Opotrebenie brzdových doštičiek, kotúčov a bubnov (príčiny rýchleho opotrebovania častí brzdového systému)
Obsah
Opotrebiteľné diely v brzdovom systéme automobilu, a to sú kotúče, bubny a doštičky, ktoré nie sú predmetom plánovanej výmeny z dôvodu ich nepredvídateľných zdrojov. Všetko závisí od dopravnej situácie, zvykov vodiča a kvality materiálov. Preto je životne dôležité hodnotiť stav dielov s prísnou periodicitou, aby sa kritická zmena v rozmeroch riadenia včas zafixovala.
Princíp činnosti brzdového systému v aute
Všeobecným princípom bŕzd je organizácia trenia medzi časťami pevne spojenými s prvkami zavesenia a časťami, ktoré sa otáčajú s kolesami.
Výskyt tejto sily uhasí energiu pohybujúceho sa auta a zníži rýchlosť.
Kotúčové brzdy
Brzdový mechanizmus kotúčového typu pozostáva zo strmeňa pripevneného k ramenám zavesenia cez iné časti, otáčajúceho sa koaxiálne s nábojom kotúčového kolesa a brzdovými doštičkami.
So zvýšením tlaku v hydraulických brzdových valcoch, ktoré tvoria strmeň, sa ich piesty začnú pohybovať a posúvajú doštičky, ktoré pokrývajú kotúč na oboch stranách. Plocha podložky je niekoľkonásobne menšia ako bočná plocha disku, to znamená, že zachytáva iba jeho malý sektor.
Počet valcov v strmeni sa môže líšiť v závislosti od požadovanej účinnosti bŕzd a iných dôvodov, ale vždy sa pohybujú dve doštičky smerom k sebe.
Ich predpätie je zabezpečené buď protibežnými valcami, alebo takzvaným plávajúcim typom držiaka, keď nie je potrebný druhý valec.
Schéma činnosti strmeňa s plávajúcou štruktúrou:
- 1 - držiak.
- 2 - sprievodca.
- 3 - tesniaci krúžok.
- 4 - strmeň s valcom.
- 5 - piest.
- 6 - manžeta.
- 7 - podložky.
- 8 - brzdový kotúč.
- 9 - brzdová kvapalina.
- 10 - kovanie.
Strmeň s pevným dizajnom:
- 2 - montážne skrutky.
- 4 - strmeň s valcami.
- 5 - piesty.
- 6 - tesniace manžety.
- 7 - podložky.
- 8 - brzdový kotúč.
- 9 - brzdová kvapalina.
- 10 - kovanie.
Kotúčová brzda má niekoľko výhod, ktoré zabezpečili jej použitie vo veľkej väčšine automobilov:
- Vysoká tepelná účinnosť, pretože disk je takmer úplne otvorený a dostupný na chladenie vonkajším vzduchom.
- Jednoduchosť a kompaktný dizajn.
- Jednoduché sledovanie stavu opotrebovaných plôch doštičiek a kotúčov.
- Možnosť využitia dodatočnej ventilácie pomocou vnútornej štruktúry disku a jeho perforácie.
- Nízka citlivosť na nečistoty a prenikanie vlhkosti vďaka dobrým podmienkam pre samočistenie.
Materiálom na kotúče býva liatina, ktorá má vyhovujúce trecie vlastnosti a ich stabilitu, menej často oceľ a pre športové aplikácie sa používajú kompozitné materiály, ktoré umožňujú prevádzku pri vysokých teplotách bez straty pevnosti a geometrie.
Podložky pozostávajú z oceľového substrátu, na ktorý sú pomocou špeciálneho lepidla a lisovaných hrotov upevnené trecie obloženia vyrobené z materiálu vybraného dlhoročným výskumom.
Problém spočíva v kompromise medzi mnohými protichodnými vlastnosťami, vysokým koeficientom trenia na liatine a oceli, odolnosťou proti opotrebovaniu, schopnosťou chrániť kotúče pred opotrebovaním, teplotnou stabilitou a minimálnou úrovňou akustického hluku.
