1. BRZDENIE VOZIDLA

Brzdenie je možné definovať ako úmyselné znižovanie rýchlosti vozidla. Prevádzkové brzdenie musí umožňovať účinné a rýchle zastavenie vozidla pri ním dosiahnuteľnej rýchlosti a  na všetkých svahoch, ktoré prichádzajú do úvahy pri prevádzke vozidla. Brzdného účinku sa najčastejšie dosahuje tak, že na kolesá automobilu pôsobí brzdný moment, ktorý vyvoláva medzi kolesami a vozovkou vodorovné reakcie smerujúce proti smeru ich pohybu.

Pri brzdení vozidla sa znižuje pohybová energia, ktorá sa mení na teplo. Že sa nejedná o malé množstvo energie dokazuje aj nasledovný výpočet.

Zoberme si dnes priemerne vážiace vozidlo o hmotnosti 1300 kg, ktoré potrebujeme zastaviť z rýchlosti 90 km/h (25 m/s). Pohybovú – kinetickú energiu takéhoto automobilu môžme vyjadriť zo vzťahu:

E=0,5 mv2=0,5 . 1300 . 252 = 406 250 J

Takže pri spomaľovaní až po úplné zastavenie (pri zanedbaní účinkov odporov vozidla pri jazde), sa premení vypočítané množstvo energie na teplo a unikne bez úžitku do okolitého prostredia. Len pre laické porovnanie, takéto množstvo energie spotrebujeme na dosiahnutie bodu varu takmer litra 20 °C vody.

Základné úlohy brzdovej sústavy:

• znížiť rýchlosť vozidla
• zastaviť vozidlo
• zabrániť nežiadúcemu zrýchleniu
• zabezpečiť stojace vozidlo proti pohybu

• PRIEBEH BRZDENIA

Obr. 1.1 – 1 Priebeh spomalenia, rýchlosti a dráhy pri brzdení vozidla

  

 

 

1.2  ČAS BRZDENIA 

Proces brzdenia je z časového hľadiska charakterizovaný rôznymi časovými úsekmi.

Reakčný čas (t_r) – čas od rozpoznania prekážky vodičom, do začiatku pôsobenia na ovládací prvok brzdy. Pozostáva z optickej, psychickej a svalovej reakcie vodiča. ( základný reakčný čas je približne 0,8 s, v extraviláne môže dosiahnuť až 1,0 s a pri daždi alebo tme až 2,0 s ).

Čas odozvy (technické oneskorenie bŕzd) (t_p) – je čas, ktorý uplynie od začiatku pôsobenia sily na ovládacie ústrojenstvo až po vznik brzdnej sily (zvýšenie brzdného tlaku v brzdovom potrubí).

Čas nábehu brzdenia (t_n) – je čas, ktorý uplynie od začiatku pôsobenia brzdnej sily do dosiahnutia maximálneho tlaku v potrubí. (pre bežný hydraulický systém 0,2 s, pre vzduchotlaké systémy 0,5 s – 0,7 s )

Čas brzdenia (t_b) – je čas, ktorý uplynie od začiatku pôsobenia sily na ovládacie ústrojenstvo do okamihu, kedy účinok brzdnej sily pominie. Keď vozidlo zastaví, tak okamih jeho zastavenia sa považuje za koniec času brzdenia.

Účinný čas brzdenia (t_u) – je čas, ktorý uplynie od začiatku spomaľovania vozidla v dôsledku brzdenia do momentu, kedy brzdná sila pominie . Keď vozidlo vplyvom brzdenia zastaví, tak okamih zastavenia sa považuje za koniec účinného času brzdenia.

1.3 BRZDNÁ DRÁHA

Brzdná dráha

• je vzdialenosť, ktorú prejde vozidlo počas brzdenia. Ide o vzdialenosť, ktorú prejde vozidlo od okamihu, kedy vodič začal pôsobiť na ovládacie zariadenie, do okamihu, kým vozidlo celkom zastaví.

Dráha k zastaveniu

• je vzdialenosť, ktorú prejde vozidlo od optického vnemu vodiča po zastavenie vozidla.

Predpísaná brzdná dráha  Medzinárodné predpisy ( predpis EHK č. 13 ) a tiež slovenský predpis ( vyhláška č. 116/1997 Z.z. ) stanovujú aj predpísané dráhy pre prevádzkové a núdzové brzdenie rôznych kategórií vozidiel.

Napríklad pre kategóriu M1 ( s odpojeným motorom ) je definovaná dĺžka brzdnej dráhy pri prevádzkovom brzdení nasledovným vzťahom:

 

s = 0,1 v₀ + (v₀ ² /150)

s   –  brzdná dráha [m]

v₀   – počiatočná rýchlosť  [km/h], z ktorej je vykonávané meranie účinku brzdenia ( pre kategóriu M1 v₀= 80 km/h ). Z toho plynie maximálna prípustná brzdná dráha pri prevádzkovom brzdení:

s = 0,1 . 80 +( 80² /150) = 50,7 m

1.4 SILY A MOMENTY

 

Ovládacia sila (F_c) – je sila, ktorou pôsobí vodič na ovládacie ústrojenstvo.

Prítlačná sila (F_s) – je celková sila, ktorá pri brzdení pôsobí na držiak obloženia s brzdovým obložením a v dôsledku vzniknutého trenia sa vytvára brzdná sila

Celková brzdná sila (F_f) – je súčet brzdných síl pôsobiacich na dotykových plochách všetkých kolies, ktoré vznikajú pôsobením brzdovej sústavy a ktorých smer je opačný vzhľadom na pohyb alebo pohybovú tendenciu vozidla

Brzdný moment – je výsledkom súčinu trecích síl v brzdách a vzdialenosti ich pôsobiska od osi otáčania sa kolesa.

Rozdelenie brzdnej sily – je hodnota brzdnej sily vyjadrená v percentách vztiahnutá na celkovú brzdnú silu F_f

 

Silové pôsobenie na vozidlo počas brzdenia

Obr. 1.4 –  1  Sily pôsobiace na vozidlo pri brzdení

V ťažisku vozidla pôsobí zotrvačná sila G_z = m.x, a na nápravách brzdné sily B_p a B_z. Ak zanedbáme valivý odpor, vztlakovú silu, odpor vzduchu a zotrvačné účinky rotujúcich telies, potom pre zaťaženie náprav dostávame z momentových podmienok rovnováhy nasledovné vzťahy:

Z_pl – G_z h – Gl_z = 0,     Z_zl + G_z h – Gl_p = 0

Dynamické zaťaženie prednej nápravy

Z_p = G( l_z/l + z h/l ) = Z_Pstat + G_z h/l      [N]

Dynamické zaťaženie zadnej nápravy

Z_z = G( l_p/l  – z h/l ) = Z_Zstat  – G_z h/l      [N]

Z uvedených vzťahov je zrejmé, že pri brzdení dochádza k  zvýšenému zaťaženiu prednej a odľahčeniu zadnej nápravy automobilu.

