Šiame straipsnyje mes tęsiame įdomų pasakojimą apie stabdžių sistemos atsiradimą automobiliuose. Norime priminti, kad visą šį pasakojimų ciklą Jums padovanojo puikios kokybės stabdžių trinkelių ir antdėklų gamintoja kompanija FOMAR.

Stabdymas yra būtinas

Laikui bėgant automobiliams stabdyti pradėta naudoti specialiai tam sukonstruotus stabdžius. Konstrukcija nebuvo labai sudėtinga. Šiek tiek užapvalinta medinė trinkelė naudojant specialią svirtį buvo prispaudžiama prie rato. Ilgą laiką tokio įtaiso pakakdavo transporto priemonei sustabdyti. Ir būtent šį įtaisą – iki šiol vadinamą stabdžių trinkelėmis, gal kiek perdėtai galima laikyti pirmąja stabdžių sistema. Šis įtaisas kelis šimtmečius buvo naudojamas visose transporto priemonėse. Jis sėkmingai buvo taikomas tiek kinkytuose vežimuose, tiek garo mašinose. Tokias stabdžių trinkeles, o tiksliau stabdį vienam ratui, savo pirmose konstrukcijose naudojo Karlas Bencas (Carl Benz, gimęs 1844 metais), Manheimo (Mannheim) mašinisto sūnus. Jau 1879 metais Karlas Bencas patentavo dvitaktį benzininį variklį. Tačiau jo bendrininkai firmoje Mannheimer Gasmotorenfabrik A.G. nenorėjo girdėti, apie lengvojo automobilio, kuriuo galima patogiai keliauti, kūrimo finansavimą. Taigi, Karlas Bencas susirado kitus bendrininkus ir įkūrė naują firmą – Benz&Co. RheinischeGasmotorenfabrik.

Šioje firmoje sukūrė kitą, kur kas lengvesnį, vidaus degimo variklį ir pradėjo projektuoti automobilį. Bencas žinojo, kad automobilį reikia stabdyti, bent jau važiuojant nuo kalno. Stabdžiams buvo pasirinkta sistema, kuri tuo metu buvo naudojama dviračiuose – medinė trinkelė, prispaudžiama prie ratlankio. Beje, pono Benco automobilio ratai buvo dviračio ratai.

1886 metais po daugybės bandymų Karlas Bencas gavo vokišką automobilio konstrukcijos patentą. Iš patento aprašymo matome, kad automobilis stabdomas ir išjudinamas iš vietos buvo naudojant vieną svirtį, kuri perstumdavo odinį pavaros diržą: „Prieš įsėsdami į mašiną, paleiskite variklį. Valdymo svirtis yra vidurinėje padėtyje. Kai norite pradėti judėti, pastumkite svirtį į priekį, tada diržas yra perstumiamas iš laisvos eigos skriemulio į pavaros skriemulį. Kai norite sustoti, pastumkite svirtį į vidurinę padėtį, o jei norite stabdyti – traukite svirtį atgal. Tuomet diržas lieka ant rato ir užspaudžia stabdį“ (W. Rychter, Automobilio raida, WKŁ, 1987). Iš šio aprašymo sunku suprasti stabdžio konstrukciją. Tikriausiai svirtis veikė stabdžių trinkelę ir prispausdavo ją prie rato. Kitose automobilių konstrukcijose Karlas Bencas naudojo medines trinkeles su odiniais antdėklais. Nors tai buvo nelabai veiksminga ir patvari stabdymo priemonė, bet tuo metu mediena ir oda buvo vienintelės prieinamos frikcinės medžiagos.

Berta Benc (Berta Benz) išgelbėjo automobilį

1888 metais Berta Benc, jau gerai žinomo konstruktoriaus Karlo Benco žmona, nusivylusi dėl susidomėjimo savo vyro išradimu stokos, nutarė įrodyti automobilio naudingumą. Ji kartu su sūnumis nutarė nuvažiuoti 90 kilometrų iš Manheimo (Mannheim) į Pforcheimą (Pforzheim). Vieno stabdymo metu, kai paaiškėjo, kad odiniai stabdžių trinkelių antdėklai suanglėjo ir subyrėjo, teko iššokti iš riedančios mašinos ir stabdyti ją įsirėmus kojomis į kelią. Artimiausioje gyvenvietėje stabdžius „suremontavo“ vietinis batsiuvys, kuris iškirpo ir pritvirtino naujus odinius antdėklus. Ponia Benc kartu su sūnumis sėkmingai pasiekė kelionės tikslą, o ši kelionė tapo lemtinga automobilio istorijoje, nes tuoj pat pasipylė automobilių gamybos užsakymai.

