Moderní brzdové systémy jsou rozděleny do dvou nezávislých hydraulických okruhů. Toto není jen technická funkce. Je to záchranná síť. Každý okruh ovládá dvě kola. Pokud jedna linka vylije brzdovou kapalinu na asfalt, budete mít stále brzdnou sílu na ostatních dvou kolech. Můžete ztratit polovinu své brzdné schopnosti, ale neztratíte úplnou kontrolu nad vozidlem.
Tento dvouokruhový okruh je založen na hlavním brzdovém válci.
Tato součást vytváří hydraulický tlak, který tlačí brzdovou kapalinu skrz trubky ke každému kolu. Toto je zdánlivě jednoduché zařízení. Uvnitř jsou dva písty umístěny v jednom těle válce. Pracují ve shodě, ale nezávisle na sobě. Pokud jedna strana selže, druhá pokračuje ve vytváření tlaku. Právě tato redundance dělá systém relativně bezpečným.
Ale samotný tlak nestačí k tomu, abyste byli v bezpečí. Potřebujete zpětnou vazbu.
Zde přichází na řadu kombi ventil. Tento uzel řídí systém. Upozorní řidiče, pokud dojde k poklesu tlaku nebo k poruše některého z okruhů, a to ještě dříve, než zaznamenáte změnu v pocitu z pedálu. Také vyrovnává brzdnou sílu a za určitých podmínek zabraňuje zablokování kol.
Pochopení vzájemné interakce těchto dvou částí vysvětluje, proč vaše brzdy fungují, když je nejvíce potřebujete. Většina moderních automobilů používá kotoučové brzdy na všech čtyřech kolech, i když některé modely stále mají bubnové brzdy na zadní nápravě. Bez ohledu na typ zůstává hydraulická logika stejná. Vakuové posilovací brzdy vám pomohou vyvinout větší sílu, ale hlavní válec tuto sílu přemění na skutečnou brzdnou sílu.
Pojďme se podívat pod kapotu a podívat se na hlavní válec.
Umístění a funkce hlavního brzdového válce
Hlavní válec najdete namontovaný přímo na podtlakovém posilovači brzd, který je umístěn proti přepážce v motorovém prostoru. Není to skryté. Připevňuje se přesně tam, kde se brzdový pedál spojuje s podtlakovým posilovačem.
Válec má dvě komory. Každá komora je připojena k jednomu z brzdových okruhů. Když sešlápnete pedál, zatlačíte tyč do hlavního válce. První píst se pohybuje a vytváří tlak v primárním okruhu. Druhý píst se poté pohybuje a vytváří tlak v sekundárním okruhu.
Hlavní válec převádí mechanickou sílu vaší nohy na hydraulický tlak, který zastaví vůz.
Proč jsou potřeba dva písty? Protože pokud jedno těsnění selže, druhé bude stále schopné vyvinout dostatečný tlak k zastavení vozu. Není to ideální. Brzdná dráha se prodlouží. Pedál se může „viklat“. Vy ale zůstanete pod kontrolou.
Kombinovaný ventil je umístěn po proudu (za hlavním válcem), často v blízkosti přepážky nebo podél trasy brzdového potrubí. Obsahuje zpětné ventily, proporcionální ventily a výstražná čidla. Zajišťuje správný poměr záběru přední a zadní brzdy. V případě tlakového rozdílu se také rozsvítí výstražná kontrolka brzd.
Bez těchto komponent by protiblokovací brzdový systém (ABS) neměl hydraulický základ pro pulzní tlak. V mnoha moderních konstrukcích sdílejí posilovač řízení a ABS stejný zásobník kapaliny, ale hlavním zdrojem brzdné síly zůstává hlavní válec.
Jak se pohybuje píst? Tlačí se pákou brzdového pedálu. Podtlakový posilovač zvyšuje tlak na nohu. Hlavní válec pak tuto sílu znásobí na hydraulický tlak. Jednoduchá fyzika. Obtížné provedení.
