Mnoho typů vozidel, jako jsou jízdní kola, automobily a motocykly, je závislých na hydraulických brzdách. Zajišťují bezpečnost jezdce nebo řidiče tím, že poskytují silnou a spolehlivou brzdnou sílu. Pochopení fungování hydraulických brzd, zejména u jízdních kol, vyžaduje studium fyziky, která je základem jejich fungování, přítomnost čerpadla a výhody, které poskytují oproti mechanickým brzdám.
Hydraulické brzdy využívají k přeměně síly na brzdnou sílu jednoduchý, ale důmyslný mechanismus. Když jezdec stiskne brzdovou páku na jízdním kole, je do hlavního válce, který je naplněn hydraulickou kapalinou (často brzdovou kapalinou), zatlačen píst. Tento pohyb zvýší tlak uvnitř válce, který je následně přenášen do brzdového třmenu, který je umístěn v blízkosti kola, prostřednictvím hadice nebo sítě trubek.
Tlak, který hydraulická kapalina vyvíjí na píst uvnitř třmenu, působí na brzdové destičky. Tření vzniká, když se tyto destičky dostanou do přímého kontaktu s otáčejícím se ráfkem nebo kotoučem kola. Síla, která vzniká třením mezi brzdovými destičkami a diskem nebo ráfkem, způsobuje, že se kolo otáčí pomaleji nebo se úplně zastaví a nakonec zastaví a zastaví jízdní kolo.
Základem fyziky hydraulických brzd je Pascalův princip, který tvrdí, že tlak působící na kapalinu v uzavřeném prostoru se přenáší rovnoměrně všemi směry. V případě hydraulických brzd je tlak, který vzniká při působení síly na brzdovou páku, přenášen brzdovou kapalinou na všechny součásti systému. Tím je zajištěno rovnoměrné rozložení síly, což zvyšuje účinnost brzdění a snižuje námahu jezdce.
Hydraulické brzdy nejsou při přenosu síly závislé na lanech jako mechanické brzdy. Místo toho používají k vytvoření tlaku v brzdovém systému čerpadlo. Píst hlavního válce pohání nestlačitelnou hydraulickou kapalinu systémem, když jezdec stiskne brzdovou páku. Tím se zbaví případné vůle nebo napětí v lanech, takže brzdný účinek je rychlejší a citlivější.
Hydraulické brzdy mají oproti mechanickým brzdám mnoho výhod. Za prvé, protože hydraulický systém násobí sílu dodávanou na brzdovou páku, mají hydraulické brzdy větší brzdnou sílu. Dále hydraulické brzdy poskytují vynikající modulaci, což jezdci umožňuje přesně řídit brzdnou sílu. To má zásadní význam při průjezdu náročným terénem nebo v případech, kdy není nutné prudké a silné zastavení, například při mírném zpomalování.
Hydraulické brzdy navíc ve srovnání s mechanickými brzdami vyžadují méně údržby. Protože nemají žádná lanka, nejsou nutné úpravy a výměny související s opotřebením. Protože jsou hydraulické systémy uzavřené, je u nich menší pravděpodobnost znečištění a zachování účinnosti brzd.
V neposlední řadě jsou hydraulické brzdy nezbytnou součástí všech současných vozidel, včetně jízdních kol. Hydraulické brzdy poskytují lepší modulaci a brzdný účinek než mechanické brzdy a zároveň vyžadují méně údržby, protože fungují na základě Pascalova principu a čerpadla, které přeměňuje sílu na tlak. Jezdci a řidiči mohou ocenit účinnost a spolehlivost hydraulických brzd tím, že pochopí, jak fungují, což v konečném důsledku vede k bezpečnější jízdě.
Vniknutí vzduchu, někdy označované jako odvzdušnění, je způsob, kterým se vzduch může dostat do hydraulických brzd. K tomu dochází při netěsnosti nebo v případě, že v systému není dostatek brzdové kapaliny, což umožňuje vniknutí vzduchu do systému. Vzduchové bubliny se mohou do brzdového systému dostat také během údržby nebo opravy, pokud není systém řádně odvzdušněn. Protože mohou být stlačeny, což má za následek pocit houbovitého nebo měkkého brzdového pedálu, mohou mít tyto vzduchové bubliny za následek selhání brzd nebo snížení brzdné účinnosti. Je nezbytné pravidelně kontrolovat těsnost, udržovat správnou hladinu brzdové kapaliny a v případě potřeby zajistit správné odvzdušnění systému, aby se do hydraulického brzdového systému nedostal vzduch.
Bubnové brzdy a kotoučové brzdy jsou dva druhy hydraulických brzd.
Ano, kapalina je pro správnou funkci hydraulických brzd nezbytná. Kapalina používaná v hydraulických brzdách, která se obvykle označuje jako brzdová kapalina, je vyvinuta tak, aby snášela vysoké teploty a poskytovala konstantní hydraulický tlak. Při sešlápnutí brzdového pedálu se stlačí píst hlavního válce, který vytlačuje brzdovou kapalinu sítí propojených brzdových vedení a trubek. Brzdové třmeny nebo válce kol využívají tento hydraulický tlak k přitlačení brzdových čelistí nebo destiček na rotory, resp. bubny. Bez přítomnosti brzdové kapaliny by hydraulické brzdy nebyly schopny vyvinout dostatečnou sílu k bezpečnému zastavení vozidla.