Zużycie klocków, tarcz i bębnów hamulcowych (przyczyny szybkiego zużycia części układu hamulcowego)
Zawartość
Części zużywające się w układzie hamulcowym samochodu, a są to tarcze, bębny i klocki, które nie podlegają planowej wymianie ze względu na ich nieprzewidywalne zasoby. Wszystko zależy od sytuacji na drodze, nawyków kierowcy i jakości materiałów. Dlatego ważne jest, aby ocenić stan części ze ścisłą okresowością, aby naprawić krytyczną zmianę wymiarów kontrolnych w czasie.
Zasada działania układu hamulcowego w samochodzie
Ogólną zasadą hamulców jest organizacja tarcia między częściami sztywno połączonymi z elementami zawieszenia a częściami obracającymi się wraz z kołami.
Wystąpienie tej siły wygasza energię poruszającego się samochodu, zmniejszając prędkość.
Tarcze hamulcowe
Mechanizm hamulca tarczowego składa się z zacisku przymocowanego do wahaczy poprzez inne części, obracającego się współosiowo z piastą koła tarczowego i klockami hamulcowymi.
Wraz ze wzrostem ciśnienia w hydraulicznych cylindrach hamulcowych, które tworzą zacisk, ich tłoki zaczynają się poruszać, przesuwając klocki zakrywające tarczę po obu stronach. Powierzchnia podkładki jest kilkakrotnie mniejsza niż powierzchnia boczna tarczy, to znaczy wychwytują tylko jej niewielki sektor.
Liczba cylindrów w zacisku może się różnić w zależności od wymaganej skuteczności hamowania i innych powodów, ale zawsze dwa klocki poruszają się do siebie.
Ich naprężenie wstępne zapewniają siłowniki przeciwbieżne lub tak zwany wspornik typu pływającego, gdy drugi siłownik nie jest potrzebny.
Schemat działania zacisku o konstrukcji pływającej:
- 1 - wspornik.
- 2 - przewodnik.
- 3 - pierścień uszczelniający.
- 4 - zacisk z cylindrem.
- 5 - tłok.
- 6 - mankiet.
- 7 - podkładki.
- 8 - tarcza hamulcowa.
- 9 - płyn hamulcowy.
- 10 - dopasowanie.
Suwmiarka o stałej konstrukcji:
- 2 - śruby mocujące.
- 4 - zacisk z cylindrami.
- 5 - tłoki.
- 6 - mankiety uszczelniające.
- 7 - podkładki.
- 8 - tarcza hamulcowa.
- 9 - płyn hamulcowy.
- 10 - dopasowanie.
Hamulec tarczowy ma kilka zalet, które zapewniły jego zastosowanie w zdecydowanej większości samochodów:
- Wysoka sprawność cieplna, ponieważ dysk jest prawie całkowicie otwarty i dostępny do chłodzenia powietrzem zewnętrznym.
- Prostota i kompaktowa konstrukcja.
- Łatwość monitorowania stanu powierzchni ścieralnych klocków i tarcz.
- Możliwość zastosowania dodatkowej wentylacji za pomocą wewnętrznej konstrukcji tarczy i jej perforacji.
- Niska wrażliwość na zabrudzenia i wnikanie wilgoci dzięki dobrym warunkom samooczyszczania.
Materiałem na tarcze jest najczęściej żeliwo, które ma zadowalające właściwości cierne i ich stabilność, rzadziej stal, a do zastosowań sportowych stosowane są materiały kompozytowe, które umożliwiają pracę w wysokich temperaturach bez utraty wytrzymałości i geometrii.
Klocki składają się ze stalowego podłoża, na którym za pomocą specjalnego kleju i formowanych kolców mocowane są okładziny cierne z materiału wyselekcjonowanego przez wiele lat badań.
Trudność polega tutaj na kompromisie między licznymi sprzecznymi właściwościami, wysokim współczynnikiem tarcia na żeliwie i stali, odpornością na zużycie, zdolnością do ochrony tarcz przed zużyciem, stabilnością temperaturową i minimalnym poziomem hałasu akustycznego.
