Badania kontrolne układu
hamulcowego
Warunkiem wyjściowym prawidłowego
obsługiwania i diagnozowania jest zawsze
znajomość charakterystyki technicznej
(cech konstrukcyjnych układu, zasad jego
budowy i działania) i eksploatacyjnej
(węzłów regulacyjnych i obsługowych,
materiałów eksploatacyjnych, parametrów
diagnostycznych) układu hamulcowego
danego typu pojazdu.
Wymagania eksploatacyjne.
Dla układów hamulcowych wymagania eksploatacyjne można określić następująco:
odpowiednia skuteczność działania układu przy określonym nacisku na pedał (dźwigni) hamulca,
pełne odhamowanie (zanik efektu hamującego) po odjęciu siły uruchamiającej układ hamulcowy,
proporcjonalne, płynne zwiększenie siły hamowania w stosunku do wzrostu siły uruchamiającej układ,
możliwie krótki czas uruchamiania układu hamulcowego,
stateczno ruchu hamowanego pojazdu,
brak lub niski poziom hałaśliwości hamulców,
niezbędna szczelność obwodów.
Skuteczność i niezawodność działania układu
hamulcowego pojazdu mają decydujący wpływ
na bezpieczeństwo ruchu drogowego. Wobec
tego niezbędne jest systematyczne
przeprowadzanie jego okresowych kontroli i
badań diagnostycznych.
Metody badań diagnostycznych są uzależnione od rozwiązań konstrukcyjnych, a przede wszystkim od sposobu uruchamiania mechanizmu hamulcowego danego pojazdu. Niezależnie od rodzaju hamulców, w jakie wyposażony jest pojazd, ich badania można podzielić na dwie grupy:
diagnozowanie mechanizmów uruchamiających hamulce,
•określanie skuteczności działania układu
hamulcowego i stateczności
ruchu pojazdu podczas hamowania.
Niezależnie od rodzaju hamulców, w jakie wyposażony jest pojazd, ich badania można podzielić na dwie grupy:
diagnozowanie mechanizmów uruchamiających hamulce,
określanie skuteczności działania
układu hamulcowego i stateczności
ruchu pojazdu podczas hamowania.
Badania diagnostyczne układu hamulcowego sterowanego hydraulicznie
Diagnostyka wstępna
Diagnostyka wstępna układu hamulcowego
sterowanego hydraulicznie polega na
sprawdzeniu i określeniu stanu technicznego
mechanizmu uruchamiającego hamulce bez jego
wymontowania.
Obejmuje ona:
oględziny elementów układu,
ocenę skoku pedału hamulca,
ocenę zapowietrzenia obwodu
hydraulicznego,
sprawdzenie szczelności obwodu hydraulicznego, kontrolę działania świateł hamowania STOP,
kontrolę działania mechanizmu
uruchamiającego hamulec postojowy,
kontrolę działania korektora siły hamowania.
Oceny skoku pedału hamulca można dokonać za pomocą liniału z podziałką lub wzrokowo.
Skok czynny pedału hamulca obejmuje skok
jałowy oraz roboczy.
Skok jałowy stanowi przemieszczenie pedału od
położenia początkowego do miejsca
wyczuwalnego wzrostu oporu
Skok roboczy można określić w sposób pośredni, przez pomiar wysokości rezerwowej, czyli odległości stopki pedału od podłogi przy jego maksymalnym wciśnięciu siłą około 0,5...0,7 kN.
W miarę zużywania się elementów układu lub
pojawiających się w trakcie eksploatacji
niesprawności może następować zmniejszanie
się wysokości rezerwowej pedału, czyli
nadmierny wzrost jego skoku czynnego
Powodem zużywania się elementów mogą być:
zużycie okładzin ciernych,
zwiększenie luzów w układzie,
zapowietrzenie obwodu hydraulicznego,
nieszczelności i wycieki płynu
hamulcowego
Ocenę zapowietrzenia obwodu hydraulicznego
przeprowadza się podczas kilkakrotnego nacisku
na pedał. Wzrost skoku rezerwowego pedału
podczas kolejnych nacisków jest objawem
zapowietrzenia.
Sprawdzenia szczelności obwodu
hydraulicznego dokonuje się przez obserwację
wysokości rezerwowej pedału podczas ciągłego
nacisku na pedał z maksymalną siłą przez około
1 minutę. Jeżeli podczas próby pedał nie zmieni
swojego położenia (stała wartość wysokości
rezerwowej), można przyjąć, że obwód jest
szczelny.
Kontrola działania świateł hamowania STOP obejmuje:
• sprawdzenie czystości i stanu lamp,
• ocenę natężenia światła,
• sprawdzenie działania.
