ترمزهای خودرو: انواع، مواد و راهنمای تعمیر و نگهداری

آنچه که ترمزهای خودرو در واقع انجام می دهند - و چرا مهمتر از آن چیزی است که فکر می کنید

ترمز خودرو انرژی جنبشی را از طریق اصطکاک به گرما تبدیل می کند و یک وسیله نقلیه در حال حرکت را به توقف کنترل شده می رساند. هر بار که پدال ترمز را فشار می دهید، یک سیستم هیدرولیک این نیرو را تقویت می کند و آن را به اجزای ترمز در هر چرخ منتقل می کند - همه اینها در عرض میلی ثانیه. عملکرد، قابلیت اطمینان و طول عمر آن سیستم به شدت به نوع مکانیزم ترمز مورد استفاده و نحوه نگهداری آن بستگی دارد.

وسایل نقلیه مسافربری مدرن تقریباً به طور جهانی استفاده می کنند ترمزهای دیسکی هیدرولیک در جلو و یا ترمز دیسکی یا درام در عقب. خودروهای با کارایی بالا و سنگین به طور فزاینده‌ای از دیسک‌های چهارچرخ استفاده می‌کنند، در حالی که برخی از خودروهای مقرون‌به‌صرفه همچنان دیسک‌های جلو را با درام‌های عقب جفت می‌کنند تا هزینه را بدون کاهش قدرت توقف در محور جلو مدیریت کنند - جایی که 60 تا 70 درصد نیروی ترمز در طول یک توقف معمولی ایجاد می‌شود.

ترمزهای دیسکی در مقابل ترمزهای درام: تفاوت اصلی

تمایز بین ترمزهای دیسکی و درام فراتر از شکل است - بر اتلاف گرما، عملکرد آب و هوای مرطوب و فرکانس نگهداری تأثیر می گذارد.

ترمزهای دیسکی بر کاربردهای عملکرد غالب هستند زیرا طراحی روتور باز آنها اجازه می دهد تا گرما به سرعت از بین برود و از محو شدن ترمز که در فرودهای طولانی یا توقف های شدید مکرر خطرناک می شود جلوگیری می کند. ترمزهای درام به دلیل اثر مکانیکی خود-انرژی‌دهنده، جایگاهی را در محورهای عقب و سیستم‌های ترمز دستی حفظ می‌کنند - چرخش درام در واقع کفش را به تماس می‌کشد و نیروی پدال مورد نیاز برای نگه‌داشتن خودروی ساکن را کاهش می‌دهد.

مواد لنت ترمز: ارگانیک، نیمه فلزی و سرامیک

ترکیب لنت ترمز احتمالاً بزرگترین متغیر در عملکرد ترمز در دنیای واقعی است. سه مقوله غالب هر کدام مبادلات عمدی ایجاد می کنند:

• پدهای ارگانیک (NAO). از رزین ها، لاستیک و الیاف شیشه به هم چسبیده استفاده کنید. آنها بی صدا، ملایم در مورد روتورها و مقرون به صرفه هستند، اما در دماهای بالا سریعتر می پوشند و کارایی خود را از دست می دهند - آنها را برای رانندگی روزمره در شهر مناسب می کند، نه استفاده از عملکرد پایدار.
• لنت های نیمه فلزی حاوی 30-65٪ محتوای فلز (پشم فولاد، آهن، مس). آنها انتقال حرارت عالی و گاز گرفتن در دماهای بالا را ارائه می دهند، به همین دلیل است که اکثر خودروهای OEM با عملکرد آنها را حمل می کنند. معاوضه: آنها صدای بیشتری تولید می کنند، غبار تیره تری تولید می کنند و روتورها را سریعتر از جایگزین های سرامیکی می پوشند.
• لنت های سرامیکی الیاف سرامیکی را با مواد پرکننده و پیوند دهنده غیر آهنی ترکیب کنید. آنها حداقل گرد و غبار تولید می کنند، آرام تر کار می کنند، و روی روتورها ملایم تر هستند - اما در سرمای شدید قبل از رسیدن به دمای عملیاتی، کارایی کمتری دارند و با قیمتی عالی عرضه می شوند.

برای اکثر رانندگان، لنت های نیمه فلزی یا سرامیکی بهترین تعادل را نشان می دهند عملکرد و طول عمر رانندگان روزانه یا وسایل نقلیه تجاری که تحت بارهای سنگین کار می کنند باید لنت های ترکیبی نیمه فلزی یا موتوراسپورت را که برای مقاومت در برابر دوچرخه سواری با دمای بالا طراحی شده اند در اولویت قرار دهند.

