Projekt układu hamulcowego, opis zespołów i mechanizmów (Skoda Felicia)

Schemat układu hamulcowego modeli z zaznaczonym położeniem zaworów regulatora ciśnienia na zespole cylindra głównego

Schemat układu hamulcowego dla modeli z zaworem regulatora ciśnienia umieszczonym na tylnej osi (część elektryczna systemu jest podobna do tej pokazanej na powyższej ilustracji)

Projekt GTZ

Elementy zaworu regulatora ciśnienia

Projekt serwomechanizmu wspomagania hamulców

Złącza montażowe serwa wspomagania hamulców

Cylinder zacisku hamulcowego

Odkształcenia uszczelki tłoka podczas aktywacji mechanizmu hamulcowego

Elementy zespołu hamulca bębnowego

Elementy zespołu hamulca bębnowego (kontynuacja)

Sekcja cylindra koła

Notatka. W tej sekcji opisano przede wszystkim budowę układów hamulcowych w modelach samochodów nie wyposażonych w ABS. Informacje dotyczące urządzenia ABS znajdują się w rozdziale System zapobiegający blokowaniu kół (ABS) – informacje ogólne.

Schemat funkcjonalny układu hamulcowego przedstawiono na załączonych ilustracjach.

System uruchamia się za pomocą pedału hamulca nożnego. Za pomocą serwomechanizmu wspomagającego podciśnienie siła wywierana na pedał jest przenoszona na główny cylinder dwóch kół. Wzrost ciśnienia płynu w cylindrze głównym przekazywany jest poprzez przewody hydrauliczne do cylindrów hamulcowych kół przednich i tylnych pojazdu. Układ hydrauliczny mechanizmów hamulcowych tylnych obejmuje jeden lub dwa zawory regulatora ciśnienia.

Wzmacniacz podciśnienia jest podłączony do kolektora dolotowego i jego zadaniem jest zwiększenie siły wywieranej na pedał hamulca nożnego oraz na tłok cylindra głównego.

Zawory regulacyjne służą do ograniczania ciśnienia płynu hydraulicznego w układzie hamulcowym kół tylnych, zapobiegając ich przedwczesnemu zablokowaniu podczas gwałtownego hamowania. Uwaga: W modelach wyposażonych w ABS nie ma potrzeby stosowania takich ograniczników.



Tłoczki zacisków hamulców kół przednich oddziałują na klocki hamulcowe, które są mocno dociskane przez okładziny cierne do powierzchni roboczych tarcz. Po zwolnieniu pedału klocki wracają do pierwotnej pozycji, zwalniając tarczę i hamowanie zostaje przerwane.

W tylnych mechanizmach hamulców bębnowych zamiast zacisków stosowane są cylinderki hamulcowe, których tłoki rozsuwają szczęki hamulcowe, dociskając je okładzinami ciernymi do wewnętrznych ścianek roboczych bębnów. Po zwolnieniu pedału specjalny mechanizm ogranicza ruch wsteczny butów, automatycznie utrzymując odstęp na określonym poziomie.

Ze względu na opisane cechy konstrukcyjne, ani przedni, ani tylny mechanizm hamulcowy nie wymagają dodatkowej regulacji.

Hamulec postojowy obsługiwany jest za pomocą dźwigni znajdującej się pomiędzy przednimi siedzeniami pojazdu. Dźwignia jest połączona za pomocą napędu linkowego ze szczękami mechanizmu hamulcowego kół tylnych, który hamuje pojazd.

Główny cylinder hamulcowy (MBC) z wbudowanymi w niego zaworami regulującymi ciśnienie

Główny cylinder hamulcowy ma za zadanie wytworzyć ciśnienie płynu roboczego w obwodach hydraulicznych układu hamulcowego pojazdu. Cylinder jest przymocowany dwiema nakrętkami M10 do szpilek serwomechanizmu wzmacniacza podciśnienia.

Główny cylinder hamulcowy wykonany jest z żeliwnej obudowy, wewnątrz której wyfrezowano otwór cylindra o średnicy 22 mm, w którym umieszczono tłoczki (3) i (10) służące do napędzania dwóch obwodów układu hamulcowego. W płaszczyźnie poziomej cylindra głównego znajdują się cztery otwory z gwintem wewnętrznym. Dwa otwory po lewej stronie z gwintem M6x1,5 przeznaczone są do wkręcania zaworów regulatora ciśnienia w obwodzie hamulca koła tylnego. Otwory po prawej stronie (M10x1,0) służą do podłączenia przewodów hydraulicznych obwodów hamulców przednich. W górnej części korpusu pompy hamulcowej znajdują się gniazda wyposażone w gumowe tuleje uszczelniające (5) i (12) służące do mocowania zbiorniczków płynu hamulcowego.