Kontrola działania korektora siły hamowania polega na porównaniu ciśnienia płynu hamulcowego w obwodzie przednich i tylnych kół przy różnej intensywności hamowania (przy zróżnicowanej sile nacisku wywieranej na pedał hamulca).
Procedura postępowania jest następująca
ustawić pojazd na wadze i zapewnić właściwy rozkład obciążenia kół każdej z osi zgodnie z instrukcją producenta;
w każdym z obwodów (przednich i tylnych kół) zamontować przyrządy pomiarowe w postaci manometrów i odpowietrzyć układ;
naciskając na pedał hamulca uzyskiwać różne wartości ciśnienia w obwodzie przednich kół, odczytując jednocześnie odpowiadające im ciśnienia w obwodzie tylnych kół;
porównać otrzymane wyniki z danymi z instrukcji serwisowej;
dokonać ewentualnych regulacji i ponownie przeprowadzić pomiar;
jeżeli uzyskane wyniki są nieprawidłowe,
korektor należy wymienić.
Ocena skuteczności działania hamulców i
stateczności ruchu pojazdu podczas hamowania
Oceny skuteczności działania układu hamulcowego i stateczności ruchu pojazdu podczas hamowania można dokonać podczas:
badań trakcyjnych, mierząc bezpośrednio drogę lub opóźnienie hamowania;
badań stanowiskowych (pośrednich), dokonując pomiaru sił hamowania na urządzeniach pomiarowych.
Badania stanowiskowe pomiaru sił hamowania przeprowadza się na urządzeniach diagnostycznych, które w zależności od metody pomiaru można podzielić na trzy rodzaje:
quasi-statyczne,
kinetyczne,
dynamiczne.
Wadą badań stanowiskowych jest niewielka prędkość obrotowa kół pojazdu, co powoduje zmianę (wzrost) współczynnika tarcia między okładzinami a powierzchniami ciernymi elementów mechanizmu hamulcowego. Inna niż w rzeczywistych warunkach jest również współpraca kół pojazdu z powierzchnią rolek. Podczas badania nie są uwzględniane zjawiska dynamiczne zachodzące podczas hamowania, takie jak zmiana nacisków osi spowodowana siłami bezwładności oraz czas hamowania, siły bezwładności mas wirujących
W metodzie quasi-statycznej pomiar sił hamowania wykonuje się najczęściej na stanowisku rolkowym. W trakcie badania pojazd jest nieruchomy, a koła osi, na której dokonuje się pomiaru, są ustawione na rolkach napędzanych silnikami elektrycznymi. Każda z par rolek napędza niezależnie od siebie jedno koło samochodu. Powoduje to obracanie się kół badanej osi z prędkością obrotową odpowiadającą prędkości jazdy do przodu około 4 km/h. Podczas nacisku na pedał hamulca następuje uruchomienie mechanizmów hamulcowych i wzrost momentu oporu rolek napędowych urządzenia.
Układ hydrauliczny przetwarza powstałe momenty oporu na wskazania siłomierza, dokonując pomiaru sił hamowania każdego koła oddzielnie. W celu uzyskania odpowiedniego współczynnika tarcia stosuje się różnego rodzaju okładziny rolek, np.
stalowe z nacięciami, betonowe lub z tworzyw sztucznych z domieszką korundu
Urządzenie rolkowe do pomiaru sił hamowania
ustawienie badanego koła na rolkach
1 - rolki zasadnicze, 2 - trzecia rolka
sterowanie urządzeniem za pomocą pilota
siła hamowania prawego koła - zielona linia - 2,0 kN;
siła hamowania lewego koła - czerwona linia - 2,3 kN;
współczynnik rozdziału sił hamowania między kołami - 14%;
siła nacisku na pedał hamulca - 4 daN
wskazania siłomierza
Na podstawie przeprowadzonych pomiarów można określić wartość oporów toczenia oraz obliczyć:
współczynnik skuteczności hamulca
roboczego i awaryjnego (postojowego),
współczynnik rozdziału sił hamowania między osiami,
współczynnik rozdziału sił hamowania między kołami tej samej osi,
współczynnik nierównomierności sił
hamowania każdego koła.
Opory toczenia każdego z kół ocenia się na podstawie wskazań siłomierzy (wartości większe od zera), po włączeniu napędu rolek bez wywierania nacisku na pedał hamulca. Opory ruchu uznaje się za nadmierne, jeżeli wskazania siłomierzy przekraczają:
dla osi nienapędzanej 3% obciążenia kół,
dla osi napędzanej 5% obciążenia kół
Współczynnik skuteczności hamulców (oddzielnie dla hamulca roboczego i awaryjnego) k
soblicza się wg wzoru:
suma sił hamowania wszystkich kół, odpowiednio dla hamulca roboczego i postojowego [kN]
Gdop - całkowity ciężar dopuszczalny pojazdu [kN].
