Шофьорите обикновено не обръщат много внимание на това как работят отделните елементи на автомобила. И когато го направят, това обикновено се дължи на повреда, която засяга комфорта и безопасността при използване на автомобил.

Спирачните дискове са едни от най-важните компоненти на спирачната система, които оказват значително влияние върху безопасността на водача и пътниците. Как да се уверите, че функционират правилно и на какво да обърнете специално внимание? Прочетете това кратко ръководство за ABE спирачен диск.

Както на равен и сух път през лятото, така и на хлъзгава, покрита с лед настилка през зимата, спирачните дискове имат само една задача – да спрат колата възможно най-бързо. Те са много важна част от спирачната система и затова си струва да се разгледат по-отблизо.
Целият спирачен процес протича там, където дискът среща накладката. Когато натиснете педала на спирачката, за част от секундата активирате хидравличната или електрическата система, която притиска спирачните накладки към дисковете. Това е, когато само за няколко секунди автомобилът и неговият товар, включително пътници и багаж, трябва да спрат НАПЪЛНО!
Това означава, че енергията на движеща се кола, включително вашата и тази на вашето семейство, се трансформира почти напълно в топлина в контактната точка между накладката и диска. Този натрупан поток от енергия се разпръсква върху диска само за няколко секунди благодарение на силата на триене.

 

Кинетична енергия = маса (кола + вие + вашето семейство + багаж + …) x  (скорост)2

Енергията е линейно зависима от масата, но експоненциално – във втората степен – от скоростта на автомобила. Това означава, че енергията на автомобил, който се движи по магистрала със скорост от 140 км/ч, може да бъде близо 8 пъти по-голяма, отколкото същият автомобил би се движил с максимална скорост в населено място.

В ABE изискваме дисковете да се справят с такива екстремни енергии по всяко време при всякакви метеорологични условия и на всякакъв терен. При спускане понякога натискаме педала на спирачката няколко десетки пъти само за няколко минути, загряваме дисковете и накладките до 600-700°C и очакваме спирачната система да не ни подведе. Ето защо, преди да пуснем нашите дискове на пазара, ние ги подлагаме на серия от лабораторни тестове, за да видим как работят дори при най-екстремни условия.

Какво очакваме от спирачните дискове и какво проверяваме за тях

Смяна на спирачни дискове, преглед на спирачна система

Геометрични параметри, т.е. височина, дебелина и диаметър, които трябва да отговарят на декларацията. Всички размери трябва да попадат в тесен диапазон, т.е. границите на толеранс. И ние не проверяваме само един диск. Системата за контрол на качеството редовно изобразява произволен диск, който се изследва по отношение на неговите геометрични параметри. По този начин проверяваме всеки размер и, което също е много важно, аксиалното биене.

Сензорният индикатор, разположен близо до ръба, не може да се отклони с повече от косъм, т.е. 0,05 mm при пълно завъртане на диска. Тази стойност е ключова не само от гледна точка на комфорта, но и за безопасността при спиране. Прекомерното биене може да се усети с крака ви като вибрации, прехвърлени върху педала на спирачката. Това може да повлияе на времето ви за реакция и да удължи спирачния път.

„Спирачен път = разстояние на реакция + спирачен път (движейки се с максимално разрешената скорост по магистрала, за една секунда автомобилът изминава разстояние от близо 40 метра).“

Ние също така проверяваме грапавостта на повърхността на триене, тъй като твърде много неравности могат да намалят контактната повърхност между накладката и диска и следователно да намалят максималната сила на триене.

Сила на триене = (повърхност на триене) x (контактна сила) x (коефициент на триене)

Това, върху което вие като шофьор влияете по време на спиране, е силата, с която натискате педала на спирачката. Но трябва също така да имате предвид, че натискането на педала на спирачката докрай означава само, че хидравличната система е на път да прехвърли максималното налягане върху повърхността на буталата. Следователно контактната сила е ограничена. Ето защо има значение от какво е направен спирачният диск и как е направен.

Проба от материал на спирачен диск за тестване, парче спирачен диск за тестване
  1. Металографска структура и химичен състав на спирачен диск

Какво очакваме от спирачен диск?

  • механична устойчивост – внезапното спиране не трябва да причинява деформация на структурата на диска,
  • устойчивост на износване – силата на триене има цена. По време на работа дебелината на диска намалява, което означава, че способността за разсейване на топлинната енергия и вентилацията на триещата се двойка (накладка срещу диск) също се влошава,
  • устойчивост на термичен удар – бързото охлаждане на диска в екстремни случаи може да доведе до неговата деформация, в резултат на което допустимото аксиално биене може да бъде превишено и триещата повърхност да се спука,
  • устойчивост на корозия – по време на дълги прекъсвания в експлоатация, особено през зимата, откритата повърхност на диска е подложена на окисление (корозия). Влагата и солта значително ускоряват този процес.

Затова в лабораторията анализираме точно от какво е направен дискът, т.е. от какви компоненти е съставен материалът и как е направен (какви термохимични процеси са били включени). За тази цел ние вземаме секции, които след това се използват за изследване на структурата.

Това пътуване в дълбините на материала се нарича обработка.

Внимателно изрязваме проба. Това трябва да се прави внимателно и бавно, защото рязането (поради триене) може да доведе до повишаване на температурата, а високите температури променят структурата на метала! След това пробата се капсулира, т.е. матрицата се запълва със смола.

След това шлайфаме, притискаме, полираме и изглаждаме повърхността й.

След това, след процеса на ецване, се разкрива металографската структура, в която търсим всякакви нередности, включвания или други нередности.

Изпитания на спирачни дискове, химичен състав и структура

Всички грешки, направени по време на процеса на леене и термохимичната обработка, ще доведат до отслабване на якостните свойства. Нехомогенностите в структурата са потенциални области, където могат да се натрупат механични и топлинни напрежения, които в екстремни случаи могат да доведат до микропукнатини и разграждане на материала. Също така всякакви примеси в структурата и дефекти на леене, като мъх, влияят отрицателно върху стабилността на якостта на диска.

Тестването в екологична камера позволява подробно наблюдение на това как спирачните дискове се справят при неблагоприятни условия. При повишена влажност и соленост, т.е. при условия, далеч надхвърлящи всякакви стандарти, дисковете се подлагат на ускорена експлоатация. По този начин можем да проверим дали отговарят на декларираните стойности на съпротивление.

Спирачните дискове преди:

Спирачни дискове преди тест със солен спрей

и след тест за корозия, след 192 часа непрекъснато излагане на сол и влага:

Спирачни дискове след тест със солен спрей

Едва след тези тестове се изготвя окончателен доклад за качеството на производствената партида.

Доклад – Резюме: 

Протокол от тест на спирачни дискове