آشنایی با انواع دیسک ترمز و بررسی مشخصات آن ها
آشنایی با انواع دیسک ترمز
با فشار بر روی پدال ترمز باعث متوقف شدن ماشین درحال حرکت می‌شویم. پدال دارای سیستم هیدرولیکی است که نحوه‌ی کار آن به این صورت است که ابتدا مایع تحت فشار را به قسمت‌هایی که در زمان ترمز گرفتن، درگیر هستند، توسط شیلنگ‌های کوچک و یا خطوط فلزی می‌رساند. مزیت عالی این سیستم این است که لازم نیست فشار زیادی روی پدال وارد شود. با این عمل به چرخ‌ها فشار زیادی وارد می‌شود. پدال ترمز با یک پیستون در سیلندر اصلی ترمز که با مایع هیدرولیکی پر شده است ارتباط دارد. سیلندر اصلی شامل یک سیلندر حاوی پیستون کوچک و مخزن مایع است. استوانه‌های اصلی مدرن در واقع دو سیلندر جداگانه هستند.
این مدار یک سیستم دوگانه دارد، زیرا سیلندر جلو به ترمز جلو و سیلندر عقب به ترمز عقب متصل می‌باشد. البته در بعضی موارد این اتصال به صورت مورب می‌باشد، دو سیلندر از هم جدا شده‌اند. کل سیستم هیدرولیک از سیلندر اصلی تا چرخ‌ها از مایع ترمز هیدرولیکی پر شده است. با فشار روی پدال ترمز، پیستون‌های سیلندر اصلی حرکت می‌کنند و نیروی زیادی در خطوط اعمال می‌شود. از آن‌جایی که مایع جایی برای رفتن ندارد به پیستون‌های سیلندر چرخ و ترمزهای دیسکی فشار وارد می‌کند. این فشار به لنت ترمز منتقل شده و اصطکاک بین لنت و ترمز و دیسک‌ها باعث کاهش حرکت چرخ و توقف می‌شود. همچنین سوییچی به پدال ترمز وصل است که هنگام فشار روی پدال باعث روشن شدن چراغ‌های ترمز می‌شود.
زمانی که پدال آزاد شد چراغ‌های ترمز خاموش می‌شوند. هر سیلندر چرخ در ترمز حاوی دو پیستون (در هر طرف یکی) است که در جهت مخالف به سمت جلو حرکت می‌کند. تمام پیستون‌ها از یک مهر و موم لاستیکی برای جلوگیری از نشت در اطراف پیستون استفاده می‌کنند و پوشش‌های لاستیکی نیز چرخ سیلندر را در برابر آلودگی و رطوبت محافظت می‌کنند. وقتی پدال ترمز آزاد می‌شود، پیستون سیلندر اصلی از طریق پمپ‌های جبرانکننده برمیگردد. برای اطلاع از نحوه حرکت صحیح پدال ترمز و جلوگیری از حرکت‌های اضافه در آن‌ها، می‌توانید مقاله زیر را مطالعه کنید.
تمام سیستم‌های ترمز دوگانه سوییچی برای فعالکردن، چراغ ترمز دارند. این سوییچ در یک دریچه نصب شده که در کنار سیلندر اصلی واقع شده است. به هر دو طرف مدار‌های ترمز جلو و عقب، فشار منتقل می‌شود. زمانی که فشار‌ها متعادل شد پیستون ثابت می‌شود.
در ادامه در مورد وظایفی که بر عهده دیسک ترمز می‌باشد و نیز در مورد انواع دیسک‌های ترمز اطلاعاتی را کسب می‌کنیم.
وظایف دیسک ترمز چیست؟
در ابتدا از شکل و ظاهر این قطعه شروع می‌کنیم و اگر تا به حال دیسک ترمز را دیده باشید متوجه می‌شوید که دیسک ترمز قطعه‌ای دایره‌ای شکل می‌باشد که در کنار چرخ‌ها قرار دارد و به خودرو کمک می‌کند تا سرعتی قابل قبول را در هر شرایطی داشته باشد. اهمیت دیسک ترمز در خودرو بسیار زیاد است.