Hamulce bębnowe
Należą do nich bębny hamulcowe w postaci cylindrów zamkniętych z jednej strony oraz klocki hamulcowe pracujące na ich wewnętrznej powierzchni.
Działające siłowniki hydrauliczne również znajdują się w środku, po naciśnięciu pedału rozsuwają klocki, dociskając je do bębnów. Powierzchnia podkładki jest tylko nieznacznie mniejsza niż wewnętrzna powierzchnia cylindryczna.
Stosowanie takich mechanizmów jest ograniczone ze względu na pewne fundamentalne niedociągnięcia:
- chłodzące niedoskonałości, nakładki pracują w zamkniętej wnęce;
- słaba odporność okładzin, gdy woda dostanie się do hamulca;
- znaczne wymiary i waga całej konstrukcji.
Jednocześnie bębny mają swoje zalety, w szczególności odporność na zanieczyszczenia, długą żywotność i technologiczną łatwość wykonania.
Dlaczego klocki, tarcze i bębny hamulcowe się zużywają
Tarcie, działając jako główny czynnik roboczy wydajności hamulców, ma ściśle określoną istotę fizyczną. To zderzenie najmniejszych nierówności, chropowatości ocierających się powierzchni, co nie zawsze pozostaje dla nich bez konsekwencji.
A te konsekwencje są tym smutniejsze, im wyższy współczynnik tarcia, czyli tym szybciej maszyna się zatrzymuje. Musimy wybrać kompromis pomiędzy jakością hamowania a trwałością części.
Bazując na wieloletnim doświadczeniu, materiały okładziny i tarczy dobierane są w taki sposób, aby przeciętna tarcza wytrzymała trzy lub cztery komplety klocków. Jest to optymalny stosunek ceny masywnej i drogiej tarczy do kosztu stosunkowo niedrogich klocków, które są uważane za materiały eksploatacyjne.
Przyczyny szybkiego zużycia
Skrócona żywotność elementów ciernych hamulców jest spowodowana kilkoma czynnikami.
- Styl jazdy. To naturalne, że przy częstym używaniu pedału zużycie będzie przebiegać szybciej, zwłaszcza jeśli hamulce nie zdążą się ochłodzić.
- Odchylenia właściwości materiałów. Nie zawsze przy obecnych zamiennikach tarcze (bębny) i klocki montuje się dokładnie tak samo jak w fabryce. Krążki mogą być wykonane z żeliwa o różnej twardości i zawartości węgla, a klocki wykonywane są różnymi technologiami, przy użyciu tradycyjnych materiałów bez azbestu, wtrąceń metali czy włókien organicznych. Dzięki temu możliwa jest, z równą skutecznością w różnych kombinacjach, częstsza wymiana klocków lub tarcz.
- Brud na powierzchniach roboczych. Pył i piasek działają jak materiały ścierne, co przyspiesza zużycie.
- Korozja dysku i degradacja materiału wykładziny. Mogą wystąpić zarówno z powodu rzadkiego używania hamulców, jak i odwrotnie, ciągłego przegrzewania.
- Awarie aparatu prowadzącego hamulca. Klocki nie będą naciskać równomiernie, powodując nienormalne jednostronne zużycie.
- Problemy z łożyskami kółgdy koło luzowe powoduje ciągłe ocieranie się klocków o tarczę.
- Naruszenia w utrzymaniu luk. Zaniedbanie regulacji hamulców bębnowych lub zakwaszanie tłoków w hamulcach tarczowych.
Jak widać, przyspieszone zużycie może wystąpić zarówno z przyczyn naturalnych, jak i nieuwagi kierowcy.
Dlaczego pojawia się nierównomierne zużycie części
Wynika to najczęściej z wewnętrznej korozji tłoków i cylindrów w napędzie hydraulicznym. Zwłaszcza w mechanizmach wielotłokowych. W aparacie prowadzącym suwmiarki występuje również zakwaszanie.
Wspornik wypacza się, powodując mocniejsze dociskanie klocków na jednej krawędzi niż na drugiej. Zacisk należy zdemontować, wyczyścić i nasmarować, aby smar nie dostał się na powierzchnie cierne. Ale lepiej jest uciekać się do wymiany części.
