ระบบดิสเบรกรถยนต์ (Disk Brake System)

ระบบดิสเบรกจะประกอบไปด้วยชิ้นส่วนพื้นฐาน คือ จานเหล็กหล่อ(จานดิสเบรก) , ผ้าดิสเบรก , ก้ามปู และลูกสูบ จานดิสเบรกจะหมุนไปกับล้อ ไม่มีแผงหรือชิ้นส่วนใดมาปิด ทำให้สามารถระบายความร้อนได้ดี ( ที่อุณหภูมิสูงมาก ๆ ประสิทธิภาพการเบรกจะลดลง ) พร้อมทั้งช่วยให้เบรกที่เปียกน้ำ แห้งได้อย่างรวดเร็วอย่างไรก็ตาม ขนาดของจานเบรกก็มีข้อจำกัด เนื่องด้วยขนาดของขอบล้อ ทำให้ขนาดของผ้าดิสเบรกมีข้อจำกัดไปด้วย เพื่อชดเชยข้อจำกัดดังกล่าว ก็จะต้องป้อนแรงดันน้ำมันเบรกให้มากขึ้น ผ้าดิสเบรกจะสึกเร็วกว่าผ้าเบรกของเบรกครัม ในขณะที่ดิสเบรกบำรุงรักษาง่ายกว่า

การป้องกันน้ำ

เมื่อรถยนต์แล่นไปบนถนนที่เปียกและผิวความฝืดของผ้าฝักเบรก และผ้าดิสเบรกเปียกไปด้วยน้ำที่กระเด็นมาถูกนั้น จะทำให้ค่าสัมประสิทธิ์ความฝืดลดลง ปรากฎการณ์อันนี้เรียกว่า “การอมน้ำ” ปรากฎการณ์ตรงกันข้ามซึ่งผิวความฝืดยังคงอยู่ในสภาพเดิม
และค่าสัมประสิทธิ์ความฝืดคงเดิมเราเรียกว่า “การป้องกันน้ำ” โดยธรรมชาติแล้ว เราต้องการผ้าเบรกที่มีการป้องกันน้ำที่ดี โดยเฉพาะผ้าฝักเบรก เนื่องจากน้ำในครัมเบรก จะไม่ถูกเหวี่ยงออกไปง่าย เหมือนกับดิสเบรก

จานดิสเบรก (Brake Disc Plate)

โดยทั่วไป จานดิสเบรกทำจากเหล็กหล่อสีเทา มีทั้งที่เป็นแบบทึบ หรือแบบมีรูระบาย จานดิสเบรกแบบทึบประกอบด้วย ร่องที่ขอบจาน เพื่อระบายความร้อนจานดิสเบรกบางทีเป็นทั้งจานดรัมสำหรับเบรกมือรวมอยู่ด้วยกัน

ผ้าดิสเบรก (Disc Brake Pads)

โดยปกติผ้าดิสเบรกจะมีส่วนผสมของโลหะไฟเบอร์ และเรซินรวมถึงจำนวนโลหะที่แข็งแรงอีกเล็กน้อย แบบนี้เรียกว่า ผ้าเบรกแบบกึ่งโลหะ ร่องตรงกลางที่มีอยู่บนผ้าเบรกทางด้านจานดิสเบรกมีไว้วัดความหนาของผ้าเบรก (ค่าจำกัด) เพื่อว่าจะได้สามารถตรวจเช็คความสึกหรอของผ้าเบรกได้ง่ายขึ้น

ในผ้าดิสเบรกบางรุ่น แผ่นโลหะ (เรียกว่า แผ่นชิมกันเสียง) จะติดอยู่ทางด้านลูกสูบของผ้าเบรก เพื่อป้องกันเสียงดังจากการเบรก

ก้ามปูเบรก (Caliper)

