Škoda TechWeb   Copyright © 1999-2000, Petr Váňa & Panda internet studio
Jakýkoliv výňatek či přetisk obsahu serveru Škoda TechWeb může být použit jinde pouze s písemným svolením provozovatelů serveru, jež jsou uvedeni výše.

Vše o brzdách (typy brzd, kotou?e, bubny, kapaliny)
Rubrika: Brzdy
Publikován: 27. září 2001

Úvod
Tento ?lánek si klade za cíl seznámit ?tená?e s v?tšinou technických ?ešení v systému brzd, které se b?žn? používají u vozidel jezdících na našich silnicích. Vzhledem k rozsahu není možno obsáhnout skute?n? vše, to by bylo asi tak 50 stránek A4, takže jsem provedl výtah t?ch používaných systém?, p?edevším ve vozidlech Škoda.

Brzdové systémy
Brzdové systémy lze rozd?lit podle více kritérií. Podle typu brzdy:

Dále podle po?tu "nezávislých" okruh?:

V dnešní dob? se používají již výlu?n? dvou- nebo víceokruhové brzdové systémy, tím se zna?n? snížilo riziko v p?ípad? poruchy jednoho brzdového okruhu.
Dvouokruhové brzdné systémy lze potom rozd?lit podle zapojení okruh? na:

Provozní brzdy lze dále d?lit podle konstrukce na:

A takto by se dalo pokra?ovat donekone?na. Dále se budu zabývat p?edevším nejzajímav?jší ?ástí, a to jsou brzdy provozní za posledních cca 30 let. V 70. letech se za?ala používat stále ?ast?ji na p?ední náprav? kotou?ová brzda, ješt? na Š1000MB se však používala koncepce všech ?ty? brzd bubnových a brzdy m?ly pouze jeden okruh. Kotou?ová brzda je daleko ú?inn?jší než bubnová, také zde není pot?eba vymezovat v?li, bližší popis najdete stejn? jako brzd bubnových v samostatném odstavci. Taktéž výhody víceokruhového systému jsou jasné, i když je technicky náro?n?jší, tak nepochybn? p?ispívá k v?tší bezpe?nosti vozu p?i poruše jednoho z okruh?. S tím jak se vyvíjely mechanické sou?ásti, byla zlepšována i kapalina, p?vodní ?ervená brzdovka se dnes hodí akorát tak na povolování zarezlých šroub? (funguje na to velmi dob?e). T?žko ?íci, o kolik se zlepšila ú?innost brzdového systému za poslední desetiletí, v každém p?ípad? však došlo k zna?nému pokroku.

Brzdová kapalina
Brzdová kapalina je základní element pro p?enos síly mezi hlavním brzdovým válcem a brzdovými válci na kolech. Kapalina musí mít ur?ité vlastnosti dané výrobcem vozidla, proto je nutné vždy používat pouze uvedenou brzdovou kapalinu. Pokud použijete horší kapalinu, m?že p?i v?tší zát?ži brzd dojít k jejich selhání, pokud naopak použijete lepší, nic tím nezkazíte. Klasifikace brzdové kapaliny se udává podle DOT.
Brzdová kapalina má ur?ité vlastnosti, pro které je nenahraditelná jinou kapalinou, je tém?? nestla?itelná, p?sobí jako inhibitor koroze, má vysoký bod varu (nad 200 st.C), ale bohužel také pohlcuje vodu. Pohlcování vody a následné snížení bodu varu je také d?vod, pro? je životnost kapaliny omezena na rok nebo dva podle výrobce, poté je nutno ji kompletn? vym?nit. Pokud máte pochybnosti o stavu brzdové kapaliny, není nic jednoduššího než zajet do servisu (nebo po?kat na n?jakou akci zdarma) a nechat si zkontrolovat bod varu (servisy na to mají p?ístroj, celá kontrola trvá tak dv? minuty). Brzdové kapaliny jsou mísitelné s ostatními stejné klasifikace, ale je lepší používat stále jednu zna?ku. P?ípadný nedostatek brzdové kapaliny je hlášen u v?tšiny aut varovnou kontrolkou kterou spíná plovák v nádržce.
S brzdovou kapalinou je spojena

