Σύστημα πέδησης μέρος 2ο | Φρένα αυτοκινήτου
Διάταξη κυκλωμάτων φρένων
- Πίσω άξονας – Εμπρός άξονας (ΤΤ). Κάθε άξονας διαθέτει ξεχωριστό κύκλωμα.
κατανομή 70%-30%
- Διαγώνια διάταξη (Χ). Σε κάθε κύκλωμα συνδέεται ο εμπρόσθιος τροχός με τον απέναντί του πίσω (χιαστή). Αν ένα κύκλωμα τεθεί εκτός λειτουργίας, τότε οι τροχοί του μεταφέρουν πλευρικές δυνάμεις ευστάθειας, όσο το άλλο κύκλωμα λειτουργεί και μπλοκάρει τους υπόλοιπους τροχούς.
κατανομή 50%-50%
- Τριγωνική διάταξη (LL). Όταν χρησιμοποιούνται δισκόφρενα με τέσσερα έμβολα (δηλαδή κάθε δαγκάνα είναι διπίστονη),τότε κάθε κύκλωμα λειτουργεί στον εμπρόσθιο άξονα και σε ένα πίσω τροχό.
- Διάταξη “τέσσερα-δύο” (ΗΤ).Σπάνια η χρήση της. Χρησιμοποιείται με χρήση τεσσάρων κυλίνδρων στον εμπρόσθιο άξονα.Το ένα κύκλωμα δρα στον εμπρός και πίσω άξονα, ενώ το άλλο μόνο στον μπροστινό άξονα.
Φρένα τύπου τυμπάνου
Είναι φρένα με εσωτερικές σιαγόνες. Τα κυριότερα τμήματα του είναι:
- Ταμπούρο
- Κιθάρα ή φορέας
- Κυλινδράκια (διάταξη πίεσης)
Δομή και τρόπος λειτουργίας
Ο φορέας είναι πακτωμένος στον πίσω άξονα του οχήματος. Οι σιαγόνες και οι κύλινδροι είναι στερεωμένοι πάνω στον φορέα. Οι σιαγόνες κατά την πέδηση πιέζονται από τα κυλινδράκια εσωτερικά του ταμπούρου. Μέσω του υλικού τριβής (φερμουίτ) δημιουργούν αναγκαία τριβή για την πέδηση. Η πέδηση πραγματοποιείται είτε υδραυλικά (με τα φρένα λειτουργίας) ή με ντίζελ (χειρόφρενο) δηλαδή μηχανικά.
Ιδιότητες
- Τα φρένα τύπου τυμπάνου είναι αυτοενισχυμένα. Αυτό σημαίνει ότι με την κατάλληλη διάταξη η ενίσχυση μπορεί να πάρει μεγάλες τιμές. Η τριβή παράγει ροπή στρέψης, συμπαρασύρει τη σιαγόνα προς την επιφάνεια του τυμπάνου και ενισχύεται η πέδηση.
- Προστατεύονται από κάθε είδους ρύπων (χώματα, γύρη, λάσπη).
- Το χειρόφρενο τοποθετείται εύκολα και απλά.
- Έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής στα υλικά τριβής (οι σιαγόνες).
- Το μέγεθος των φρένων περιορίζεται από το μέγεθος των τροχών.
- Είναι δαπανηρή η συντήρηση και αντικατάσταση των σιαγόνων.
- Έχουν κακή απαγωγή θερμότητας. Εδώ εμφανίζεται το φαινόμενο “fading”. Αυτό σημαίνει οτι σε συνεχή πέδηση μειώνεται η απόδοση των φρένων. Σε υψηλή θερμοκρασία στραβώνει το ταμπούρο ή γίνεται κώνικο λόγω της καλύτερης απαγωγής της θερμοκρασίας στην πλήμνη του τροχού.
Κατασκευαστικά είδη (ανάλογα με τη στήριξη και την ενέργεια των σιαγόνων)
- Simplex. Πολύ απλό είδος τυμπάνου. Εχει μια επερχόμενη και μια απερχόμενη σιαγόνα. Υπάρχει ένας κύλινδρος διπλής ενέργειας (δηλαδή ανοίγει και από τις δυο πλευρές του κατα την πίεση). Δημιουργούν ανομοιόμορφη τριβή στις σιαγόνες και η πέδηση είναι η ίδια σε εμπρός ή πίσω κίνηση.
- Duplex. Εχουν επερχόμενες σιαγόνες. Είναι μια ιδιαίτερη διάταξη πίεσης με 2 κυλίνδρους μονής ενέργειας. Ο κάθε κύλινδρος είναι σημείο στήριξης της άλλης σιαγόνας. Η πέδηση είναι καλύτερη σε σχέση με τα “Simplex”. Η τοποθέτηση του χειρόφρενου είναι πιο δύσκολη.
- Duo-Dublex. Έχουν δύο κυλίνδρους διπλής ενέργειας. Η πέδηση είναι καλή και στην εμπρός και στην πίσω κίνηση.
