Brzdová soustava

Brzdová soustava je soubor ústrojí, která slouží ke snižování rychlosti jedoucího vozidla, popřípadě až k jeho zastavení, nebo k zajištění stojícího vozidla. Brzdná síla je vyvozena účinkem brzdové soustavy a působí proti pohybu vozidla.
Požadavky:
- účinné, spolehlivé a rychlé zastavení jedoucího vozidla při všech rychlostech a hmotnostech, za všech provozních a klimatických podmínek (provozní brzda);
- plynulé řízení brzdného účinku;
- vozidlo se nesmí vychýlit ze směru pohybu při všech rychlostech, hmotnostech a provozních podmínkách (omezovač brzdného účinku);
- při selhání nebo poruše provozní brzdy zastavit vozidlo na přiměřené vzdálenosti (nouzová brzda nožní či ruční);
- udržet vozidlo, soupravu popřípadě odpojené připojovací vozidlo na svahu ve stoupání i klesání za nepřítomnosti řidiče (parkovací brzda);
- omezit rychlost vozidla, nebo ji udržet při sjíždění svahu (pomocná odlehčovací brzda - nemá vozidlo zastavit);
- zastavit přípojné vozidlo při poruše spojení s hnacím vozidlem, aniž by byl porušen brzdný účinek zbytku soupravy (samočinná brzda přípojných vozidel);
- popřípadě využít sil pro přibližování přívěsu k tažnému vozidlu k jeho přibrzdění (nájezdová brzda);
- dostupnost všech ovládacích orgánů jednou rukou řidiče bez výrazné změny polohy trupu; netýká se nožní brzdy;
- zabezpečit jediným ovládacím orgánem, energií z jediného zdroje, vhodný časový sled brždění jednotlivých vozidel soupravy (průběžná brzda provozní a nouzová);
- přehlednost instalace pro usnadnění kontroly;
- těsnost vnitřní i vnější;
- při poruše nebo poklesu provozních tlaků signalizovat závadu;
- vysoká životnost, prakticky bezporuchový provoz všech přístrojů včetně spojů;
- nízké nároky na údržbu a obsluhu;
- požadavky na brzdové soustavy jsou stanoveny vyhláškou
č. 102 MDČR

Rozdělení brzdových soustav:

Rozdělení brzdových soustav již vyplívá z požadavků na ně kladených.
Rozdělení brzd podle účelu použití:
1)Provozní - působící na všechna kola, popřípadě soupravy (nožní brzda). Brzdová soustava je ovládána řidičem a používá se při obvyklé jízdě vozidla.
2)Nouzová - působící jenom na určitá kola vozidla, popřípadě soupravy (nožní či ruční brzda). Soustava je ovládána řidičem a schopna zastavit vozidlo i tehdy,
selžou-li provozní brzdy;
3)Parkovací - působící jenom na určitá kola vozidla, popřípadě soupravy (ruční brzda). Soustava je určena k tomu, aby zabránila stojícímu vozidlu, zejména na svahu, dát se do pohybu, zvláště za nepřítomnosti řidiče;
4)Pomocná - odlehčovací - slouží v případě potřeby ke zmírnění rychlosti; podporuje účinek provozní brzdy (a)motorová brzda - změna časování rozvodu; b)výfuková brzda - klapka, ventil; c)elmagnet. brzda - retardér - elmg. pole působí na brzdový kotouč. El. proud se přivádí do cívek na statoru(vznikají vířivé proudy);
d)hydraulická brzda - v jedné skříni jsou 2 kola s lopatkami(stator a rotor);
e)aerodynamická brzda)
Podle způsobu přenášení ovládací síly - podle prostředků převodu - jsou brzdy:
-mechanické - ovládání lany a táhly (nouzová a parkovací)
-kapalinové - ovládané brzdovou kapalinou, převážně pro osobní a lehké nákladní automobily
-vzduchotlakové - pneumatické - ovládané stlačeným vzduchem (těžká nákladní vozidla a soupravy
-smíšené - kombinované - např. traktor s přívěsem.
Podle předpisu musí mít motorové vozidlo dvě brzdy na sobě nezávislé - provozní a nouzovou.
Každou brzdovou soustavu lze členit v podstatě na čtyři ústrojí, popřípadě prvky:
- ovládací orgán - nožní brzdový pedál, popřípadě ruční páka
- převod brzdy včetně trubkových spojů
- vlastní brzdové ústrojí (vlastní brzda - brzda v užším smyslu) většinou v kolech vozidla (kotoučová, bubnová čelisťová brzda), nebo mimo ně (převodová)
- kontrolní, popřípadě signalizační zařízení.
Brzda v užším smyslu je ústrojí, které obsahuje prvky spojené s neotáčejícími se částmi vozidla. Je-li brzda uvedena v činnost, působí tyto prvky na části, které jsou však spojeny s kolem otáčivé části a vyvolávají v nich zpomalující pohyb.
Třecí brzda je pak ústrojí, u kterého síla zpomalující pohyb bržděných prvků je vytvářena třením.
Popis k obrázku 41:
Hlavní tandemový brzdový válec
1 těleso válce
2,4 písty
3 tlačný čep
5 potrubí
7 kanálek
8 sedlo
9a, 9b pouzdra s výřezy
10a, 10b válcové pružiny
11a, 11b dříky
12a, 12b misky
13 pryžové těsnící manžety
16a, 16b, 20 odvzdušňovací šrouby
17 potrubí
18 kanálek
23 víko s pojistkou
24 prachovka

