Så fungerar bromssystemet

Bromssystem med dubbla kretsar

De flesta moderna bilar har bromsar på alla fyra hjulen, som drivs av ett hydrauliskt system. Bromsarna kan vara skivtyp eller trumma typ.

De främre bromsarna spelar en större roll för att stoppa bilen än de bakre, eftersom bromsning kastar bilens vikt framåt på framhjulen.

Många bilar har därför skivbromsar, som i allmänhet är mer effektiva, fram och trumbromsar bak.

Skivbromssystem används på vissa dyra eller högpresterande bilar, och heltrumssystem på vissa äldre eller mindre bilar.

Bromshydraulik

En hydraulisk bromskrets har vätskefyllda huvud- och slavcylindrar anslutna med rör.

Master- och slavcylindrar

När du trycker på bromspedalen trycker den ned en kolv i huvudcylindern, vilket tvingar vätska längs röret.

Vätskan går till slavcylindrarna vid varje hjul och fyller dem, vilket tvingar ut kolvarna för att bromsa.

Vätsketrycket fördelar sig jämnt runt systemet.

Den kombinerade ytan för att trycka på alla slavkolvar är mycket större än den för kolven i huvudcylindern.

Följaktligen måste huvudkolven färdas flera tum för att flytta slavkolvarna den bråkdel av en tum som krävs för att bromsa.

Detta arrangemang tillåter stor kraft att utövas av bromsarna, på samma sätt som en långskaftad spak lätt kan lyfta ett tungt föremål en kort sträcka.

De flesta moderna bilar är utrustade med dubbla hydraulkretsar, med två huvudcylindrar i tandem, om en skulle misslyckas.

Ibland fungerar en krets de främre bromsarna och en bakbromsen; eller varje krets fungerar både frambromsar och en av de bakre bromsarna; eller en krets fungerar på alla fyra bromsarna och den andra bara de främre.

Vid kraftig inbromsning kan så mycket vikt lossna från bakhjulen att de låser sig, vilket kan orsaka en farlig sladd.

Av denna anledning är de bakre bromsarna medvetet mindre kraftfulla än de främre.

De flesta bilar har nu även en lastkänslig tryckbegränsningsventil. Den stängs när kraftig inbromsning höjer hydraultrycket till en nivå som kan få de bakre bromsarna att låsa sig och förhindrar ytterligare vätskerörelser till dem.

Avancerade bilar kan till och med ha komplexa antilåsningssystem som på olika sätt känner av hur bilen bromsar in och om några hjul låser sig.

Sådana system aktiverar och släpper bromsarna i snabb följd för att förhindra att de låser sig.

Servobromsar

Många bilar har också kraftassistans för att minska ansträngningen som krävs för att bromsa.

Vanligtvis är kraftkällan tryckskillnaden mellan partiellt vakuum i inloppsgrenröret och uteluften.

Servoenheten som ger assistansen har en röranslutning till inloppsgrenröret.

En direktverkande servo är monterad mellan bromspedalen och huvudcylindern. Bromspedalen trycker på en stång som i sin tur trycker på huvudcylinderkolven.

Men bromspedalen fungerar också på en uppsättning luftventiler, och det finns ett stort gummimembran kopplat till huvudcylinderkolven.

När bromsarna är avstängda utsätts båda sidor av membranet för vakuumet från grenröret.

Ett tryck på bromspedalen stänger ventilen som förbinder membranets baksida med grenröret och öppnar en ventil som släpper in luft utifrån.

Det högre trycket från ytterluften tvingar fram membranet för att trycka på huvudcylinderkolven och hjälper därigenom bromskraften.

Om pedalen sedan hålls nere och inte trycks ned längre släpper luftventilen inte in mer luft utifrån, så trycket på bromsarna förblir detsamma.

När pedalen släpps öppnas utrymmet bakom membranet igen till grenröret, så trycket sjunker och membranet faller tillbaka.

Om vakuumet misslyckas för att motorn stannar fungerar till exempel bromsarna fortfarande eftersom det finns en normal mekanisk länk mellan pedalen och huvudcylindern. Men mycket mer kraft måste utövas på bromspedalen för att ansätta dem.

