Hogyan működik a fékrendszer az autókon?

Szevasztok,

Sajnos mostanában nem volt esélyem összedzsuvázni a kezem az autómon, így eléggé elvonási tüneteim vannak az autóbuzériám miatt! Ebből kifolyólag úgy döntöttem kiélem magam abban, hogy írok egy bejegyzést a blogra a fékrendszerekről. Természetesen ez a téma sokkal összetettebb annál, hogy egyetlen blogbejegyzésben le tudjak írni mindent úgy, hogy az élvezhető legyen. Nem is célom egyetemi szinten kivesézni nektek mindent ebben a témában hiszen erre a célra temérdek szakmai könyv áll rendelkezésre annak aki tényleg professzionálisan akar ezzel a témával foglalkozni. Inkább egy olyan összefoglalónak szánom ezt az írást ami összeszedi az alapvető infókat a számotokra a fékrendszerek alapvető alkatrészeiről és funkcióiról. Úgy gondolom azért ez a bejegyzés arra mindenképpen jó lesz, hogy a fék alkatrészek ne hangozzanak számotokra teljesen kínaiul ha a szervízben beszélnek róluk nektek.

Igyekszem minden fő komponensről és annak funkciójáról mondani nektek néhány mondatot így adva egy általános képet a verdáink megfékezésére szolgáló berendezések működéséről.

Remélem hasznosnak találjátok majd!

Csapjunk is bele a lecsóba!

Kezdés képpen néhány szóban szeretném nektek bemutatni az autók fékrendszerének alap alkatrészeit egy néhány mondatos bemutatással, majd utána beszélnék egy kicsit a fékkörökről és fékberendezések kiosztásáról az autókban.

Tárcsafékek:

Manapság a legelterjedtebb megoldás az autóiparban.

A fékcsöveken keresztül a fékfolyadék a fékmunkahenger kamrájába jut ahol a folyadék nyomása elmozdítja a munkahengert. Az elmozduló munkahenger közvetlenül csatlakozik a belső fékbetéthez melyet közelít a féktárcsához a külső fékbetétek elmozdulását a nyeregben elhelyezett “csúszkák” segítségével oldották meg a belső fékbetétek elmozdulásával arányosan (Úszó féknyereg esetén). Mivel az úszó féknyereg esetén a belső fékbetétet mozgatja a munkahenger ezért a belső oldali betétek mindíg kicsit jobban kopnak mint a külsők, ebből adódóan mindig ezt a betétet érdemes vizsgálni (a kopás érzékelő is itt helyezkedik el, ha van). Amint a járművezető megszünteti a fékhatást (felemelve a lábát a fékpedálról) a munkahenger a benne elhelyezett dugattyú visszahúzó gumigyűrű segítségével eltávolodik a tárcsától és a fékfolyadék egy része vissza áramlik a fékolaj tartályba.

Dobfékek:

Micsoda halott technika mi? 🙂 Azért annyira nem vészes, még egyes típusok a mai napig alkalmazzák, illetve a nagy Lada kultuszra való tekintettel mindenképpen megéri róla beszélni.

A dobfékek esetén a fékolaj a munkahengerbe érve a dobban elhelyezett betéteket elkezdi távolítani egymástól és a betétek surlódó felületét a dob belső palástjához nyomva létrehozza a fékhatást. A fékezőerő megszüntetése esetén a betéteket visszahúzó rugók állítják vissza alapállásba, melynek hatására a munkahenger összenyomódik és a benne lévő fékfolyadékot visszaáramoltatja a fékfolyadék tartályba.

Fékpedál:

Csavarkötéssel csatlakozik a fékrásegítőhöz, a vezető a pedál segítségével adagolhatja a szükséges fékerőt a lassításhoz. A fékpedálon helyezkedik el a féklámpa kapcsoló ami működteti a féklámpákat lassításkor.

Fékrásegítő:

Lényegében egy vákuum tartály. Belsejében egy membrán segítségével 2 kamrára osztódik. A fékpedál lenyomásakor a munka oldali kamránál lévő szelep nyit és külső nyomást enged a kamrába, ebben a pillanatban a két kamra közt nyomáskülönbség alakul ki aminek hatására jelentkezik a szervó hatás. Lényeges dolog, hogy benzines járművek esetében a vákuumot maga a motor szolgáltatja (szívócső oldaláról) míg a dízel járműveken ehhez külön vákuum szivattyút alkalmaznak.