ABS، EBD و دستیار ترمز الکترونیکی: چگونه سیستم های مدرن سخت افزار را گسترش می دهند

سیستم ترمز مکانیکی در هیچ وسیله نقلیه ای که پس از اوایل دهه 1990 ساخته شده است، به تنهایی عمل نمی کند. سه لایه الکترونیکی به طور اساسی نحوه مدیریت نیروی ترمز را تغییر می دهد:

سیستم ترمز ضد قفل (ABS) از سنسورهای سرعت چرخ برای تشخیص قفل شدن قریب الوقوع استفاده می کند و فشار هیدرولیک را تا 15 بار در ثانیه در هر چرخ تعدیل می کند. نتیجه این است که راننده کنترل فرمان را در طول حداکثر ترمز حفظ می کند - قابلیتی که با چرخ های قفل شده وجود ندارد. مطالعات NHTSA به طور مداوم نشان می دهد که ABS تلفات جاده ای را کاهش می دهد، به ویژه در سناریوهای خیس و کم کشش.

توزیع الکترونیکی نیروی ترمز (EBD) در کنار ABS کار می کند تا به صورت دینامیکی نیروی ترمز را از جلو به عقب بر اساس بار خودرو، نرخ کاهش سرعت و توزیع وزن محور تخصیص دهد. این مانع از قفل شدن زودهنگام چرخ عقب در هنگام بارگیری سبک خودرو در عقب می شود که یکی از دلایل رایج بیش فرمانی در هنگام توقف های اضطراری است.

کمک ترمز (BA/EBA) ورودی‌های ترمز وحشت‌زده را شناسایی می‌کند - که با استفاده از پدال بسیار سریع مشخص می‌شود - و به طور خودکار حداکثر تقویت هیدرولیک را اعمال می‌کند و تمایل معمول راننده به ترمز کمتر در مواقع اضطراری را جبران می‌کند. تحقیقات نشان داده است که اکثر رانندگان در شرایط اضطراری واقعی تنها 60 تا 70 درصد نیروی ترمز موجود را اعمال می کنند. دستیار ترمز این شکاف را به طور خودکار می‌بندد.

زمان تعویض اجزای ترمز: آستانه های عملی

سایش ترمز قابل پیش بینی است اما با توجه به سبک رانندگی، وزن وسیله نقلیه و زمین به طور قابل توجهی متفاوت است. استفاده از آستانه های زیر به عنوان چارچوب تعمیر و نگهداری، هم از تعویض زودرس و هم از عملیات ناایمن جلوگیری می کند:

• لنت ترمز: هنگامی که مواد اصطکاک کمتر از 3 میلی متر (تقریباً 1/8 اینچ) کاهش یافت، آن را تعویض کنید. بیشتر لنت ها دارای نشانگر سایش هستند که صدای جیغ بلندی را در این نقطه منتشر می کند. تاخیر در تعویض، تماس فلز روی فلز را به خطر می اندازد، که می تواند روتور را در کمتر از 1000 مایل از بین ببرد و به تعمیر بسیار گران تری نیاز دارد.
• روتورها: هر روتور دارای حداقل ضخامتی است که روی صفحه آن مهر شده است. روتورهای فرسوده شده در زیر این آستانه نمی توانند گرما را به اندازه کافی جذب و دفع کنند و باید تعویض شوند. سطح به عمق بیشتر از 1.5 میلی متر نیز بدون در نظر گرفتن ضخامت، زمینه ای برای جایگزینی است. روتورها باید همیشه به صورت جفت تعویض یا دوباره روی سطح شوند برای حفظ تعادل ترمز
• روغن ترمز: روغن ترمز رطوبت سنجی است - در طول زمان رطوبت را از جو جذب می کند و نقطه جوش آن را کاهش می دهد. اکثر سازندگان توصیه می کنند که هر 2 سال یا 45000 کیلومتر (28000 مایل) هر کدام زودتر شستشو و تعویض روغن ترمز انجام شود. وسایل نقلیه ای که در کاربردهای عملکردی یا بکسل استفاده می شوند باید بیشتر شستشو شوند.
• کالیپر ترمز: هر تعویض پد را از نظر نشتی، اتصال و سایش ناهموار لنت بررسی کنید. یک پیستون کالیپر می تواند باعث ترمز یک طرفه، گرمای بیش از حد و خراب شدن سریع لنت در یک گوشه خودرو شود.

پدال ترمز لرزان، کشیدن به یک طرف در حین ترمزگیری، یا احساس پدال اسفنجی، علائم هشدار دهنده اولیه هستند که باید به سرعت بررسی شوند - نه اینکه به فاصله زمانی سرویس برنامه ریزی شده بعدی موکول شوند.