ระบบเบรก

รถยนต์ทุกรุ่นทุกแบบต้องมีเบรก หากไม่มีเบรก รถคันนั้นก็ไม่สามารถที่จะนำมาใช้งานได้ หลายๆ คนอาจจะขับรถอย่างเดียว ไม่ได้สนใจเรื่องราวอย่าง "เบรก" นัก วันนี้เราขอเสนอบทความที่เกี่ยวกับเบรกรถยนต์ มาให้ท่านผู้อ่านได้ทราบกัน

ระบบเบรกรถยนต์ ในปัจจุบันเป็นแบบไฮดรอลิก แบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ แบบดรัมเบรก และแบบดิสก์เบรก ซึ่งระบบเบรกทั้งสองระบบมีทั้งข้อดีและข้อเสียแตกต่างกัน ผู้ผลิตรถยนต์และผลิตเบรก ได้มีการพัฒนาปรับปรุงอยู่ตลอดเวลา เพื่อให้การใช้งานปลอดภัยต่อผู้ใช้รถมากที่สุด รถยนต์ที่กำลังวิ่งอยู่ไม่สามารถหยุดได้อย่างทันที เมื่อเครื่องยนต์ตัดกำลังออกจากระบบส่งกำลังแล้ว แต่ก็ยังมีแรงเฉื่อย เพื่อที่จะทำให้รถหยุดอย่างปลอดภัย ก็ต้องใช้เบรกที่มีประสิทธิภาพด้วยเช่นกัน และผู้ขับขี่ต้องหมั่นตรวจสอบผ้าเบรกตามระยะที่กำหนด และระดับน้ำมันเบรกในรถของคุณอย่างสม่ำเสมอด้วยเพื่อความปลอดภัยสูงสุด

ระบบเบรกรถยนต์จะมีวงจรน้ำมันเบรก 2 วงจรแยกน้ำมันเบรกออกจากกัน ซึ่งเมื่อน้ำมันเบรกรั่วซึมที่วงจรใดวงจรหนึ่ง ระบบเบรกของอีกวงจรก็ยังสามารถทำงานเพื่อห้ามล้อได้ โดยระบบเบรกรถยนต์ประกอบด้วยอุปกรณ์ดังต่อไปนี้

1. แป้นเหยียบเบรก (Pedal Brake)
2. หม้อลมเบรก (Brake Booster หรือ Power Booster) ภายในเป็นสูญญากาศช่วยเพิ่มแรงกดที่รับมาจากแป้นเหยียบเบรกมากขึ้น
3. แม่ปั๊มเบรก (Master Cylinder) ทำหน้าที่เปลี่ยนแรงที่รับมาจากหม้อลมเบรกให้เป็นแรงดันน้ำมันไฮดรอลิก หรือแรงดันน้ำมันเบรกเพื่อที่จะส่งผ่านท่อน้ำมันเบรกไปยังชุดห้ามล้อต่อไป
4. เบรกมือ คือเบรกที่ใช้ช่วงรถจอดสนิทหรือขณะที่รถขึ้นสะพานแล้วรถติด หรือทางลาดชัน ระบบเบรกมือนี้จะเป็นกลไกที่จะไปล็อกล้อหลัง ไม่ให้เคลื่อนที่ เบรกมือจะอยู่บริเวณด้านข้างเกียร์ หรือบริเวณใกล้แป้นพักเท้าให้เหยียบ และอยู่บริเวณข้างใต้พวงมาลัยรถในกรณีของรถกระบะรุ่นเก่าๆ รถบรรทุกเล็ก และรถตู้