1.5 BRZDNÉ SPOMALENIE

 

Okamžité spomalenie (a) – je podiel zníženia rýchlosti za časovú jednotku [ a = dv/dt ].

Stredné spomalenie na dráhe pre zastavenie (a_ms) – z rýchlosti vozidla v₀ v okamihu t₀ vznikne stredné spomalenie vo vzdialenosti na zastavenie  [a_ms=v₀²/2s₀ ].

Úplné stredné spomalenie (a_mft) – hodnota tohto spomalenia zodpovedá strednej hodnote spomalenia v časovom intervale úplne skončeného spomalenia. Hodnota brzdného spomalenia závisí najmä na veľkosti súčiniteľa šmykového trenia.

Kinetická energia idúceho vozidla sa rovná práci vynaloženej pri brzdení vozidla. Teda        Ek = W_B.

Na výpočet dráhy plného brzdenia poprípade spomalenia môžeme použiť nasledovné vzorce:

 

                                                                s = 1/2.a.t2 = v2/2.a = v2/2.g.μ

                                                                              F = m.a = m.g.μ

                                                                                     a = g.μ

Zbrzdenie (Z) – je pomer medzi celkovou brzdnou silou F_f na nápravu alebo nápravy vozidla a pôsobiacimi statickými celkovými hmotnostnými silami G_v (hmotnosť vozidla). Zodpovedá pomeru brzdného spomalenia ku gravitačnému zrýchleniu g (9,81 m/s^-2).

1.6  STYK VOZIDLA S VOZOVKOU

 

Pneumatika je spojovacím článkom medzi vozidlom a vozovkou. Kolesá vozidiel prenášajú tiaž vozidla a nákladu, hnacie – brzdné momenty a bočné sily. Taktiež sú dôležitým prvkom v pružiacej sústave z hľadiska jazdného pohodlia a bezpečnosti jazdy. Rýchlosť a smer pohybu vozidla je primárne daná silami pôsobiacimi medzi pneumatikou a vozovkou. Horná hranica týchto síl je daná reálnym súčiniteľom šmykového trenia. Akonáhle pomer horizontálnej sily k normálovej sile kdekoľvek v styčnej ploche prekročí hranicu šmykového trenia, objaví sa lokálny sklz. Ak sa kĺzanie rozšíri po celej styčnej ploche pneumatiky s vozovkou, prestane sa koleso po povrchu odvaľovať a začne sa kĺzať, čím dochádza k úplnej strate účinnej kontroly nad pneumatikou. Inými slovami, kinetický model sa mení na statický (stojace koleso sa šmýka po stojacej ceste), vozidlo je v šmyku a nie je možné ho  ovládať. O trajektórii pohybu vozidla rozhodujú následne ďalšie silové vplyvy, napríklad zotrvačnosť, odstredivá sila alebo gravitačné zrýchlenie na naklonenej rovine. Vďaka týmto vplyvom teda hrozí reálne riziko havárie.

  

Trecia kružnica

Obr. 1.6 – 1  Silové pôsobenie v dotykovej ploche pneumatiky

Na obr. 1.6-1 je znázornený pôdorys pneumatiky a jej dotyková plocha s povrchom cesty je vyšrafovaná. V dotykovej ploche pôsobí pozdĺžna sila F_p a bočná vodiaca sila F_b. Vektorovým súčtom obidvoch síl dostávame výslednú silu R:

V prípade, že výslednica R je väčšia ako maximálna trecia sila F_t medzi pneumatikou a vozovkou v danom smere, dôjde k šmyku. Pri predpoklade, že pneumatika je schopná preniesť rovnakú treciu silu F_t vo všetkých smeroch, dostávame treciu kružnicu. Trecia kružnica vyjadruje graficky hranicu šmyku pneumatiky.

Môžu nastať tri prípady:

• R < F_t, nedochádza k šmyku kolesa
• R = F_t, koleso je práve na hranici šmyku
• R > F_t, dochádza k šmyku kolesa.

1.6.1 Súčiniteľ šmykového trenia  µ

Horizontálna zložka, pôsobiaca proti smeru pohybu vozidla – trecia sila Ft medzi pneumatikami a vozovkou sa rovná súčinu súčiniteľa šmykového trenia μ a kolmého – normálového zaťaženia pneumatiky na povrch vozovky G – tiaže vozidla. Pri jazde po rovnej vozovke platí vzťah: Ft= μ.G

Ak je vozovka sklonená pod určitým uhlom α, potom je potrebné zohľadniť kosínusovú zložku tiaže G a výsledný vzorec má podobu: Ft= μ.G.cos α

Dotykové plochy pneumatiky a vozovky nie sú ideálne rovné. Celková trecia sila sa skladá z dvoch zložiek – zo zložky adhézie a hysterézie: Ft=Fta+Fth

Adhézna zložka trecej sily vzniká vplyvom molekulových síl zo súčtu šmykových napätí, ktoré pôsobia na povrch dotykových plôch. Hysteréznu zložku trecej sily vyvoláva deformácia gumy pri jej pohybe po nerovnostiach povrchu. Pri tomto pohybe sa spotrebuje určitá energia, ktorá vyplýva z rozdielu medzi kompresnou a expanznou časťou deformácie. Inými slovami, ide o premenu jednej formy energie na inú. Z praktického hľadiska môžeme o jednotlivých zložkách trecej sily napísať nasledovné. Pre suchý povrch platí, že so zväčšovaním normálového tlaku (tiaže na pneumatiku) nad určitú úroveň kedy je súčiniteľ trenia medzi gumou a vozovkou najvyšší, spôsobuje klesanie celkového súčiniteľa šmykového trenia. Na mokrom povrchu, kde výrazne klesá súčiniteľ adhézie, nadobúda hysterézna zložka trenia na význame. Drážky dezénu pneumatiky určené na odvod vody zvyšujú normálový tlak zvyšnej časti dezénu, čím priaznivo vplývajú na zvýšenie celkového súčiniteľa šmykového trenia. Naopak na suchom povrchu je drážkovaný povrch nevýhodou, keďže zvýšenie normálového tlaku na zvyšnú časť dezénu znižuje celkový súčiniteľ trenia. Aj toto je dôvod, prečo hladké pneumatiky lepšie držia na suchej vozovke ako drážkované a naopak, na mokrej zase drážkované lepšie držia ako hladké.