Bubnové brzdy
Zahŕňajú brzdové bubny vo forme valcov uzavretých na jednej strane a brzdové doštičky pracujúce na ich vnútornom povrchu.
Pracovné hydraulické valce sú tiež vo vnútri, keď stlačíte pedál, odtlačia podložky od seba a pritlačia ich k bubnom. Plocha podložky je len o niečo menšia ako vnútorný valcový povrch.
Použitie takýchto mechanizmov je obmedzené z dôvodu niektorých základných nedostatkov:
- chladiace nedokonalosti, podložky pracujú v uzavretej dutine;
- slabá odolnosť obloženia, keď sa voda dostane do brzdy;
- významné rozmery a hmotnosť celej konštrukcie.
Zároveň majú bubny svoje výhody, najmä odolnosť voči znečisteniu, dlhú životnosť a technologickú nenáročnosť výroby.
Prečo sa opotrebúvajú brzdové doštičky, kotúče a bubny
Trenie, ktoré pôsobí ako hlavný pracovný faktor účinnosti bŕzd, má presne definovanú fyzikálnu podstatu. Toto je kolízia medzi najmenšími nepravidelnosťami, drsnosťou trecích plôch, ktorá pre nich nie vždy zostáva bez následkov.
A tieto dôsledky sú tým smutnejšie, čím vyšší je koeficient trenia, teda tým rýchlejšie sa stroj zastaví. Musíme zvoliť kompromis medzi kvalitou brzdenia a odolnosťou dielov.
Na základe dlhoročných skúseností sa materiály obloženia a kotúčov vyberajú tak, aby priemerný kotúč vydržal tri alebo štyri sady podložiek. Ide o optimum z hľadiska pomeru ceny masívneho a drahého kotúča k nákladom na relatívne lacné podložky, ktoré sa považujú za spotrebný materiál.
Príčiny rýchleho opotrebovania
Znížená životnosť brzdových trecích prvkov je spôsobená viacerými faktormi.
- Jazdecký štýl. Je prirodzené, že pri častom používaní pedálu pôjde opotrebenie rýchlejšie, najmä ak brzdy nestihnú vychladnúť.
- Odchýlky vo vlastnostiach materiálov. Nie vždy pri súčasných výmenách sú kotúče (bubny) a podložky nainštalované presne tak, ako boli vo výrobe. Disky môžu byť vyrobené z liatiny s rôznou tvrdosťou a obsahom uhlíka a podložky sú vyrábané rôznymi technológiami, s použitím tradičných materiálov bez azbestu, obsiahnutých kovov alebo organických vlákien. Vďaka tomu je možné s rovnakou účinnosťou v rôznych kombináciách častejšie meniť podložky alebo kotúče.
- Nečistoty na pracovných plochách. Prach a piesok fungujú ako abrazíva, čo urýchľuje opotrebovanie.
- Korózia disku a degradácia materiálu obloženia. Môžu sa vyskytnúť v dôsledku zriedkavého používania bŕzd a naopak, neustáleho prehrievania.
- Poruchy vodiaceho zariadenia brzdy. Doštičky nebudú tlačiť rovnomerne, čo spôsobí abnormálne jednostranné opotrebovanie.
- Problémy s ložiskami kolieskeď vôľové koleso spôsobuje neustále trenie podložiek na kotúči.
- Porušenie pri udržiavaní medzier. Zanedbanie nastavenia bubnových bŕzd alebo prekysnutie piestov kotúčových bŕzd.
Ako vidíte, zrýchlené opotrebovanie sa môže objaviť tak z prirodzených dôvodov, ako aj z nepozornosti vodiča.
Prečo sa objavuje nerovnomerné opotrebovanie dielov
Najčastejšie ide o vnútornú koróziu piestov a valcov v hydraulickom pohone. Najmä vo viacpiestových mechanizmoch. Vo vodiacom zariadení strmeňa sú tiež kyslé.
Držiak sa deformuje, čo spôsobuje, že podložky sú na jednej hrane stlačené silnejšie ako na druhej. Strmeň je potrebné rozobrať, vyčistiť a namazať, aby sa zabránilo vniknutiu maziva na trecie plochy. Je však lepšie uchýliť sa k výmene dielov.