Porucha (netěsnost) v soustavě kotoučové brzdy (detail B)
Porucha systému bubnové brzdy (detail C)

Kotoučová brzda (obr.39)
Kotoučová brzda je druh třecí brzdy, ve které bržděným prvkem je kotouč a tření působí na jeho boky. Nejvyšší teplota kotouče při intenzivním brždění je 700 až maximálně 800°C. Vůle mezi destičkou a kotoučem po odbrždění je maximálně 0,05mm.
Popis k obrázku 39
1 kotouč brzdy
2 náboj kola
3 štít
4 třmen kotoučové brzdy
5 přívodní potrubí brzdové kapaliny
7 kovové potrubí
8 potrubí
9 odvzdušňovací šroub
10 brzdové válečky
11 písty
12 osový čep
13 pryžové kroužky
14 pryžová manžeta
15 spona
16 brzdové čelisti
18 záchytky
19 kryt
20, 21 čepy

Bubnová čelisťová brzda jednočinná

Bubnová čelisťová brzda se skládá z brzdového bubnu spojeného s nábojem kola. Štít brzdy spojený s nápravou kola nese opěrky nebo čepy pro dvě brzdové čelisti na svém povrchu s nanýtovaným nebo nalepeným brzdovým obložením. O druhý konec brzdových čelistí se opírají tlačné čepy brzdového válečku (obr. 41 detail D). Čepy jsou zasazeny do pístků s těsnícími manžetami. Písty od sebe odtlačuje slabá vinutá pružina, opírající se o kovové podložky manžet. Proti vnikání nečistot jsou pístky chráněny pryžovými krytkami - prachovkami. Obě brzdové čelisti odtlačují od brzdového bubnu obvykle dvě tažné pružiny. Vymezení vůle rozevřených čelistí (0,3 až 0,4 mm mezi čelistí a bubnem) se děje pomocí výstředníků otočných a zajištěných ve štítu.
Obě čelisti nebrzdí stejně - více brzdí náběžná (konec odtlačovaný brzdovým válečkem je ve směru točení bubnu před opěrným bodem čelistí) než úběžná (druhá).
Účinnost brzdové soustavy se zvýší, použije-li se dvoučinných brzd. U nich jeden z konců čelistí není opřen, ale na oba konce čelistí působí po jednom kolovém válečku.
Požadavek malé náročnosti na údržbu si vynucuje užívání samostavěcích zařízení, která udržují až do určitého maxim. opotřebení brzdového obložení stálou vůli rozevřených čelistí vůči bubnu. Při zvýšení tlaku v brzdové soustavě se sepnou kontakty spínače brzdových světel. Podstatou spínače je váleček s membránou.