Pri brzdení vozidla je potrebné poznať aj nasledovné informácie o súčiniteli šmykového trenia μ. Existujú totiž dva základné typy brzdenia auta. Brzdenie so šmykom – kinematické trenie a bez šmyku (ABS) – statické trenie. V prípade ak sú kolesá zablokované, pohybuje sa pneumatika vzhľadom k povrchu vozovky rovnakou rýchlosťou ako je rýchlosť auta. V prípade, že kolesá vozidla sú brzdené,

ale nie sú v šmyku, je bod dotyku pneumatiky a povrchu vozovky v každom momente pohybu v pokoji. Takže pri brzdení, ktoré neprebieha v šmyku, je brzdná sila rovná maximálnej hodnote sily statického trenia. Keďže koeficient kinematického trenia je vždy menší ako koeficient statického trenia, trecia sila je medzi kolesami v šmyku menšia ako v prípade brzdenia bez šmyku. Logicky sa teda brzdná dráha zväčšuje so zmenšovaním koeficientu trenia medzi pneumatikami a vozovkou. Najlepšie podmienky na brzdenie vykazuje betón alebo suchý hrubozrnný asfalt a kvalitná pneumatika, kedy sa hodnota koeficientu μ pohybuje okolo 0,8 – 0,9. Šmyk spôsobuje zmenu koeficientu trenia zo statického na kinematický, čím jeho hodnota klesne na 0,3 – 0,4. Výrazný vplyv na hodnotu koeficientu trenia majú poveternostné podmienky. Na mokrej ceste sa znižuje hodnota statického koeficientu trenia na 0,4 a menej a v prípade ľadu je aj pri brzdení bez šmyku koeficient trenia na úrovni okolo 0,1 a menej.

Z uvedených vzťahov vyplýva dôležitosť súčiniteľa šmykového trenia na veľkosť spomalenia a dĺžku brzdnej dráhy. Taktiež vyplýva, že spomalenie vozidla nezávisí od jeho hmotnosti, ale od koeficientu šmykového trenia. Tento fakt je dôležitý najmä v prípade, ak si myslíme, že čím väčší alebo naopak subtílnejší dopravný prostriedok, tým horšie brzdí. Teoreticky by teda malo byť jedno, či brzdí autobus, osobné auto alebo cyklista, všetci by mali brzdiť rovnakým zrýchlením. Samozrejme to platí len v prípade, ak majú rovnako kvalitné pneumatiky a rovnako výkonný brzdový systém. Dôležité je si tieto informácie pamätať najmä v prípade, ak idete za naoko väčšou dodávkou a spoliehate sa, že pri jej väčšej hmotnosti zabrzdíte skôr. Ak má táto dodávka podobné pneumatiky a podobne výkonnú brzdovú sústavu, zabrzdí takmer rovnako rýchlo ako vy a nič na tom nemení ani jej vyššia hmotnosť, keďže v prípade brzdenia dodávky pôsobí väčšia trecia sila vďaka jej väčšej hmotnosti. Pri brzdení je treba mať na pamäti najdôležitejší fakt a tým je, že brzdná dráha závisí kvadraticky od rýchlosti, pri ktorej brzdenie začína a nepriamo úmerne od koeficientu trenia medzi pneumatikami a vozovkou. Inými slovami, vďaka druhej mocnine rýchlosti zastaví vozidlo pri dvojnásobne väčšej rýchlosti na štvornásobne dlhšej dráhe.

 

Obmedzovače brzdného účinku zadnej nápravy

Obmedzovače brzdného účinku obmedzujú alebo zmenšujú brzdnú silu na zadnej náprave v závislosti od tzv. prepínacieho brzdného tlaku na zadnej náprave a tým zmenšujú prebrzdenie zadnej nápravy. Prepínací tlak môže byť pevne nastavený, alebo môže závisieť od statického zaťaženia zadnej nápravy.

 

1.7 MERANIE SPOMALENIA VOZIDIEL

 

Pri stacionárnej diagnostike bŕzd nie je možné dosiahnuť také podmienky, ktoré majú vplyv na režim brzdenia v bežných cestných prevádzkových podmienkach. Aj napriek tomu existujú však zásadné spoločné rysy a z nich sa jedná predovšetkým o overenie dostatočného brzdového účinku danej brzdovej sústavy, súmernosti brzdenia ľavých a pravých kolies vozidla a tiež, aby ovládacia sila pôsobiaca na ovládací orgán pritom neprekročila prípustnú hodnotu.  Z teórie brzdenia vyplýva, že intenzita brzdenia a teda aj brzdná dráha závisí od spomalenia vozidla, pričom zvlášť dôležitá je hodnota plného brzdného spomalenia. Z hľadiska bezpečnosti dopravy je žiadúce, aby technický stav bŕzd vozidla umožnil dosiahnuť požadovanú hodnotu plného brzdného spomalenia. Vzhľadom na vyššie uvedené skutočnosti sa uskutočňuje meranie spomalenia vozidla, pričom možno použiť dve metódy: priama metóda, nepriama metóda.

1.7.1 Priama metóda merania spomalenia

 

Priama metóda sa vyznačuje tým, že na meranie spomalenia sa používa prístroj tzv. decelerometer, ktorý umožňuje priamo odčítať hodnotu brzdného spomalenia. Funkciu decelerometra je vo väčšine prípadov odvodená z pohybu kyvadla, prípadne ortuťového alebo kvapalinového stĺpca. V každom prípade však princíp činnosti každého decelerometra je založený na zotrvačnosti hmoty. Vo väčšine prípadov súčasné decelerometre majú dvojstranné použitie, lebo umožňujú merať ako zrýchlenie, tak aj spomalenie. Už  v minulosti bol u nás známy decelerometer s typovým označením Norma – Stoptest, ktorý bol určený k priamemu meraniu brzdného spomalenia. Merací prístroj sa upevňoval na vnútornú stranu čelného skla vozidla pomocou pryžových prísaviek a zaznamenával hodnotu brzdného spomalenia. Potom na základe známych vzťahov z teórie brzdenia bolo možné výpočtom stanoviť teoretickú brzdnú dráhu vozidla.

