V dnešních autech najdete řadicí páku už jenom málokdy a páku od ruční brzdy snad už vůbec. Z aut se vytrácí radost z řízení a to, co uměli řidiči před dvaceti lety, ti dnešní ani netuší
Právě třeba taková ruční brzda. Dnešní auta ji samozřejmě mají také, ale už není „ruční“ ale elektronická. Neovládá se pákou na středovém tunelu, ale tlačítkem, většinou u voliče automatické převodovky. Přitom právě klasická ruční brzda umožňovala řidičům, kteří to s ní uměli, lépe ovládat auto například na zasněžené vozovce. Dnešní řidiči většinou ale vůbec netuší, jak by s ruční brzdou na sněhu jezdili a spoléhají se spíše na automatické systémy a asistenty. Jak vlastně taková ruční brzda funguje?
Takzvaná „ruční brzda“ je vlastně doplňkem běžné brzdové soustavy a dnes v podstatě funguje dvěma možnými způsoby. Tím klasickým je ovládání pákou, která přes táhla zatáhne za brzdové lano, které (u kotoučových brzd) přes speciální převod šnekovým mechanismem vysune pístek brzdového třmenu a přitiskne destičky ke kotouči. Po uvolnění lanka se destičky vrátí do původní polohy. U bubnové brzdy to funguje obdobně.
Moderním trendem je ovšem elektronické ovládání parkovací brzdy. Tady stiskem tlačítka (nebo jiným impulsem) dojde k tomu, že síla elektromotoru vysune pístek přes speciální malou převodovku, která mj. také obsahuje šnekový převod.
V návrhu brzdy pak hrají roli různé parametry vozu – jeho hmotnost, velikost kol nebo výkon motoru. Brzdu je vždy potřeba zkonstruovat tak, aby byla nejen funkční, ale také ekonomická. A důležitý je i akustický komfort. Pískající brzdy jsou pro posádku jedním z nejvíce nepříjemných rušivých prvků. „Nikdy se tomu nedovedeme zcela vyhnout. Provozních podmínek a situací, kterým může být brzda vystavena, je i vzhledem ke stavu brzdy a fázi životnosti v podstatě nekonečné množství. Ale snaha eliminovat nežádoucí zvuky je důležitou součástí naší práce,“ přibližuje vývojář ŠKODA Auto.
Právě na boji proti pískání se dá ukázat, jak komplexní záležitostí vývoj brzd je. Brzda navržená podle parametrů pro daný vůz vznikne nejprve jako prototyp. Testuje se pak na zkušebních stavech, které mohou odhalit určitý sklon k pískání. Dále se vše ověřuje v praxi, navzdory zažité představě totiž pískání brzdy nemusí způsobovat pouze dvojice destička – kotouč (případně buben – čelist).
„Pískání je jednoduše výsledek rozvibrování některého prvku na frekvenci, která dá vzniknout tomuto slyšitelnému zvuku. A takto se může od brzdy rozvibrovat třeba i některý z prvků zavěšení,“ vysvětluje Klofec. Inženýři pak vymýšlí konstrukční úpravy, které mají ony frekvence co nejvíce potlačit. Někdy podle nich zafunguje třeba změna u destiček, kde stačí přidat plíšek, který změní tuhost destičky a určité frekvence utlumí, jindy je potřeba změnit tvar odlitku držáku brzdy. Vždy jde o to, aby se daná frekvence utlumila ideálně tam, kde vzniká.
Na brzdách je podle něj pořád co vylepšovat. Legislativa například kromě materiálů klade důraz i na snižování emisí prachu z brzd, tedy v podstatě snížení jejich opotřebení. Díky pokroku ve vývoji materiálů lze neustále zvyšovat třeba odolnost brzd proti korozi, která je velkým nepřítelem správného a komfortního fungování brzd. „Absolutním řešením v tomto ohledu jsou keramické kotouče, ale to je pro masově vyráběné vozy cenově nedostupná technologie. A nedomnívám se, že se z ní může někdy v budoucnu stát běžná záležitost,“ vysvětluje Klofec, proč některá špičková technika asi nemá šanci časem „zlidovět“.
K hledání nových řešení inženýry nutí také nástup eMobility. „Elektromobily brzdí za běžných situací v drtivé většině pouze rekuperací. Jenže v krizových situacích musí zafungovat klasická brzda, přitom auto s bateriemi je těžší než běžný obdobný vůz. Požadavky na brzdy u elektromobilů tak jsou docela protichůdné,“ říká specialista na vývoj brzd.
Tato různorodost požadavků na brzdy vedla u elektromobilů koncernu Volkswagen, a tedy i elektrických vozů Škoda, k netradičnímu řešení: i poměrně těžká auta mají na zadní nápravě bubnové brzdy. Elektromobily mají totiž poháněnou zadní nápravu a tady se také odehrává rekuperace. Kotoučové brzdy, které jsou u všech aut na zadní nápravě vždy méně namáhané a odpovídajícím způsobem dimenzované, tak u elektromobilu (s rekuperací na zadní nápravě) vzadu přichází ke slovu skutečně málokdy. Hrozí tedy, že by zadní kotoučové brzdy u elektromobilů častěji podléhaly povrchové korozi – a proto se u elektromobilů využívají brzdy bubnové.
Bubnové brzdy jsou kompletně dílem mladoboleslavských inženýrů. Zodpovědnost za vývoj veškerých bubnových brzd v celém koncernu Volkswagen má ŠKODA Auto už od roku 2004. Bubnové brzdy navrhují do posledního šroubku: řeší velikosti jednotlivých prvků podle požadovaných parametrů budoucích vozů, napojení brzdy na podvozkové díly, napojení hydraulického okruhu, funkci ruční brzdy a mnoho dalších detailů. To vše tu navrhují od počátku až do konce, od prvních modelů v počítačových programech až po praktické testy.
Nouzová brzda
Elektronická „ruční brzda“ má i jednu speciální funkci, o které mnoho řidičů neví. Jejím zatažením (tlačítko je potřeba několik sekund držet) se aktivuje režim nouzového brzdění, který lze použít třeba při závadě brzdového systému nebo náhlé zdravotní indispozici řidiče. V krizové situaci může tedy tento režim aktivovat třeba i spolujezdec. Přidržením tlačítka dojde k aktivaci speciálního režimu systému ESP, který vytvoří v brzdovém okruhu tlak a vůz tak postupně zabrzdí a zastaví. Tlačítko v takový moment neovládá parkovací brzdu, ale slouží jako prostředek, který elektronice auta sdělí, že se děje něco nestandardního a je potřeba zastavit.
Ještě jedna technologie, kterou využívá celý koncern Volkswagen, má původ v Mladé Boleslavi. Je to systém aktivního chlazení brzdy. V tomto případě jde o chlazení předních kotoučových brzd, ke kterým doposud obvykle vzduch přiváděly speciální kanály v nárazníku. Jenže ty zvyšují odpor vzduchu, a mají tedy negativní dopad na spotřebu paliva. Vývojáři ŠKODA Auto však přišli s řešením využívajícím ventilátor chladiče motoru. V případě, že elektronika vyhodnotí, že je potřeba brzdy třeba při dlouhém sjezdu z kopce chladit intenzivněji než normálně, ventilátor sepne a speciálními cíleně umístěnými mřížkami v podběhu vozu, které aerodynamiku nenarušují, vede vzduch k brzdám. „Teplý vzduch z chladiče je pořád dost chladný na to, aby brzdy bez problémů uchladil,“ vysvětluje Klofec chytrý nápad.