Další část podrobně popisuje vnitřní mechaniku hlavního válce. Jak jsou písty utěsněny. Jak teče kapalina. Proč jsou úniky důležitější, než si myslíte.
Kde je schovaný hlavní brzdový válec a nádržka kapaliny?
Ve většině případů je hlavní brzdový válec namontován přímo na posilovači brzd na straně přepážky na straně řidiče motoru. Je to centrální uzel, kde vzniká hydraulický tlak.
Hledejte plastovou nádrž umístěnou nahoře. Toto je nádržka brzdové kapaliny. Slouží jako hlavní zásobník tekutiny, který zajišťuje chod celého systému.
Elektrické připojení, které tam vidíte, není pro napájení. Toto je senzor. Jeho jediným úkolem je kontrolovat hladinu kapaliny. Pokud hladina brzdové kapaliny klesne příliš nízko, tento snímač aktivuje výstražnou kontrolku na přístrojové desce.
Uvnitř dvouokruhového hlavního válce
Podívejte se dovnitř pouzdra. Vidíte dva písty a dvě pružiny. Konstrukce je provedena podle schématu dvou okruhů.
Činnost hlavního brzdového válce
Šlápněte na pedál. Táhlo tlačí primární píst. Ve válci a potrubí se vytváří tlak. Další tlak způsobí, že primární píst tlačí na brzdovou kapalinu umístěnou mezi ním a sekundárním pístem. Tento sekundární píst stlačuje tekutinu ve svém okruhu. Pokud vše funguje správně, je tlak v obou okruzích stejný.
Dojde k poruše. V jednom z okruhů se objeví únik. Tento okruh již nemůže udržet tlak.
Podívejte se, co se stane, když primární okruh selže. Tlak mezi primárním a sekundárním pístem zmizí. Primární píst se pohybuje dopředu, dokud se nedotkne sekundárního pístu. Nyní hlavní brzdový válec funguje jako jeden píst. Druhý okruh nadále funguje. Podívejte se ale na animaci: pro její aktivaci je třeba pedál sešlápnout mnohem hlouběji. Tlak se vytváří pouze na dvou kolech. Brzdný výkon prudce klesá.
Kombinovaný ventil
Většina vozidel s kotoučovými brzdami vpředu a bubnovými brzdami vzadu používá kombinovaný ventil.
Vyhledejte kombinovaný ventil
Už žádné hledání tří samostatných kovových bloků připevněných k liště rámu. Moderní brzdové systémy spojují tyto funkce do jediné jednotky známé jako kombinovaný ventil. Jedná se o kompaktní lité tělo, které dělá většinu práce pro tři různé hydraulické aplikace. Pokud takový ventil hledáte, přestaňte hledat samostatné dávkovací nebo dávkovací ventily. Hledejte tento jediný uzel.
Funkce dávkování
Dávkovací ventil vykonává první funkci uvnitř pouzdra. Zpožďuje přísun tlaku na přední kotoučové brzdy. Proč? Protože třmeny kotoučových brzd vyžadují větší hydraulickou sílu k přitlačení destiček k rotoru, než destičky bubnové brzdy potřebují k roztažení uvnitř bubnu. Bez tohoto zpoždění by se přední brzdy aktivovaly dříve, než by zadní brzdy vůbec začaly brzdit. Ventil udržuje tlak na přední nápravu, dokud se v zadních bubnech nevytvoří dostatečný tlak kapaliny k překonání síly vratných pružin. To umožňuje vozidlu zůstat rovně během prudkého počátečního brzdění. Tento ventil je často integrován do hlavního brzdového válce u starších nákladních vozidel GM nebo je umístěn jako samostatná jednotka poblíž přepážky motorového prostoru u vozidel Ford.