Tylna część cylindra głównego jest połączona z mechanizmami hamulcowymi prawego przedniego i lewego tylnego koła (pierwszy obwód hydrauliczny). Przód - do mechanizmów koła przedniego lewego i tylnego prawego (drugi obwód).

Tłok (3) pierwszego napędu obwodu hamulcowego posiada wycięcie przeznaczone do osadzenia końcówki popychacza serwa hamulcowego.

Mankiety uszczelniające (7) i (14) służą do uszczelnienia przestrzeni roboczych odpowiednich sekcji cylindra głównego. Mankiet (9) zapobiega przedostawaniu się płynu hydraulicznego z jednej sekcji do drugiej, a mankiet (2) zapobiega przedostawaniu się powietrza do cylindra.

Sprężyny (8) i (15), zamontowane pod tłokami, zapewniają ich powrót. Sprężyna (8) służy ponadto do zwiększenia siły działającej na tłok drugiej sekcji podczas hamowania.

Kołki (4) i (11) ograniczają powrót tłoków.

Po naciśnięciu pedału hamulca nożnego ruch popychacza serwa hamulcowego przekazywany jest na tłok cylindra głównego (3) i powoduje jego ruch w cylindrze. Podczas przemieszczania tłok ściska sprężynę (8), która wraz ze wzrostem ciśnienia płynu hydraulicznego przemieszcza tłok (10). Mankiety (7) i (14) zamontowane na tłokach zostają następnie przesunięte poza otwory wlotowe zbiorników płynu hamulcowego. W rezultacie wzrasta ciśnienie w obu obwodach hydraulicznych układu.

Notatka. Wzrost ciśnienia w cylindrze głównym powoduje jeszcze silniejszy docisk krawędzi uszczelniającej do ścianek cylindra, co dodatkowo zwiększa szczelność układu.

Po zwolnieniu pedału tłoki powracają do pierwotnego położenia pod wpływem sił wytwarzanych przez sprężyny. Otwory wlotowe łączące się z wnękami cylindrów otwierają się, a płyn hydrauliczny ze zbiorników swobodnie wpływa do cylindrów, automatycznie kompensując wzrost objętości przewodu związany ze zużyciem okładzin ciernych i/lub nieszczelnościami w przewodach.



W przypadku uszkodzenia układu powodującego dekompresję pierwszego obwodu hydraulicznego, tłok (3) będzie się swobodnie poruszać, gdyż zatrzyma się wzrost ciśnienia w komorze roboczej tej sekcji. Tłok (10) pod wpływem siły wytworzonej przez popychacz wspomagania podciśnieniowego i sprężynę (8), przy zwiększonym skoku pedału hamulca nożnego, zapewni prawidłową pracę drugiego obwodu hydraulicznego. W przypadku naruszenia szczelności drugiego obwodu tłok (10) pod wpływem siły wytworzonej przez popychacz i sprężynę (8), pokonując opór sprężyny (15), będzie się przesuwał, aż jego tłoczysko oprze się o ścianę czołową cylindra. W pierwszym obwodzie hamulcowym następuje normalny wzrost ciśnienia przy większym skoku pedału hamulca.

Zawór regulacyjny ogranicza wzrost ciśnienia w obwodach hamulcowych kół tylnych, zapobiegając ich przedwczesnemu zablokowaniu. Korpus zaworu wkręca się w wylot cylindra głównego. Szczelność połączenia zapewnia uszczelka (4). Do wylotu korpusu zaworu regulatora wkręca się dyszę przejściową, która umożliwia podłączenie do zespołu przewodów hamulcowych. Płyn hamulcowy, wpływając do wlotu regulatora, przedostaje się do wnęki znajdującej się pomiędzy zaworem gumowym (3) a wewnętrzną ścianką obudowy. Następnie ciecz wpływa do kanału wykonanego w tłoku (7) i dalej do przewodu hamulcowego układu hydraulicznego mechanizmu hamulcowego odpowiedniego koła tylnego. Sprężyna (6) jest tak dobrana pod względem siły ściskania, aby przy ciśnieniu cieczy do 20 kgf/cm² pozostawała w odpowiedniej odległości od zaworu. W wyniku dalszego wzrostu ciśnienia sprężyna zostaje ostatecznie ściśnięta, a tłok zostaje dociśnięty do zaworu, co powoduje zamknięcie w nim otworu przelotowego. W momencie, gdy ciśnienie przed tłokiem przekroczy ciśnienie za tłokiem o odpowiednią wartość, ten ostatni znów się poruszy, otwierając dostęp cieczy do obwodu. Następnie cykl powtarza się wymaganą liczbę razy podczas procesu hamowania pojazdu.