Jakie jest niebezpieczeństwo zużycia części układu hamulcowego
Gdy części osiągają krytyczne wymiary, skuteczność hamowania spada, co nie zawsze jest zauważalne ze względu na rezerwy wbudowane w układ hamulcowy. To pewne oszustwo, hamulce mogą nagle zawieść z nieodwracalnymi konsekwencjami.
Przy maksymalnym skoku klocków, przy niedopuszczalnym zużyciu, tłoki wystają zbyt daleko poza cylindry, wpadając w skorodowane, wcześniej nieużywane obszary. Istnieje duże prawdopodobieństwo zakleszczenia z lawinowym wzrostem zużycia i całkowitą awarią.
Sytuację pogarsza zmniejszenie grubości dysku poniżej dopuszczalnego limitu. Każdy samochód ma swój własny minimalny rozmiar, który należy kontrolować podczas każdej zaplanowanej konserwacji.
Sprawdzanie klocków bez zdejmowania koła
Nie zawsze jest to możliwe bez zdejmowania koła. Tarcza musi mieć wystarczająco dużą odległość między szprychami, aby zapewnić kontrolę wizualną. Czasami trzeba użyć lusterka i latarki.
Jeśli weźmiemy pod uwagę strefę styku klocka z tarczą, to w dobrym świetle widać wielkość okładziny ciernej pozostającej na podłożu klocka.
Zwykle wartość graniczna wynosi 2-3 mm. Dalsza jazda jest niebezpieczna. I lepiej nie podnosić go do tej wartości, po pozostałych 4 mm czas na wymianę klocków.
Sprawę dodatkowo komplikuje niemal zupełna nierealność oceny wewnętrznego klocka ukrytego pod zaciskiem.
Nawet jeśli widać to od końca tarczy, to da mało informacji, strefa ta zużywa się nierównomiernie, a także jest zakryta krawędzią powstałą podczas ścierania na obwodzie tarczy. Oznacza to, że przy nierównomiernym zużyciu poduszek badanie tylko zewnętrznej nic nie da.
Na szczęście projektanci zwykle zapewniają elektroniczny lub akustyczny wskaźnik zużycia. Blok zaczyna charakterystycznie skrzypieć lub zapala się kontrolka na desce rozdzielczej.
Zalecenia dotyczące wymiany klocków hamulcowych
Konstrukcja hamulców we wszystkich maszynach jest podobna, można więc wyróżnić następujące cechy konserwacji jednostek.
- Klocki wymieniane są zawsze w zestawach na tej samej osi. Niedopuszczalna jest ich zmiana pojedynczo przy nierównomiernym zużyciu.
- Podczas wymiany podkładek konieczne jest nasmarowanie całego aparatu prowadzącego specjalną kompozycją wysokotemperaturową.
- Obowiązkowa kontrola podlega swobodzie ruchu tłoków w cylindrach hydraulicznych.
- W przypadku nierównomiernego zużycia tarczy lub przekroczenia granic jej geometrii tarczę należy bezwarunkowo wymienić.
- Podczas wciskania tłoków pod nowe klocki należy podjąć kroki w celu swobodnego zwiększenia poziomu płynu w zbiorniku pompy hamulcowej, a następnie doprowadzenia poziomu do normy.
- Przy pierwszym wciśnięciu pedału po zamontowaniu klocków, wypada, więc nie można ruszyć bez kilkukrotnego wciśnięcia hamulca.
- Początkowo klocki docierają, więc skuteczność hamulców nie zostanie natychmiast przywrócona.
- Mechanizmy bębna tylnej osi będą wymagały regulacji hamulca ręcznego.
W konserwacji układu hamulcowego nie może być drobiazgów. Nie licz na to, że wymiana klocków rozwiąże wszystkie problemy.
W szczególnie ciężkich przypadkach będziesz musiał znacznie ulepszyć wszystkie elementy układu, węże, płyn roboczy, aż do wymiany zacisków, bez względu na to, jaka jest to cena. W każdym razie konsekwencje będą droższe.
