Jak gorące powinny być tarcze hamulcowe w samochodzie?
Zawartość
Tarcze hamulcowe są przystosowane do nagrzewania się. Tylko w ten sposób można zamienić energię kinetyczną przyspieszającego samochodu na ciepło, a następnie rozproszyć ją w przestrzeni. Ale powinno to nastąpić wyłącznie na polecenie kierowcy. Ogrzewanie hamulców we wszystkich innych przypadkach wskazuje na obecność awarii, a także opcje awaryjne, czyli nadmierne przegrzanie.
Cechy układu hamulcowego samochodu
Zadaniem hamulców jest jak najszybsze i bezpieczne zatrzymanie samochodu. Najłatwiej to zrobić za pomocą siły tarcia, która występuje w mechanizmach hamulcowych.
Hamulce znajdują się w nowoczesnych samochodach na każdym kole, aby jak najlepiej wykorzystać przyczepność opon na drodze.
W pracy wykorzystano:
- tarcze lub bębny hamulcowe, części metalowe związane z piastami kół;
- klocki hamulcowe, składające się z podstawy i okładzin wykonanych z materiału o wysokim współczynniku tarcia o żeliwo lub stal, a jednocześnie wytrzymującego wysokie temperatury przy minimalnym zużyciu zarówno samych klocków, jak i tarcz (bębnów);
- napęd hamulca, urządzenia mechaniczne, hydrauliczne i elektroniczne, które przenoszą siłę z elementów sterujących kierowcy na mechanizmy hamulcowe.
Istnieje kilka rodzajów układów hamulcowych, istotną rolę w nagrzewaniu się tarcz odgrywa hamulec główny i postojowy.
Oba działają w bardzo podobny sposób – kierowca poprzez napęd wytwarza siłę mechaniczną na klockach hamulcowych, które są dociskane do tarcz lub bębnów. Siła tarcia skierowana jest na bezwładność samochodu, maleje energia kinetyczna, spada prędkość.
Czy tarcze i bębny hamulcowe powinny się nagrzewać?
Jeśli policzymy moc hamowania, a jest to energia uwalniana w postaci ciepła podczas hamowania w jednostce czasu, to wielokrotnie przewyższa ona moc silnika.
Łatwo sobie wyobrazić, jak nagrzewa się silnik, w tym energię wyprowadzoną ze spalinami i wydaną na użyteczną pracę przy przemieszczaniu auta z ładunkiem.
Tak ogromną ilość energii można przeznaczyć tylko przy znacznym wzroście temperatury. Z fizyki wiadomo, że gęstość strumienia energii jest proporcjonalna do różnicy temperatur, czyli różnicy między grzałką a lodówką. Kiedy energia nie ma czasu, aby wejść do lodówki, w tym przypadku jest to powietrze atmosferyczne, temperatura wzrasta.
Dysk może świecić w ciemności, czyli zyskać kilkaset stopni. Oczywiście między hamowaniami nie zdąży się ochłodzić, przez całą podróż będzie gorąco.
Przyczyny przegrzania
Istnieje bardzo duża różnica między ogrzewaniem a przegrzaniem. Ogrzewanie jest zjawiskiem częstym, czyli obliczonym i przetestowanym przez konstruktorów samochodów, a przegrzanie to sytuacja awaryjna.
Coś poszło nie tak, temperatura wzrosła krytycznie. W przypadku hamulców jest to bardzo niebezpieczne, ponieważ przegrzane części nie mogą normalnie pracować, bardzo szybko tracą siłę, geometrię i zasoby.
Konsekwencje jazdy na hamulcu ręcznym
Najprostszą rzeczą, z jaką spotykają się prawie wszyscy początkujący kierowcy, jest zapomnienie o zdjęciu hamulca postojowego na początku ruchu.
Inżynierowie długo i skutecznie zmagali się z tym zapomnieniem. Były alarmy świetlne i dźwiękowe, które uruchamiają się, gdy próbujesz ruszyć z zaciśniętymi klockami, a także automatyczne hamulce ręczne, które są napinane i zwalniane przez napęd elektryczny, gdy samochód się zatrzymuje i rusza.
Ale jeśli nadal będziesz jechał z wciśniętymi klockami, znaczna przekazywana moc nagrzeje bębny tak bardzo, że okładziny klocka się zwęgli, metal odkształci się, a cylindry hydrauliczne będą przeciekać.
Często można to zauważyć dopiero wtedy, gdy opony na tarczach zaczynają palić. Będzie to wymagało rozległych i kosztownych napraw.
