Hamulec elektromagnetyczny

Większość produkowanych przyczep kempingowych wyposażona jest w hamulce najazdowe. Do ich uruchomienia wykorzystuje się przemieszczenie przesuwnej końcówki dyszla przy napieraniu przyczepy na samochód. Ruch ten jest przekazywany przez układ cięgien lub hydraulicznie na mechanizmy wykonawcze w kołach, na ogół zbliżone budową do samochodowych. System ten, aczkolwiek opanowany technologicznie i sprawdzony w eksploatacji, daleki jest od ideału. Podstawowa wadą jest wprowadzenie przesuwnego elementu dyszla, tzw. główki hamulca. Wykonanie tej części wymaga znacznej precyzji, co odbija się na jego cenie (główka firmy Al-Ko stosowana dotychczas w przyczepach niewiadowskich kosztuje 300 DM). Niezależnie od jakości wykonania jest to zespół w którym współpracują silnie obciążone pary cierne, toteż należy się liczyć z jego zużyciem i powstawaniem luzów. Są też wady użytkowe - utrudnione jest cofanie, a cały układ wymaga starannych przeglądów i konserwacji. Włoska firma Elnagh od kilkunastu już lat stosuje konsekwentnie w większości swoich przyczep hamulec elektromagnetyczny o oryginalnie rozwiązanym sterowaniu i całkowicie elektrycznym napędzie.

elektrohamulec_1

Rys. 1. Schemat elektryczny hamulca elektromagnetycznego

Schemat elektryczny tego hamulca przestawiono na rys. 1. Sygnałem do uruchomienia szczęk jest naciśnięcie pedału hamulca w samochodzie. Powoduje to doprowadzenie napięcia nie tylko do świateł "stop" przyczepy, ale i do regulatora siły hamowania. Przy łagodnym hamowaniu na poziomej drodze po włączeniu przekaźnika prąd płynie do elektromagnesów EM poprzez trzy szeregowo połączone oporniki. Spadek napięcia na nich powoduje, że w tych warunkach hamowanie jest łagodne. W układzie znajdują się jednak dodatkowo trzy włączniki bezwładnościowe. Każdy z nich składa się z rurki z umieszczoną w górnej części parą styków (rys. 2).

elektrohamulec_2

Rys. 2. Zasada działania bezwładnościowego regulatora siły hamowania

W rurce znajduje się ponadto kropla rtęci. Przy gwałtownym hamowaniu samochodu lub przy zjeżdżaniu ze spadku (gdy wymagana jest większa skuteczność hamulców zestawu) siła bezwładności unosi kroplę rtęci która zwiera styki łącząc w ten sposób obwód bocznikujący kolejno oporniki. Ponieważ każda z rurek jest zaklinowana pod innym kątem względem poziomu, to proces ten następuje stopniowo, w zależności od warunków jazdy. W krańcowym przypadku, gdy wszystkie styki są zwarte, hamulec osiąga maksymalną skuteczność.


elektrohamulec_3

Rys. 3. Działanie hamulca: 1 - elektromagnes, 2 - dźwignia, 3 - krzywka, 4 - szczęka hamulcowa, 5 - łącznik

Użytkownik ma przy tym możliwość dokonania regulacji dla dopasowania hamulców przyczepy do samochodu. Można dokonać tego przez zmianę kąta pochylenia całego regulatora umieszczonego na dyszlu przyczepy. Jeżeli zaś skuteczność hamulca w normalnych warunkach (tj. przy rozwartych stykach regulatora) zostanie uznana za niewłaściwą, to można zmienić jeden z oporów w szeregu na inny, dostarczany przez wytwórnię w komplecie. Niemniej interesująco jest rozwiązany układ wykonawczy hamulca. Ruch szczęk jest wymuszany przez elektromagnes (rys. 3 i 4). Po wzbudzeniu jest on przyciągany do tarczy wykonanej ze stali miękkiej magnetycznej. Tarcza, zamocowana do bębna hamulcowego, obraca się zgodnie z kierunkiem obrotu kół. Swój ruch przekazuje ona magnesowi, ten zaś dźwigni 2 (rys. 4), do której jest przymocowany. Dźwignia poprzez krzywkę 3 napiera na szczękę dociskając ją do bębna. Dzięki połączeniu łącznikiem 5 obie szczęki poruszają się jednocześnie. Łącznik ma zmienną długość, dzięki czemu można dokonywać regulacji hamulców. Widoczne jest (rys. 3), że działanie hamulca nie zależy od kierunku obrotu kół. W rezultacie otrzymano układ hamulcowy nie wymagający zastosowania ruchomych elementów dyszla.

elektrohamulec_4

Rys. 4. Części składowe hamulca: 1 - tarcza, 2 - elektromagnes, 3 - szczęka

Ma on przy tym szereg innych zalet, jak np.:

  1. praktycznie nie wymaga obsługi, nie ma w nim bowiem połączeń mechanicznych wymagających regulacji na skutek elastyczności cięgien ani zespołów hydraulicznych będących źródłem przecieków,
  2. działa przy poruszaniu się wstecz (z najmniejszą skutecznością, ale w tym przypadku nie ma to większego znaczenia), a nie wymaga blokady,
  3. działa bez zakłóceń zarówno na wzniesieniach, jak i spadkach,
  4. skuteczność działania odpowiada aktualnym wymaganiom dyktowanym przez otoczenie i warunki jazdy,
  5. skuteczność działania można dopasować do wymagań użytkownika,
  6. oba koła są jednakowo hamowane.

Jako wadę należy wymienić działanie tylko przy wciśniętym pedale hamulca, bowiem przez to hamulec przyczepy nie zmniejsza przekazywanych na samochód sił bezwładności wywołanych np. przez nierówną nawierzchnię. Nie jest możliwe wykorzystanie hamulca na postoju i w przypadkach awarii tj. po odłączeniu przyczepy od samochodu. Podkreślić natomiast trzeba, że pobór prądu przez hamulce nie przekracza 5 A, toteż układ nie wymaga wprowadzenia żadnych zmian w instalacji elektrycznej samochodu czy przyczepy.

Autor: mgr inż. Wojciech Karwas

button1