- Duo servo. Η επερχόμενη σιαγονα χρησιμοποιεί αυτοενίσχυση ώστε να ασκεί πίεση στη δεύτερη σιαγόνα. Το έδρανο στήριξης είναι κινητό. Η στήριξη γίνεται στον κύλινδρο διπλής ενέργειας του τροχού. Έχει καλή πέδηση και εμπρός και στην πίσω κίνηση.
Δισκόφρενα
Τα δισκόφρενα είναι φρένα αποτελούμενα από μια γέφυρα (δαγκάνα), τακάκια, έναν δίσκο και τα σωληνάκια πίεσης υγρών (μαρκούτσι). Η γέφυρα μπορεί να είναι τύπου σταθερού, κινητή ή γροθιάς.
Ιδιότητες
- Δεν έχουν καθόλου αυτοενίσχυση όπως είδαμε στα παραπάνω φρένα.Αυτό συμβαίνει λόγω επίπεδων επιφανειών τριβής. Απαιτεί μεγάλη πίεση οπότε τα έμβολα/κύλινδροι έχουν μεγαλύτερη διάμετρο (περίπου 40-50mm) σε σχέση με τους κυλίνδρους των ταμπούρων. Είναι απαραίτητη η χρήση υποπίεσης (σερβό) για ενίσχυση της δύναμης πέδησης.
- Δεν υπάρχει μονόπλευρο τράβηγμα. Η δύναμη πέδησης κατανέμεται ομοιόμορφα.
- Δεν υπάρχει το φαινόμενο “fading” (θαμπάδα στους δίσκους και στιφό φρενάρισμα), αν και έχουμε τοπικά μεγαλύτερη θερμοκρασία και τριβή.
- Μεγαλύτερη φθορά του υλικού τριβής. Το θετικό είναι ότι η συντήρηση και η αλλαγή των τακακίων είναι απλή.
- Αυτόματη ρύθμιση διάκενου τακακίων με δίσκο.
- Το αποτέλεσμα της πέδησης είναι ανεξάρτητο από τη φορά της κίνησης.
- Γίνεται αυτοκαθαρισμός λόγω φυγόκεντρης δύναμης και εξαερισμού.
- Έχουν την τάση να σχηματίζουν φυσαλίδες ατμών, λόγω της εφαπτομενικής επαφής των δίσκων στα τακάκια.
- Η τοποθέτηση χειροφρένου συνήθως είναι δαπανηρή. Γι’αυτό στους πίσω τροχούς προτιμάται ταμπούρο.
Τύποι κατασκευής
Δισκόφρενο σταθερής γέφυρας (δαγκάνας). Είναι δομημένα από δυο κυλίνδρους για τα επιβατικά οχήματα και από τέσσερις για τα φορτηγά. Επίσης αποτελούνται από περίβλημα καλλύματος και περίβλημα φλάντζας. Τα περιβλήματα συνδέονται μεταξύ τους με κοχλίες.
- Επαναφορά εμβόλου. Σε ένα περιφερειακό αυλάκι του κυλίνδρου (εμβόλου) βρίσκεται ένας ελαστικός δακτύλιος στεγανότητας ορθογώνιας διατομής και στεγανοποιεί το έμβολο.
Δισκόφρενο κινητής γέφυρας
- Χαρακτηριστικά:
- Έχουν ελάχιστο βάρος
- Μικρό όγκο
- Καλή απαγωγή θερμότητας
- Μεγάλες επιφάνειες τριβής, εύκολη αφαίρεση δίσκων και πλακιδίων δε χρειάζεται να αφαιρεθεί ο φορέας)
- Έχουν ελάχιστες φυσαλίδες ατμών γιατί μόνο ένας ή δύο κύλινδροι βρίσκεται στην πλευρά του φορέα
- Οι οδηγοί στον κορμό δε χρειάζονται συντήρηση
Οδήγηση με πίρους
Οι πίροι είναι βιδωτοί πάνω στο κέλυφος. Περιέχουν τεφλόν για ευκολότερη ολίσθηση εντός του κελύφους. Το κέλυφος από την πλευρά του/των κυλίνδρων εδράζεται με κινητό τρόπο με τους πίρους στις οπές του φορέα.
Οδήγηση με οδόντωση
Σε αυτή την κατασκευή η γέφυρα αποτελείται από δυο δόντια σε κάθε πλευρά. Το κέλυφος εδράζεται με κινητό τρόπο στο φορέα. Υπάρχουν επίσης αυλάκια ημιστρόγγυλου σχεδιασμού, στα οποία έχει συμπιεστεί υλικό ολίσθησης και έτσι από τη μία κινούνται πιο εύκολα, από την άλλη προστατεύονται από βρωμιές και δεν υπάρχει σύσφιξη. Τέλος ένα ελατήριο πιέζει το κέλυφος στο φορέα και δε δημιουργούνται θόρυβοι από χτυπήματα.
Πηγή
Βιβλίο Τεχνολογία αυτοκινήτου 2