Aké je nebezpečenstvo opotrebovania častí brzdového systému
Keď diely dosiahnu kritické rozmery, brzdná účinnosť klesá, čo nie je vždy badateľné kvôli rezervám zabudovaným v brzdovom systéme. Ide o určitý podvod, brzdy môžu náhle zlyhať s nenapraviteľnými následkami.
Pri maximálnom zdvihu doštičiek, s neprijateľným opotrebovaním, piesty príliš vyčnievajú z valcov a padajú do skorodovaných, predtým neopracovaných oblastí. Existuje vysoká pravdepodobnosť zaseknutia s lavínovitým nárastom opotrebovania a úplným zlyhaním.
To je umocnené znížením hrúbky disku pod povolenú hranicu. Každé auto má svoj vlastný štandard minimálnej veľkosti, ktorý sa musí kontrolovať pri každej plánovanej údržbe.
Kontrola doštičiek bez demontáže kolesa
Nie je to vždy možné urobiť bez odstránenia kolesa. Disk musí mať dostatočne veľkú vzdialenosť medzi lúčmi, aby bola zabezpečená vizuálna kontrola. Niekedy je potrebné použiť zrkadlo a baterku.
Ak vezmeme do úvahy zónu kontaktu medzi podložkou a kotúčom, potom pri dobrom svetle môžete vidieť veľkosť trecieho obloženia, ktoré zostalo na substráte podložky.
Zvyčajne je limitná hodnota 2-3 mm. Jazdiť ďalej je nebezpečné. A je lepšie to nezvýšiť na túto hodnotu, po zostávajúcich 4 mm je čas vymeniť podložky.
Problém je ďalej komplikovaný takmer úplnou nereálnosťou hodnotenia vnútornej podložky skrytej pod strmeňom.
Aj keď je to vidieť z konca disku, dá to málo informácií, táto zóna sa opotrebováva nerovnomerne a navyše je skrytá okrajom vzniknutým pri opotrebovaní na obvode disku. To znamená, že pri nerovnomernom opotrebovaní vložiek štúdium iba vonkajšej nedá nič.
Našťastie dizajnéri zvyčajne poskytujú elektronický alebo akustický indikátor limitu opotrebenia. Blok začne charakteristicky vŕzgať alebo sa rozsvieti kontrolka na prístrojovej doske.
Odporúčania na výmenu brzdových doštičiek
Konštrukcia bŕzd na všetkých strojoch je podobná, takže je možné rozlíšiť nasledujúce vlastnosti údržby jednotiek.
- Doštičky sa vymieňajú vždy v sadách na tej istej náprave. Je neprijateľné meniť ich jeden po druhom pri nerovnomernom opotrebovaní.
- Pri výmene podložiek je potrebné namazať celý ich vodiaci aparát špeciálnym vysokoteplotným zložením.
- Povinná kontrola podlieha voľnosti pohybu piestov v hydraulických valcoch.
- V prípade nerovnomerného opotrebovania kotúča alebo prekročenia hraníc jeho geometrie je nutné kotúč bezpodmienečne vymeniť.
- Pri zatláčaní piestov pod nové podložky je potrebné prijať opatrenia na voľné zvýšenie hladiny kvapaliny v nádrži hlavného valca a potom uviesť hladinu do normálu.
- Pri prvom stlačení pedálu po inštalácii doštičiek prepadne, takže sa nemôžete pohnúť bez toho, aby ste niekoľkokrát stlačili brzdu.
- Najprv dôjde k zábehu doštičiek, takže účinnosť bŕzd sa neobnoví hneď.
- Bubnové mechanizmy zadnej nápravy budú vyžadovať nastavenie ručnej brzdy.
Pri údržbe brzdového systému nemôžu byť žiadne maličkosti. Nedúfajte, že výmena podložiek vyrieši všetky problémy.
V obzvlášť závažných prípadoch budete musieť výrazne upgradovať všetky prvky systému, hadice, pracovnú kvapalinu, až po výmenu strmeňa, bez ohľadu na to, aké drahé to je. V každom prípade budú následky drahšie.