Współczynnik rozdziału sił hamowania między kołami tej samej osi br oblicza się oddzielnie dla każdej z osi ze wzorów:
FHpr - siła hamowania prawego koła badanej osi [kN], FHle - siła hamowania lewego koła badanej osi [kN].
Obsługa i naprawa układu hamulcowego
1. Okresowe badania kontrolne układu hamulcowego.
2. Określenie stanu hamulców.
3. Wymontowanie tarcz hamulcowych.
Obsługa układu hamulcowego sprowadza się do okresowych badań kontrolnych oraz:
oczyszczenia i sprawdzenia działania wszystkich elementów mechanizmu hamulcowego,
oceny stopnia zużycia elementów po ich
całkowitym lub częściowym wymontowaniu,
dokonania regulacji ewentualnych luzów,
sprawdzenia prawidłowości działania urządzenia wspomagającego,
sprawdzenia prawidłowości działania układu ABS.
W przypadku hamulców uruchamianych hydraulicznie obsługa obejmuje także:
kontrolę poziomu i uzupełnienie płynu hamulcowego,
usunięcie ewentualnych nieszczelności i odpowietrzenie układu,
pomiar zawartości wody w płynie hamulcowym (lub temperatury wrzenia) i jego okresową
wymianę.
Aby właściwie ocenić stan hamulców, należy najpierw wyeliminować niesprawności innych układów lub elementów, które mogą mieć wpływ na prawidłowe działanie układu hamulcowego. W tym celu powinno się w pierwszej kolejności dokonać sprawdzenia:
kół pojazdu (np. ciśnienia w ogumieniu, zużycia bieżnika, luzów w łożyskach);
zawieszenia (np. zużycia i luzów przegubów, działania amortyzatorów, stanu elementów sprężystych);
układu kierowniczego (np. zużycia i luzów końcówek drążków, działania przekładni
kierowniczej, prawidłowego ustawienia geometrii kół).
Podczas wymontowywania tarczowych mechanizmów hamulcowych nie należy rozkręcać i ściągać więcej niż jednego zacisku. W przeciwnym razie może dojść do wysunięcia się tłoczka z siłownika i zapowietrzenia układu.
Kolejność postępowania podczas
wymontowania jest następująca:
odkręcenie śrub mocujących zacisk
hamulca do obejmy
zdjęcie zacisku i podwieszenie go za pomocą
miękkiego drutu lub sznurka w taki sposób,
aby elastyczny przewód hamulcowy nie był
napięty
wyjęcie klocków hamulcowych z obejmy
pomiar grubości okładzin ciernych i - w
przypadku ich nadmiernego zużycia -
wymiana klocków;
pomiar grubości tarczy hamulcowej oraz jej
bicia
wymiana zużytej tarczy hamulcowej lub jej
naprawa przez przetoczenie
Zakwalifikowanej tarczy hamulcowej do naprawy należy najpierw usunąć zabrudzenia i rdzę.
Do tego celu można zastosować technologię
czyszczenia suchym lodem, czyli granulatem
dwutlenku węgla w strumieniu sprężonego
powietrza. W procesie tym, pozwalającym na
uzyskanie wysokiej jakości czyszczenia bez
naruszenia rodzimego materiału tarczy, biorą
udział trzy czynniki:
energia kinetyczna granulek lodu, które uderzają w czyszczoną powierzchnię z bardzo dużą
prędkością;
szok termiczny, spowodowany niską temperaturą lodu (-79°C), powodujący mikropęknięcia warstwy zanieczyszczeń lub rdzy i jej odpadanie;
mikroeksplozja, zachodząca w pęknięciach
warstwy zanieczyszczeń, spowodowana zmianą
stanu skupienia lodu ze stałego w gazowy, podczas której granulki zwiększają swoją objętość do 700 razy.
Zamontowanie tarczowego mechanizmu hamulcowego odbywa się w odwrotnej kolejności. Należy pamiętać, aby nasmarować elementy ruchome (sworznie, prowadnice itp.) smarem plastycznym, np.
glikolowym. Podczas nakładania środka
smarnego nie wolno dopuścić, aby dostał
się on na powierzchnie cierne okładzin,
tarcz lub bębnów. Kolejność czynności jest
następująca:
zamontowanie nowej lub przetoczonej tarczy hamulcowej;
przykręcenie obejmy i wsunięcie w nią klocków hamulcowych;
wciśnięcie tłoczka w cylinderek zacisku za
pomocą drewnianego trzonka młotka (rys.)
i zamontowanie go do obejmy (rys.);
dokręcenie śrub mocujących zacisk do
obejmy (rys.);
kilkakrotne wciśnięcie pedału hamulca i sprawdzenie, czy tarcza hamulcowa
obraca się swobodnie bez nadmiernego oporu (rys.);