Főfékhenger: 

A fékrásegítőre van felszerelve, tulajdonképpen ez a munkahenger indítja meg a fékfolyadékot a fékcsövekben aminek segítségével a fékező erő átadódik majd a fékbetétekre.

Fékolaj tartály:

Ebben a főfékhengerre szerelt tartályban van a fékolaj hermetikusan elzárva.

Fékcsövek:

Elhelyezkedésüktől függően anyaguk lehet rozsdamentes acél vagy gumi. Feladatuk a fékfolyadék továbbítása a főfékhengertől a féknyergekig / fékdobokig.

Most, hogy az alapokról esett egy kis szó érdemes lehet megnézni miként is vannak ezek az alkatrészek rendszerbe foglalva az autóinkban és hogyan is működnek együtt!

Fékrendszerek felépítése:

A gépjárművek fékrendszere biztonsági okok miatt két különböző fékkörre van osztva. Ennek előnye, hogy ha az egyik fékkör meghibásodik akkor a másik kör még működőképes marad és alkalmas a jármű biztonságos megállítására.

1. fékolaj tartály, 2. főfékhenger, 3. fékcső az első fékekhez (első fékkör), 4. tárcsafék, 5. fékcső a hátsó fékekhez (második fékkör), 6. dobfék

Tehát ha a második fékkörben elmegy fosni az egyik fékcsöved akkor ennek a kialakításnak köszönhetően az első fékek még mindig alkalmasak a gépsárkány megállítására (persze nem lenne őszinte a mosolyod fékezés közben de meg tudnál állni legalább… 🙂 ).

Melyek a főbb komponensei a fékrendszereknek?

Mivel egy autós bogot olvasol neked talán nem meglepő, hogy a fékrendszer nem csak a fékbetétből és tárcsából meg a fékpedálból áll, viszont ezzel nem mindenki van így.

Az autóiparral együtt folyamatosan fejlődött a fékek és az alkalmazott fékrendszer kiosztások milyensége is. A teljesítménynövekedéssel egyidőben fejleszteni kellett a fékrendszereket is, így jutottunk el a szalagfékektől a most használatos hűtött féktárcsákig kerámia betétekkel meg ABS-el. 🙂

Mivel a magyar autóáradatban a mai napig elég öreg verdák szerepelnek így mindenképpen érdemes kitérni a két legelterjedtebb fék kiosztásra. Az első ilyen megoldás amikor elöl féktárcsákat, hátul pedig dobfékeket alkalmaznak.

Ez egy viszonylag régebbi konstrukció amikor az első tengelyeknél tárcsa fékeket a hátsó tengelynél pedig dobféket alkalmaznak. Manapság eléggé háttérbe szorul ez a fajta megoldás de még mindig futnak az utakon olyan verdák amik ezt a kiosztást alkalmazzák. A lenti képen látható a rendszer felépítésének elvi rajza:

A fent bemutatott kiosztás szerint a fékezés folyamata a következők szerint történik:

Rálépsz a fékpedálra ami elmozdítja a fékrásegítő tolórudját ennek hatására a rásegítő pedál felőli kamrájába a beépített szelepen keresztül külső légnyomás áramlik, ami létrehozza a szükséges szervó hatást. A fékrásegítő tolórúdja továbbhalad a főfékhengerbe ahol a két fékkör szelepeit elmozdítva megkezdődik a fékfolyadék áramlása a fékcsövekben a féknyergek és fékdobok felé.

