Daugelis vairuotojų retai susimąsto, kaip veikia atskiri transporto priemonės elementai. Susimąstoma tik tuomet, kai susiduriama su gedimu, kuris turi įtakos automobilio vairavimo patogumui arba jo saugiai eksploatacijai.
Diskai – tai vienas svarbiausių stabdžių sistemos elementų ir nuo jų didžiąja dalimi priklauso vairuotojo ir keleivių saugumas. Į ką svarbu atkreipti dėmesį, kad jie veiktų tinkamai visos eksploatacijos metu? Susipažinkite su trumpu ABE stabdžių diskų vadovu.
Kinetinė energija = svoris (automobilis + vairuotojas + keleiviai + bagažas + …) x (greitis)2
Energija yra tiesiogiai proporcinga svoriui, bet eksponentiškai priklauso nuo automobilio greičio antrajame laipsnyje. Tai reiškia, kad automobilis, judantis 140 km/h greičiu, automagistralėje gali turėti beveik 8 kartus didesnę energiją, nei tas pats automobilis, važiuojantis leistinu greičiu miesto ribose.
Įmonėje ABE reikalaujame, kad stabdžių diskas susidorotų su tokia ekstremalia energijos doze kiekvieną kartą, bet kokiomis eismo ir vairavimo sąlygomis. Kartais, leidžiantis nuo kalno, per kelias minutes stabdome keliolika kartų. Tuomet stabdžių diskai ir trinkelės įkaista net iki 600-700 °C, o mes vis vien dar tikimės, kad stabdžių sistema veiks nepriekaištingai. Dėl to prieš diskams patenkant į rinką, laboratorijose atliekame visą eilę bandymų tikrindami, kaip jie reaguos net ekstremaliomis sąlygomis.
Ko tikimės iš stabdžių diskų ir ką juose tikriname?
Geometriniai parametrai, t. y. aukštis, storis ir skersmuo, privalo atitikti deklaruojamus parametrus. Visi matmenų nukrypimai negali viršyti tolerancijos ribų. Mes neapsiribojame vieno disko patikra. Gamybos linijoje kokybės kontrolės sistema periodiškai pasirenka atsitiktinį diską, kurio geometriniai parametrai yra tikrinami. Tokiu būdu yra tikrinamas kiekvienas matmuo, o taip pat ir labai svarbus ašinis mušimas.
Reikalaujame, kad per pilną stabdžių disko apsisukimą matavimo jutiklio, esančio prie disko briaunos, rodyklė neperžengtų 0,05 milimetro ribos, t. y. plauko storio. Ši vertė yra labai reikšminga ne tik vairavimo patogumui, bet ir stabdymo saugumui. Per didelį mušimą galime pajusti su koja, kai virpesiai perduodami į stabdžių pedalą. Tai pailgina vairuotojo reakcijos laiką, t. y. turi įtakos stabdymo kelio ilgiui.
Sustabdymo kelias = kelias reakcijos metu + stabdymo kelias (automagistralėje, esant maksimaliam leistinam greičiui, transporto priemonė per sekundę įveikia beveik 40 metrų).
Taip pat tikriname frikcinio paviršiaus šiurkštumą, nes per dideli nelygumai gali mažinti stabdžių trinkelės ir stabdžių disko susilietimo plotą, o tai sumažina maksimalią stabdymo jėgą.
Trinties jėga= (trinties paviršiaus plotas) x (nuspaudimo jėga) x (trinties koeficientas)
Tai, kam vairuotojas turi įtakos stabdymo metu, tai stabdžių pedalo nuspaudimo jėga. Bet atminkime, kad pedalas nuspaustas „iki dugno“ reiškia tik tiek, kad hidraulinė sistema perkels maksimalų slėgį ant stabdžių stūmoklių paviršiaus. Dėl to prispaudimo jėga yra apribota. Todėl yra labai svarbu tai, iš ko ir kokiu būdu buvo pagamintas stabdžių diskas.
- Stabdžių disko metalografinė struktūra ir cheminė sudėtis
Iš stabdžių diskų tikimės šių savybių:
- mechaninio atsparumo – staigus stabdymas negali sukelti deformacijų diskų struktūroje;
- atsparumo dilimui – trintis turi pasekmių: eksploatacijos metu disko storis mažėja, o tai reiškia, kad taip pat mažėja šilumos energijos nuvedimo efektyvumas ir blogėja frikcinės poros (trinkelė-diskas) ventiliacija;
- atsparumo terminiams šokams – greitas disko atvėsinimas ekstremaliais atvejais gali deformuoti diskus ir sukelti ašinio mušimo ribų peržengimą ar net disko įtrūkimą;
- atsparumo korozijai – esant ilgoms eksploatacijos pertraukoms, ypač žiemos sezono metu, atidengtas disko paviršius oksiduojasi (rūdija), o drėgmė ir druskos sluoksnis gerokai pagreitina šį procesą.
Laboratorijose kruopščiai analizuojame disko sudėtį – iš kokių medžiagų buvo pagamintas diskas ir kaip jis buvo pagamintas (kokie šiluminiai-cheminiai procesai buvo atlikti). Šiuo tikslu išpjauname mėginius, kuriems atliekami struktūros tyrimai.
Toks procesas yra tarsi kelionė į medžiagos gelmes, jis vadinamas preparavimu.
Atsargiai išpjauname mėginį. Tai reikia atlikti atsargiai ir lėtai, nes pjovimas (dėl trinties) gali pakelti temperatūrą, o aukšta temperatūra keičia metalo struktūrą! Po to inkliuduojame mėginį – patalpiname jį dervos vonelėje.
Po to šlifuojame, pritriname, poliruojame ir išlyginame mėginio paviršių.
Po ėsdinimo proceso pasireiškia metalografinė medžiagos struktūra, kurioje ieškome galimų netolygumų, intarpų ar kitų neatitikimų.
Visos klaidos, atsiradusios liejimo proceso ir šiluminio-cheminio apdirbimo metu, susilpnina medžiagos atsparumo savybes. Netolygumas struktūroje – tai potencialios vietos, kuriose gali kautis mechaniniai ir terminiai įtempimai, o tai kraštutiniais atvejais gali sukelti mikroįtrūkimus ir medžiagos degradaciją. Įvairūs struktūros užteršimai ir liejimo defektai, pvz., per skystos liejinio vietos, taip pat neigiamai veikia disko atsparumą.
Tyrimai klimato kameroje suteikia galimybę tiksliai stebėti, kaip stabdžių diskai susidoroja su nepalankiomis sąlygomis. Padidintoje drėgmėje, esant dideliam druskos kiekiui, t. y. sąlygomis, kurios viršija visas normas, diskai praeina pagreitintą eksploatacijos procesą. Tokiu būdu galime patikrinti, ar jų atsparumas atitinka deklaruojamą.
Stabdžių diskai prieš atsparumo korozijai bandymą:
Stabdžių diskai po atsparumo korozijai bandymo, po 192 h nepertraukiamo druskos ir drėgmės poveikio:
Tik po tokių tyrimų yra pateikiama galutinė ataskaita apie konkrečios gamybos partijos kokybę.
Ataskaita – apibendrinimas:
