Σύστημα πέδησης Μέρος 1ο | Φρένα αυτοκινήτου

Εισαγωγή

Το σύστημα πέδησης και ειδικότερα τα φρένα του αυτοκινήτου με τα οποία θα ασχοληθούμε σε αυτό το άρθρο, είναι ένα από τα σημαντικότερα αν όχι το σημαντικότερο σύστημα στο αυτοκίνητο. Αυτό συμβαίνει γιατί μας κρατά ασφαλείς και φυσικά είναι το αντίθετο σύστημα από αυτό της επιτάχυνσης, οπότε συμβάλει στη σωστή και ασφαλή οδήγηση του αυτοκινήτου. 

Πολύ σημαντικό είναι να απαντήσουμε στην ερώτηση “Τί είναι τα φρένα;”

Ορισμός

Τα φρένα είναι το σύστημα που χρησιμοποιείται για την επιβράδυνση, ακινητοποίηση και συγκράτησητου οχήματος (στο δρόμο). Εδώ είναι απλός ο ορισμός. Ουσιαστικά είναι αυτά που χρησιμοποιεί ο οδηγός για να μειώσει ταχύτητα, να σταματήσει σε ένα φανάρι, να σταματήσει απότομα για να αποβεί μια επείγουσα κατάσταση και είναι αυτά τα οποία ακινητοποιούν το όχημα όταν παρκάρουμε. 

Πώς τα κατατάσσουμε και πώς λειτουργούν;

Τα φρένα κατατάσσονται σε:

  • Φρένα λειτουργίας. Έχουν αποστολή όταν είναι απαραίτητο να επιβραδύνουν το όχημα ή και να το ακινητοποιήσουν. Πρέπει να είναι κλιμακούμενα και σε όλους τους τροχούς. Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να ρυθμίσουμε την πίεση που θα ασκήσουμε για να σταματήσουμε ομαλά ή απότομα. 
  • Βοηθητικά φρένα. Αντικαθιστούν τα φρένα λειτουργίας σε περίπτωση βλάβης τους. Αρκεί δηλαδή να είναι σε λειτουργία ένα από τα δυο κυκλώματα του συστήματος πέδησης ή το χειρόφρενο (αν είναι με ντίζα). 
  • Φρένα διαρκείας. Σε μεγάλη κατηφόρα είναι αυτά που διατηρούν το όχημα σε συγκεκριμένη ταχύτητα. 
  • Σύστημα αντιμπλοκαρίσματος τροχών (ABS = Anti Block System). Είναι αυτό που λέει η ονομασία του. Με τη βοήθεια αισθητήρων ρυθμίζεται η πίεση που δέχονται τα φρένα, ώστε να μη μπλοκάρουν.

Πάμε να δούμε τί είναι τα υδραυλικά φρένα που είναι και τα πιο συνηθισμένα;

Υδραυλικά φρένα

 

Αποτελούνται από: 

  • Πεντάλ φρένου
  • Κύριο κύλινδρο (αντλία φρένου) με σεβρό
  • Σωληνώσεις
  • Φρένα

Οι εμπρόσθιοι τροχοί αποτελούνται από δίσκους. Οι οπίσθιοι αποτελούνται από ταμπούρα ή δίσκους. Υπάρχουν 2 κυκλώματα φρένων για λόγους ασφαλείας. Αν δε λειτουργεί το ένα να λειτουργεί το άλλο. 

Πώς λειτουργεί;

Βασίζεται στο νόμο του Pascal. “Η πίεση που ασκείται σε υγρό μέσα σε ένα κλειστό δοχείο, μεταδίδεται ομοιόμορφα σε όλες τις καταστάσεις.” Δηλαδή εδώ περιγράφουμε την πίεση που ασκείται από το πεντάλ του φρένου στο έμβολο που βρίσκεται στον κύριο κύλινδρο. Λόγω της μεταφοράς του υγρού, πολλαπλασιάζεται η δύναμη στο σύνολο της. 

Τα υδραυλικά φρένα λειτουργούν με πίεση έως 120bar (στιγμιαία 180bar). Επειδή τα υγρά είναι ασυμπίεστα, μόλις γεμίσει το κύκλωμα στη συνέχεια μετακινούνται μικροποσότητες. Αυτό βοηθάει στη μή συντήρηση τους για μεγάλα χρονικά διαστήματα. 

Κύριος κύλινδρος

 

Η αποστολή του είναι να:

  • παράγει πίεση στο κύκλωμα των φρένων
  • να εξισορροπεί το υγρό στις αλλαγές θερμοκρασίας
  • να μηδενίζει γρήγορα την πίεση για την απελευθέρωση των φρένων (όταν αφήνουμε το πεντάλ του φρένου)
  • συμπληρώνει υγρά στο κύκλωμα, όταν δημιουργείται κενό λόγο του υλικού τριβής (τακάκια-σιαγόνες)

Δομή και λειτουργία

Αποτελείται από δυο κυλίνδρους σε σειρά (ο ένας πίσω από τον άλλο). Το έμβολο και ο άξονας πίεσης με ενδιάμεσο έμβολο, βρίσκονται σε κοινό περίβλημα. Μπροστά και πίσω από τα έμβολα υπάρχει συνεχώς υγρό. Στο εμπρόσθιο τμήμα των εμβόλων υπάρχει ο πρωτεύον δακτύλιος στεγανοποίησης. Η δουλειά του είναι να στεγανοποιεί το χώρο κατάθλιψης (πίεσης του υγρού), όταν το έμβολο υπερβεί την οπή εξισορρόπησης κατά την πέδηση. 