Dzięki takiemu działaniu zaworów sterujących ciśnienie w zaciskach hamulcowych kół przednich zawsze pozostaje nie niższe niż w cylindrach hamulcowych kół tylnych, co eliminuje możliwość poślizgu tych ostatnich.

Zawór regulatora ciśnienia umieszczony w pobliżu tylnej osi

W modelach produkowanych od grudnia 1995 roku jeden zawór regulatora ciśnienia montowany jest w obwodach hamulcowych tylnych kół pojazdu. Konstrukcja tego regulatora jest podobna do zaworów sterujących stosowanych w samochody VW Golf.



Regulator reguluje ciśnienie w obwodach hydraulicznych hamulców tylnych kół pojazdu, zależnie od obciążenia i położenia nadwozia.

Podczas rutynowej konserwacji pojazdu należy zwrócić uwagę na szczelność połączeń sterowania zaworami oraz sprawdzić swobodę ruchu elementów napędowych. W przypadku stwierdzenia jakichkolwiek uszkodzeń regulator należy wymienić w całości. Prawidłowe działanie zaworu sterującego należy sprawdzić na stacji benzynowej.

Zbiornik płynu hamulcowego

Dwukomorowy zbiornik płynu hamulcowego wykonany jest z półprzezroczystego plastiku, co pozwala na wizualną kontrolę poziomu płynu w nim. Przewody przyłączeniowe zbiornika należy wsunąć do gniazd wejściowych cylindra głównego, które wyposażone są w tuleje uszczelniające.

Wnętrze zbiornika podzielone jest przegrodą na dwie niezależne komory. Przegroda nie sięga górnej pokrywy zbiornika, co pozwala na dodawanie płynu do obu komór jednocześnie. Rozdzielenie warstwic następuje dopiero po obniżeniu się poziomu cieczy poniżej krawędzi przegrody.

Wlew zbiornika zamknięty jest korkiem gwintowanym, w którym, oprócz systemu kanałów łączących komorę wewnętrzną z atmosferą, zamontowane są zaciski czujnika-wyłącznika poziomu płynu hamulcowego oraz sam czujnik-wyłącznik (patrz rozdział Sprzęt elektryczny pokładowy).

Na korpusie zbiornika znajdują się oznaczenia minimalnego i maksymalnego poziomu cieczy.

Podciśnieniowy wzmacniacz hamulców

Urządzenie to ma za zadanie zwiększyć siłę nacisku na pedał hamulca nożnego, aby poprawić skuteczność hamowania.

Obudowa serwomechanizmu wspomagającego podciśnienie składa się z dwóch części: obudowy właściwej (5) oraz pokrywy (1). Szczelność obu części zespołu zapewniona jest poprzez dopasowanie krawędzi membrany (3), zaciśniętych w rowku obudowy. Środkowa część membrany osadzona jest hermetycznie w rowku tłoka (2) i dzieli przestrzeń wewnętrzną zespołu na dwie komory. Sprężyna (10) zapewnia powrót pręta (7) wraz z membraną do pierwotnego położenia.

Tłok jest mechanicznie połączony z prętem popychającym (7). Na koniec pręta nakręca się końcówkę regulacyjną (8), za pomocą której reguluje się szczelinę montażową pomiędzy tłokiem cylindra głównego a popychaczem (patrz rozdział Wymontowanie, sprawdzenie stanu i zamontowanie zaworu zwrotnego serwa hamulcowego z wężykiem).

Szczelność dopasowania popychacza w zespole zapewnia uszczelka gumowa (6).

Wewnątrz zespołu tłokowego znajduje się zawór (12), na którym opiera się kulisty koniec popychacza sterującego (15). Drążek popychający jest połączony z pedałem hamulca nożnego.

W przedniej części zaworu (12) znajduje się gniazdo o specjalnym kształcie, które z kolei przykryte jest zaworem (13). Komora przednia (próżniowa) (4) połączona jest kanałem (17) z tłokiem z tyłu (atmosferyczny) komora (11) umieszczona za tłokiem.

Filtr (16), pełniący funkcję osłony ochronnej z gumy (14), zapobiega przedostawaniu się kurzu do wnętrza zespołu podczas zasysania powietrza atmosferycznego.

