ระบบเบรค ( Berk )

ระบบเบรค (Braking System) นาย วษิ ณุ พรมทุ่ง แผนกวิชาชา่ งยนต์วทิ ยาลยั เทคนิคสโุ ขทัย

เบรค (Brake) ทาหนา้ ทชี่ ลอความเร็วของรถ หรอื ทาให้รถหยุด ตามความตอ้ งการของผขู้ บั รถ รถสว่ นใหญใ่ นปัจจบุ นั ใช้การถ่ายทอดแรงเหยียบ ทีแ่ ปน็ เบรค ไปถึงตัวอปุ กรณ์หยดุ ล้อ ดว้ ยระบบไฮดรอลิกซ์ (Hydraulic) กล่าวคือ ในขณะท่ีเราเหยียบเบรคลงท่ีแปน้ เบรค แรงเหยยี บนี้ จะถกู ส่งไปที่แมป่ มั้ นา้ มันเบรค (Master Cylinder) เพ่อื ทาหนา้ ทอี่ ัดแรงดนั นา้ มนั เบรค ออกไปตามทอ่ น้ามันเบรค ผ่านวาล์วแยก สว่ นนา้ มนั เบรค ไปจนถึงตวั เบรค ซ่งึ ตดิ ตัง้ อย่บู รเิ วณดุมล้อ และทีต่ ัวเบรค ก็จะมีลกู ป้ัมน้ามนั เบรค เมอื่ ไดร้ บั แรงดนั มา ลูกป้ัมนา้ มันเบรคจะดนั ใหผ้ ้าเบรค ไปเสียดทานกบั ชุดจานเบรคท่ีอยใู่ กล้ กับจานดิสกเ์ บรค หรอื ดรมั เบรค เม่อื เกดิ ความฝดื ข้ึน ล้อก็เรมิ่ หมนุ ชา้ ลง เมอื่ เพมิ่ นา้ หนกัเหยียบเบรคเขา้ ไปอีก แรงดนั นา้ มันเบรคเพม่ิ มากขึ้น ก็ยงิ่ มคี วามฝืดทลี่ ้อเพ่ิมขึน้ รถกจ็ ะชลอความเร็วลงจนรถหยุดในทสี่ ดุชนดิ ของเบรค- ดรัมเบรก (DrumBrake)- ดสิ กเ์ บรก (DiscBrake) ดรัมเบรค (Drum Brake) ในชดุ เบรคแบบดรัม ประกอบดว้ ยตัวดรัม (Drum) เปน็ โลหะ วงกลมยดึ ติดกับดมุ ล้อ หมนุ ไปพร้อมล้อ และชดุ ฝักเบรค ซงึ่ ประกอบด้วยผา้ เบรค กลไกปรบั ตง้ั เบรค สปริงดึงกลบั และ ลกู สบู ปัม้ เบรค ซงึ่ สายนา้ มนั เบรค ก็จะมาเชอ่ื มตอ่ กบั ตัวลูกสบู นีแ่ หละ ในการดันผ้าเบรคให้ไปเสียดทานกบั ดรมั เพอ่ื ใหเ้ กดิ ความฝืด

ดิสกเ์ บรค (Disc Brake) ชุดดสิ กเ์ บรค ประกอบดว้ ย แผ่นจานดสิ ก์ ติดต้งั ลงบน แกนเพลาล้อ เมอื่ รถเคลื่อนที่ แผ่นจานดสิ ก์ จะหมนุ ไปพรอ้ มลอ้ จากน้ันจะมอี ปุ กรณ์ท่เี ราเรยี กว่า คาลปิ เปอร์ (Caliper) ที่เรียกกนั ทว่ั ไปว่า \"กา้ มปเู บรค\"สาหรับตวั คาลปิ เปอร์ จะติดตัง้ โดย ครอบลงไปบนจานดิสก์ (ไมห่ มุนไปพร้อมลอ้ ) ภายในคาลปิเปอร์ มกี ารตดิ ตั้งผา้ เบรคประกอบอยทู่ างด้านซา้ ย และขวาของจานดิสก์ และจะมลี กู ปม้ั น้ามันเบรคตดิ ต้ังอยู่ด้วย ซง่ึ ท่อน้ามันเบรค กจ็ ะติดต้งั เชอ่ื มตอ่ กับลูกปัม้ เบรคนี้ เม่อื ใดท่ีมกี ารเหยียบเบรค ลกู ป้มั เบรค ก็จะดนั ใหผ้ า้ เบรค เลอื่ นเข้าไปเสยี ดทาน กบั เแผ่นจานดิสก์ เพอื่ ให้เกิดความฝดื ดรัมเบรค เป็นอุปกรณเ์ บรคมาตรฐาน สาหรับรถยนต์ รุน่ เกา่ หนอ่ ย ตอ่ มาเมอ่ื มีการใชด้ ิสก์เบรคกันมากขนึ้ กจ็ ะเห็น ระบบดิสกเ์ บรคสาหรับล้อคู่หน้า และดรมั เบรคสาหรบั ล้อคู่หลงั และในปจั จบุ ัน ก็สามารถเหน็ รถยนต์ท่ี ติดตงั้ ดสิ กเ์ บรคมาทง้ั 4 ลอ้ แต่อยา่ งไรกต็ าม การจะใช้ระบบเบรคแบบดสิ ก์ หรือดรัมน้ัน ขึ้นอย่กู บั การ ออกแบบ ระบบของบรษิ ัทผ้ผู ลติ รถยนต์แต่ละรุ่นอยู่แล้ว เพอ่ื ประสิทธภิ าพการทางานทดี่ ีระบบชว่ ยผ่อนแรงการเหยีบเบรค อุปกรณช์ ว่ ยผ่อนแรงในการเหยยี บเบรคคอื หมอ้ ลมเบรค (Brake Booster) ซึง่ ทางานดว้ ยสญู ญากาศ (Vacuum) ภายในหม้อลมเบรค จะมแี ผ่นไดอะเฟรมอยู่ และทีต่ ัวหมอ้ ลมเบรคน้เี องจะมีท่อต่อออกไป เช่อื มตอ่ กบั ทอ่ ไอดี เมอื่ เครอื่ งยนตท์ างาน กจ็ ะดดู เอาอากาศทที่ ่อไอดีเขา้ ไปเผาไหม้ ดว้ ยเหตนุ ี้ จงึ ทาให้ หมอ้ ลมเบรค ถกู ดดู อากาศไปใชง้ านด้วย ความดนั อากาศในหมอ้ ลมเบรคจงึ ต่าลงเข้าใกลร้ ะดับสญู ญากาศ

หม้อลมเบรค (Servo) เมือ่ ผูข้ ับรถตอ้ งการชลอความเรว็ หรือหยดุ รถ ก็จะเหยยี บลงบนแป้นเบรค แกนเหลก็ ท่ตี ิดต้งั อยบู่ นแกนแป้นเบรค ก็จะเคลื่อนที่ไปดนั ให้วาล์วอากาศ ของหมอ้ ลมเบรคเปดิ ออก ทาให้อากาศภายนอก ไหลเข้าสหู่ มอ้ ลมเบรค อย่างเร็ว กจ็ ะไปดันเอาแผ่นไดอะเฟรมทีย่ ึดติดกบั แกนกดแม่ปม้ั เบรค ให้เคลื่อนทไี่ ปดนั ลูกสบู ในแมป่ ัมพ์เบรค พรอ้ มๆ กับแรงเหยียบเบรคของผูข้ ับรถด้วยด้วยเหตุนีจ้ งึ ทาใหผ้ ขู้ บั ร้สู ึกว่า เยียบเบรคด้วยความนุ่มนวล ซง่ึ เมือ่ ผขู้ ับ คนื เท้าออกจากแปน้ เบรคอีกครั้ง แป้นเบรค กจ็ ะกลบั ส่ตู าแหน่งเดิม พร้อมดว้ ยวาลว์ อากาศ ของหม้อลมเบรคกป็ ดิ ลงอากาศทหี่ ม้อลมเบรค ก็ยงั คงถกู ดดู ออกไปใช้งาน อย่างสมา่ เสมอ จนกวา่ เครอ่ื งยนตจ์ ะดบัในกรณีที่เคร่ืองยนต์ดบั ภายในหมอ้ ลมเบรค ก็ยังคงมสี ภาพเปส็ ญู ญากาศอยู่ ดังนั้น หลังจากที่เครื่องยนต์ไมท่ างาน เรายังคงเหยยี บเบรคไดอ้ ย่างนมุ่ นวล อีกเพยี งแค่ 2-3 ครั้ง เพราะอากาศด้านนอกหม้อลมเบรค