Hamulce pneumatyczne i hydrauliczne w naczepach wywrotkach: różnice i zastosowanie

Na bezpieczeństwo poruszania się dowolnym pojazdem ogromny wpływ ma jakość systemu hamulcowego. Im większa i cięższa jest dana maszyna, tym większej mocy potrzeba, by zatrzymać ją w miejscu - zwłaszcza jeśli chce się utrzymać przy tym jak najkrótszą drogę hamowania. Układ hamulcowy samochodu ciężarowego, autobusu czy ciężkiego pojazdu rolniczego musi zatem być silny, niezawodny i dobrze znoszący ogromne obciążenia, jakie powstają podczas jazdy tymi środkami transportu. Hamulce pneumatyczne pozwalają zadbać o odpowiednią siłę hamowania również w pojazdach ciężarowych wyposażonych w naczepę lub przyczepę.

Hamulec hydrauliczny

Hamulec hydrauliczny to układ hamulcowy wykorzystujący płyn hamulcowy do przeniesienia siły z pedału hamulca na elementy hamulca. Działa przy użyciu płynu hamulcowego w celu przeniesienia siły z pedału hamulca na mechanizm hamulcowy. Po naciśnięciu pedału hamulca płyn hamulcowy przepływa przez przewody, co wywiera nacisk na klocki lub szczęki hamulcowe, powodując ich zaciskanie się na tarczach lub bębnach i spowalnianie pojazdu.

Zasada działania hamulca hydraulicznego

• Pedał hamulca: Naciśnięcie pedału hamulca powoduje aktywację tłoka w pompie hamulcowej.
• Cylinder główny: Główny cylinder zawiera płyn hamulcowy i przekształca siłę mechaniczną z pedału na ciśnienie hydrauliczne.
• Płyn hamulcowy: Płyn hamulcowy to specjalny płyn zaprojektowany tak, aby wytrzymywał wysokie temperatury i zapewniał stałe ciśnienie. Przechodzi przez przewody hydrauliczne do elementów hamulca.
• Przewody hamulcowe: Są to przewody prowadzące płyn hamulcowy z głównego cylindra do zacisków hamulcowych lub cylindrów kół.
• Zaciski/Cylindry kół: W układach hamulców tarczowych zaciski zawierają tłoczki, które dociskają klocki hamulcowe do tarczy hamulcowej (wirnika). W układach hamulców bębnowych cylindry kół dociskają szczęki hamulcowe do wnętrza bębna. Obydwa systemy wykorzystują ciśnienie hydrauliczne płynu do wytworzenia siły hamowania.
• Klocki/Szczęki Hamulcowe: Są to elementy cierne, które dociskają tarczę lub bęben hamulcowy, powodując spowolnienie pojazdu.

Hamulec pneumatyczny

Hamulec pneumatyczny to układ hamulcowy wykorzystujący sprężone powietrze do uruchomienia hamulców. Jest powszechnie stosowany w pojazdach o dużej ładowności, takich jak ciężarówki, autobusy i przyczepy, ze względu na jego zdolność do wytrzymywania dużych obciążeń i zapewniania stałej skuteczności hamowania. Historia układu pneumatycznego sięga II połowy XIX wieku, kiedy to George Westinghouse zaprojektował to rozwiązanie dla ówczesnych pojazdów kolejowych. Opatentowana forma mechanizmu na przestrzeni lat doczekała się mnóstwa modyfikacji. Już na początku XX wieku korzystały z niej nie tylko lokomotywy, lecz również pierwsze ciężkie pojazdy. Od momentu wynalezienia hamulce powietrzne przebyły długą drogę. Z prototypowego, początkowo wadliwego systemu hamowania dla lokomotyw z czasem wyewoluowały w standardowe rozwiązanie, powszechnie stosowane w pojazdach ciężarowych i innych wymagających maszynach. Choć od XIX wieku na rynku pojawiło się mnóstwo innych mechanizmów, system pneumatyczny wciąż doceniany jest ze względu na swoją skuteczność, niską awaryjność i odporność na przegrzewanie nawet przy dużych obciążeniach.