Kotou?e - bubny

Konstruk?n? starší bubnové brzdy (na obrázku vlevo) se p?vodn? používaly na obou nápravách. Dv? nezávisle uložené ?elisti jsou vytla?ovány proti bubnu jedním nebo dv?ma válci. Rozpínání dv?ma "prasátky" se používalo nap?íklad u voz? Volha, kde se vytla?ovaly ob? náb?žné hrany ?elistí. Jednodušší provedení s jedním pracovním válcem, který má dva pístky, bylo a je používáno u vozidel Škoda. Samoz?ejm? r?zných dalších verzí je mnoho, toto jsou dle mého soudu dv? hlavní, ostatní už pouze vychází z t?chto.

Vlevo bubnová brzda s jedním válcem, vpravo se dv?ma válci.

U bubnových brzd je pot?eba vymezit v?li, tak aby nebyl neú?inný zdvih pedálu p?íliš velký. U staršího provedení se v?le vymezovala excentrickým šroubem. To je velmi nepohodlné ?ešení, protože je pot?eba jednou za ?as sundat kolo i buben a brzdu se?ídit. Nov?jší provedení má takzvaný samostav, to je za?ízení, které automaticky vymezuje v?li mezi ?elistmi a bubnem. Samostav funguje na principu omezené vratnosti ?elisti.


Samostav bubnové brzdy (Škoda120).
U bubnových brzd je pomocí páky v?tšinou ?ešen také p?enos síly parkovací brzdy, páka rozpíná ?elisti proti bubnu. Postupem doby byl z obložení odstran?n azbest v rámci mezinárodních dohod o ochran? živ. prost?edí.

Kotou?e
Kotou?ové brzdy mají také dlouhou historii vývoje. Od p?vodních brzd se neliší nijak dramaticky, ale ?adou detail?, které je u?inily jednoduššími, spolehliv?jšími a výkonn?jšími. P?vodní vícepístové provedení bylo zjednodušeno na provedení s jedním pístem a plovoucím t?menem - výjimku zde tvo?í úzce specializovaná skupina sportovních brzd. T?meny jsou dnes leh?í a mají delší životnost, nap?íklad také díky lepším gumovým manžetám a t?sn?ním. T?sn?ní pístu má dv? funkce, mimo t?snicí p?edevším vymezuje v?li, o jakou se desti?ka vrátí po uvoln?ní tlaku zp?t. Druhou funkcí je vzhledem ke konstrukci samovymezování v?le. Výhodou kotou?ových brzd je jednodušší kontrola tlouš?ky desti?ek, v?tšinou sta?í pouze sundat kolo a vý?ezem ve t?menu je tlouš?ka vid?t, zatímco u v?tšiny bubnových brzd je nutno sundávat buben, což není vždy nejjednodušší. Další rekonstrukcí prošel samotný kotou?, pro zlepšení chlazení se d?lají kotou?e s vnit?ním chlazením. V praxi jsou v st?edové ?ásti kotou?e dutiny, do kterých proudí vzduch a tím ochlazuje kotou?. Sm?s desti?ek se m?nila neustále a i dnes se používá spousta sm?sí podle ur?ení, m?k?í sm?si pro sport, tvrdší pro b?žný provoz. Vývojem bylo také dosaženo mnohem stabiln?jší sm?si vzhledem k teplot?.


Chlazený kotou?, Škoda Octavia.