ก็จะเข้าไปอย่ใู นหม้อลมเบรค ในขณะท่ีไม่มกี ารดดู เอาอากาศภายในหมอ้ ลมเบรคไปใช้งาน (เพราะเครื่องยนต์ ไม่ทางาน ไมม่ ีการดดู ไอดีไปใชง้ าน) เมือ่ อากาศเขา้ ไปบรรจดุ อยู่ในหม้อลมเบรค จนเตม็ กไ็ ม่มแี รง จากหมอ้ ลมเบรค มาช่วยดนั ลกู สูบในแมป่ ้มั เบรค ทาให้ผู้ขับจะตอ้ งออกแรงเหยียบแบรคมากขึน้ ไปด้วยระบบเบรค 1 วงจร และ 2 วงจร ระบบเบรคแบบ 1 วงจร จะทาการจา่ ยน้ามนั เบรค จากแม่ปม้ั เบรค กระจายไปให้กบั เบรคทงั้ 4 ลอ้ ซ่งึ มขี ้อเสยี คอื เมือ่ น้ามนั เบรค เกดิ รวั่ ไหล ณ จุดใดจุดหนึ่ง ของระบบเบรค เม่ือเหยยี บเบรค แรงดนั น้ามนั เบรค ก็ไมส่ ามารถ ไปดันลกู สูบเบรคใหข้ ยายตัวได้เตม็ ประสิทธิภาพ เพราะนา้ มนั เบรคไหลออกไปทีจ่ ุดรวั่ ทาใหผ้ ู้ขับไมส่ ามารถควบคมุ การหยุดรถได้ อย่างมปี ระสิทธภิ าพและอาจเกิดอนั ตรายไดใ้ นที่สุดรถยนตส์ ว่ นใหญใ่ นปัจจุบัน จะใชร้ ะบบเบรค 2 วงจร กล่าวคอื ตัวแมป่ มั้ เบรค จาทาการปัม้ น้ามันเบรคออกไป 2 ทอ่ เพือ่ ไปเบรคลอ้ 2 คู่ เพราะเม่ือเกิดเหตุรวั่ ใหลของน้ามันเบรค ตามทอ่ ส่งน้ามันเบรค หรอื บรเิ วณจดุ รั่วทใ่ี ดทห่ี นึง่ ระบบเบรคของลอ้ คูน่ น้ั ก็ไมส่ ามารถทางานได้ แต่ล้อทเ่ี หลืออีกคู่หนึง่ ก็ยังคงใช้งานได้ (ซ่งึ อาจจะทาได้ไม่ดีนัก สาหรบั การหยดุ รถทัง้ คัน) แตอ่ ย่างน้อยท่ีสดุ ผูข้ ับข่ีกย็ ังรวู้ ่า มีบางอยา่ งผดิ ปกติ เกิดขน้ึ กบั ระบบเบรค และยังพอ มเี วลาทจี่ ะควบคมุ รถไปซอ่ มแซมได้

หมายเหตุ : รถขับเคลอื่ นล้อหนา้ ใช้ระบบเบรค 2 วงจรแบบไขว้ เนอ่ื งจากน้าหนักเคร่ืองยนต์ เกียร์เฟอื งท้าย เพลาขบั ทาใหช้ ่วงหน้ารถมนี า้ หนักมาก เม่อื เหยียบเบรค จดุ ศนู ยถ์ ่วง จะไปรวมอยทู่ ีล่ อ้หนา้ มาก ในกรณีที่ระบบเบรคของวงจรใดวงจรหนึ่งชารุด ประสิทธภิ าพของการเบรค จะลดลงครึ่งหน่ึงจากปกติ แต่การหยดุ รถ จะยงั คงมีเสียรภาพอยู่ระบบเบรค ABS (Antilock brake system) ระบบเบรค ABS มจี ดุ ประสงค์ ทจ่ี ะปอ้ งกนั ไมใ่ หเ้ กิดภาวะเบรคลอ็ คตาย กลา่ วคือ เมื่อผู้ขับขี่ ขบั รถไปตามเสน้ ทาง เมื่อเกิดเหตกุ ารณใ์ ดๆ ท่ตี อ้ งทาใหเ้ กิดการเหยียบเบรคอยา่ งกระทันหันแรงเบรคท่กี ระทาออกมา กจ็ ะสง่ ผลให้ น้ามนั