Az első autók megjelenése óta a tervezők különféle eszközöket vezettek be a kerekek fékezésére. Kezdetben ezek a rendszerek meglehetősen egyszerűek voltak. A technológiai fejlődés eredményeként nőtt a személygépkocsi sebesség-paramétere. Ennek eredményeként fékrendszerek jelentek meg, különféle hajtóművekkel kiegészítve.
Dob típusú rendszer
Az első ilyen típusú fék a 20. század elején jelent meg. Az ilyen egységeknek a hőenergia hatékony eloszlatására való képessége gyorsan felhívta a vezető autógyártók figyelmét. A 20-as évek közepére a dobfékek váltak a különféle járművek komplett gyártásának fő lehetőségeivé.
Tervezési jellemzők
A típusú dobfékek összetétele a következő részeket tartalmazza:
- Fékdob.
- Súrlódású párnák.
- Támasztó párna rögzítő párna.
- Összekötő rugók.
- Cipőlemez.
- Teljesítmény henger.
- Rögzítőfék.
A párnákat a dobház belsejébe helyezzük meghatározott távolság. A pedál megnyomásakor a tolórudak a párnák felső szemeire hatnak. Az erő eltávolításakor a visszatérő rugók energiája biztosítja a párnák visszatérését eredeti helyzetükbe. A rögzítőféket kábelhajtással kell működtetni.
A fékdob és a párna közötti állandó hézag fenntartása érdekében a fékmechanizmusok tartalmazzák: kompenzációs mechanizmusok. Az ilyen egységek első verziói feltételezték, hogy az ilyen munkákat rendszeresen elvégzik. Aztán a tervezők képesek voltak hasonló mechanizmusokat létrehozni azzal a képességgel, hogy automatikusan beállítsák a paramétereket.A fékrendszer folyamatos fejlesztése lehetővé tette a kerékfékező mechanizmusok érzékelőkkel és vezetőkkel történő kiegészítését blokkolásgátló fékrendszer.
Az ilyen mechanizmusok modern változatai fékdobokkal vannak felszerelve továbbfejlesztett forma. Felületüket bordákkal kezdték kiegészíteni, a maximális hatékonysággal lehetővé téve a kerekek fékezéséből származó hőenergia eltávolítását.
Tárcsafékek
Az autók motor teljesítményének és sebességének jellemzői folyamatosan növekedtek. A dobfékberendezések ma már nem mindig képesek megbirkózni a megnövekedett terhelésekkel. Ezenkívül a megnövekedett hőmérsékleti mező a kerékcsapágyak meghibásodását okozta. A nagyobb teljesítményű hengerek gyártásának megkezdése után lehetővé vált tárcsa típusú fékberendezések létrehozása.
Rendszer tervezés és működés
A lemez típusú fékberendezések tartalmazzák az alábbi alkatrészeket és szerelvényeket:
- Féktárcsa.
- Féknyereg vezetőkkel.
- Teljesítmény henger.
- Fékbetétek.
- Pad kopásérzékelő.
- Védőhuzat.
A féktárcsák gyártásához különféle anyagokat használnak. Öntöttvas ötvözetekből készült lemezek széles körben elterjedtek. Ez az anyag kiváló hőelvezetést biztosít, azonban működés közben a korong felülete deformálódhat. Ezenkívül a hosszabb parkolás során a korong külső része környezeti korróziónak van kitéve. A rozsdamentes acélt sokkal ritkábban használják ilyen célokra..
Sport- és rekordkocsik működnek benne szélsőséges körülmények, ezért a rajtuk levő féktárcsák szénszálból vagy kerámiából készülhetnek. Ebben az esetben növelhető a fékberendezés üzemi hőmérséklete és hatékonysága..
A tárcsák üzemi hőmérsékletének csökkentése érdekében profilos furatokat és szellőzőcsöveket készítenek. A levegő beáramlását és kiürítését speciális aerodinamikai elemekkel hajtják végre. Ezenkívül a hőeloszlást megkönnyíti egy távtartó jelenléte az agy és a tárcsa között.Ezekben a fékekben a párnák kicsik és nagy megbízhatóság. A megfelelő elhelyezéshez öntöttvasból vagy alumíniumötvözetből készült féknyerget használnak. A féknyereg kialakítása lehetővé teszi egy fékberendezés létrehozását úszó tartóval vagy rögzített típusúval.
Rendszer-összehasonlítás
A dobfék mechanizmusok pozitív tulajdonságai:
- Olcsó gyártás.
- Megnövekedett működési erőforrás.
- Jobb védelem az idegen részecskékkel szemben a párnák munkafelületén.
- Bizonyított rögzítőfék kialakítás.
Ennek a rendszernek a hátrányai:
- Meleg hőmérséklet működés közben.
- Az egyes alkatrészek kiigazításának szükségessége.
- Egyenetlen fékpofa érintkező folt.
- Magas szerkezeti súly.
Annak ellenére, hogy a tárcsafékek széles körben elterjedtek a modern autókban, ezeknek az egységeknek vannak előnyei és hátrányai. A tárcsafékek fő előnyei:
- Nagyfékteljesítmény.
- Kiváló hőelvezetés.
- Kényelmes szolgáltatási műveletek.
- Kis méretek és szerkezeti súly.
A forma negatív szempontjai:
- Gyenge szennyezésvédelem.
- Csökkent a fékbetét élettartama.
- Korróziós károk a féktárcsa felületén.
- Kifinomult rögzítőfék-hajtás.
A modern autók sok modellje sikeresen kombinálja a dob- és tárcsafék fékszerkezetét a kialakításukban. Az első kerekeket gyakran tárcsafékekkel látják el, amelyek jobb fékezési teljesítményt nyújtanak. Ugyanakkor a gyártási költségek csökkentése és a tervezés egyszerűsítése érdekében a hátsó tengely dobfékekkel van felszerelve.
Ennek ellenére általános tendencia van az autók felszerelésére teljes tárcsafékek. Ezt a megközelítést az egyes alkatrészek árcsökkenése, a tervezési fejlesztések, valamint a forgalombiztonsági követelmények állandó szigorítása okozza.