Zasada działania hamulca pneumatycznego

Układy pneumatyczne wykorzystują do pracy ciśnienie powietrza. Do przyłożenia siły używają sprężonego powietrza. Po naciśnięciu pedału hamulca ciśnienie powietrza przekazywane jest przewodami do komór hamulcowych, które popychają tłok zazębiający się z klockami lub szczękami hamulcowymi.

• Kompresor: System obejmuje sprężarkę powietrza, która zwykle napędzana jest silnikiem pojazdu. Sprężarka ta wytwarza sprężone powietrze i przechowuje je w zbiornikach powietrza.
• Zbiorniki powietrzne: Zbiorniki te przechowują sprężone powietrze do momentu, aż będzie potrzebne do hamowania.
• Osuszacz powietrza: W trakcie pracy sprężarki wytwarzana jest także wilgoć (w postaci dostającej się do układu skondensowanej pary wodnej i cząsteczek oleju). Aby zapobiec przedostawaniu się wody do układu hamulcowego, potrzebny jest tzw. osuszacz, wyposażony w odpowiedni filtr, a także we wspomagające ten proces grzałki. Usuwanie wody z systemu pneumatycznego jest niezwykle istotne zwłaszcza zimą - niskie temperatury mogą doprowadzić do zamarzania cieczy w jego wnętrzu.
• Pedał hamulca: Gdy kierowca naciśnie pedał hamulca, sprężone powietrze ze zbiorników zostaje wypuszczone do układu hamulcowego.
• Zawory sterujące: Hamulce pneumatyczne wykorzystują różne zawory sterujące do regulacji przepływu sprężonego powietrza. Zawór główny to zawór nożny lub zawór pedałowy, który kontroluje ilość powietrza wysyłanego do komór hamulcowych na podstawie siły nacisku pedału hamulca przez kierowcę.
• Komory hamulcowe: Komory te zawierają membrany, które poruszają się pod wpływem sprężonego powietrza. W hamulcach roboczych ruch ten popycha popychacz, który aktywuje mechanizm hamulcowy. W hamulcach postojowych komory hamulcowe utrzymują hamulce w miejscu, gdy pojazd jest zatrzymany.
• Mechanizm hamulcowy: W układach hamulców tarczowych hamulce pneumatyczne wywierają siłę na zaciski hamulcowe, które dociskają klocki hamulcowe do tarczy hamulcowej. W układach hamulców bębnowych ciśnienie powietrza powoduje rozprężenie szczęk hamulcowych do wnętrza bębna.
• Hamulce awaryjne i postojowe: Pneumatyczne układy hamulcowe często zawierają oddzielne mechanizmy hamulca awaryjnego i postojowego, które są uruchamiane za pomocą siłowników sprężynowych i zwalniane sprężonym powietrzem.

Rodzaje obwodów pneumatycznych

Jeśli chodzi o systemy hamulcowe do naczep, do wyboru mamy m.in. obwód jednoprzewodowy i dwuprzewodowy. Różnice między nimi dotyczą sposobu sterowania. Układ jednoprzewodowy integruje elementy układu sterowania hamulcami i zasilania zbiornika w sprężone powietrze, podczas gdy wariant dwuprzewodowy dzieli je na dwa osobne przewody. Wybór odpowiedniego obwodu zależy od instalacji w ciągniku, który będzie ciągnął przyczepę.