เบรค มแี รงดนั สูงขึน้ อย่างรวดเรว็ ระบบเบรคท่ีประจาอย่แู ต่ละล้อ กจ็ ะทาให้ลอ้ หยดุ อย่างกระทันหนั เช่นกัน เมอ่ื รถท่วี ง่ิ ดว้ ยความเรว็ แล้วเกดิ ล้อลอ็ คตายเช่นนี้ จะทาให้เกดิ การลนื่ ไถล เชน่ เมอ่ื ลอ้ คหู่ ลังล็อคตาย กจ็ ะเกิดอาการปดั ไถลออกไปด้านข้าง ทาให้เสียการทรงตวั และควบคมุ รถดว้ ยความลาบากเพมิ่ ขึ้น แตถ่ า้ การลอ็ คตายเกดิ กับล้อคูห่ นา้ ซง่ึ เปน็ ล้อท่ีควบคุมการขบั ขีด่ ้วยแล้ว โอกาสท่จี ะเกิดอุบัติเหตุ จะตอ้ งมมี ากอย่างหลีกเล่ียงไม่ได้ และถ้าเหตุการณต์ อนนั้น อยู่ในสภาวะถนนลืน่ หรือฝนตกหละก็ ยิ่งอันตรายมากข้ึนไปอีก ระบบเบรค ABS ประกอบด้วยฟนั เฟอื งวงแหวน ตดิ ต้งั เกาะอยู่กบั ดิสก์ หรอื เพลาหมนุและจะมอี ปุ กรณ์เซนเซอร์ (Sensor) ตดิ ต้งั อยใู่ กล้กับฟันเฟอื งดงั กลา่ ว เมือ่ ลอ้ หมนุ ไป ฟันเฟอื งจะหมุนตาม เซนเซอรจ์ ะตรวจจับอัตราการหมนุ ของฟนั เฟอื ง แลว้ รายงานอัตราความเร็วดังกลา่ ว ไปใหก้ ับชุดควบคมุ อิเลคทรอนิค (ECU) ของระบบ ABS ทราบ จากนน้ั ชดุ อุปกรณ์ควบคุมดังกล่าว ก็จะสั่งการทางานไปเปิด-ปิดวาลว์ ความดนั นา้ มนั เบรค ทีต่ ิดตงั้ ร่วมเข้าเป็นส่วนหนงึ่ ของวงจรทอ่นา้ มันเบรค โปรแกรมการทางาน ทอี่ ยใู่ นชุดควบคมุ อเิ ลคทรอนิค จะคอยตรวจสอบสญั ญาณจากเซนเซอร์อยู่เสมอ เม่อื กรณที ่ีผขู้ บั ขเ่ี หยียบเบรคครัง้ ใด วาลว์ ความดนั น้ามันเบรค จะเปดิ -ปิด เพื่อลด-เพม่ิ แรงดันไปกระทากบั ตวั เบรคที่ติดตัง้ ประจาแตล่ ะลอ้ การเปดิ -ปิดวาล์วทีเ่ กดิ ขึน้ จะมีความถปี่ ระมาณ 15 คร้ังต่อวินาที ตวั เบรคที่ตดิ ตง้ั อยู่ประจาล้อ กจ็ ะทาการ จับ-ปลอ่ ย-จบั -ปล่อย

ดว้ ยความถ่ีเชน่ กนั ด้วยเหตุนี้ ผใู้ ชร้ ถจงึ มคี วามรู้สกึ เวลาเหยยี บเบรควา่ มแี รงสะทา้ น สะท้อนออกมาถๆี่ ที่ปลายเท้าขณะเหยียบเบรค นัน่ คือการทางานของวาลว์ ควบคมุ แรงดนั นา้ มันเบรคนั่นเองดสิ เบรก(Discbrake) เป็นระบบเบรกแบบใหม่ท่นี ยิ มกันมาก เบรกจะทางานโดยดนั ผ้าเบรกให้สมั ผสั กบั จานเบรกเพือ่ ให้หยุดบางรุ่นใชด้ ิสเบรกทงั้ 4 ล้อบางรุ่นใชเ้ ฉพาะลอ้ หนา้ข้อดี ลดอาการเฟด(เบรกหาย) เนือ่ งจากอากาศสามารถถา่ ยเทความรอ้ นไดด้ กี ว่าดรัมเบรกนอกจากนเี้ มือ่ เบรกเปยี กน้าผา้ เบรกจะสลดั น้าออกจากระบบไดด้ ี ในขณะทด่ี รัมเบรกน้าจะขังอยู่ภายในและใช้เวลาในการถา่ ยเทคอ่ นขา้ งช้าข้อเสีย ไมม่ ีระบบ Servo action หรือ multiplying action เหมอื นกับดรัมเบรกผขู้ ับตอ้ งออกแรงมากกว่าจึงตอ้ งใช้ระบบเพิม่ กาลัง เพ่อื เป็นการผอ่ นแรงขณะเหยียบเบรกทาใหร้ ะบบดสิ เบรกมีราคาค่อนขา้ งแพงกว่าดรมั เบรกดิสเบรกมที ้งั 3 ชนิดดงั น้ี2.1 ดิสเบรกแบบก้ามปยู ึดติดอยกู่ บั ที่ (Fixed position disc brake)ดสิ เบรกจะมผี า้ เบรกอยู่ 2 แผน่ ติดอยูภ่ ายในก้ามปู (คาลปิ เปอร์) วางประกบกับจานเบรกเพ่ือทีจ่ ะบบี จานเบรกตวั กา้ มปนู นั้ เป็นเพียงที่ยดึ ของลกู ปม้ั เท ่าน้นั จะไมเ่ คลื่อนทีข่ ณะเบรกทางาน ดิสเบรกแบบนีม้ ชี ่องทางเดินน้ามันเบรกอยภู่ ายในตวั ก้ามปู หรืออาจมีทอ่ เชื่อมตอ่ระหวา่ งลกู ปม้ั ท้ังน้ีข้ึนอยู่กับรถยนตแ์ ต่ละชนดิ2.2 ดสิ เบรกแบบก้ามปูแกวง่ ได้ (Swinging caliper disc brake)พบมากในรถยนตท์ วั่ ไป หลกั การทางานแตกตา่ งจากกา้ มปูยดึ อยกู่ บั ที่ เบรกแบบนี้จะมีลกู ปม้ั หนง่ึตวั คอยดันผ้าเบรกแผน่ หนึ่ง สว่ นผา้ เบรกอกี แผน่ จะตดิ อยู่กบั ตัวกา้ มปเู องซง่ึ ตวั กา้ มปนู ี้สามารถ

เคลอ่ื นไปมาได้ เม่ือเหยียบเบรกน้ามนั เบรกจะดนั ลูกปม้ั ออกไปผา้ เบรกแผน่ ที่ตดิ อยกู่ ับลกู ปมั้ จะเขา้ ไปประกบกับจานเบรก ในขณะเดียวกนั น้ามันเบรกก็จะดันตัวกา้ มปูทง้ั ตวั ใหเ้ คล่อื นทส่ี วนทางกบั ลกู ปั้ม ผ้าเบรกตวั ท่ตี ดิ กับกา้ มปกู ็จะเขา้ ประกบกับจานเบรกอีกดา้ นหนึ่งพร้อมกบั ผา้ เบรกแผ่นแรก2.3 ดิสเบรกแบบเคลือ่ นทไ่ี ปมาได้ (Sliding Caliper disc brake)หลกั การแบบเดยี วกบั ดสิ เบรกแบบแผน่ แตใ่ ชล้ กู ปัม้ สองตัว ตวั แรกเป็นตัวดนั ผ้าเบรกโดยตรงสว่ นอีกตัวจะดันก้ามปู ซึ่งมีผา้ เบรกตดิ อยู่ให้ไปในทิศทางตรงกนั ข้ามกบั ลกู ปั้มตวั แรก แผน่ ผา้ เบรกทง้ั สองจะเขา้ ประกบกับจานเบรกทัง้ สองดา้ นพร้อมๆ กันเอกสารอ้างองิบรษิ ทั สาโรงผ้าเบรก จากดั 4489 ถนนสุขุวทิ แขวงบางนา เขตบางนา กรุงเทพฯ 10260 http://www.samrongbrakepad.com/index.php/2009-09-17-06-57-35 (วนั ทสี่ ืบคน้ ข้อมูล 31 กรกฏาคม 2560)