazuje również, gdzie te części znajdują się pod maską lub w pobliżu pedału.
Spójrz, jak wzmacniacz jest przymocowany do głównego cylindra hamulcowego. Zwróć uwagę na wąż podciśnieniowy idący do silnika. Taka konstrukcja wytwarza siłę, która sprawia, że hamowanie dwutonowego samochodu nie wymaga wysiłku. Bez tego konieczne byłoby zastosowanie znacznej siły na pedał dla każdej części opóźnienia.
Miejsce instalacji również ma znaczenie. W większości samochodów zespół ten znajduje się na przegrodzie nadwozia. Wciskasz pedał. Wzmacniacz zwielokrotnia ten wysiłek. Główny cylinder hamulcowy dostarcza płyn poprzez przewody. Zaciski hamulcowe ściskają tarcze. Oto cała istota procesu w kilku krokach.
Jeśli chcesz głębiej zagłębić się w zagadnienia związane z hydrauliką, sprawdź poniższe linki.
Powiązane artykuły z HowStuffWorks
- Jak działają hamulce
- Jak działają główne cylindry hamulcowe i zawory kombinowane
- Jak działają hamulce bębnowe
- Jak działają hamulce tarczowe
- Jak działają hamulce przeciwblokujące (ABS)?
- Jakie są rodzaje płynów hamulcowych?
- Dlaczego przewody hamulcowe mają tyle zakrętów i pętli?
- Co oznaczają lampki ostrzegawcze hamulców w moim samochodzie?
- Czy układ przeciwblokujący może wykryć przebitą oponę?
- Wyjaśnianie wypadków związanych z przewróceniem się
Inne przydatne linki
- Zatrzymanie historii: hamuje wtedy i teraz
- Automotive 101: Przegląd układu hamulcowego
- Zdjęcia: Wspomaganie hamulców
- Układ hamulcowy działa
- Tablice ogłoszeń i forum dyskusyjne kanału Auto
- Profesjonalni mechanicy online: Hamulce
- Auto.com: Codzienne wiadomości i recenzje