Pirmieji automobiliai judėdavo taip lėtai, kad medinių trinkelių, aptrauktų oda ir veikiančių tik vieną ratą, visiškai pakakdavo. Nors greičiai buvo nedideli, tačiau labai tikėtina, kad stabdymo metu automobiliai sukdavo į dešinę arba į kairę – priklausomai nuo to, kuris ratas buvo stabdomas. Tai sudarydavo papildomų automobilio valdymo sunkumų. Todėl reikėjo ieškoti priemonių, kurios galėtų pašalinti šią pavojingą savaeigių transporto priemonių ypatybę.

Tam, kad būtų stabdomi iš karto du ratai, pradėta montuoti stabdį ant automobilio ašies. Paprastai stabdys buvo montuojamas ant užpakalinės ašies, nes konstruktoriai baiminosi, kad, staigiai stabdant, automobilis gali apsiversti „per nosį“ arba netikėtai pakeisti judėjimo trajektoriją dėl labai primityvios automobilio pakabos konstrukcijos.

MAIBACHO stabdžiai

Šiuolaikinių stabdžių sistemų pirmtakas buvo Vilhelmo Maibacho (Wilhelm Maybach), vokiečių konstruktoriaus ir verslininko, Gotlybo Daimlerio (Gottlieb Daimler) bendradarbio, išradimas. Pagal išsilavinimą Maibachas buvo šaltkalvis, bet turėjo puikią inžinerinę vaizduotę. Kartu su broliu Karlu Bisingeno (Bissingen) mieste jie įkūrė firmą „Luftfahrzeug-Motoren GmbH“, kuri gamino variklius dirižabliams-cepelinams. „Maybach Motoren-Werke“, firma, priklausoma nuo gamyklos, veikusios oro laivybos reikmėms, 1921–1941 metais gamino prabangius „Maybach“ limuzinus. 1901 metais Vilhelmas Maibachas suprojektavo vidinį stabdį. Šis stabdys, šiandieną vadinamas būgniniu stabdžiu, buvo valdomas pedalu, o jo veikimas buvo paremtas spaudimu į vidinį rato arba ašies paviršių. Šiuo veikimo principu buvo paremta dauguma stabdžių sistemų, kol XX amžiaus 70-aisiais metais buvo sukonstruoti diskiniai stabdžiai. Verta paminėti, kad Maibachui priklauso karbiuratoriaus su purkštukais bei vamzdelinio radiatoriaus , kuris 1897 metais buvo patobulintas į gyvatuko formą ir tapo šiuolaikinių radiatorių prototipu, sukūrimas.

Technologijų plėtra ir didėjantys klientų reikalavimai stabdžių efektyvumui paskatino ieškoti kitų sprendimų. Jau nuo XIX amžiaus pabaigos – XX amžiaus pradžios automobiliuose buvo montuojami rankiniai ir kojiniai stabdžiai. Vienas jų buvo sujungtas su pavarų dėže. Vairuotojas turėjo prisiminti, kad stabdyti galima tik nuspaudus sankabą, t. y. Išjungus pavarą. Visų pirma, dėl to, kad paprastai varikliai būdavo galingesni už stabdžius, todėl nepavyktų sustabdyti automobilio, o būtų sudeginti stabdžių trinkelių antdėklai, antra, stabdymas neišjungus pavaros galėjo užgesinti variklį ir jį reikėtų paleisti iš naujo. O variklio paleidimas buvo labai sunki ir net pavojinga procedūra, nes tam buvo naudojama speciali alkūninė rankena. Tų metų automobiliuose buvo specialus pedalas, kuriuo iš pradžių būdavo išjungiama pavara, o po to įjungiami stabdžiai. Sankaba buvo nuspaudžiama, siekiant perjungti pavaras, kitu pedalu.