Ďalším u nás pomerne známym a dlhšiu dobu používaným je decelerometer od firmy Siemens s typovým označením B 1S. Tento prístroj je tiež založený na princípe zotrvačnosti hmoty, v tomto prípade ortuťového stĺpca umiestneného v centrálnej trubici tvaru podkovy. Na oba konce centrálnej trubice sú napojené ďalšie dve trubice, ktoré sú naplnené farebnou ukazovacou kvapalinou. K trubiciam s ukazovacou kvapalinou sú pridružené dve stupnice, z ktorých jedna slúži na odčítanie hodnoty plného brzdného spomalenia v rozsahu 0 až 9 m.s^-2 a druhá k stanoveniu percentuálnej hodnoty zrýchlenia v rozsahu 0 až 50 %, pričom 100 % zodpovedá hodnote gravitačného zrýchlenia g = 9,81 m.s^-2. Pred vlastným meraním sa prístroj umiestni na podlahu vozidla tak, aby jeho os vedená vodorovne stabilizačnými opierkami bola kolmá na pozdĺžnu os automobilu. Ďalší priebeh skúšky je štandardný ako pri použití ostatných prístrojov.

Ďalšou skupinou popisovaných prístrojov sú decelerografy, ktoré počas merania graficky zaznamenávajú priebeh brzdného spomalenia. Najznámejšie sú prístroje od firmy CHURCHILL a decelograf s typovým označením Moto Meter. Základnou funkčnou časťou prístroja je hmota upevnená na pružine, pričom pohyb hmoty sa pri brzdení zvláštnym mechanizmom prenáša na zapisovacie zariadenie. Súčasťou prístroja je tzv. pedometer, ktorý pri meraní umožňuje merať silu pôsobiacu na ovládací orgán brzdy.

V súčasnosti sa používajú moderné meracie prístroje, kde sú namerané hodnoty dostupné v digitálnej forme alebo priamo na vstavanom displeji. Z najmodernejších prístrojov treba spomenúť dvoj a trojzložkové snímače zrýchlenia resp. spomalenia. Veľmi atraktívny je prístroj s typovým označením XL METER GAMMA, ktorý umožňuje merať zrýchlenie alebo spomalenie v dvoch navzájom na seba kolmých smeroch. Prístroj tak umožňuje merať nielen spomalenie či zrýchlenie vozidla ale aj vyhodnocovať jazdné vlastností vozidla v zákrute. Treba dodať, že takéto moderné meracie zariadenia sú finančne dosť náročné.

1.7.2  Nepriama metóda merania spomalenia

Nepriama metóda merania spomalenia je založená na meraní dráhy, času a prípadne aj rýchlosti vozidla. V minulosti často používaným zariadením bolo meracie koleso v praxi známe pod názvom tzv. piate koleso. Toto koleso sa najčastejšie upevňuje pomocou závesného zariadenia k zadnému nárazníku vozidla. Otáčky meracieho kolesa sa snímajú najčastejšie elektronicky a následne sú káblom prenášané do vlastného meracieho prístroja, ktorý je umiestnený vo vnútri vozidla. Merací prístroj meria dráhu, čas a prípadne silu pôsobiacu na ovládací mechanizmus brzdy. Najmodernejšie prístroje tohto typu zaznamenávali preklz aj blokovanie jednotlivých brzdených kolies vozidla. Na základe nameraných hodnôt sa výpočtom stanovilo brzdné spomalenie vozidla. Postupom času sa na meranie spomalenia vozidla začalo používať značkovacie zariadenie. Podstata tohto spôsobu merania je založená na vystreľovaní značiek na povrch vozovky a meraní času a vzdialenosti medzi značkami. Na starších typoch zariadení sa značky vystreľovali mechanicky alebo pneumaticky. Na najnovších typoch meracích zariadení sa to uskutočňuje elektrickým signálom. Samotné značkovacie zariadenie sa umiestňuje na vhodnú vonkajšiu časť karosérie vozidla, pričom ostatné časti zariadenia sú umiestnené vo vozidle. Pri meraní zariadenie odpáli prvú značku po dosiahnutí požadovanej rýchlosti vozidla. Po dotyku na brzdový pedál vysiela snímač signál pre odpálenie druhej značky. Po zastavení vozidla sa odmeria vzdialenosť medzi druhou značkou a konečnou polohou značkovacieho zariadenia. Potom na základe tejto vzdialenosti, ktorá udáva brzdnú dráhu a nameraného času sa výpočtom stanoví hodnota brzdného spomalenia.

1.8  MERANIE BRZDNÝCH SÍL A SÚMERNOSTI BRZDNÉHO ÚČINKU

 

Hodnoty brzdných síl majú rozhodujúci vplyv na brzdný účinok a vôbec hodnotu brzdného spomalenia a v konečnom dôsledku aj na dĺžku brzdnej dráhy. Z hľadiska smerovej ovládateľnosti vozidla pri brzdení a  bezpečnosti cestnej premávky okrem sumárnej hodnoty brzdných síl má zvláštny význam súmernosť brzdového účinku. Na meranie brzdných síl a súmernosti brzdového účinku sa používajú vo väčšine prípadov stacionárne meracie zariadenia, ktoré možno rozdeliť do troch skupín:

• stacionárne silové dynamometre
• valcové skúšobne bŕzd (VSB)
• valcové zotrvačníkové dynamometre

1.8.1  Stacionárne silové dynamometre

Vyznačujú sa nízkou skúšobnou rýchlosťou, ktorá je veľmi blízka nule. Všeobecne sa nazývajú frenometre a z historického hľadiska patria medzi najstaršie stacionárne skúšobné zariadenia bŕzd motorových vozidiel. Najznámejší je frenometer francúzskej firmy Técalemit. Pri meraní brzdných síl týmto zariadením nabehne vozidlo jednotlivými kolesami na samostatné plošiny pričom každé koleso má svoju plošinu. Pri meraní je vozidlo ťahané lanom pri zabrzdených kolesách a súčasne sa meria odpor jednotlivých plošín proti pohybu. Plošiny vykonávajú elementárny pohyb po zakrivených plochách. Základným nedostatkom tohto meracieho systému je skutočnosť, že pri meraní nie je známy priebeh a veľkosť brzdných síl po celom obvode kolesa, lebo dĺžka plošín a ich posuv sú menšie ako obvod kolesa.