Siłowniki hamulcowe

Podstawowym elementem obwodu, na jaki należy zwracać uwagę podczas poszukiwania modelu do naczepy, jest siłownik. To właśnie od niego w dużej mierze zależy długość drogi hamowania. Siłownik musi więc być zaprojektowany tak, by jak najszybciej wytwarzał ilość energii potrzebnej do zatrzymania pojazdu. Standardowe siłowniki hamulców to fi 80, fi 100 i fi 125, które mają taki sam wysuw. Siłowniki różnią się też podstawami (mocowaniem do osi). Im większa średnica tłoka, tym szerszy rozstaw otworów do mocowania. Różnica w cenie jest niewielka, więc nie radziłbym kombinować z przeróbkami mocowania.

W sklepie Nadkola.pl dostępne są siłowniki hamulcowe pneumatyczne, hydrauliczne i pneumatyczno-hydrauliczne. Dzięki różnorodności dostępnych modeli możliwy jest precyzyjny dobór elementu systemu hamowania do swoich potrzeb.

Porównanie wydajności i zastosowania

Wybór pomiędzy hamulcami hydraulicznymi a pneumatycznymi zależy w dużej mierze od zastosowania i specyficznych wymagań pojazdu.

Zalety hamulców hydraulicznych

• Mogą generować większe siły w porównaniu do hamulców pneumatycznych, co oznacza wyższe momenty hamowania.
• Do uruchomienia nie jest potrzebna butla ze sprężonym powietrzem ani źródło sprężonego powietrza. Pompy główne i cylindry tandemowe pomagają w utrzymaniu odpowiedniego ciśnienia wewnątrz hydraulicznego przewodu hamulcowego.
• Zajmują mniej miejsca w porównaniu z kompletnym pneumatycznym układem hamulcowym.
• Zapewniają kontrolowane i płynniejsze hamowanie.
• Są prostsze i ogólnie łatwiejsze w utrzymaniu niż hamulce pneumatyczne. Wykorzystują płyn hamulcowy do przenoszenia siły z pedału na mechanizm hamulcowy, co zazwyczaj skutkuje mniejszą liczbą części i rzadszą konserwacją.
• Układy hydrauliczne mogą zapewnić krótszy czas reakcji, ponieważ płyn hamulcowy przenosi siłę bardziej bezpośrednio w porównaniu z ciśnieniem powietrza w pneumatycznych układach hamulcowych.
• Często zapewniają bardziej spójne działanie w różnych warunkach. Płyn hamulcowy jest mniej wrażliwy na zmiany temperatury niż ciśnienie powietrza, co może pomóc w utrzymaniu skuteczności hamowania.
• Są zazwyczaj łatwiejsze w montażu i regulacji, szczególnie w mniejszych pojazdach. Nie wymagają skomplikowanych systemów sprężarek powietrza ani zbiorników, co czyni je łatwiejszymi w konfiguracji.
• Są na ogół lżejsze niż pneumatyczne układy hamulcowe, co może być korzystne w zastosowaniach, w których problemem jest masa.
• Zapewniają płynniejsze i bardziej kontrolowane hamowanie. Siła hamowania jest przykładana równomiernie, co może zapewnić płynniejsze hamowanie i lepszą kontrolę nad pojazdem.

Zalety hamulców pneumatycznych

Hamulce pneumatyczne są często preferowane w przypadku większych pojazdów, takich jak ciężarówki i autobusy, ze względu na ich zdolność do przenoszenia większych obciążeń i wbudowane mechanizmy zabezpieczające przed awarią. Są korzystniejsze, jeśli długość przewodu hamulcowego i prędkość uruchamiania hamulców są ważniejsze.

Alternatywne rozwiązania: Hamulce najazdowe

Można również rozważyć przerobienie lub wykonanie nowego zaczepu dla mechanicznych hamulców najazdowych. Taki system działa bez żadnych siłowników itp., lecz działa tylko na przednią oś. Dużym plusem takich hamulców jest to, że nawet jak przyczepa odepnie się w czasie jazdy, to przyczepa zostaje automatycznie zahamowana.

tags: #naczepa #wywrotka #hamulce #pneumatyczne #i #hydrauliczne