یکی از مواردی که می‌تواند مهم باشد این است که با استفاده از دیسک ترمز می‌توانیم وسایل نقلیه را از حرکت بگیریم پس این قطعه می‌تواند نقش بسیار مهمی را در ایمنی عابرین پیاده و سرنشینان خودرو داشته باشد که در این مورد می‌توان گفت که در صورتی که شما پر قدرت‌ترین خودرو را داشته باشید اما سیستم ترمز معیوبی داشته باشد برای رانندگی مناسب نمی‌باشد.
تنها قطعه‌ای که با دیسک ترمز در ارتباط است، چرخ نیست بلکه دو قطعه دیگر نیز وجود دارد که همراه با دیسک ترمز شروع به حرکت می‌کنند و زمانی که دیسک ترمز از حرکت می‌ایستد، آن قطعه‌ها نیز حرکت نمی‌کنند. یکی از قطعات دیگری که با دیسک ترمز در ارتباط می‌باشد، لنت ترمز است که در زمان ترمزگیری یکی از مواردی است که به صورت مستقیم می‌تواند سرعت چرخ‌ها را کنترل نماید. در صورتی که در هنگام رانندگی متوجه خرابی در لنت‌های ترمز خودرو شدید، بهتر است در سریع‌ترین زمان ممکن است قبل از این که به سیستم ترمز خودرو آسیب جبران ناپذیری وارد شود، آن‌ها را تعمیر کنید.
لنت و دیسک ترمز، مادامی که راننده پای خود را روی پدال ترمز قرار می‌دهد، لنت را با دیسک ترمز درگیر می‌کند که در نتیجه می‌تواند، سرعت گردش دیسک را کمتر کند و کم شدن سرعت دیسک می‌تواند سرعت چرخ را کمتر نماید و آن را بایستاند.
آشنایی با انواع دیسک ترمز
خودرو‌های متفاوتی از ایجاد اولین خودرو تا به الان ساخته شده‌اند و به مراتب، قیمت‌های متفاوتی نیز دارند و مناسب با سیستم کلی خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد و قیمت، کارایی و کیفیت متفاوتی نیز دارد که در این مورد می‌توان به این موضوع اشاره کرد که با استفاده از این عوامل است که می‌توان دیسک‌های ترمز را در دو نوع معمولی و خنک شونده، تقسیم کرد که در ادامه در مورد هر کدام از این دسته‌ها صحبت خواهیم کرد.
دیسک‌های معمولی
دیسک ترمزهای معمولی، شکلی ساده دارند و به ساده‌ترین شکل نیز طراحی شده‌اند و سطح بیرونی آن‌ها نیز صاف است و برای استفاده‌های محدودی می‌توانند به کار برده شوند.
دیسک‌های خنک شونده
نوع دیگری از دیسک‌ها، در نوع دیسک‌های خنک کننده قرار دارند که سطح بیرونی آن‌ها در اشکال متنوع و متفاوتی طراحی می‌شوند و عموما دارای شیار یا سوراخ‌هایی هستند.
نام دیگر دیسک‌های خنک کننده، دیسک‌های هوا خنک است به این دلیل که خلل و فرج موجود در این دیسک‌ها می‌تواند دمای دیسک را پایین بیاورد و خوردگی کمتری را نیز متوجه این دیسک‌ها می‌کند.
با استفاده از دستگاه کاسه چرخ تراش و سایر دستگاه‌های مشابه مشکلات دیسک ترمز برطرف می‌شود. دیسک‌های هوا خنک دارای طراحی‌های متفاوتی هستند که شامل مواردی مانند، دیسک سوراخ دار، دیسک شیاردار، دیسک سوراخ دار و شیاردار و دیسک‌های ساده طبقه بندی می‌شود که دیسک‌های ساده، دارای سیستم تهویه داخلی هستند و با توجه به نوع مواد سازنده می‌توان آن‌ها را دسته بندی کرد که در این مورد می‌توان به این موضوع اشاره کرد که مواد سازنده اولیه می‌توانند رده‌های قیمتی متفاوتی نیز داشته باشند.