S výkonnými vozy p?išly kotou?ové brzdy i na zadní kola. S tímto ?ešením je však spojen problém parkovací brzdy, pominu-li ?ešení kotou?/buben, které je skute?nou kuriozitou, tak se nej?ast?ji používá pákový p?evod na píst. Mechanismus je vid?t na obrázku, zjednodušen?, p?enos od páky ve vozidle je lanem, které je zapojeno na t?menu na páku. Tato páka pak p?sobí p?es šroubovici pomocného šroubu mechanicky na píst. Toto ?ešení má ovšem jednu nevýhodu, ta se projeví p?i pokusu nandat tam nové desti?ky, zde nesta?í jako u klasického kotou?ového t?menu pouze zatla?it píst, ale je pot?eba s pístem i to?it. V servisu žádný problém, p?i svépomocné vým?n? už problém nastat m?že.


Na obrázku je rozložený t?men zadní kotou?ové brzdy vozu Škoda Octavia.

Chlazení kotou?e.
Jak již bylo napsáno, kotou?e se p?i intenzivním bržd?ní velmi zah?ívají, pokud p?ekro?í ur?itou teplotu, která není obecn? vy?knutelná - liší se typ od typu, brzdy ztratí ú?inek. P?i p?eh?átí m?že nastat n?kolik situací, m?že se kotou? zah?át natolik, že se na n?m vytvo?í kluzká plocha a tím se zmenší t?ení, brzdové desti?ky fungují bezvadn? také pouze do omezené teploty, nebo se m?že za?ít va?it brzdová kapalina, dostane se do okruhu vzduch a pedál prošlápnete až na zem... Všechny tyto p?ípady jsou extrémem, který m?že nastat pouze nap?. p?i rychlostních sout?žích RZ, nebo p?i sjížd?ní dlouhého kopce, kde není dostate?n? využívána brzdná síla motoru. Výrobci zavedli pro omezení, nebo spíše oddálení podobných problém?, více technických vylepšení. Mezi nejjednodušší pat?í vzduchové kanály od p?ední ?ásti vozu (spoileru) k brzdám. Druhým, nej?ast?jším ?ešením, jsou pak chlazené kotou?e, tedy správn? kotou?e s vnit?ním chlazením. Chlazený kotou? je v?tšinou více než dvojnásobn? širší než kotou? nechlazený, ve st?ední ?ásti pak má vybrané "žebrování", do t?chto míst pak m?že za jízdy vnikat vzduch a tak pomoci ú?inn?ji chladit kotou?. Pro chlazený kotou? musí být samoz?ejm? upraven i t?men, p?estavba z nechlazené verze na chlazenou je proto velmi drahá. Jedním z hlavních d?vod? zavedení chlazených kotou?? je také vyšší váha v p?ední ?ásti vozu, tj. použití u v?tších vozidel s motorem vp?edu. Obvyklá kombinace moderní brzdové soustavy je s chlazenými kotou?i vp?edu a normálními kotou?i vzadu.

Pedál - posilova? - brzdový válec
Pedál mechanicky p?enáší sílu vyvolanou nohou na hlavní brzdový válec. Pedál v?tšinou funguje také jako páka. Mezi pedálem a brzdovým válcem je u všech moderních aut další prvek a tím je posilova?. Posilova? funguje na principu podtlaku, pístem spojeným s táhlem procházejícím st?edem posilova?e je ovládán p?epoušt?cí ventil, ten pouští do druhé ?ásti posilova?e atmosférický tlak. Na membránu tak p?sobí z jedné strany podtlak desítek kPa a z druhé strany atmosférický tlak. Membrána posilova?e tak posiluje lidskou sílu. Tlak posilova?e nabíhá postupn?, tak aby bylo možno plynule ovládat brzdy. Podtlak je získáván ze sání motoru. Posilova? funguje pouze p?i b?žícím motoru a krátce po jeho vypnutí (maximáln? na n?kolik sešlápnutí). Pokud je posilova? nefunk?ní, brzdy fungují stejn? jako bez n?j, je tedy pot?eba vyvinout daleko v?tší sílu pro stejný brzdící ú?inek.


?ez podtlakovým posilova?em.

Hlavní brzdový válec je v?tšinou tandemový, tzn. v jednom t?lese jsou dva odd?lené písty.
 
