OPTYMALIZACJA WYDAJNOŚCI TARCZ HAMULCOWYCH

Zrozumienie podstawowych zasad działania tarcz hamulcowych może pomóc w uniknięciu problemów i osiągnięciu oczekiwanej wydajności i trwałości.

SERCE UKŁADU HAMULCOWEGO

Kluczem do osiągnięcia wyjątkowej wydajności układu hamulcowego jest zrozumienie zależności między klockami hamulcowymi a tarczami. Na najbardziej podstawowym poziomie układy hamulcowe przekształcają energię kinetyczną w energię cieplną. Zjawisko to pojawia się, gdy materiał cierny klocka hamulcowego styka się z powierzchnią tarczy. Gdy ten styk nie jest zoptymalizowany, mogą pojawić się różne niepożądane problemy.

1. PRZEGRZANIE TARCZ HAMULCOWYCH

Całe ciepło generowane w procesie hamowania musi być gdzieś odprowadzone. Gdy ciepło to nie jest odpowiednio odprowadzane, tarcze hamulcowe mogą się przegrzewać, co prowadzi do różnych niepożądanych objawów, w tym wibracji spowodowanych biciem tarczy. Bicie może pojawić się, gdy żeliwna struktura tarczy przekroczy górną granicę temperatury (około 650°C). Przegrzanie może być spowodowane złymi zachowaniami podczas jazdy, takimi jak wielokrotne gwałtowne hamowanie z dużych prędkości bez pozostawienia tarcz do ostygnięcia. Weźmy pod uwagę, że ilość energii cieplnej wytwarzanej podczas pojedynczego hamowania z prędkości 90 km/h może zagotować dwa litry wody w ciągu zaledwie trzech sekund.

Przegrzana tarcza hamulcowa

Nieprawidłowe docieranie klocków hamulcowych może również prowadzić do przegrzania, powodując nadmierne tarcie.

Należy zauważyć, że gdy temperatury hamulców stają się ekstremalne, ogólna skuteczność hamowania spada. Gdy temperatura zbliża się do górnego progu 650°C, pojawia się szereg zmian metalurgicznych. Powierzchnia tarczy zmienia swoją strukturę krystaliczną, a zewnętrzne warstwy żeliwa przekształcają się w znacznie twardszą fazę znaną jako cementyt. Jednocześnie wewnętrzne warstwy zachowują bardziej miękką strukturę.

Zjawisko to prowadzi do efektu "skorupy lodowej", w którym niższy współczynnik tarcia twardego cementytu powoduje ślizganie się klocka ciernego o tarczę w niektórych obszarach, generując nierównomierne hamowanie dla kierowcy.

Te zmiany metalurgiczne są widoczne pod mikroskopem. Kryształy cementytu wyglądają jak wrzody na powierzchni tarczy hamulcowej, która uległa przegrzaniu.

ZNAKI OSTRZEGAWCZE: NIEBIESKIE PLAMY

Najwcześniejsze i najczęstsze wizualne oznaki miejscowego przegrzania to niebieskie plamy na powierzchni tarczy hamulcowej. Wraz ze wzrostem przegrzania i rozszerzaniem się struktury krystalicznej cementytu, geometria tarczy może również ulec zmianie, prowadząc do bicia i odpowiadających mu wibracji. 

Pęknięcia na powierzchni roboczej tarczy hamulcowej

Proces ten może również prowadzić do pęknięć na powierzchni tarczy hamulcowej. Gdy pęknięcia stają się dłuższe, stają się również głębsze, co dodatkowo wpływa na geometrię tarczy i zwiększa prawdopodobieństwo bicia. Jeśli pęknięcia są dłuższe niż 30 mm, tarczę należy wymienić. Inną oznaką przegrzania jest obecność białych, kruszących się krawędzi na materiale ciernym klocka hamulcowego.

ROZWIĄZANIE

Prawidłowe docieranie hamulców to najlepszy sposób na uniknięcie tych i innych problemów z układem hamulcowym. Podczas pierwszych 300 km (200 mil) eksploatacji należy skupić się na umiarkowanym hamowaniu. W tym okresie nie należy wykonywać gwałtownego hamowania, ponieważ tarcze będą bardziej podatne na przegrzanie. 

Inną częstą przyczyną przegrzania jest zablokowany zacisk hamulcowy. Upewnij się, że prowadnice zacisku są wolne od zanieczyszczeń, aby mogły się prawidłowo otwierać.

2. ZUŻYTE TARCZE

Czasami pęknięcia i przegrzanie są spowodowane tym, że żywotność tarcz dobiegła końca.

MONITOROWANIE GRUBOŚCI TARCZY

Gdy tarcza osiągnie minimalną grubość roboczą, należy ją wymienić. Nie próbuj przedłużać żywotności zużytej tarczy poprzez montaż nowych klocków hamulcowych. Jest to niebezpieczna praktyka.

Zalecana przez producenta minimalna grubość tarczy opiera się na szeroko zakrojonych badaniach nad fizyką hamowania. Jeśli tarcza jest zbyt cienka, nie może prawidłowo odprowadzać ciepła i może stracić wytrzymałość, co prowadzi do potencjalnie niebezpiecznego przegrzania, a w skrajnych przypadkach do poważnej awarii. Poza tym zużyte tarcze częściej generują hałas podczas hamowania.

Wniosek: Jeśli grubość tarczy jest nawet zbliżona do minimalnej specyfikacji producenta, należy ją wymienić podczas montażu nowych klocków.