ก้ามปูเบรก จะติดตั้งโดยครอบลงไปบนจานดิสเบรก (ไม่หมุนไปพร้อมล้อ) ภายในก้ามปูเบรก มีผ้าเบรกติดตั้งอยู่ ทางด้านซ้ายและขวา (จานดิสเบรกอยู่ตรงกลาง) และมีลูกปั๊มเบรก (Brake wheel cylinder) ที่ประกอบด้วยลูกสูบดิสเบรกติดตั้งอยู่ภายในก้ามปูเบรกด้วย เมื่อล้อหมุนจานดิสเบรก ก็จะหมุนตาม ส่วนก้ามปูเบรกจะอยู่กับที่ เมื่อได้รับแรงดันน้ำมันเบรกมาจากแม่ปั๊มเบรก (Master cylinder)ผ้าเบรก (Brake linings) ที่อยู่ในตัวก้ามปูเบรกก็จะถูกดันโดยลูกสูบให้เสียดทานกับจานดิสเบรก ทำให้รถชลอความเร็วได้ ก้ามปูเบรก บางทีเรียกว่าเรือนเสื้อสูบ

ก้ามปูดิสเบรก แบ่งออกแบบกว้าง ๆ ได้ 2 แบบ คือ

1. ก้ามปูเบรกแบบตายตัว (มี 2 ลูกสูบ)
2. ก้ามปูเบรกแบบลอยตัว (มีลูกสูบเดียว)

ก้ามปูเบรกแบบตายตัว (มี 2 ลูกสูบ) ก้ามปูถูกยึดแน่นอยู่กับแกนเพลาหรือแขนสตรัท ก้ามปูที่ติดแน่นประกอบด้วยลูกสูบ 1 คู่ แรงเบรกได้รับเมื่อผ้าเบรกถูกแรงดันน้ำมันไฮโดรลิคดันลูกสูบทั้งสองไปต้านกับจานดิสเบรก

การใช้ก้ามปูแบบตายตัวนี้ มีข้อดีคือจะมีการทำงานที่แน่นอน แต่เนื่องจากก้ามปูจะมีชิ้นส่วนขนาดใหญ่กว่า ทำให้การระบายอากาศของจานเบรกด้อยลงไป ในปัจจุบันนั้มีใช้น้อยลงมาก

การปรับตั้งระยะห่างอัตโนมัติของจานดิสเบรกกับผ้าเบรก

ขณะที่ผ้าเบรกสึกบางลง ระยะห่างจากจานดิสเบรกกับผ้าเบรกเพิ่มขึ้นต้องใช้ระยะการเหยียบเบรกมากขึ้น เพราะฉะนั้น ดิสเบรกจึงต้องการกลไกปรับตั้งระยะห่างอัตโนมัติโดยเป็นกลไกการปรับตั้งแบบซีลลูกสูบ

การทำงาน

1) ระยะห่างปกติ (ผ้าเบรกไม่สึก) ตัวปรับตั้งระยะห่างอัตโนมัติประกอบด้วย ซีลลูกสูบ (บาง) ซึ่งอยู่ภายในกระบอกเบรกจะทำหน้าที่อยู่ 2 อย่าง คือป้องกันน้ำมันเบรกรั่วออกจากภายในของกระบอกเบรก และเมื่อเบรกทำงาน และลูกสูบจะเปลี่ยนรูปยืดออกดังแสดงในรูปเมื่อคันเหยียบเบรกถูกปล่อยและแรงดันน้ำมันไฮโดรลิคจะลดลง ซีลลูกสูบจะคืนกลับดังรูปร่างเดิมของมัน ดึงลูกสูบกลับมาด้านหลังระยะห่างเดิมของจานดิสเบรกกับผ้าเบรกถูกรักษาไว้ในรูปเดิม

2) ระยะห่างมีมากขึ้น (ผ้าเบรกสึก) ขณะที่ผ้าเบรกบางลงจากการสึกหรอ ระยะห่างเพิ่มขึ้น ดังนั้นลูกสูบต้องเคลื่อนเป็นระยะมากขึ้นเมื่อเบรกทำงาน เมื่อคันเหยียบเบรกถูกปล่อย ซีลลูกสูบจะคืนกลับ แต่ด้วยข้อจำกัด การเปลี่ยนรูปของซีลลูกสูบ จะไม่ทำให้ลูกสูบถอยกลับมายังจุดเดิม จะยังคงรักษาระยะห่างระหว่างผ้าเบรกกับจานดิสเบรกไม่คงเดิม

• เมื่อลูกสูบถูกดันออก

• เมื่อลูกสูบคืนกลับ