Så fungerar bromsservot

Vissa bilar har en indirektverkande servo monterad i hydraulledningarna mellan huvudcylindern och bromsarna. En sådan enhet kan monteras var som helst i motorrummet istället för att behöva vara direkt framför pedalen.

Den förlitar sig också på grenrörsvakuum för att ge boosten. Ett tryck på bromspedalen orsakar att hydrauliskt tryck byggs upp från huvudcylindern, en ventil öppnas och som utlöser vakuumservot.

Skivbromsar

Skivbroms

En skivbroms har en skiva som svänger med hjulet. Skivan är grenslad av en bromsok, i vilken det finns små hydrauliska kolvar som drivs av tryck från huvudcylindern.

Kolvarna trycker på friktionskuddar som klämmer mot skivan från varje sida för att bromsa eller stoppa den. Kuddarna är formade för att täcka en bred del av skivan.

Det kan finnas mer än ett enda par kolvar, särskilt i tvåkretsbromsar.

Kolvarna rör sig bara en liten sträcka för att bromsa, och beläggen klarar knappt skivan när bromsarna släpps. De har inga returfjädrar.

Gummitätningsringar runt kolvarna är utformade för att låta kolvarna glida framåt gradvis när beläggen slits ner, så att det lilla gapet förblir konstant och bromsarna inte behöver justeras.

Många senare bilar har slitagesensorer inbäddade i dynorna. När kuddarna är nästan utslitna, exponeras och kortsluts ledningarna av metallskivan, vilket tänder en varningslampa på instrumentpanelen.

Trumbromsar

Trumbroms

En trumbroms har en ihålig trumma som svänger med hjulet. Dess öppna rygg är täckt av en stationär bakplatta på vilken det finns två böjda skor som bär friktionsfoder.

Skorna tvingas utåt av hydrauliskt tryck som flyttar kolvar i bromsens hjulcylindrar, så att beläggen pressas mot insidan av trumman för att bromsa eller stoppa den.

Varje bromsback har en pivot i ena änden och en kolv i den andra. En främre sko har kolven i framkanten i förhållande till den riktning i vilken trumman vrids.

Trummans rotation tenderar att dra den främre skon ordentligt mot den när den kommer i kontakt, vilket förbättrar bromseffekten.

Vissa trummor har dubbla ledande skor, var och en med sin egen hydrauliska cylinder; andra har en ledande och en släpsko - med pivoten framtill.

Denna design gör att de två skorna kan tvingas isär från varandra av en enda cylinder med en kolv i varje ände.

Det är enklare men mindre kraftfullt än det tvåledande skosystemet och är vanligtvis begränsad till bakbromsar.

I båda typerna drar returfjädrar skorna tillbaka en kort bit när bromsarna släpps.

Skoresan hålls så kort som möjligt av en justerare. Äldre system har manuella justeringar som behöver vridas då och då när friktionsfodren slits. Senare bromsar har automatisk justering med hjälp av en spärr.

Trumbromsar kan blekna om de ansätts upprepade gånger inom kort - de värms upp och förlorar sin effektivitet tills de svalnar igen. Skivor, med sin öppnare konstruktion, är mycket mindre benägna att blekna.

Handbromsen

Handbromsmekanismen

Förutom det hydrauliska bromssystemet har alla bilar en mekanisk handbroms som verkar på två hjul - vanligtvis de bakre.

Handbromsen ger begränsad bromsning om hydraulsystemet slutar fungera, men dess huvudsakliga syfte är som parkeringsbroms.

Handbromsspaken drar en vajer eller ett par vajer som är kopplade till bromsarna med en uppsättning mindre spakar, remskivor och guider vars detaljer varierar mycket från bil till bil.

En spärrhake på handbromsspaken håller bromsen på när den väl är ansatt. En tryckknapp kopplar ur spärrhaken och frigör spaken.

På trumbromsar trycker handbromssystemet bromsbeläggen mot trummorna.