ترمزهای دیسک
انواع سیستم ترمز بر اساس ساختار و عملکرد بسیار گسترده هستند. ترمزهای دیسک، ترمزهای قدیمی از درون یک سطح دایره‌ای به بیرون فشار می‌آورند، ولی در سیستم ترمز دیسکی از یک قسمت چرخان چدنی (دیسک) به همراه لنت ترمز در دو طرف استفاده می‌شود.
دیسک ریختهگری با خنککنندههای بین دو سطح ترمز و به صورت یک تکه می‌باشد. هوا قادر است بین سطوح ترمز حرکت کند و آن‌ها نسبت به هوا حساسیت کمتری پیدا کنند.
آب و خاک در عملکرد ترمز تاثیرگذار نیستند، زیرا این نوع آلاینده‌ها در گریز از مرکز دیسک پرتاب شده و یا توسط پدها از بین می‌روند.
علاوه بر این عمل لرزیدن در لنت به‌طور یکنواخت متوقف می‌شوند.
سه نوع کلی ترمز دیسک وجود دارد:
1- کوسن ثابت
2- کولیس شناور
3- کوسن کشویی
کوسن ثابت
از یک یا دو پیستون نصب شده در هر دو طرف دیسک تشکیل شده است که به‌طور سفت و سخت حرکت می‌کند. طرح‌های کشویی و شناور کاملا مشابه هم هستند. در واقع این دو نوع با‌هم هماهنگ هستند.
در هر دو طرف پد در داخل دیسک به‌وسیله‌ی نیروی هیدرولیک با دیسک تماس برقرار می‌کند.
کولیس کمی حرکت کرده و پد را با دیسک تماس می‌دهد. کولیس شناور با استفاده از پین‌های راهنمای رشته‌ای این امکان را می‌دهد که کولیس به سیلندر رسیده و ترمز انجام شود.
به‌طور معمول سه روش برای نگهداری یک کولیس کشویی به پایه وجود دارد:
با یک پین در شکاف کالیبر قرار می‌گیرد. در روش پیچ و کلید، کلید بین کولیس و براکت نصب می‌شود تا این کلید با قفل در موقعیت مناسب قرار گیرد.
در روش پین و گوه، یک گوه توسط یک پین حفظ می‌شود و بین کولیس و براکت نصب می‌شود.
انواع مختلف ترمزهای دیسکی طراحی شده‌اند تا عملکرد ترمز را بهبود بخشند و از ترکخوردگی ترمز در اثر گرما جلوگیری کنند.
دیسک‌های جامد ساده
این نوع از دیسک‌ها برای اکثر مشتریان کاربرد دارد. دارای یک سطح جامد فولادی است که اساسی‌ترین قسمت در ماشین‌های معمولی محسوب می‌شود.
دیسک‌های منفجره
دو لایه‌ی با فاصله می‌باشد که باعث افزایش سطح و جریان هوا می‌شود و به‌این ترتیب گرما افزایش می‌یابد.
این نوع دیسک‌ها فضای بیشتری را می‌طلبند، زیرا ضخیم‌تر از دیسک‌های بالا می‌باشد. همچنین وزن بیشتری دارند، چون از فلزات زیادی در آن استفاده شده است.
دیسک‌های شیاردار
در این نوع دیسک، شیارهایی در سطح وجود دارد که با‌هدف افزایش اصطکاک بین لنت‌ها و دیسک ساخته شده است تا افزایش سطح و جریان هوا را ایجاد کند.
در هر حال این نوع دیسک‌ها ضعیف بوده و در یک ماشین معمولی به‌عنوان دیسک‌های قابل قبولی نمی‌توانند، عرضه شوند.
دیسک‌های سرامیکی گرین
این نوع از دیسک‌ها سبکتر از دیسک‌های فولادی هستند که با ترمزهای بزرگتر، قدرت و توان حرارتی بیشتری را در تراکم کمتر ایجاد می‌کند. با این حال توان حرارتی و ویژگی‌های آن با دیسک‌های فولادی تفاوت دارد. به همین دلیل نیاز به پد ویژه دارد. این پدهای مخصوص بسیار گران هستند.