Το βάκτρο στεγανοποείται με τον δευτερεύον ελαστικό δακτύλιο. 2 δακτύλιοι ελαστικοί στεγανοποιούν το ενδιάμεσο έμβολο απέναντι από το βάκτρο. 

Το ενδιάμεσο έμβολο έχει σχισμή στην οποία μπαίνει ένας πείρας. Αυτός ο πείρας λέγεται πείρας αναστολής. Η δουλειά του είναι να συγκρατεί το έμβολο μέσα στον κύλινδρο. 

Κεντρική βαλβίδα

 

Η κεντρική βαλβίδα χρησιμοποιείται κυρίως σε αυτοκίνητα με ABS και είναι υπεύθυνη για τη λειτουργία της οπής εξισορρόπησης και του πρωτεύοντα δακτυλίου. Υπάρχουν κύλινδροι τύπου Tandem οι οποίοι έχουν κεντρική βαλβίδα σε κάθε έμβολο. 

Τρόπος λειτουργίας 

  • Θέση ηρεμίας

Τα ελατήρια των εμβόλων τα ωθούν προς τη θέση αναστολής. Οι δακτύλιοι πρέπει να ελευθερώσουν τις οπές εξισορρόπησης. Οι δύο χώροι κατάθλιψης ενώνονται και λόγω χαμηλής ή υψηλής θερμοκρασίας του υγρού, καλύπτονται οι διαφορές όγκου. Αν η οπή εξισορρόπησης είναι κλειστή, τότε είτε λόγω κακής ρύθμισης, είτε λόγω κατακαθούμενων σωματιδίων δεν είναι δυνατή η εξισορρόπηση. Αν λόγω θέρμανσης διασταλεί το υγρό, τότε υπάρχει υπερδραστηριότητα των φρένων. 

  • Ενεργοποίηση φρένου

Ο πρωτεύον δακτύλιος υπερβαίνει την οπή εξισορρόπησης στο έμβολο – βάκτρο και στεγανοποιεί το χώρο κατάθλιψης. Ο δίσκος πλήρωσης εμποδίζει τη συμπίεση του δακτυλίου στις οπές πλήρωσης. Το ενδιάμεσο έμβολο μετατοπίζεται λόγω του υγρού φρένων. Ο πίρος αναστολής ελευθερώνει τον πίρο της βαλβίδας και κλείνει την κεντρική βαλβίδα. Έτσι έχουμε αύξηση στα δυο κυκλώματα φρένων. Αν η κεντρική βαλβίδα δεν είναι στεγανή (από γρέζια) μπορεί το κύκλωμα να τεθεί εκτός λειτουργίας. Χωρίς την κεντρική βαλβίδα και με αναγκαία την οπή εξισορρόπησης, ο πρωτεύον δακτύλιος μπορεί να πάθει ζημιές λόγω της συμπίεσης στην οπή εξισορρόπησης. 

  • Γρήγορη επαναφορά (απελευθέρωση) φρένων

Το ελατήριο του εμβόλου πιέζει το έμβολο προς τη θέση ηρεμίας. Ο πρωτεύον δακτύλιος στεγανότητας στραβώνει (κάμπτεται) προς τα πίσω και ο δίσκος πλήρωσης σηκώνεται. Το υγρό κινείται στο χώρο κατάθλιψης. Έτσι δεν υπάρχει κενό και δεν δημιουργείται αέρας στο κύκλωμα. Οπότε η πίεση ελαττώνεται ταχύτατα και ελευθερώνονται τα φρένα. 

  • Κύριος κύλινδρος με διαβάθμιση διαμέτρων (τύπος Tandem)

Οι διάμετροι των κυλίνδρων είναι διαφορετικοί (άνισοι). Η διάμετρος του ενδιάμεσου εμβόλου είναι μικρότερη. Κατασκευή του λόγω των δυο κυκλωμάτων είναι η εξής: Εμπρός άξονας (1 κύκλωμα) – Πίσω άξονας (2 κύκλωμα). Όταν και τα δυο κυκλώματα λειτουργούν σωστά τότε η πίεση του υγρού είναι παντού η ίδια. Αν το εμπρός κύκλωμα βγει εκτός λειτουργίας, τότε το ενδιάμεσο έμβολο δέχεται δύναμη από το βάκτρο του άλλου εμβόλου. Η διαδρομή του πεντάλ του φρένου μεγαλώνει. Αν η πίεση είναι αυξημένη, η δύναμη στο πεντάλ μένει ίδια και το μέγεθος των εμβόλων είναι ικανοποιητικό ,τότε η πέδηση είναι ικανοποιητική στα πίσω φρένα. 

Πηγή

Βιβλίο Τεχνολογία αυτοκινήτου 2η έκδοση

Stefanos Ververas

Ο Στέφανος είναι ένα παιδί με όνειρα. Μάλιστα τα πρώτα από αυτά άρχισαν να πραγματοποιούνται όταν ξεκίνησε στα 18 του χρόνια, από το χωριό του -Βαλτινό Τρικάλων της Θεσσαλίας- να σπουδάσει στο Α.Τ.Ε.Ι. Θεσσαλονίκης στο τμήμα Οχημάτων. Εργάζεται στον κλάδο της επισκευής και συντήρησης οχημάτων. Η μεγάλη του αγάπη για τα αυτοκίνητα τον ώθησε να ασχοληθεί με τα social media και να χτίσει αυτή την ιστοσελίδα, με μοναδικό σκοπό την ενημέρωση και εκπαίδευση των αναγνωστών, με μοναδικά εργαλεία την ενέργεια, το πάθος, την όρεξη για μάθηση και την τεχνογνωσία που διαθέτει.

Related Articles

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται.

Back to top button