Po naciśnięciu pedału hamulca nożnego popychacz sterujący przesuwa pierwszy zawór tłokowy, który zamyka kanał łączący komorę próżniową z komorą atmosferyczną i otwiera dostęp do tej drugiej dla powietrza zewnętrznego. Podciśnienie w komorze próżniowej, gdy silnik pracuje, powstaje dzięki połączeniu z kolektorem dolotowym. Na skutek różnicy ciśnień po obu stronach tłoka, przesuwa się on w lewo, ściskając sprężynę i opierając pręt popychacza o tłok cylindra głównego.

Mocne naciśnięcie pedału hamulca nożnego powoduje przesunięcie tłoka układu wspomagania podciśnieniowego na znaczną odległość w lewo. W tym przypadku objętość komory atmosferycznej nieznacznie wzrasta, a do komory zasysane jest powietrze zewnętrzne.

Po zwolnieniu pedału zawór (4) zapewnia wyrównanie ciśnienia po obu stronach tłoka, a sprężyna przywraca membranę do stanu pierwotnego, powodując również odwrotne przesunięcie tłoczyska i odpowiednio pierwszego tłoka cylindra głównego.

Podciśnienie dostarczane jest do przedniej komory serwomechanizmu poprzez zawór jednokierunkowy znajdujący się w przewodzie łączącym blok z kolektorem dolotowym silnika. Zawór zapobiega przedostawaniu się powietrza i oparów paliwa do komory próżniowej serwomechanizmu, gdy silnik jest wyłączony. Dzięki temu zaworowi pierwsze hamowanie w przypadku zgaśnięcia silnika następuje przy działającym wspomaganiu podciśnieniowym (po zwolnieniu pedału wzmacniacz podciśnienia przestaje działać).

Jak wynika z powyższego opisu zasady działania serwomechanizmu, wspomaganie hamowania staje się możliwe tylko przy pracującym silniku, gdy w kolektorze dolotowym tego ostatniego utrzymywane jest podciśnienie.

Aby zatrzymać holowany lub jadący na luzie pojazd z wyłączonym silnikiem, należy nacisnąć pedał hamulca nożnego nieco mocniej niż zwykle.

Części zamienne do serwomechanizmu wspomagania hamulców nie są dostarczane, dlatego w razie awarii należy wymienić cały zespół. Opis procedur demontażu i montażu zespołu serwa znajduje się w rozdziale Sprawdzenie prawidłowego działania, wymontowanie i zamontowanie serwa hamulcowego. Wymiary montażowe bloku pokazano na ilustracji.

Hamulce kół przednich

Głównymi elementami mechanizmu hamulca przedniego są tarcza hamulcowa i zacisk hamulcowy z klockami hamulcowymi.

Tarcza hamulcowa wykonana jest z żeliwa szarego i przymocowana do kołnierza piasty koła za pomocą jednej śruby M6x14. Wewnętrzna strona tarczy jest zabezpieczona przed brudem specjalną obudową.

Główna część zacisku hamulcowego zawiera tłok. Do wspornika kotwicznego wkłada się dwie podkładki wyposażone w okładziny cierne.

Korpus zacisku jest przymocowany do wspornika kotwiącego za pomocą jednego (grzechoczące oryginalne mechanizmy wyposażenia) lub dwie śruby (mechanizmy montażu licencjonowanego). W każdym przypadku śruby wkręca się w otwory znajdujące się na końcach kołków prowadzących. Korpus może się swobodnie poruszać wzdłuż prowadnic.

Prowadnice zacisku pokryte są cienką warstwą smaru silikonowego i zabezpieczone przed brudem gumowymi osłonami przeciwpyłowymi. Wspornik kotwiący wyposażony jest w miejsca montażowe klocków hamulcowych oraz dwa otwory gwintowane na śruby, za pomocą których cały zespół mocowany jest do zwrotnicy zespołu piasty koła.

Wewnątrz korpusu zacisku znajduje się cylinder hydrauliczny z tłokiem. Szczelność połączenia tłoka z cylindrem gwarantuje mankiet uszczelniający.

Podkładki składają się z płytki metalowej z okładziną cierną przyklejoną do jednej strony. But jest utrzymywany w siodle za pomocą sprężyny przymocowanej do płytki. Jednocześnie sprężyna służy do eliminacji drgań podkładki.

Po naciśnięciu pedału hamulca nożnego płyn hydrauliczny oddziałuje na tłoczek zacisku, powodując dociskanie klocków do powierzchni roboczej tarczy. Ruch tłoka powoduje odkształcenie mankietu. Po zwolnieniu pedału ciśnienie płynu hamulcowego spada, a dzięki sprężystym właściwościom mankietu tłok cofa się do cylindra. W wyniku zużycia się mankietów może dojść do sytuacji, w której tłok przestanie być wciągany do cylindra po zwolnieniu pedału. W takim przypadku klocki będą nadal dociskane do tarczy hamulcowej, a mechanizm zacznie się przegrzewać.

