Wybierz język

JAK UNIKAĆ PROBLEMÓW Z TARCZAMI HAMULCOWYMI?

Udostępnij

Dlaczego niektórzy kierowcy podczas hamowania odczuwają wibracje na kierownicy lub na pedale hamulca? Dlaczego tarcze hamulcowe zmieniają kolor na niebieski lub pękają?

 

FIZYKA HAMOWANIA

 

Zacznijmy od teorii. Podczas hamowania klocki hamulcowe są dociskane do tarczy hamulcowej i powodują tarcie. Tarcza hamulcowa nagrzewa się, ponieważ energia kinetyczna wytworzona podczas hamowania jest zamieniana na ciepło.

Kolejną funkcją tarczy hamulcowej jest odprowadzanie ciepła wytworzonego podczas hamowania. Materiał cierny klocka zawiera materiały ścierne, które wchodzą w interakcje z powierzchnią tarczy - jedna nierówność przylega do drugiej. Pojawia się również tarcie adhezyjne, w którym jedna powierzchnia ma tendencję do przyklejania się do drugiej.

Podczas hamowania należy pamiętać o tych dwóch zjawiskach.

Types of friction during braking

Rodzaje tarcia podczas hamowania

1. PRZEGRZANIE TARCZ HAMULCOWYCH

 

Pierwszą przyczyną bicia tarczy hamulcowej jest przegrzanie. Żeliwna struktura standardowej tarczy hamulcowej zaczyna się zmieniać po osiągnięciu krytycznej temperatury około 650°C. Tę temperaturę można łatwo przekroczyć, jeśli kierowca nie dopuści do ostygnięcia tarcz po wielokrotnym nagłym hamowaniu z dużej prędkości. Przegrzanie tarczy hamulcowej może być również wynikiem nadmiernego tarcia spowodowanego niewłaściwym dotarciem nowych klocków.

An overheated brake disc

Przegrzana tarcza hamulcowa

Ilość energii uwolniona podczas jednego hamowania z prędkości 90 km/h wystarcza do zagotowania dwóch litrów wody w ciągu trzech sekund. W przypadku ciężarówki ta energia wystarczy do zagotowania 53 litrów wody w 4 sekundy.

Przy intensywnym hamowaniu temperatura klocków i tarcz może dochodzić do 500-550°C. Dalszy wzrost temperatury niesie ze sobą spadek skuteczności hamowania. Jeśli temperatura osiągnie punkt krytyczny około 650°C, powierzchnia tarczy zmienia swoją strukturę krystaliczną, a struktura żeliwna zamienia się w znacznie twardszą fazę zwaną cementytem. Jednocześnie w wewnętrznych warstwach materiału, w których nastąpiło przegrzanie, żeliwo zachowuje bardziej miękką strukturę.

Połączenie miękkiego żeliwa i twardego cementytu tworzy efekt skorupy lodowej. Cementyt ma niższy współczynnik tarcia w porównaniu do żeliwa, więc dociskany do niego klocek będzie się ślizgał względem innej części powierzchni tarczy. Rezultatem jest nierównomierne hamowanie, które jest wyraźnie odczuwalne na pedale. W takim przypadku odkształcenie tarczy nie zawsze przekroczy wartości krytyczne, czyli nie przekracza 0,1 mm wzdłuż zewnętrznego obrzeża tarczy.

Struktura normalnego dysku żeliwnego i zmodyfikowana struktura cementytu różnią się znacznie pod mikroskopem. Kryształy cementytu znajdujące się na powierzchni wyglądają jak „wrzody” na powierzchni tarczy hamulcowej. Pierwszymi wizualnymi oznakami miejscowego przegrzania mogą być wyraźnie widoczne niebieskie plamki na powierzchni tarczy hamulcowej.

NIEBIESKIE PLAMY NA POWIERZCHNI TARCZY HAMULCOWEJ
 

Skrajne przegrzanie prowadzi do dalszej ekspansji struktury krystalicznej cementytu na powierzchni tarczy hamulcowej, co zmienia jej strukturę. Kierowca czuje bicie.

Cracks on the brake disc operating surface

Pęknięcia na powierzchni roboczej tarczy hamulcowej

Długość pęknięć nie powinna przekraczać 25-30 milimetrów. Im dłuższe jest pęknięcie, tym jest również głębsze, co wpływa na geometrię tarczy i prawdopodobieństwo bicia. Przegrzanie tarczy, które może nie być zauważalne wizualnie, może być pośrednio spowodowane białymi kruszącymi się krawędziami tarczy.