 

Výroba vlastních brzdových trubi?ek
Výroba vlastních trubi?ek se používá jen výjime?n? v p?ípadech, kdy se nap?. dod?lává ru?ní kapalinová brzda, v p?ípadech, kdy se pro starší vozidlo již náhradní trubi?ky nedostanou, nebo v p?ípad?, že chceme použít kvalitn?jší materiál - m??. Pro výrobu je nutné sehnat nejd?íve správné koncovky, ty se našt?stí seženou bu? z jiného vozu, nebo koupením delší trubi?ky, kterou následn? upravíme. Na výrobu trubi?ky se musí použít kvalitní materiál, jinak se na zakon?ení trubi?ka trhá. V okamžiku, kdy máme trubi?ku vytvarovanou jak pot?ebujeme a máme ji zkrácenou na správnou míru, nasadíme koncovky a za pomoci p?ípravku konce trubi?ek rozehneme, tak aby vytvo?ily dosedací kužel. Výroba trubi?ek tímto zp?sobem chce však zkušenost, pokud je však provedena správn?, m?že být ?asto kvalitn?jší než originální náhradní díl v p?ípad?, že je v?bec dodáván.
 

ABS
Anti Block System, protiblokovací systém.
Protiblokovací systémy jsou zde již delší ?as, na letadlech se používají již n?kolik desetiletí. U aut se dají rozlišit dva systémy, nelze však p?esn? ur?it od kterého roku se který používá (záleží na výrobci). Hlavním rozdílem t?chto dvou ABS je systém, jakým regulují brzdný tlak, ani ne tak mechanický jako spíše logický. Zatímco starší typy ABS, podle sníma?e na kole, když došlo k jeho úplnému zastavení, uvolnily tlak na toto kolo tak, aby se za?alo op?t odvalovat a pak znovu zvýšily tlak, toto se opakuje mnohokrát za sekundu (asi 6-10x podle údaj? ABS Bosch). Oproti tomu nov?jší systémy ABS se snaží využít maximální brzdné efektivity, která je u kola t?sn? p?ed jeho zablokováním a snaží se zabránit již jeho zablokování. Oba dva typy však udržují vozidlo pln? ?iditelné i p?i maximálním bržd?ní, což je také jejich hlavní funkce. ABS má také jistou stabiliza?ní funkci, nepom?že vám nijak p?i již vznikající ztrát? kontroly jako EPS, ale p?i maximálním bržd?ní snižuje riziko ztráty kontroly. Funkci ABS pocítí ?idi? jako "bubnování" do pedálu brzdy, to není závada, ale ?ist? fyzikální jev. Nevýhodou ABS však m?že být delší brzdná dráha za ideálních podmínek (beton, sucho). ABS snižuje opot?ebení pneumatik, na druhou stranu opot?ebení brzdových segment? a tepelná zát?ž brzd jsou v?tší. U nov?jších systém? ABS se již nepoužívá mechanický omezova? brzdového tlaku na zadní nápravu.

Fyzické provedení ABS
Fyzicky za?n?me od nejjednoduššího a tím je snímací ?len na kole. Funguje na principu hallovy sondy, tyto sníma?e musí být na všech kolech. Proto je ABS ?ast?ji používáno u vozidel s kotou?ovými brzdami i na zadní náprav?, je to jednodušší. Signály ze všech ?ty? sníma?? vedou do centrální elektronické ?ídící jednotky. Tato jednotka bývá umíst?na v motorovém prostoru, nebo je p?ímo sou?ástí ABS (mechanické ?ásti). Tato jednotka je mikroprocesorová  a má vlastní pam??, n?co jako ECU u motoru. V této pam?ti je uložen program "mapa", jak se má jednotka chovat podle stavu ?idel v ur?itých režimech. Jednotka m?že pracovat s ješt? dopl?ujícími informacemi, nebo komunikovat s dalšími jednotkami ve vozidle. Jednotky ABS umí zjistit p?ípadnou poruchu a tu pak oznámí ?idi?i kontrolkou na palubní desce (p?ípadn? i jinak, viz hlasové zprávy u Safrane). P?i poruše jednotky ABS nebo ?idel  je vozidlo dále schopno jízdy a brzdová soustava funguje, jako by zde ABS nebylo, s tím je však p?i ?ízení pot?eba po?ítat. Pokro?íme dále, tato elektronická jednotka již p?ímo ovládá elektromechanické ventily a ?erpadlo. Pomocí ventil? a ?erpadla pak udržuje každému kolu zvláš? pot?ebný brzdný tlak. Zm?ny tlaku vyvolané ventily se pak projevují známým pulzováním pedálu. N?které ABS (Felicia, Octavia) ovládají zadní kola dohromady, tj. pokud se zablokuje jedno ze zadních kol, uvolní tlak ob?ma.