برای اتومبیل‌های سواری دیسک‌های ساده مناسب است، ولی برای ماشین‌های جاده‌ای با کارایی بالاتر و یا ماشین ردیابی نوری و غیره بهتر است از ترمزهای کربنی استفاده شود.
سه نوع لنت ترمز وجود دارد، آلیاژ آزبست آزاد، نیمه فلزی و سرامیک.
آن‌ها ترکیبی از مواد شیمیایی هستند که متراکم شده‌اند، اما از روتور سختی کمتری دارند. نرم‌تر بودن روتور باعث عمر طولانی آن می‌شود. پدهای سرامیک گران‌تر هستند و صدای کمتری دارند و معمولا در وسایل نقلیه لوکس مورد استفاده قرار می‌گیرند. از دلایل استفاده از پدهای سرامیک این است که به‌طور مساوی و یکنواخت بوده و به روتور چرخان آسیب نمی‌زنند.
دیسک ترمز قطعه‌ای است که در آن لنت ترمز‌ها باعث توقف چرخ‌های وسیله‌ی نقلیه می‌شود. اصطکاک بین دیسک و لنت ترمز باعث عملکرد بر چرخ‌ها می‌شود.
سایر اجزا درگیر در عمل ترمز کردن شامل سیلندر اصلی و کالیپر می‌باشد، میزان فشار کالیپر بر روی سیستم‌های ترمز خودرو تاثیرگذار است.
دیسک یک جز دایره‌ای شکل با سطح ماشین کاری شده در هر دو طرف می‌باشد. دیسک ترمز توسط دو پیچ و یک مهره مرکز در محل مورد نظر قرار گرفته است. در بعضی از خودرو‌ها دیسک به سادگی به چرخ متصل شده است. دیسک‌ها معمولا از چدن یا سرامیک ساخته شده‌اند.
علاوه بر استاندارد، نوع روتور ترمز صاف، دیسک‌های ترمز مخصوص برای عمل ترمز وجود دارد که عملکرد ترمز را هنگام ترمزهای سنگین بهبود می‌بخشد. دیسک‌های ترمز با توجه به تولید گرمای زیاد، گرد، غبار و گاز‌های تولید شده به علت اصطکاک بین لنت و روتور باید مقاومت لازم را داشته باشد.
اولین نوع تخصصی روتور، روتور شکاف‌دار است. کانال‌ها و حلقه‌هایی در سطح روتور دارد که به سطح اصطکاک متصل می‌شود که باعث می‌شود گرد، غبار و گاز ترمز تولید شده را از بین ببرد. این شکاف‌ها باعث ایجاد ارتباط بهتر بین لنت ترمز و روتور شده و اصطکاک بیشتری ایجاد می‌کند.
همچنین باعث خنک شدن روتور به‌طور یکنواخت می‌شود. در نتیجه گرمای بیش از حد ترمز را کاهش می‌دهد.
روتورهای سوراخ‌دار
در سطح آن سوراخ‌هایی وجود دارد که مستقیما سطح اصطکاک روتور را به لبه‌های خنک‌کننده داخلی متصل می‌کند.
این سوراخ‌ها باعث کاهش درجه حرارت ترمز می‌شود.
گرد و غبار را کاهش می‌دهد. هنگامی که در شرایط بارانی رانندگی می‌کنید این سوراخ‌ها رطوبت را تخلیه می‌کنند.
سیستم ترمز دیسکی به دلایل مختلفی می‌تواند به سیستم درام ارجحیت داشته باشد. نیازی به تنظیمات روتور هنگام نصب ندارند. گرما را به‌راحتی در مقایسه با سیستم‌های درام از بین می‌برند.
مشکلات دیسک ترمز
- روتور ترمز در دراز مدت ضخامت خود را از دست داده و نازک می‌شود و این باعث عملکرد ضعیف ترمز خواهد شد.
- به علت پیچیدگی، گاها عملکرد ترمز کاهش می‌یابد.