Należy zauważyć, że w miarę nacisku na okładziny cierne szczęk hamulcowych tłok stopniowo wysuwa się coraz dalej z cylindra. Jednocześnie korpus zacisku przesuwa się wzdłuż sworzni prowadzących, automatycznie kompensując zużycie.

Hamulce tylnego koła

Na ilustracjach pokazano budowę mechanizmu hamulca bębnowego kół tylnych.

Tłoczona stalowa osłona hamulca jest przymocowana do ramienia zawieszenia tylnego koła. Wsporniki szczęk hamulcowych są przynitowane do spodu osłony.

Szczęki mają przekrój w kształcie litery T, a ich górny koniec opiera się o popychacze tłoka cylindra koła, a dolny koniec o wspornik przymocowany do osłony hamulca. Podkładki cierne przykleja się do wypukłej strony butów za pomocą specjalnego kleju.

Tylne szczęki prawego i lewego mechanizmu hamulcowego mają taką samą konstrukcję, natomiast przednie nie są zamienne ze względu na obecność niesymetrycznie rozmieszczonych osi w dolnej części, służących do montażu automatycznych blokad regulacji luzów roboczych.

Buty połączone są ze sobą za pomocą dwóch sprężyn naciągowych - górnej i dolnej. Sprężyny mają różną długość i zapewniają dopasowanie końcówek szczęk zarówno do popychaczy tłokowych cylindra koła, jak i do osi.

Przez otwór w środkowej części buta przewleka się sworzeń kotwiący i zabezpiecza zawleczką. Kołek zabezpiecza szczękę osiowo względem osłony hamulca.

Cylinder koła wykonany jest z żeliwa. Cylinder mocowany jest do osłony mechanizmu hamulcowego za pomocą kołnierza montażowego, przy użyciu dwóch śrub M6x10. Kołnierz posiada również otwór na zawór odpowietrzający.

Wewnątrz cylindra umieszczono dwa tłoki wyposażone w gumowe uszczelki. Wewnętrzna sprężyna zapewnia stały nacisk popychaczy tłokowych na szczęki hamulcowe. Tłoki popychające mają specjalny kształt i są osadzone na górnych krawędziach butów przy użyciu rowka znajdującego się na ich zewnętrznym końcu. Cylinderek koła zabezpieczony jest z obu stron gumowymi osłonami, które zapobiegają przedostawaniu się zanieczyszczeń do środka.

Bęben hamulcowy wykonany jest z żeliwa. Na przedniej ścianie bębna znajduje się dziesięć otworów (nie licząc centralnego). Dwa otwory służą do przymocowania bębna do kołnierza piasty za pomocą śrub M8x16, cztery służą do przymocowania do tarczy koła, dwa kolejne mają charakter pomocniczy i służą do demontażu bębna, a pozostałe dwa umożliwiają sprawdzenie skoku powrotnego dźwigni automatycznej regulacji luzu między szczękami a bębnem.

Po naciśnięciu pedału hamulca nożnego płyn hamulcowy znajdujący się wewnątrz cylindra koła powoduje rozsunięcie się zespołów tłoków, których popychacze rozsuwają górne krawędzie szczęk, dociskając je wraz z okładzinami ciernymi do powierzchni roboczej bębna. Po zwolnieniu pedału buty wracają do pierwotnej pozycji pod wpływem siły wytworzonej przez sprężyny naciągowe.

Nadmierny luz między szczękami a powierzchnią roboczą bębna powoduje zwiększenie luzu pedału hamulca nożnego i w konsekwencji opóźnienie działania mechanizmów hamulcowych. Biorąc powyższe pod uwagę, wspomniana luka powinna być utrzymana na minimalnym poziomie. W tym celu mechanizmy hamulcowe wyposażono w układ automatycznej regulacji szczeliny, dzięki czemu kontrolowana odległość jest stale utrzymywana w granicach 0,4÷0,6 mm.

Listwa rozprężna stanowi integralną część mechanizmu automatycznej regulacji szczeliny. Pozostałe elementy urządzenia to blokada ze sprężyną spiralną zamontowana u dołu przedniej szczęki, a także sprężyna napinana między drążkiem a specjalnym otworem w tylnej szczęki.

Wielkość szczeliny między okładzinami ciernymi szczęk a powierzchnią roboczą bębna uzależniona jest od wielkości szczeliny między zębami znajdującymi się w dolnej części dźwigni regulacyjnej i zębami znajdującymi się w górnej części elementu ustalającego.