PANHARD & LEVASSOR

XIX amžiaus pabaigoje – XX amžiaus pradžioje gaminami „Panhard&Levassor“ automobiliai taip pat turėjo dvi stabdžių sistemas – kojinę ir rankinę. Kojinis stabdys buvo sujungtas su pavarų dėže, o rankinis veikė galinius ratus.

Specialūs velenai ant galinės ašies, esantys šalia krumpliaračių, perduodančių pavarą, buvo apjuosti metaline juosta su odos arba kupranugario plaukų įdėklu. Naudojant atitinkamą stabdžių svirtį, juosta buvo suspaudžiama, o galiniai ratai sustabdomi. Tai buvo tipinis rankinis stabdys, kuris buvo naudojamas atgal riedančiam automobiliui stabdyti. „Panhard&Levassor“ turėjo dar vieną įdomų įrenginį, skirtą besileidžiančiam nuo kalno automobiliui stabdyti. Tai buvo vadinamasis kalnų stabdys, tai yra odiniu diržu pritvirtintas pleištas, kuris judant buvo velkamas, o sustojus buvo nuleidžiamas ir įkalamas į žemę. Šis stabdžio tipas prarado savo aktualumą pradėjus tiesti kelius, padengtus kieta danga.

Sprendimai, panaudoti „Panhard&Levassor“ automobilyje, dar ilgus metus sudarydavo stabdžių sistemų pagrindą. 1922 metais Varšuvoje išleistoje knygoje „Šiuolaikiškas automobilis“, kurios autorius buvo Adamas Tušinskis (Adam Tuszyński), automobilinių karo pajėgų patarėjas ir vairavimo mokyklos savininkas prieškarinėje Varšuvoje, taip rašė apie stabdymą: „Stabdymas – tai trintis tarp trinkelių ir besisukančio būgno, o kadangi dėl trinties išsiskiria šiluma, tai stabdymo metu stabdžiai stipriai įkaista. Dėl šios priežasties automobiliuose yra įrengti du stabdžiai – rankinis ir kojinis – tam, kad vienas atvėstų, kol veikia kitas“. Ir toliau: „Rankinis stabdys, paprastai komplektuojamas su trinkelėmis, dažniausiai būna dešinėje automobilio pusėje“.

Tuometinė rankinių stabdžių konstrukcija buvo labai panaši į šiuo metu naudojamas: „Stabdžių būgnas yra pritvirtintas prie galinio rato stebulės arba stipinų, o diskas su pritvirtintomis trinkelėmis ir praplėtimo ovalu yra pritvirtintas prie galinio tilto (galinės ašies)“. Patraukus stabdžių svirtį, stabdžių trinkelės, esančios būgno viduje, buvo praplečiamos.

Kojinis stabdys taip pat buvo trinkelių stabdys (šiandieną pasakytume „būgninis stabdys“), bet skirtumas buvo toks, kad trinkelės buvo ne praplečiamos stabdymo efektui pasiekti kaip rankiniame stabdyje, o suspaudžiamos ant būgnų.

„Amerikietiškuose automobiliuose stabdžių trinkelės paprastai yra pakeistos plienine juosta, ant kurios paviršiaus užklijuota asbestinė juosta. Ši juosta užspaudžia stabdžių būgną stabdymo metu“ (A. Tušinskis, Šiuolaikiškas automobilis, Varšuva, 1922). Panašiai kaip ir „Panhard&Levassor“ automobilyje, kai kojinis stabdys yra nuspaustas, jis neigiamai veikdavo automobilio diferencialą (taip yra dėl to, kad kojinis stabdys sąveikauja su diferencialu iš jo „karūnėlės“ pusės, o pats kojinio stabdžio veikimo principas yra paremtas „smūginiu stabdymu“, dėl ko ir nukenčia visas diferincialo mechanizmas). Kaip tik todėl patyrę automobilistai stengiasi stabdyti rankiniu stabdžiu. Be to, rankinis stabdys duoda lygesnį abiejų ratų stabdymą, todėl patartina jį naudoti esant slidžiai dangai, pavyzdžiui, ant šlapio medinio grindinio. Amerikietiškuose automobiliuose paprastai abu stabdžiai, tai yra rankinis ir kojinis, tiesiogiai veikia galinius ratus“ (tekstas pagal A. Tušinskio knygą „Šiuolaikiškas automobilis“, Varšuva, 1922).

Tęsinys kitame straipsnyje.