- لنت ترمز به مرور زمان سطح مواد اصطکاکی خود را از دست داده که منجر به تماس فلز، با فلز بین پد و روتور شده و باعث بد کار کردن دیسک ترمز می‌شود.
- نشت مایع ترمز باعث پوشش سطح روتور شده و کاهش فشار مایع ترمز، عملکرد را ضعیف می‌کند.
عملکرد دیسک ضعیف
- سر و صدای ترمز هنگامی که از پدال استفاده نمی‌شود.
- این صدا در زمان ترمز کردن بسیار بیشتر خواهد شد.
- دیسک ترمز معیوب باعث ارتعاش در زمان فشار روی پدال ترمز می‌شود. این شرایط یک شرایط مبهم نامیده می‌شود.
- دیسک ترمز بد باعث می‌شود چرخ فرمان حتی در سرعت‌های نرمال لرزش ایجاد کند.
- ترمزهای لرزان از نشانه‌ی رایج روتورهای آسیب دیده است.
- یک روتور آسیب دیده می‌تواند فاصله‌ی توقف وسیله‌ی نقلیه را افزایش دهد.
- از مشکلات دیگر می‌توان از دست دادن گشتاور چرخ و کاهش پاسخ فرمان را نام برد.
- اگر روتور بشکند، می‌تواند کل سیستم ترمز را خراب کند.
خرابی‌های دیسک ترمز در چه حیطه‌ای می‌باشد؟
عوامل متفاوتی می‌توانند در تعمیر و یا تعویض دیسک ترمز نقش داشته باشند و زمانی که این دیسک‌ها بیش از حد داغ می‌شوند، دچار خوردگی و تغییر شکل می‌شوند.
برخی از عواملی که دمای دیسک ترمز را بالا می‌برد، لنت ترمز نامرغوب یا عدم تعویض به موقع لنت ترمز می‌باشد و در این مورد می‌توان گفت که عوامل دیگری نیز در این امر دخیل هستند اما مهم‌ترین و عمده‌ترین دلایل خرابی را می‌توان در این دو دسته قرار داد.
عواملی که از آن‌ها نام برده شد، منجر به فرسودگی دیسک ترمز می‌شود و در نهایت باعث می‌شود که دیسک‌های ترمز کارایی خود را از دست بدهند که در این صورت می‌توان گفت که اگر به موقع نسبت به تعویض و تعمیر این قطعه اقدام نشود، خرابی‌های گسترده‌تری را به بار می‌آورد که در این صورت هزینه تعمیر سایر قطعات وابسته به دیسک ترمز، به هزینه‌های قبلی افزوده می‌شود.
همانطور که گفته شد دیسک‌های خنک شونده دارای ساختار و تجهیزاتی هستند که به خنک شدن و جلوگیری از فرسودگی این قطعه کمک می‌کن که در این مورد می‌توان به این موضوع اشاره کرد که برخی از افراد از دیسک‌های معمولی استفاده می‌کنند که به طبع دمای آن‌ها را بالا می‌برد و در شرایطی که نیاز به ترمزگیری شدید وجود دارد، فرسودگی بیشتری را متوجه دیسک ترمز می‌کند.
هنگامی که دیسک داغ می‌شود، به راحتی دچار خوردگی می‌شود و از طرفی بالا رفتن دما باعث نرم شدن این قطعه می‌شود و در نتیجه به راحتی تغییر شکل می‌دهد و سبب از بین رفتن قدرت ترمز می‌شود.
یکی دیگر از عواملی که خرابی دیسک را به بار می‌آورد، تمام شدن لنت است که در صورت ایجاد این اتفاق می‌توان گفت که باعث درگیری بیشتر میان لنت و دیسک می‌شود و لنت، روی دیسک خط می‌اندازد که این خط‌ها منجر به ایجاد صدای “تق تق” در هنگام ترمزگیری می‌شود و در برخی از موارد این اصطکاک بیشتر می‌شود و باعث ایجاد گوشه‌های تیز می‌شود که در نتیجه کاهش عمر لنت‌ها را به همراه دارد.