Systém ABS (Bosch)

1 Sníma? otá?ení kola
2 Brzdový t?men
3 Modulátor tlaku
4 Hlavní brzdový válec
5 Elektronická ?ídící jednotka
6 Kontrolka na p?ístrojové desce

Jednotlivé fáze funkce ABS (Bosch)

a Nar?stání tlaku
b Udržování tlaku
c Redukce tlaku
1 Sníma? otá?ení kola
2 Brzdový t?men
3a Solenoidový ventil
3b Akumulátor tlaku
3c Od?erpávací pumpa
4 Hlavní brzdový válec
5 Elektronická ?ídící jednotka

Brzdový omezova?
Jinak také nazývaný regulátor brzdného tlaku zadní nápravy. Je to v?tšinou ?ist? mechanický prvek brzdového systému. Bývá umíst?n mezi rameny zadní nápravy, t?leso je p?id?láno na karoserii a ventily jsou ovládané táhly z ramen. Smyslem tohoto za?ízení je omezení brzdného tlaku na zadní kola tak, aby u vozu s lehkou zádí (motor vp?edu), která je navíc fyzikáln? p?i bržd?ní odleh?ena, nedošlo k zablokování kol a následnému smyku. Tímto se tedy m?ní brzdný pom?r mezi p?ední a zadní nápravou v závislosti na "zatížení" vozidla.


Zapojení brzdového regulátoru Škoda Octavia
 


Graf funkce omezení tlaku p?ední / zadní náprava vozy Škoda Felicia.
 

Brzdový asistent
Je to dopl?ující za?ízení systému ABS, jeho funkce je jediná: p?i nouzovém bržd?ní vyvinout maximální brzdnou sílu. Toto za?ízení vzniklo díky studiím, které zjistily, že až t?etina ?idi?? v nouzové situaci, kdy je pot?eba co nejrychleji zabrzdit, nevyvine dostate?nou (maximální) sílu na brzdový pedál. Asistent tedy je elektromechanické za?ízení, které snímá polohu brzdového a plynového pedálu a v okamžiku, kdy vyhodnotí, že je pot?eba maximáln? brzdit, posílí brzdný tlak na maximum. U vozidel Škoda Octavia je od modelového roku 2002 na vybrané modely montován mechanický brzdový asistent, podle informací výrobce má velmi podobné výsledky jako elektronický, ale je levn?jší.

Výzkumy reakcí ?idi?? na nouzovou situaci. MBA = mechanický brzdový asistent
 

Použité zdroje:
?lánky o brzdových systémech a ABS, Sv?t motor?
Dokumentace ABS Bosch
P?íru?ka opravá?e automobil?, J. Kl?na- J. Košek
Automobily Škoda Felicia, M. R. Cedrych
Automobily Škoda Octavia, Octavia Combi, M. R. Cedrych
?lánek o brzdových kapalinách, server www.tuning.cz
Propaga?ní materiály Škoda auto a.s.

Autor článku: Chipmen (Petr Vá?a)
E-mail: chipmen@skoda.panda.cz