Tříokruhový brzdič (obr.44)

Brzdič ovládá dvěma okruhy brzdy tažného vozidla a samostatně brzdy přívěsu, popřípadě návěsu.
1 centrální přívod vzduchu
2 těleso
3 odpouštěč
4 tlačný válec
5 centrální pružina
6 táhlo s pravoúhlou pákou
7,9 ovládací páky
8 předstihová pružina
10 vypouštěč
11 vnitřní záklopka
12 pružina
13 záklopka
14 kříž
15 zpětná záklopka
16, 17 odvzdušňovací šroub
18 hlavní vzduchojem
20 potrubí

Nouzová ruční brzda

Podle předpisů musí mít každé vozidlo nezávisle působící mechanickou brzdu. Je zpravidla ovládána ruční pákou s možností zajištění v zabržděné poloze. (zatažená ruční nouzová brzda působí jako brzda parkovací) Působí zpravidla samostatným mechanickým zařízením na brzdy zadních kol vozidla.
U těžkých nákladních vozidel se používá převodové brzdy umístěné buď na hřídeli pomocné převodovky, nebo na pastorku stálého převodu zadní nápravy.

Zpomalovací brzdy

1) Motor auta v podmínkách byl naprázdno - překonávání komprese
2) Výfuková brzda - působí omezením výstupu spalin z motoru (klapka, ventil)
3) Motorová brzda - zpomalovací účinek se vyvolává navíc změnou časování rozvodu
4) Elektromagnetická brzda - Retardér - zpomalovací účinek je vyvozen působením elmg. pole na otáčející se kotouč. Elektrický proud se přivádí do cívek na statoru. Rotor je spojen s pohánějícím hřídelem kol. Působením elmg. pole vznikají výřivé Foucaultovy proudy, které brzdí rotor a vyvíjejí teplo. Výhoda - velký brzdný moment a možnost dodatečné montáže. Stupńovitá citlivost brždění. Nevýhoda - velká hmotnost.
5) Hydrodynamická brzda - v jedné skříni jsou dvě kola s lopatkami - stator a rotor
6) Aerodynamická brzda

Automatický zátěžový regulátor (AZR)

Slouží k regulaci brzdového tlaku v brzdových válcích v závislosti na zatížení vozidla. Regulátor je ovládán pákou jejíž poloha se mění v závislosti na změně vzdálenosti rámu od nápravy. U vozidel se vzduchovým pérováním je AZR ovládán v závislosti na přetlaku ve vzduchovém pérování, který souvisí se zatížením vozidla.

Protiblokovací brzdný systém (ABS)

(Antiblock system) zabezpečuje stabilitu vozu při brždění a brání blokaci kol při jakékoliv velikosti ovládací síly na brzdný pedál. ABS sleduje otáčky každého kola a kolo, které se netočí je automaticky odbržděno.
ABS má 3 hlavní složky: 1)Snímač otáček kol
2)Elektronickou řídící jednotku
3)Hydraulickou jednotku, ve které jsou sloučeny ovládací šoupátka (ventily) zvlášť pro každé kolo

Princip činnosti hydraulické jednotky:

1. fáze - zvýšení tlaku. Elektromagnet je bez proudu, pružina udržuje šoupátko ve spodní poloze. Systém pracuje jako bez ABS.
2. fáze - udržování tlaku. V důsledku překročení pruhové hodnoty dává elektronika signál k udržení tlaku, kdy elektromagnet budí tzv. udržovacím proudem. Šoupátko je vtaženo napůl do elektromagnetu jako jádro, kanálky jsou rozpojeny. Tlak brzdové kapaliny v brzdových válcích v kolech, zůstává stejný, přestože nadále zvyšujeme tlak v hlavním brzdovém válci.
3. fáze - snížení tlaku. Není-li udržování tlaku dost účinné, pro zabránění blokaci kol tlak snížíme.
Tento proces se opakuje 10x - 20x za sekundu