1. ระบบเบรกแบบดิสก์เบรก

เป็นระบบเบรกที่นิยมใช้กันในปัจจุบัน ในยุคปัจจุบันรถตั้งแต่ระดับ Compact car ขึ้นไปมักใช้ดิสก์เบรกทั้ง 4 ล้อ ส่วนรถ Sub-compact ส่วนใหญ่ยังใช้ดิสค์เบรกแค่เฉพาะล้อหน้า เบรกจะทำงานโดยดันผ้าเบรกให้สัมผัสกับจานเบรกเพื่อให้หยุด เมื่อได้รับแรงดันน้ำมันเบรก Caliper ซึ่งมีผ้าเบรก (Disc Brake Pad) ติดอยู่จะทำการหนีบผ้าเบรกเข้ากับจานเบรก สำหรับจุดเด่นของดิสค์เบรก คือ ลดอาการเบรกหาย เนื่องจากอากาศสามารถถ่ายเทความร้อนได้ดีกว่าดรัมเบรก ประสิทธิภาพสูง แม้จะมีพื้นที่สัมผัสของผ้าเบรกแคบกว่าแบบดรัมในขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเท่ากัน ทำงานฉับไว ไม่อมฝุ่น เพราะทำความสะอาดตัวเองได้ดี ไล่น้ำออกจากตัวดิสก์ และผ้าเบรกได้เร็ว ส่วนข้อเสียของดิสก์เบรก คือ ไม่มีระบบ Servo Action หรือ Multiplying Action เหมือนกับดรัมเบรก ผู้ขับต้องออกแรงเหยียบมากกว่าจึงต้องใช้ระบบเพิ่มกำลัง เพื่อเป็นการผ่อนแรงขณะเหยียบเบรก ทำให้ระบบดิสก์เบรกมีต้นทุนสูง ราคาแพงกว่าดรัมเบรก

สำหรับดิสก์เบรก ยังมีแยกย่อยออกเป็นอีก 3 ประเภทดังนี้

1.1 ดิสก์เบรกแบบก้ามปูยึดติดอยู่กับที่ (Fixed Position Disc Brake)
ดิสก์เบรกจะมีผ้าเบรกอยู่ 2 แผ่นติดอยู่ภายในก้ามปู (คาลิปเปอร์) วางประกบกับจานเบรก เพื่อที่จะบีบจานเบรก ตัวก้ามปูนั้นเป็นเพียงที่ยึดของลูกปั๊มเท่านั้น จะไม่เคลื่อนที่ขณะเบรกทำงาน ดิสก์เบรกแบบนี้มีช่องทางเดินน้ำมันเบรกอยู่ภายในตัวก้ามปู หรืออาจมีท่อเชื่อมต่อระหว่างลูกปั้ม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับรถยนต์แต่ละชนิด
1.2 ดิสก์เบรกแบบก้ามปูแกว่งได้ (Swinging Caliper Disc Brake)
พบมากในรถยนต์ทั่วไป หลักการทำงานแตกต่างจากก้ามปูยึดอยู่กับที่ เบรกแบบนี้จะมีลูกปั๊มหนึ่งตัวคอยดันผ้าเบรกแผ่นหนึ่ง ส่วนผ้าเบรกอีกแผ่นจะติดอยู่กับตัวก้ามปูเอง ซึ่งตัวก้ามปูนี้สามารถเคลื่อนไปมาได้ เมื่อเหยียบเบรกน้ำมันเบรกจะดันลูกปั๊มออกไป ผ้าเบรกแผ่นที่ติดอยู่กับลูกปั๊มจะเข้าไปประกบกับจานเบรก ในขณะเดียวกันน้ำมันเบรกก็จะดันตัวก้ามปูทั้งตัวให้เคลื่อนที่สวนทางกับลูกปั๊ม ผ้าเบรกตัวที่ติดกับก้ามปูก็จะเข้าประกบกับจานเบรกอีกด้านหนึ่งพร้อมกับผ้าเบรกแผ่นแรก
1.3 ดิสก์เบรกแบบเคลื่อนที่ไปมาได้ (Sliding Caliper Disc Brake)
หลักการแบบเดียวกับดิสก์เบรกแบบแผ่น แต่ใช้ลูกปั๊มสองตัว ตัวแรกเป็นตัวดันผ้าเบรกโดยตรง ส่วนอีกตัวจะดันก้ามปู ซึ่งมีผ้าเบรกติดอยู่ให้ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับลูกปั๊มตัวแรก แผ่นผ้าเบรกทั้งสองจะเข้าประกบกับจานเบรกทั้งสองด้านพร้อมๆ กัน