ROZWIĄZANIE
 

Postępuj zgodnie z zasadami beddingu – podczas pierwszych 300 km hamuj umiarkowanie. W fazie docierania należy unikać gwałtownego hamowania, w przeciwnym razie tarcze nie będą miały czasu na ostygnięcie i mogą potencjalnie osiągnąć krytyczną temperaturę, w której ryzyko przegrzania znacznie wzrośnie.

Oczyść prowadnice zacisku hamulcowego. Jeśli są zardzewiałe lub brudne, zacisk może się nie otworzyć, a klocki mogą nie oddzielić się od powierzchni tarczy. Tarcie w tym przypadku będzie stałe i dysk będzie się przegrzewał.

 

 2. ZUŻYTE TARCZE

 

Częstą przyczyną przegrzewania się lub pękania tarczy jest jej zbyt późna wymiana.

MINIMALNA GRUBOŚĆ TARCZY HAMULCOWEJ
 

Wiele osób uważa, że tarczę hamulcową należy wymienić, gdy jej grubość osiągnie wartość minimalną, niezależnie od grubości klocków hamulcowych.

Inni uważają natomiast, że można pozostawić tarcze hamulcowe o minimalnej grubości, jeżeli klocki hamulcowe wymieni się na nowe. Jak tylko klocki ulegną zużyciu, wówczas wymieniają klocki i tarcze hamulcowe na nowe. Takie podejście są nieprawidłowe i niebezpieczne.

Prawda jest taka, że traczę hamulcową należy wymienić, gdy tylko jej grubość osiągnie wartość minimalną.

Zalecana minimalna grubość tarczy hamulcowej opiera się na fizyce. Jeśli grubość jest niewystarczająca, tarcza nie może odprowadzić ciepła wytwarzanego podczas hamowania. Nie może również utrzymać wymaganej wytrzymałości. Temperatury są znacznie wyższe niż dopuszczalne i istnieje duże ryzyko przegrzania, a nawet fizycznego zniszczenia. Ponadto zużyta tarcza hamulcowa jest bardziej podatna na efekty rezonansowe powodujące hałas hamowania.

Nowe klocki hamulcowe nie mogą poprawić tej sytuacji. Żywotność zużytej tarczy hamulcowej jest krótsza niż nowych klocków hamulcowych. Jeśli grubość tarczy jest zgodna ze specyfikacją, ale zbliżona do minimalnej dopuszczalnej wartości, należy ją wymienić podczas montażu nowych klocków hamulcowych.

Brake Disc heavily worn with surface grooves

Tarcza hamulcowa mocno zużyta z rowkami na powierzchni

3. BRUD MIĘDZY PIASTA A TARCZĄ HAMULCOWĄ

 

Trzecim problemem, o którym często się zapomina, jest zanieczyszczenie powierzchni piasty i wewnętrznej powierzchni tarczy hamulcowej. Warstwa rdzy może nie jest widoczna, ale wystarczą 2-3 ziarenka piasku na piaście i tylko 0,1-0,15 milimetra na zewnętrznym promieniu, aby doprowadzić do zauważalnego bicia. Jeśli piasta jest brudna, wyczyść ją lub wymień.

Disc surface contamination

Zanieczyszczenie powierzchni dysku

ROZWIĄZANIE
 

Podczas wymiany tarczy hamulcowej ważne jest dokładne oczyszczenie powierzchni piasty. Wystarczy małe ziarnko 0,05 mm, aby zacząć odczuwać wibracje na kierownicy. W tarczowym układzie hamulcowym średni prześwit między klockiem a powierzchnią tarczy wynosi około 0,1 mm. Ziarnistość 0,05 mm na piaście daje 0,1 mm na obwodzie i prowadzi do kontaktu klocka z tarczą podczas jazdy. Może to powodować hałas podczas hamowania.

4. RÓŻNICA GRUBOŚCI TARCZY HAMULCOWYCH

 

Czwartą przyczyną bicia tarczy hamulcowej jest nierównomierna grubość tarczy. Powodem tego jest nierównomierne przenoszenie materiału ciernego klocka na powierzchnię tarczy. Dzieje się tak często, gdy nie są przestrzegane zasady docierania hamulców. Niewspółosiowość tarczy hamulcowej może również powodować różnice w grubości tarczy (DTV).