1.8.2  Valcové skúšobne bŕzd (VSB)

Základnou súčasťou valcovej skúšobne bŕzd sú dva páry hnacích valcov uložených v základovej konštrukcii, ktorá je zabudovaná pod úrovňou podlahy. Na tieto páry valcov nabehne vozidlo postupne kolesami každej nápravy. Hladké oceľové valce nie sú vhodné pre meranie brzdných síl preto sa povrch valcov rôzne upravuje za účelom zvýšenia súčiniteľa priľnavosti. V minulosti sa povrch valcov upravoval najčastejšie ryhovaním, avšak v súčasnosti sa používajú nové materiály a rôzne kompozície zo živíc, ktoré umožňujú dosiahnuť vysoké hodnoty súčiniteľa priľnavosti. Hnacie valce, predný a zadný sa otáčajú proti zmyslu otáčania kolesa a sú navzájom prepojené valčekovou reťazou. Pohon každého páru valcov zabezpečuje samostatný elektromotor cez redukčnú prevodovku. Priemer hnacích valcov sa pohybuje v rozsahu 150 až 300 mm. Podľa doterajších skúseností horná hranica obvodovej rýchlosti valcov je obmedzená hodnotou 5 km.h^-1. Súčasne konštrukcie valcových skúšobní bŕzd takmer výlučne používajú elektrické snímače brzdnej sily. V podstate sa jedná o meranie krútiaceho momentu potrebného na pohon valcov. Čo sa často realizuje meraním reakčného momentu pôsobiaceho na skriňu prevodovky. Týmto spôsobom odpadá snímač krútiaceho momentu a tiež rotačný prenos elektrického signálu. Aby sa obmedzilo nebezpečenstvo vyhodenia vozidla z valcov pri prudšom zabrzdení často sa používa asymetrické uloženie valcov. V tomto prípade sú zadné hnacie valce umiestnené o niečo vyššie ako predné, pričom ich osi ležia v odklonenej rovine. Poloha valcov teda záleží na použití symetrického alebo asymetrického spôsobu uloženia.

1.8.3  Valcové zotrvačníkové dynamometre

 

Konštrukcia valcových zotrvačníkových dynamometrov so známym hmotným momentom zotrvačnosti je do určitej miery odlišná od štandardných valcových skúšobní bŕzd. V tomto prípade sa energia akumulovaná v zotrvačníku využíva na pohon hnacích valcov. Takže pred vlastným meraním je zotrvačník roztočený elektromotorom na požadované otáčky. Stanovenie brzdných síl sa uskutočňuje pomerne zložitým výpočtom, preto použitie týchto dynamometrov nie je v praxi, rozšírené a skôr sa používajú vo výskumnej činnosti. Avšak na druhej strane na týchto dynamometroch možno do určitej miery simulovať rovnomerne spomalený pohyb vozidla pri brzdení, čo možno považovať za výhodu.

 

 

 

2. BRZDOVÉ SYSTÉMY MOTOROVÝCH VOZIDIEL

 

V súčasnosti sa v motorových vozidlách využívajú dva základné brzdové systémy:

• konvenčné brzdové systémy
• elektronické brzdové systémy

Konvenčné brzdové systémy

Brzdný účinok v konvenčných brzdových systémoch sa dosahuje zásadne silou vodiča na  ovládací člen  brzdy. Touto silou sa v hlavnom brzdovom valci vytvára hydraulický tlak, ktorý sa brzdovou kvapalinou prenáša na brzdy kolies.

Vo väčšine osobných a ľahkých úžitkových motorových vozidlách sa hydraulický tlak, ktorý prenáša brzdová kvapalina zvyšuje pomocou posilňovača bŕzd.

Elektronické brzdové systémy

Principiálne sa brzdný účinok v elektronických brzdových systémoch dosahuje rovnako ako v konvenčných brzdových systémoch, ale rôznymi elektronickými a hydraulickými komponentmi a doplnkami sa dosahuje „inteligentné“ brzdenie, ktoré výrazne zvyšuje bezpečnosť jazdy.

 

Antiblokovací systém  ABS

Elektronický brzdový systém ABS reguluje brzdný účinok tak, že počas kritického brzdenia, sprevádzaného stratou priľnavosti pneumatík k vozovke, sa nezablokujú kolesá. Vozidlo zostáva aj počas prudkého brzdenia ovládateľné. Túto vlastnosť zabezpečujú elektromagnetické ventily v hydraulickej jednotke prerušovaným obmedzením brzdného tlaku v tom brzdovom valčeku kolesa, ktoré je náchylné na zablokovanie.

 

Elektrohydraulická brzda SBC

Novú generáciu brzdových sústav zastupuje tzv. elektrohydraulická brzda SBC (Sensotronic Brake Control). V tejto sústave sa neprenáša sila vodiča do hlavného brzdového valca. Polohu pedálu brzdy elektronicky snímajú špeciálne (reduntantné) snímače, ktorých signály sa vyhodnocujú v riadiacej jednotke. Samotné brzdenie sa vyvodzuje rastúcim hydraulickým tlakom brzdovej kvapaliny, ktorý sa prenáša do bŕzd. Tento hydraulický tlak reguluje prostredníctvom elektromagnetických ventilov hydraulická jednotka.

 

Elektromechanická brzda EMB

– je založená na elektromechanickom princípe. Brzdný účinok sa prenáša čisto    elektronicky – brzdenie zabezpečujú elektromotory, ktoré pritláčajú brzdové platničky k brzdovým kotúčom.

Doplnkové elektronické funkcie

Brzdový asistent BA – v prípade kritického brzdenia podporuje účinnosť brzdenia. V závislosti na rýchlosti, ktorou vodič stlačí pedál brzdy, zistí snahu vodiča o rýchle brzdenie a nezávisle na stlačení pedálu brzdy podstatne rýchlejšie zvyšuje tlak brzdovej kvapaliny až po hranicu aktivácie ABS. Podpora intenzity brzdenia trvá po celý čas, kým vodič tlačí na pedál brzdy. Pri opätovnom stlačení pedálu sa táto podpora zruší a tlak v brzdách sa upraví na hodnotu, ktorá zodpovedá stlačeniu pedálu brzdy. Funkciou brzdového asistenta sa podstatne skráti brzdná dráha vozidla v prípade potreby akútneho brzdenia.

Systém EBV (elektronické rozdeľovanie brzdnej sily) – táto funkcia je zahrnutá v systéme ABS – prostredníctvom elektromagnetických ventilov sa regulujú brzdné sily na jednotlivých kolesách. Okrem zadných kolies sa vyhodnocuje aj brzdenie jednotlivých kolies v pozdĺžnej osi vozidla v prípade, ak jedna pozdĺžna časť vozidla prechádza povrchom s odlišnou adhéziou. Táto regulácia trvá, pokiaľ sa neaktivuje ABS.