Az “újabb” megoldás:

A fentebb bemutatott elrendezésnél jóval elterjedtebb az a megoldás amikor már csak tárcsafékeket alkalmaznak mint fékező elemeket. A rendszer mechanikus egységeinek működése azonosnak mondható a fentebb bemutatott rendszerrel, a legfőbb különbség a blokkolásgátlók alkalmazása jelenti. Itt már legtöbb esetben egy ABS (Anti-Locking Brake System, Blokkolás gátló fékrendszer) modul is helyet kap a fékrendszeren belül. Ennek a megoldásnak az elvi vázlata:

Az ABS rendszer alkalmazásával kiküszöbölhetjük túl erős fékezés esetén a kerekek blokkolását. Ez azért fontos mert a blokkolt kerekek tapadása tulajdonképpen a 0-ra csökken (nem teljesen) így a fékhatásunk a csúszás miatt drasztikusan lecsökken valamint az autó is irányíthatatlanná válik. Ezt küszöböli ki a blokkolásgátló rendszer azzal, hogy amikor a kerekek blokkolnának akkor az ABS a fennálló fékerő egy részét elvezeti a fékekről az ABS szelepek aktiválásával. Ennek köszönhetően érezhető a fékpedál pulzálása erős fékezés közben.

A fékezési folyamat tulajdonképpen megegyezik az első kiosztás esetében tárgyaltal ami a mechanikus elemek működését illeti, annyi különbséggel, hogy be került a rendszerbe az ABS modulátor a fékerő szabályzó szelepekkel valamint az ABS rendszer vezérlését végző ABS modul.

Maga az ABS működése dióhéjban úgy foglalható össze, hogy a kerekeknél elhelyezett fordulatszám érzékelők (ABS jeladók) figyelik a kerekek fordulatszámát és amikor az drasztikusan lecsökken (azaz a kerekek blokkolnának)  a jeladó szignált küld az ABS modulnak ami kiadja a veérlő jelet a Modulátor szelepeinek a fékhatás periodikus szaggatására (elengedi a fennálló fékerő egy részét és eltárolja a modulátorban majd szükség esetén vissza táplálja). Amint a kerekek fordulatszáma annyira lecsökken, hogy teljes pedálerő alkalmazásával is megcsúszás nélkül lehetséges a kerekek fékezése akkor az ABS hatás befejeződik.

Néhány szó az ABS fő komponenseiről:

ABS modulátor:

A modulátorban helyezkednek el azok a szelepek amelyek a féknyomás egy részét “elengedik” szükség esetén. A modulátorból minden féknyereghez tartozik egy szelep amely a féknyereghez futó fékcsőben folytatódik.

A modulátorban lévő szelepeknek általában három állása van:

1.  A szelep nyitva van és a féknyomás közvetlenül a főfékhengertől a fékekhez áramlik.

2.  A szelep zárva van, elzárva az utat a fékfolyadék elől így megakadályozva, hogy a szükségesnél nagyobb fékerőt juttasson a vezető a kerekekre

3. A szelep megszakítja a folyamatos féknyomást így elkerülve a kerekek blokkolását.

Nyomás pumpa:

Arra szolgál, hogy az elengedett féknyomást vissza szolgáltassa a fékek felé a megfelelő időközönként.

ABS jeladó: 

Az ABS modul innen kapja az információt a kerekek fékezés során fellépő fordulatszám változásáról. Legtöbb esetben minden keréknél található egy jeladó de egyes típusoknál a jeladó a differenciálműnél helyezkedik el.

ABS modul:

Figyeli a kerekek fordulatszám változását és vezérli a szelepeket az ABS modulátorban.

Huhh.. ez a bejegyzés elég hosszúra sikerült.. Persze tisztában vagyok vele, hogy sok mindent meg lehetett volna még említeni vagy valamit jobban kifejteni viszont úgy gondolom, hogy egy összegzésnek ez is megteszi most.  Úgy tervezem, hogy mindenről amiről ebben a bejegyzésben szó volt lesz majd részletesebb bemutatás is, viszont úgy éreztem jó lenne összeszedni egy keretbe azokat az alkatrészeket amik így vagy úgy csatlakoznak a fékrendszerhez az autóinkban. Remélem, hogy tetszett ez a bejegyzés és had mondjam el, ha idáig elolvastad ezt a posztot akkor igazán nagy király vagy! 🙂 

Ha van bármi megjegyzésetek a bejegyzéssel kapcsolatban, vagy van olyan alkatrész aminek a működéséről szívesen olvasnátok a blogon  nyugodtan írjátok meg kommentben!

Üdv,

Krisz