Mocno zużyta tarcza hamulcowa z rowkami na powierzchni

3. BRUDNE POWIERZCHNIE

Często pomijaną przyczyną problemów z hamowaniem jest obecność nawet niewielkich ilości piasku, żwiru i innych zanieczyszczeń na powierzchni piasty i/lub wewnętrznej powierzchni tarczy hamulcowej. Zaledwie kilka ziarenek piasku na piaście może spowodować zauważalne bicie, więc upewnij się, że wszystkie powierzchnie robocze są nieskazitelnie czyste.

Zanieczyszczenie powierzchni dysku

ROZWIĄZANIE: DBAJ O CZYSTOŚĆ

Każda powierzchnia czołowa koła charakteryzuje się precyzyjną geometrią, którą należy obsługiwać przez cały okres eksploatacji pojazdu. Nawet niewielkie ziarno obcego materiału może powodować wibracje odczuwalne na kierownicy. Starannie czyść wszystkie powierzchnie - a potem wyczyść je ponownie, aby chronić swoją pracę.

4. ODCHYLENIA W GRUBOŚCI TARCZY (DTV)

Gdy grubość tarczy hamulcowej różni się nadmiernie od jednego punktu do drugiego, tarcza musi zostać wymieniona, bez względu na to, jak "nowa" może być. Odchylenia w grubości tarczy (DTV) są zazwyczaj spowodowane nierównomiernym przenoszeniem materiału ciernego klocka na powierzchnię tarczy. Zjawisko to często pojawia się, gdy nowe klocki hamulcowe nie są odpowiednio dotarte. DTV może być również spowodowane niewspółosiowością tarczy podczas montażu.

Prawidłowa identyfikacja DTV wymaga użycia mikrometru do pomiaru grubości w ośmiu punktach na obwodzie tarczy - w odstępie 45 stopni od każdego punktu - obejmujących zewnętrzne, środkowe i wewnętrzne obszary tarczy.

Zmierz tarczę mikrometrem w 8 strefach

Aby określić DTV, należy wybrać minimalne i maksymalne wartości grubości uzyskane w ośmiu zmierzonych w ten sposób punktach. Jeśli rozrzut między tymi wartościami wynosi na przykład 0,025-0,035 mm, użyj tego zakresu do zmierzenia grubości nowej tarczy w trzech punktach i porównaj ze specyfikacjami producenta.

Obejrzyj ten film, aby dowiedzieć się, w jaki sposób zmierzyć grubość tarczy.

5. TARCZA ZOSTAŁA ZAMONTOWANA NIEPRAWIDŁOWO

Po raz kolejny geometria wszystkich powierzchni czołowych koła ma kluczowe znaczenie. Jeśli na przykład tarcza hamulcowa nie została płasko osadzona na piaście, wynikające z tego zanieczyszczenie powierzchni osadzenia i/lub odkształcenie wewnętrznej powierzchni tarczy prawdopodobnie spowoduje niepożądane bicie. Nadmierny luz łożyska koła i/lub niewspółosiowość zacisku również mogą powodować bicie.

Nieprzestrzeganie zalecanego przez producenta momentu dokręcania i kolejności dokręcania śrub lub nakrętek koła może zniekształcić powierzchnię styku tarczy z piastą. Innymi przyczynami zniekształceń związanymi z montażem są naprężenia mechaniczne wynikające z przemieszczenia oraz nieprawidłowy montaż/instalacja zacisku i tarczy hamulcowej. Konsekwencje każdego z tych czynników mogą być poważne, w tym hałas, wibracje, a w skrajnych przypadkach awaria mechaniczna.

ROZWIĄZANIE

Zawsze montuj tarczę hamulcową za pomocą klucza dynamometrycznego, stosując krzyżowy układ elementów mocujących i przestrzegając wymagań producenta dotyczących momentu dokręcania. Przed zamontowaniem tarczy należy również sprawdzić poprawność montażu i instalacji obudowy zacisku hamulcowego.

6. ZAWSZE UŻYWAJ TARCZ WYSOKIEJ JAKOŚCI

Zawsze wybieraj markę hamulców, którą znasz i której ufasz. Pamiętaj, że wiele ważnych parametrów jakościowych jest niewidocznych gołym okiem. Nie można na przykład ocenić wartości metalurgicznych tarczy bez mikroskopu i gruntownego przeszkolenia.

ROZWIĄZANIE

Korzystaj z tego, co znasz i czemu ufasz. Unikaj marek i części, z którymi masz niewielkie lub żadne doświadczenie. Każda tarcza hamulcowa i klocek hamulcowy Jurid są zaprojektowane tak, aby zapewnić taką samą lub lepszą wydajność i niezawodność jak części oryginalnie zamontowane w pojeździe.

DOWIEDZ SIĘ WIĘCEJ

PODSUMOWUJĄC

1. Zmierz grubość tarczy i jeśli jest mniejsza lub bliska minimalnej specyfikacji, natychmiast ją wymień. 
2. Używaj wyłącznie części hamulcowych pochodzących z zaufanego źródła.
3. Polegaj na wykwalifikowanym mechaniku, który zapewni prawidłowy montaż.
4. Poproś mechanika, aby podczas montażu nowych tarcz i klocków hamulcowych dokonał również przeglądu zacisków hamulcowych.
5. Należy ściśle przestrzegać zalecanego procesu docierania nowych klocków i tarcz.

Więcej informacji na temat usterek tarcz hamulcowych można znaleźć pod tym adresem:

NAJCZĘŚCIEJ WYSTĘPUJĄCE PROBLEMY

ZNAJDŹ ODPOWIEDNIĄ TARCZĘ DO SWOJEGO SAMOCHODU

Treści zawarte w tym artykule służą wyłącznie celom informacyjnym i nie powinny być wykorzystywane zamiast zasięgania porady u doświadczonego mechanika. Nie ponosimy odpowiedzialności za jakiekolwiek szkody wynikające z polegania na tych treściach.