Aby stwierdzić, że grubość tarczy hamulcowej jest nierówna, należy zmierzyć ją mikrometrem w 8 strefach na obwodzie tarczy z odstępem 45 stopni w każdym punkcie. Należy zmierzyć zewnętrzną, środkową i wewnętrzną stronę tarczy. Taka metoda pomiaru tarczy hamulcowej pozwala określić DTV hamulca na całej powierzchni roboczej.

Measure the disc with a mircometer in 8 zones

Pomiar tarczy mikrometrem w 8 strefach

Z uzyskanych wyników wybierana jest wartość minimalna i maksymalna, a następnie obliczana jest różnica między nimi. Przyjrzyjmy się rozrzutowi wartości w zakresie 0,025-0,035 mm. To wystarczy, aby zmierzyć grubość nowej tarczy w trzech punktach, a następnie porównać ją z parametrem podanym w instrukcji montażu tarczy. Informacje o dopuszczalnej grubości minimalnej powinny znajdować się w zaleceniach producenta samochodu, lub na krawędzi samej tarczy.

Obejrzyj film, aby dowiedzieć się, jak zmierzyć grubość tarczy hamulcowej.

 

  

5. NIEPRAWIDŁOWY MONTAŻ TARCZY HAMULCOWEJ

 

Bicie tarczy hamulcowej może być spowodowane przekrzywionym osadzeniem w stosunku do piasty, co z kolei może być wynikiem zanieczyszczenia powierzchni osadzenia lub deformacji. Inną przyczyną niewspółosiowości jest luz łożyska koła lub niewspółosiowość zacisku.

Deformacja powierzchni styku z piastą jest spowodowana nadmiernym lub niewystarczającym dokręceniem śrub lub nakrętek koła, jak również nieprzestrzeganiem momentu i kolejności dokręcania zalecanych przez producenta. Inne przyczyny to zbyt mocne dokręcenie śrub lub nakrętek koła, naprężenia mechaniczne wynikające z przemieszczenia oraz nieprawidłowy montaż lub instalacja zacisku i tarczy. Skutkiem tego może być hałas, wibracje, a nawet oderwanie powierzchni styku od piasty.

ROZWIĄZANIE
 

Wymień tarczę w układzie krzyżowym i dokręć zgodnie z zaleceniami producenta. Przed zamontowaniem tarcz należy sprawdzić poprawność montażu i instalacji obudowy zacisku.

6. JAKOŚĆ TARCZY HAMULCOWEJ

 

Słabej jakości tarcze hamulcowe nie zawsze można rozpoznać po wyglądzie. Głównymi przyczynami są jakość i skład materiału, niezgodność z technologią produkcji lub stosowanie przestarzałych technologii.

ROZWIĄZANIE
 

Unikaj tanich części niewiadomego pochodzenia, a zamiast tego wybierz wysokiej jakości tarcze hamulcowe znanych producentów. 

Tarcze hamulcowe Ferodo są produkowane z wykorzystaniem wyłącznie najlepszej metalurgii, najwyższej jakości procesów odlewniczych, norm OE oraz ścisłych środków kontroli jakości. Wszystko przetestowane i zatwierdzone przez inżynierów Ferodo, którzy opracowują rozwiązania hamulcowe dla dostawców systemów hamulcowych i producentów pojazdów. 

 

 

ZAPAMIĘTAJ

  • Wymień tarcze hamulcowe, gdy tylko osiągną zalecaną minimalną grubość.
  • Wybieraj wysokiej jakości tarcze hamulcowe, unikaj produktów niewiadomego pochodzenia.
  • Skorzystaj z usług wykwalifikowanego mechanika, aby mieć pewność, że tarcza hamulcowa została prawidłowo zamontowana.
  • Podczas montażu poproś o serwis zacisku hamulca.
  • Po montażu zadbaj o to, aby hamulce dotarły się, hamując lekko i często przez pierwsze 300 km.

 

Więcej informacji można znaleźć w materiale o najczęściej występujących problemach z tarczami hamulcowymi: 

 

Treści zawarte w tym artykule służą wyłącznie celom informacyjnym i promocyjnym i nie powinny być uważane za profesjonalną poradę. Zachęcamy do skonsultowania się z certyfikowanym mechanikiem w przypadku pytań lub wątpliwości związanych z którymkolwiek z omówionych tutaj tematów. Nie ponosimy odpowiedzialności za jakiekolwiek straty lub szkody spowodowane poleganiem na powyższych treściach.

Udostępnij
POWIĄZANE ARTYKUŁY
ładowanie...