 

 

Elektronické systémy regulácie dynamiky jazdy

 

Systém ASR (protipreklzová regulácia) – pri zrýchľovaní vozidla, v situácii keď by mohlo dôjsť ku strate priľnavosti pneumatík k vozovke, zabraňuje prekĺzavaniu hnacích kolies. Ide o zariadenie, ktoré zasahuje do riadenia motora prípadne brzdovej sústavy v okamihu, keď je hnacie koleso náchylné na prekĺzavanie. Medzi iným systém spracováva informácie zo snímačov regulácie kolies ABS.

 

Systém ESP (elektronické riadenie stability) – v rámci fyzikálnych zákonitostí zabraňuje aj šmyku vozidla. Hydraulická jednotka vyhodnocuje údaje zo sústavy snímačov (snímača otáčok ABS, systém snímania uhlu natočenia volantu, či snímača odstredivej sily, atď) a zasahuje do brzdovej sústavy – konkrétneho kolesa za účelom stabilizácie vozidla v zákrute.

 

Systém EDS (elektronická uzávierka diferenciálu) – umožňuje rozjazd a jazdu po ceste s rôznorodým povrchom tak, že spomaľuje koleso, ktoré stráca priľnavosť k povrchu (pretáča sa) a cez diferenciál prenáša viac krútiaceho momentu na koleso s vyššou priľnavosťou – adhéziou.

 

2.1  ROZDELENIE BRZDOVÝCH SÚSTAV

 

Základom pre rozdelenie brzdových sústav automobilov je:

 

• konštrukčné vyhotovenie častí brzdovej sústavy
• spôsob činnosti

 

Konštrukčné vyhotovenie

Konštrukčné vyhotovenie časti brzdovej sústavy závisí od ich funkcie a podľa toho sa rozdeľujú na:

 

• prevádzkovú brzdu
• núdzovú brzdu
• parkovaciu brzdu
• spomaľovaciu (odľahčovaciu) brzdu – retardér
• samočinnú brzda

Prevádzková brzda

Účelom prevádzkovej brzdy je znížiť rýchlosť vozidla, udržiavať jeho rýchlosť pri jazde zo strmého svahu a účinne, spoľahlivo a rýchlo zastaviť idúce vozidlo, a to pri akejkoľvek jeho rýchlosti a hmotnosti a za akýchkoľvek klimatických podmienok.

Brzdný účinok sa dosahuje prostredníctvom stláčania pedálu brzdy vodičom. Prevádzková brzda pôsobí na všetky kolesá vozidla a má samostatné ovládacie ústrojenstvo.

 

Núdzová brzda

Účelom núdzovej brzdy je v prípade zlyhania prevádzkovej brzdy prevziať aspoň v obmedzenej miere jej funkciu, pričom musí umožňovať plynulý účinok.

Núdzová brzda nepotrebuje ďalšiu nezávislú brzdovú sústavu s osobitným ovládacím ústrojenstvom. Jej funkciu môže plniť niektorý z fungujúcich okruhov dvoj – okruhovej  brzdovej sústavy alebo parkovacia brzda s odstupňovaným brzdným účinkom.

 

Parkovacia brzda

Účelom parkovacej brzdy je zabezpečiť stojace vozidlo v pokojovom stave a to aj pri státí na svahu a v neprítomnosti vodiča.

Parkovaciu brzdu ovláda vodič spravidla ručnou pákou umiestnenou obvykle vedľa sedadla vodiča. V niektorých vozidlách sa parkovacia brzda ovláda nožným pedálom.

Parkovacia brzda má odstupňovaný účinok, pôsobí na kolesá jednej z náprav a má samostatné ovládacie a prenosové ústrojenstvo.

 

Spomaľovacia brzda

Hydrodynamické alebo elektrodynamické retardéry sú montované prídavné brzdy pre termické odľahčenie kolesových bŕzd pri trvalom brzdení. Sú integrované do prevodovky na strane pohonu a aj na výstupnej strane alebo ako konštrukčný celok medzi pohonom prevodovky a poháňacou nápravou.

Samočinná brzda

Brzda, ktorá samočinne zabrzdí prípojné vozidlo, keby sa z nejakého dôvodu počas jazdy odpojilo od ťažného vozidla.

Spôsob činnosti

Princíp činnosti brzdovej sústavy závisí od toho, či sú brzdy ovládané úplne, čiastočne alebo bez použitia sily vodiča a podľa toho sa rozdeľujú na:

 

• priamočinné brzdové sústavy
• brzdové sústavy s posilňovačom
• nepriamočinné brzdové sústavy

Priamočinná brzdová sústava

V priamočinnej brzdovej sústave sa na  vyvolanie brzdového účinku využíva svalová sila, ktorou vodič pôsobí na pedál brzdy. Svalová sila sa na brzdy kolies prenáša buď mechanicky, alebo hydraulicky. Zdrojom energie, ktorá vyvolá konečný brzdný účinok je len sila vodiča.

Brzdová sústava s posilňovačom

V brzdovej sústave s posilňovačom sa na vyvolanie brzdného účinku využíva sila, ktorou vodič pôsobí na pedál brzdy znásobená pomocou podtlaku (pneumaticky) alebo hydraulicky v posilňovači bŕzd. Prenos brzdnej sily na brzdy kolies je hydraulický prostredníctvom brzdovej kvapaliny. Systém znižuje veľkosť sily, ktorou treba pôsobiť na pedál brzdy.

Brzdová sústava s posilňovačom sa používa spravidla v osobných a ľahkých úžitkových vozidlách.

Nepriamočinná brzdová sústava

V nepriamočinnej brzdovej sústave sa na vyvolanie brzdného účinku využíva cudzí zdroj energie a prevádzková brzda je ovládaná nepriamo.

Zariadenie pracuje na princípe prenosu tlaku brzdovou kvapalinou. V tlakovom zásobníku sa pomocou plynu udržiava pod tlakom brzdová kvapalina. Pružná membrána alebo piest s gumovým tesnením oddeľujú od seba plyn a kvapalinu a hydraulické čerpadlo vytvára tlak kvapaliny, ktorý sa v tlakovom zásobníku stále udržiava v rovnováhe s tlakom plynu. Po dosiahnutí najvyššieho tlaku regulátor prepína hydraulické čerpadlo na voľnobeh.