2. ระบบเบรกแบบดรัมเบรก

เป็นระบบเบรกที่ใช้กันมาตั้งแต่ในอดีต เมื่อหลายสิบปีก่อนเป็นที่นิยมใช้กันทั้งด้านหน้าและด้านหลัง แต่ในปัจจุบันนิยมใช้กันในเฉพาะด้านหลังเท่านั้น นิยมใช้ในรถราคาถูก หลักการทำงานเมื่อได้รับแรงดันน้ำมันเบรก ฝักเบรก (Brake Shoe) ซึ่งมีผ้าเบรก (Drum Brake Pad) ติดอยู่จะทำการดันผ้าเบรกเข้ากับจานเบรก ดรัมเบรกมีต้นทุนต่ำ ทนทาน มีพื้นที่ของผ้าเบรกมาก แต่ก็มีจุดด้อยคือ กำจัดฝุ่น และน้ำออกจากตัวเองไม่ดีนัก อมความร้อน เพราะเป็นเสมือนฝาครอบอยู่ ซึ่งจะทำให้แรงเสียดทานของผ้าเบรกลดลง หรือผ้าเบรกไหม้ และเมื่อใช้งานไปสักพัก หน้าสัมผัสกับผ้าเบรก หรือดรัมอาจไม่แนบสนิทกัน ต้องตั้งระยะห่างบ่อย หรือแม้แต่มีการปรับตั้งโดยอัตโนมัติก็อาจยังไม่สนิทกันนัก จนขาดความฉับไวในการทำงาน มีผ้าเบรกให้เลือกน้อยรุ่นน้อย และเมื่อลุยน้ำจะไล่น้ำออกจากดรัม และผ้าเบรกได้ช้า

ระบบป้องกันเบรกล็อค ABS (Anti-Lock Brake System)

ระบบป้องกันเบรกล็อคในอดีตมักจะติดมาให้กับในรถสปอร์ต หรือรถราคาแพง ปัจจุบันกลายเป็นอุปกรณ์มาตรฐานของรถส่วนใหญ่กันไปแล้ว ระบบเบรก ABS ออกแบบมา เพื่อป้องกันการล็อคที่ล้อหน้าและหลัง ไม่ให้เบรกล็อคตาย แบบจับ-ปล่อย ช่วยรักษาการควบคุมบังคับเลี้ยวของรถยนต์ได้ การทำงานของระบบ ABS เมื่อมีการเบรกโดยขณะที่ความเร็วสูงเกินกว่า 8 กม./ชม. ระบบจะทำงานโดยจะมีเซ็นเซอร์สั่งจ่ายน้ำมันควบคุมด้วยไฟฟ้าสั่งจ่ายน้ำมันเบรก ไปยังฝักเบรก เพื่อดันลูกสูบเบรกเป็นจังหวะภายในเสี้ยววินาทีโดยที่ผู้ขับขี่สามารถควบคุมรถของตนให้หลบหลีกสิ่งกีดขวางได้โดยที่ล้อไม่ล็อคตาย ซึ่งถือเป็นข้อดีของระบบที่ทำให้ผู้ขับขี่สามารถตัดสินใจหักหลบสิ่งกีดขวางโดยที่ยังสามารถควบคุม รถให้อยู่ในเส้นทางเดิมได้ ในปัจจุบันยังมีเบรก ABS ที่ควบคุมทั้ง 4 ล้ออีกด้วยต่างหาก (4W-ABS)

ระบบกระจายแรงเบรก EBD (Electronic Brake force Distribution) และระบบเสริมแรงเบรก BA (Brake Assist)

ระบบกระจายแรงเบรก EBD (ในรถยนต์บางค่าย อาจจะเรียกเป็นระบบ ESP-Electronic Stability Program) จะเป็นการทำงานควบคู่ไปกับระบบ ABS ระบบจะช่วยกระจายแรงเบรกระหว่างล้อหน้า และล้อหลังให้เป็นไปตามสภาวะการขับขี่ และขณะเลี้ยวโค้งจะกระจายแรงเบรกล้อหน้าด้านซ้ายและขวาเพื่อให้เกิดความมั่นคง ทำให้รถอยู่ในสภาพการทรงตัวที่ปลอดภัย โดยมีกล่องคอมพิวเตอร์สมองกลควบคุมการทำงาน และมีเซ็นเซอร์ตามจุดต่างๆ ของตัวรถรับข้อมูลมาประมวลผลก่อน ที่จะสั่งให้ระบบทำงาน โดยส่วนมากระบบ EBD จะพ่วงมาพร้อมกับระบบ BA (Brake Assist) เป็นระบบเสริมแรงเบรก ซึ่งจะทำงานในช่วงที่มีการเหยียบเบรกอย่างรวดเร็ว และจะช่วยเสริมแรงเบรก ในกรณีที่ผู้ขับขี่เหยียบแป้นเบรกด้วยแรงไม่เพียงพอ ช่วยให้หยุดรถได้แม่นยำ และปลอดภัยยิ่งขึ้น และในเวลาเข้าโค้งระบบ EBD จะช่วยเสริมแรงเบรกให้ผู้ขับขี่ควบคุมรถได้ดียิ่งขึ้น