Zablokowany tłok zacisku
W mechanizmach tarczowych nie ma oddzielnych urządzeń do wyjmowania tłoków z klocków. Ciśnienie w układzie hydraulicznym zostaje usunięte, siła docisku staje się zerowa, a siła tarcia jest równa iloczynowi nacisku na klocek i współczynnika tarcia. Oznacza to, że „zero” nie ma znaczenia, jaką liczbę - będzie to „zero”.
Ale nie zawsze tak się dzieje. Blok powinien być cofnięty o ułamek milimetra, przynajmniej ze względu na elastyczność mankietu uszczelniającego. Jeśli jednak doszło do korozji między tłokiem a cylindrem zacisku, a tłok jest zaklinowany, klocki pozostaną dociśnięte z niezerową siłą.
Rozpocznie się uwalnianie energii i niekontrolowane ogrzewanie. Skończy się dopiero po wytarciu określonej grubości warstwy z nakładki w wyniku przegrzania i utraty właściwości. W tym samym czasie dysk również się przegrzeje.
Powietrze w układzie hamulcowym
Rzadko, ale efekt był zauważalny, gdy klocki spontanicznie dociskały do tarcz z powodu słabego pompowania napędu z powietrza.
Rozszerza się pod wpływem ciepła i zaczyna dociskać klocki do dysków poprzez cylindry. Mimo to, dużo wcześniej niż zaczyna się przegrzewanie, kierowca zauważy, że samochód praktycznie nie zwalnia.
Zużycie tarcz hamulcowych
Tarcze podczas noszenia tracą swój idealny geometryczny kształt. Pojawia się na nich zauważalna ulga, klocki próbują do niej wbiec.
Wszystko to prowadzi do nieprzewidywalnego kontaktu między powierzchniami tarcz i klocków, a każdy kontakt będzie oznaczał przegrzanie ze wszystkimi wynikającymi z tego konsekwencjami.
Nieprawidłowa wymiana klocków hamulcowych
Jeśli technologia wymiany klocków zostanie naruszona, przy całej swojej prostocie w przypadku hamulca tarczowego, klocki mogą się zaciąć w zacisku.
Powstające tarcie spowoduje przegrzanie tarczy i łopatek prowadzących zacisku, co tylko pogorszy sytuację. Zwykle kończy się to zauważeniem przez kierowcę obcych dźwięków i gwałtownym spadkiem skuteczności hamowania.
Jak wyeliminować płyty grzewcze
Istnieją proste zasady ochrony hamulców przed przegrzaniem:
- używać hamulców tylko w sytuacjach awaryjnych i do końcowego zatrzymania, we wszystkich innych sytuacjach, gdy porusza się z rozbiegu przy dodatnim lub ujemnym ciągu silnika;
- nie używaj hamulców na długich zjazdach w górach, tylko silnik lub hamulec górski, system serwisowy raczej nie przetrwa do najniższego punktu pierwszego poważnego zjazdu, aby mieć pewność, wystarczy obliczyć potencjał energia, którą samochód ma na szczycie góry;
- utrzymywać mechanizmy hamulcowe w idealnym stanie, upewniając się, że nie ma korozji hydrauliki i prowadnic przy każdej wymianie klocków, stosując specjalny smar i mapę jego zastosowania;
- wymieniaj na czas tarcze o ekstremalnym zużyciu, nie czekając na ich całkowitą przezroczystość.
Przegrzane tarcze należy wymienić. Straciły siłę, ich współczynnik tarcia zmienił się nawet przy nowych klockach, a co najważniejsze, jest nierówny w obszarze, co prowadzi do szarpnięć i nowych przegrzań.
Konsekwencje nieprawidłowej pracy układu hamulcowego
Przegrzane tarcze są zwykle wymieniane, gdy w pedale hamulca wyczuwalne jest uderzenie w rytm koła. Jeśli ten obowiązkowy środek zostanie zaniedbany, możliwe jest zniszczenie tarczy podczas hamowania.
Zwykle kończy się to katastrofalnym zacięciem koła i zjechaniem samochodu z toru w nieprzewidywalnym kierunku. Przy gęstym, szybkim strumieniu nieunikniony jest poważny wypadek, najprawdopodobniej z ofiarami.
W każdym przeglądzie technicznym dyski są dokładnie sprawdzane. Nie powinno być żadnych przebarwień powstałych w wyniku przegrzania, zwłaszcza wyraźnego reliefu, krzywizny lub sieci spękań.
Tarcze wymieniane są zawsze wraz z klockami, a w przypadku nierównomiernego zużycia - również z rewizją zacisków.