Nepriamočinná brzdová sústava sa bežne používa v úžitkových motorových vozidlách a zriedkavo vo veľkých osobných automobiloch s integrovaným použitím ABS. Ide o nájazdovú brzdovú sústavu a gravitačnú brzdovú sústavu.

 

Vzduchová brzdová sústava

Tento typ brzdovej sústavy sa využíva najmä v nákladných motorových vozidlách, kde v súčasnosti legislatíva požaduje aj systém ABS a pomocnú brzdu.

Táto sústava sa bežne používa pri ťažších vozidlách kategórie N2 a pri väčšine vozidiel kategórie N3. Dolnou hranicou použitia je celková hmotnosť vozidla 7t, v prípade, že ide o najľahšie vozidlo z vyrábanej rady. Pri ľahších vozidlách sa vzduchová sústava nepoužíva, nakoľko celá inštalácia a predovšetkým brzdové valce spolu s ich prevodom sú pri štandardnom tlaku vzduchu 0,8 MPa tak rozmerné, že je ich umiestnenie vo vozidle veľmi problematické.

 

Rozdelenie brzdových systémov podľa vzniku brzdového momentu:

• trecie brzdy
• hydrodynamické
• elektrické

 

Trecie brzdy

V cestných motorových vozidlách už niekoľko desaťročí nachádzajú uplatnenie práve trecie brzdy. Trecie brzdy premieňajú pohybovú energiu  na teplo, ktoré je odvádzané do okolia. Brzdový moment vzniká trením medzi pevnou časťou (napr. brzdová doštička kotúčovej brzdy) a otáčajúcou sa časťou (napr. brzdový kotúč). Brzda sa umiestňuje najčastejšie priamo v kolese a otáčajúca sa časť brzdy je spojená s nábojom kolesa. Pri hnacej náprave sa niekedy umiestňuje brzda na skriňu rozvodovky kvôli zníženiu hmotnosti neodpružených častí. V dnešnej dobe sa pri motorových vozidlách vyskytujú iba dva typy trecích bŕzd – kotúčové a bubnové.

 

2.1.1 Jednookruhový a dvojokruhový brzdový systém

 

V dnešnej dobe sa jednookruhový systém už nepoužíva. Používa sa výhradne dvoj alebo viac okruhový brzdový systém, čím sa výrazne eliminuje riziko úplného zlyhania brzdného účinku v prípade poruchy jedného brzdového okruhu. Dvojokruhové brzdné systémy možno potom rozdeliť podľa zapojenia okruhov na:

 

• bežné (jeden okruh predné, druhý zadné brzdy),
• bežné zdvojené (jeden okruh predné a zadné, druhý len predné),
• diagonálne (napr. zo strany na stranu ľavé predné a pravé zadné a pravé predné a ľavé zadné koleso).

 

     Obr. 2.1.1 – 1 Dvojokruhový brzdový systém

 

Brzdová kvapalina

 

 

Obr. 2.1.1 – 2 Vyrovnávacia nádržka brzdovej kvapaliny

 

Je základným prvkom pre prenos sily medzi hlavným brzdovým valcom a brzdovými valcami (piestikmi) na kolesách. Nachádza sa v hydraulickom brzdovom obvode, pričom je veľmi dôležité aby bola chemicky neutrálna, nepôsobila korozívne na kovové časti brzdového systému a chemicky agresívne na gumové tesnenia. Väčšina brzdových kvapalín je vyrobená na báze alkoholových zlúčenín. Najčastejšie je to glykol a glykoléterové zmesi so špeciálnymi prísadami. Ich nevýhodou je, že absorbujú vzdušnú vlhkosť, sú toxické a taktiež pri kontakte s lakovaným povrchom môže dôjsť k jeho poškodeniu. Pohlcovanie vody a následné zníženie bodu varu je hlavný dôvod, prečo je životnosť kvapaliny obmedzená, najčastejšie na 2 až 4 roky. Podľa výrobcu je potom nutné ju kompletne vymeniť. Absorbovaná vlhkosť má totiž nežiaduci vplyv na vlastnosti kvapaliny, pretože sa v nej môžu vytvoriť bublinky vodných pár, a to už pri pomerne nízkej teplote sa môže prejaviť výrazným znížením účinku bŕzd. Brzdová kvapalina, ktorá obsahuje len 3,5% vody, má bod varu výrazne znížený na cca 140 °C až 160 °C.Požiadavky na brzdovú kvapalinu sú podrobne stanovené v amerických predpisoch DOT 3, DOT 4 a DOT 5:

 

• Minimálna stlačiteľnosť.
• Vysoký bod varu (napr. 260 °C).
• Fyzikálna stálosť pri vysokej teplote a nízky bod tuhnutia (-60 °C).
• Dlhá životnosť.
• Minimálna a konštantná viskozita.
• Miešateľnosť s ostatnými brzdovými kvapalinami.

 

Brzdové platničky a brzdové čeľuste

Brzdové platničky a čeľuste sú časti brzdového systému, pomocou ktorých sa vytvára tlak na brzdový kotúč (bubon), čo následne vedie k zabrzdeniu vozidla. Jedná sa o dve vzájomne spojené časti kovu a trecieho materiálu. Pri kotúčových brzdách je to podporná kovová platnička a prilepený trecí segment, pri bubnových brzdách je trecí segment prinitovaný alebo nalepený na kovové čeľuste.

Na trecie segmenty sú kladené nasledujúce požiadavky:

 

• Vysoká životnosť.
• Veľká tepelná a mechanická pevnosť.
• Stály súčiniteľ trenia aj pri vysokých teplotách, minimalizácia slabnúceho účinku bŕzd – fadingu pri opakovanom a dlhotrvajúcom brzdení.
• Minimálna citlivosť voči vode a nečistotám
• Odolnosť proti vytváraniu sklovitej povrchovej vrstvičky pri vysokom tepelnom zaťažení.

 

Na výrobu trecích segmentov sa najčastejšie používajú minerálne, kovové alebo keramické organické materiály v práškovom alebo vláknitom vyhotovení, ktoré sú viazané organickými spojivami (syntetické živice, kaučuk – bubnové) alebo (sklenené, kovové alebo uhlíkové vlákna – kotúčové brzdy). Pri brzdení sa môže v kritických situáciách dosiahnuť teplota až 700 °C pri osobných autách, Formula 1 môže pri brzdení dosiahnuť teplotu až 1 200 °C. Brzdové segmenty osobných vozidiel disponujú súčiniteľom trenia väčším ako 0,4 a sú odolné do teploty približne 800 °C. Životnosť brzdových (trecích) segmentov závisí od typu vozidla, od jeho používania a od kvality povrchu vozoviek, po ktorých sa pohybuje. Počas brzdenia sa zvyšuje záťaž na prednej osi, pričom na zadnej osi sa znižuje. Logicky tým dochádza k väčšiemu opotrebovaniu predných brzdových platničiek a kotúčov než zadných.

