Historia hamulców czyli jak to się zaczęło?

Historia hamulców, czyli jak powstawał jeden z najważniejszych elementów każdego pojazdu 

 

Hamulce to jeden z najważniejszych elementów każdego pojazdu, odpowiedzialny za bezpieczeństwo użytkownika. Pokazaliśmy Wam już, jak samodzielnie regulować hamulce bębnowe i tarczowe w hulajnogach elektrycznych Motus, a teraz przyszła pora na dawkę teorii i historii. 

Jakie są podstawowe rodzaje hamulców w hulajnogach?  

Do podstawowych rodzajów hamulców zalicza się kilka wersji: tarczowe (wykorzystywane w bardziej zaawansowanych, sportowych modelach hulajnóg), bębnowe, szczękowe i zaciskowe (dwa ostatnie są stosunkowo łatwe w utrzymaniu, a przy okazji zapewniają wygodną jazdę), które oprócz ceny różnią się funkcjonalnością i strukturą. Najmocniejsze (i najdroższe) są hamulce hydrauliczne.  

Dobrze działające hamulce są dla nas oczywistością – ale dawniej tak nie było. Jak powstawały hamulce? 

Historia hamulców  

Pierwsze mechanizmy powodujące zwolnienie i zatrzymanie pojazdów były testowane już na początku XIX wieku. Ewolucja układu hamowania na przestrzeni lat była ogromna, i opierała się na coraz to nowszych technologiach, tworzonych jako udoskonalenie swoich poprzedników. 

Hamulce drewniane

 

W pierwszych systemach hamulcowych stosowano hamulce z drewnianych klocków, działające na zasadzie pojedynczej dźwigni pociąganej przez kierowcę. Powozy bez koni, często wyposażone w nieogumione koła, wykorzystywały właśnie drewniane klocki, które dociskano do bieżnika. W późniejszym okresie zaczęto projektować tzw. automobile, które ważyły ponad tonę, i pod względem hamowania stały się ogromnym problemem. Sprawie zaradzili Gottlieb Daimler i Wilhelm Maybach, konstruując hamulec bębnowy (żeliwne bębno owinięte stalową taśmą i pociągane dźwignią ręczną), jednak to rozwiązanie miało wiele potencjalnie niebezpiecznych niedoskonałości. Uważane za podstawę nowoczesnych systemów hamulcowych mechaniczne hamulce bębnowe zostały opracowane 3 lata później, w 1902 roku, przez Louisa Renault. Francuski producent wymyślił koncepcję, która dzięki szczękom rozpieranym i dociskanym do powierzchni bębna działały za pomocą prostej dźwigni, wymagającej jedynie siły mięśni kierowcy.  

Co ciekawe, dawniej hamulce były tak zawodne, a efekty tak słabe, że wielu kierowców jeździło bez hamulca! Dlaczego? Ponieważ droga hamowania wynosiła pomiędzy 12 a nawet ok. 70 metrami, i jeżdżenie chociażby w pobliżu szkół oraz placów zabaw było wysoce niebezpieczne. Nawet najlepsze, najdroższe samochody typu Bentley potrzebowały ok. 25 metrów, aby wyhamować z prędkości 70 km/h! Przez trudności z rozdzieleniem siły hamowania projektanci nie chcieli instalować hamulców przy przednich kołach, a jako pierwsza przełamała się firma Argyll, która od 1911 na większą skalę produkowała samochody z hamulcami przy wszystkich czterech kołach. Był to wynalazek rewolucyjny i skracający hamowanie nawet o 60%, a mimo to większość producentów była tak nieufna, że do połowy lat 20 takiego rozwiązania w ogóle nie stosowała. 

Później przyszedł czas na kolejne przełomowe koncepcje, w tym projekt hamulców hydraulicznych (pierwszy powstał już w 1914 roku, na rynek trafiły 7 lat później, a dopiero 11 lat później konstruktorzy zaczęli je wykorzystywać w produkcjach na dużą skalę). Początkowe wersje również miały wiele usterek, z których najczęstszą były wycieki. Hamulce hydrauliczne stały się powszechnym zjawiskiem dopiero po II wojnie światowej, także w związku z tym, że wielu producentów (w tym nawet Rolls-Royce i Bugatti) było związanych umowami licencyjnymi na systemy mechaniczne.  

Ważnym wynalazkiem były układy wspomagające (1919) i serwa podciśnieniowe (1927). Te drugie zaczęła stosować firma Bosch w połączeniu z hamulcami mechanicznymi (dopiero później odkryto, że znacznie lepiej współdziałają z hydrauliką). Systemy wspomagania hamulców stały się standardem dopiero w okolicach lat 70.  

A co z popularnymi hamulcami tarczowymi? Podobno pierwsze koncepcje powstawały już w XIX wieku (1898 – Elmer Ambrose Sperry, później William Lanchester – już w 1903), ale podobnie jak inne projekty, standardem zaczęły stawać się dopiero po II wojnie. Przełomem były hamulce firmy Girling, która wyposażyła w nie Jaguara, a konstrukcja, stosowana zresztą do dziś (z licznymi udoskonaleniami), opierała się na klockach zaciskanych na zewnętrznych powierzchniach tarczy. 

Echem najnowszych technologii są hamulce bazujące na elektronice. Przełomowym wynalazkiem w tym zakresie był układ autorstwa firmy Bosch, przetwarzający dane z czujników prędkości zamontowanych przy każdym kole – i właśnie tak powstawał znany nam system ABS. A później (Mercedes, 1999) – tempomat. W 2001 roku Mercedes prowadził próby upowszechnienia hamulców elektrohydraulicznych, jednak ze względu na usterki powrócono do tradycyjnej hydrauliki. A co będzie dalej? Tego dowiemy się z czasem! 

 

Źródła: 

  1. https://automobilownia.pl/dziedzictwo-inzynierii-historia-hamulcow/ 
  1. https://automobilownia.pl/dziedzictwo-inzynierii-historia-hamulcow-cz-ii/ 
  1. https://www.gregmonforton.com/windsor/car-accident-lawyer/car-safety-evolution/evolution-brake-systems.html