Senzor diferenčního tlaku
Druhou funkcí je zabezpečení. Snímač diferenčního tlaku monitoruje rovnováhu mezi okruhy přední a zadní nápravy. Pokud jedno z vedení selže, tlak v tomto okruhu klesne. Senzor detekuje tuto nerovnováhu a rozsvítí indikátor poruchy brzdového systému na palubní desce. Není to jen formalita. Okamžitě vám sdělí, zda jste ztratili brzdové vedení nebo praskl válec brzdového kola. Nemusíte cítit houbovitý brzdový pedál, abyste věděli, že je něco špatně. Lampa se rozsvítí. Ventil fyzicky pohybuje kolíkem nebo pístem, aby dokončil elektrický obvod, když se tlak v okruhu odchýlí od předem nastavené tolerance.
Funkce proporce
Třetí rolí je proporční funkce. Tady se odehrává matematika. Při brzdění se váha vozidla přenáší dopředu. Přední pneumatiky získávají větší přilnavost, zatímco zadní pneumatiky ji ztrácejí. Pokud byste na zadní nápravu vyvinuli plný systémový tlak, kola by se zablokovala a dostala smyk. Ventil omezuje tlak na zadní nápravu po dosažení určitého prahu. Tím se zabrání přetěžování zadních brzd oproti předním. To je zásadní pro udržitelnost. Bez toho může i lehké sešlápnutí pedálu způsobit smyk zadní části vozu. Ventil moduluje tlak na zadní nápravu v závislosti na tlaku v přední linii a udržuje bezpečný poměr.
Kde hledat
Umístění tohoto uzlu se liší podle platformy. Na mnoha japonských a korejských sedanech z 80. a 90. let se jedná o malý válec přišroubovaný přímo k přepážce motorového prostoru vedle hlavního brzdového válce. Uvidíte dvě sací vedení z hlavního válce a dvě výstupní vedení směřující k zadní nápravě. U amerických muscle cars to může být samostatná jednotka namontovaná na vnitřní straně blatníku nebo na podélníku rámu. Zkontrolujte kovové vedení od hlavního válce k ventilu a vedení pokračující k zadní nápravě. Pokud na ventilu vidíte konektor drátu, jedná se o snímač diferenčního tlaku.
“Jeden odlitek. Tři funkce. Při výměně vyměňujete současně dávkovací ventil, proporcionální ventil a varovný senzor.”
Proč je výměna důležitá
Tyto ventily se opotřebovávají. Vnitřní těsnění se opálí. Pružiny ztrácejí pružnost. Pokud je brzdový pedál příliš vysoký nebo příliš nízký nebo pokud kontrolka zůstane svítit po odvzdušnění brzdového systému, může selhat kombinovaný ventil. Nemůžete upravit zpoždění dávky nebo proporční faktor. Jedná se o provedení s pevnými parametry. Pokud selže, musí být vyměněn
Proč jsou zadní brzdy zpožděné?
Dávkovací ventil je povinným prvkem pro každé vozidlo vybavené kotoučovými brzdami vpředu a bubnovými vzadu. Je navržen tak, aby vyřešil problém zpoždění mechanické odezvy. Kotoučové brzdové destičky jsou již přitlačeny k rotoru. Brzdové destičky bubnového typu jsou umístěny daleko od bubnu.
Šlápněte na pedál.
Kotoučové brzdy reagují okamžitě. Bubnové brzdy zaostávají. To vytváří nebezpečnou nerovnováhu. Ztrácíte stabilitu. Tento problém odstraňuje dávkovací ventil. Zpožďuje přísun tlaku na přední kotoučové brzdy. Čeká, dokud není dosaženo určitého prahu. Jakmile je dosaženo tohoto nízkého prahového tlaku, bubnové brzdy se konečně dostanou do kontaktu. Krátce před tím se aktivují kotoučové brzdy.
Tato sekvence umožňuje vozu jet rovně. Použití zadních brzd funguje nejprve jako volant. Stabilizuje vybočení. Bez něj může auto při prudkém brzdění dostat smyk.