 

2.1.2 Bubnová brzda

 

Oproti kotúčovým brzdám sú vo výraznej početnej menšine a pomaly miznú už aj so segmentu malých vozidiel. Pri osobných vozidlách sa používajú trecie bubnové brzdy s vnútornými bubnovými čeľusťami.

Výhody a nevýhody bubnových bŕzd:

 

• Takmer celá brzda je umiestnená vo vnútri bubna a je chránená proti nečistotám.
• Veľmi jednoduché prispôsobenie pre funkciu parkovacej brzdy.
• Pomerne veľká životnosť brzdového obloženia.
• Oproti kotúčovej brzde vzhľadom na veľkosť menšia výkonnosť.
• Pokiaľ sú vystavené dlhodobému zahrievaniu, napr. vplyvom dlhodobého brzdenia, nastáva pokles brzdného účinku tzv. fading.
• Pokiaľ zahriatie presiahne určitú úroveň, môže dôjsť až k deformácii brzdového bubna.

 

Konštrukcia a princíp fungovania bubnovej brzdy

 

 

 

 

Obr. 2.1.2 – 1  Konštrukcia bubnovej brzdy

 

 

Brzdový bubon (2) je pomocou skrutiek pevne pripevnený ku kolesu vozidla a spolu sa otáčajú. Brzdové čeluste spolu s ostatnými časťami vytvárajúcimi prítlačnú silu sú prichytené  na štíte brzdy (1). Štít je pevne pripevnený k náprave vozidla a neotáča sa. Brzdové čeľuste (3) sú pritláčané rozperným ústrojenstvom na vnútornú plochu brzdového bubna a vzniknuté trenie vytvára potrebnú brzdnú silu. Požadovaná prítlačná (rozperná) sila môže byť vytvorená pomocou hydraulického brzdového valčeka (5) pre prevádzkovú brzdu alebo mechanicky rozpernú páku (6) pre parkovaciu brzdu. Aby nebol neúčinný zdvih pedála príliš veľký, je potreba vymedziť vôľu medzi čeľusťami a bubnom. U staršieho prevedenia sa vôľa určovala excentrickou skrutkou. Toto veľmi nepohodlné riešenie bolo postupne nahradené tzv. samostavom, teda zariadením, ktoré automaticky vymedzuje vôľu medzi čeľusťami a bubnom. Samostav funguje na princípe obmedzenej zvratnosti čeľuste.

Brzdový bubon je najčastejšie vyrobený zo šedej alebo temperovanej liatiny, zriedkavejšie sa používa oceľoliatina alebo zliatiny ľahkých kovov. Trecie plochy sa upravujú jemným sústružením, prípadne brúsením. Brzdový bubon musí mať vysokú odolnosť proti oteru, stálosť tvaru, rozmerov a dobrú tepelnú vodivosť materiálu.

 

2.1.3 Kotúčová brzda

 

Výhody a nevýhody kotúčových bŕzd:

 

• Z konštrukčného hľadiska sú jednoduchšie, presnejšie, výkonnejšie a spoľahlivejšie.
• Pri dlhodobom brzdení dochádza iba k veľmi malej zmene súčiniteľu trenia.
• Vplyvom odstredivých síl vzniká samočistiaci účinok od prachových častí a nečistôt.
• Napriek rýchlejšiemu opotrebeniu trecích segmentov je výmena pomerne jednoduchá.
• Kvôli priamemu a teda blízkemu pôsobeniu piestikov na trecie segmenty, vzniká riziko vytvárania parných bublín v brzdovej kvapaline z dôvodu nadmerného prestupu tepla.
• Oproti bubnovej brzde je zložitejšia konštrukcia pre súčasnú funkciu prevádzkovej aj parkovacej brzdy.

 

Konštrukcia a princíp fungovania kotúčových bŕzd

Prvé kotúčové brzdy boli s tzv. pevným strmeňom – dvojpiestikové, ktoré sa neskôr zjednodušili na prevedenie s jedným piestom – tzv. plávajúcim strmeňom.

 

 

Obr. 2.1.3 – Kotúčová brzda

 

V prípade kotúčovej brzdy s pevným strmeňom sú na oboch stranách strmeňa (4) umiestnené valčeky, v ktorých sa pohybujú piesty (2). Pri brzdení pritláčajú piestikmi brzdové platničky (1) z oboch strán na brzdový kotúč (3), pričom teleso strmeňa je nepohyblivé. V prípade kotúčových bŕzd s plávajúcim strmeňom je strmeň (4) umiestnený posuvne v pevnom držiaku (5). Piestik (2) tlačí brzdovú platničku (1) ku brzdovému kotúču a na druhej strane reakčná sila posúva strmeň (4), ktorý pritlačí druhú brzdovú platničku na kotúč na opačnej strane.

V prípade náročnejších podmienok využívania automobilov (športové), sa používajú dvoj alebo štvor piestikové prevedenia kotúčových bŕzd.

Brzdový kotúč býva najčastejšie vyrobený z temperovanej liatiny alebo oceľoliatiny, ktorá obsahuje legujúce prvky z dôvodu odolnosti pred vysokým tepelným a mechanickým namáhaním a vo väčšine prípadov má tvar taniera. Kotúč môže byť jednoduchej konštrukcie alebo dutej konštrukcie – kotúče s vnútorným chladením prúdiacim vzduchom. Pri tomto type kotúču vzniká tzv. ventilačný efekt, ktorý je spôsobený radiálne usporiadanými vzduchovými kanálmi v brzdovom kotúči. Pri športovo zameraných vozidlách sa môžeme stretnúť aj s kotúčmi, ktoré majú ešte vyvŕtané kruhové otvory pre dosiahnutie nízkeho ohrevu pri brzdení a rýchleho ochladenia po brzdení. Tiež sa vyskytujú kotúče, ktoré majú na trecej ploche vytvorené drážky presne definovanej hĺbky. Tieto drážky umožňujú vizuálnu kontrolu opotrebenia kotúča, ale tiež zlepšujú jeho samočistiacu schopnosť a urýchľujú zabehnutie brzdových platničiek.

MJ