Detekce hydraulické závady
Diferenční tlakový spínač je hlídačem vašich brzdových okruhů. Obsahuje píst uvnitř válce. Každá strana tohoto pístu směřuje k jinému brzdovému okruhu.
Je tlak stejný? Píst zůstává ve střední poloze. Žádný alarm.
Únik v jednom z vedení? Na této straně tlak klesá. Píst se pohybuje. Stiskne vypínač. Na palubní desce se rozsvítí červená výstražná kontrolka brzd. Toto je váš systém včasného varování pro špatný hlavní válec nebo přerušení vedení. Kabeláž je viditelná na samotném těle ventilu.
Zabránění zablokování zadního kola
Proporcionální ventil je určen k řízení přerozdělení hmotnosti. Brzdný výkon závisí na zatížení pneumatiky. Větší hmotnost znamená větší přilnavost.
Když šlápnete na brzdu, auto se potápí. Hmotnost se přenáší na přední nápravu. Zadní část se stává světlou. Pokud byste vyvinuli stejný tlak na všechna čtyři kola, nejprve by se zablokovaly zadní pneumatiky. Proklouzli by. Zablokování zadních kol vede ke smyku. Tomu zabrání proporcionální ventil. Omezuje průtok k zadním brzdám.
Většina aut má také větší statickou váhu na přídi kvůli motoru. Většinu práce už dělají přední brzdy. Proporcionální ventil zajišťuje, že přední část přijímá většinu hydraulické síly.
Pokud je ventil nastaven na 70/30, matematika bude jasná.
Přední tlak: 1000 psi.
Zadní tlak: 700 psi.
Přední brzdy zastaví auto. Zadní pomáhají, aniž by převzali iniciativu. Tento poměr výrazně mění dynamiku. Získáte předvídatelné brzdné dráhy. Vyhnete se noční můře smyku zezadu.
Proporcionální ventil nesnižuje pouze tlak; vyrovnává fyziku zpomalení.
Bez toho, aby tyto tři komponenty spolupracovaly, je kombinovaný ventil jen kus kovu. Dávkovací ventil řídí časování. Spínač je zodpovědný za bezpečnostní signály. Rozložení zátěže řídí proporcionální ventil. Pokud jeden z nich selže, celý systém se stane nepředvídatelným.
Kam dál
Pokud se chcete hlouběji ponořit do toho, jak se tyto hydraulické systémy vyvíjely, máte k dispozici mnoho zdrojů.
- Jak fungují protiblokovací brzdové systémy (ABS) : Zjistěte, jak ABS spolupracuje s těmito ventily.
- Jak fungují brzdy : Základní mechanika.
- Jak fungují kotoučové brzdy : Vlastnosti interakce destiček a rotorů.
- Jak fungují bubnové brzdy : Vnitřní mechanika zadní části.
- Jak funguje posilovač brzd : Porozumění posilovači brzd.
Pro historický kontext se podívejte na Halting History: Brakes Then and Now. Ukazuje vývoj od mechanických k hydraulickým systémům. InnerAuto: Braking System nabízí širší přehled o celé sestavě.
Pokud provádíte vlastní opravy, Automotive 101: Brake System Operation pokrývá rozdíly v brzdových kapalinách DOT. To je důležité. Míchání kapalin může zničit těsnění hlavního brzdového válce a kombinovaného ventilu.
Technické výkresy vyžadují Výkresy hlavního válce a Přestavba hlavního brzdového válce. Musíte pochopit zdroj tlaku, abyste pochopili, co s ním kombinovaný ventil dělá. Professional Mechanics Online: Brakes a Auto.com poskytují aktuální zprávy o trendech v technologii brzd.
Kombinovaný ventil je malých rozměrů. Často se to přehlíží. Ale je to „mozek“ hydraulického rozvodu. Bez něj by moderní brzdná geometrie nefungovala. Museli byste jednat náhodně.
