Zapobieganie wibracjom układu hamulcowego

18 Lut 2020

Wibracje hamulca to problem, który często przyprawia mechaników o ból głowy, zwłaszcza, że często jest konsekwencją błędów montażowych. Wiedza o tym jak diagnozować, rozwiązywać oraz zapobiegać wibracjom ma zasadnicze znaczenie podczas obsługi układu hamulcowego – wskazują eksperci z działu technicznego Delphi Technologies, jednego z czołowych producentów tarcz hamulcowych w jakości OE.

Drganie hamulca jest zazwyczaj odczuwalne jako trzęsienie się kierownicy, pulsacje na pedale lub nawet wibracje przenoszone podczas hamowania na podłogę. Natężenie tego zjawiska zazwyczaj narasta z czasem, powodując nieodwracalne uszkodzenie tarcz hamulcowych oraz wpływając na komfort i bezpieczeństwo jazdy.

Główną przyczyną wibracji jest nierównomierna zmiana grubości tarczy (DTV- Disc Thickness Variation). Aby zapewnić skuteczne hamowanie, tarcza powinna mieć tę samą grubość na całym obwodzie. Podczas użycia hamulców w pojeździe z DTV klocki będą wciskane w grubsze obszary tarczy, by następnie dotrzeć do cieńszych (bardziej zużytych) fragmentów. To powoduje, że klocek odbija się od tarczy, wytwarzając drgania, które przekazywane są przez zacisk, płyn hamulcowy, aż do pedału hamulca lub kierownicy.

Przyczyny DTV

Zjawisko DTV może być spowodowane wieloma czynnikami, w tym nieprawidłowym montażem tarczy, nawykami kierowcy lub błędami w procesie produkcyjnym.

Brud i korozja

Jedną z głównych przyczyn DTV jest gromadzenie się zanieczyszczeń między piastą a powierzchnią montażową tarczy. Przykładowo: pojedyncza cząstka rdzy o średnicy zaledwie 0,05 mm, czyli grubości ludzkiego włosa, może powodować bicie osiowe powyżej 0,1 mm, mierzone na środku powierzchni hamującej. Nadmierne bicie obracającej się tarczy w połączeniu z pracującymi klockami powoduje jej nierównomierne zużycie, a tym samym zmianę grubości powierzchni roboczych.

Niewłaściwy użytkowanie po montażu

Po zamontowaniu nowych klocków hamulcowych, bardzo ważne jest, by kierowca unikał mocnego/długotrwałego hamowania przez pierwsze 200 km. Pomoże to równomiernie dotrzeć klocki i „ułożyć” je na tarczy. I odwrotnie, nieprzestrzegania tej zasady, może powodować nierówne osadzanie się klocków na powierzchni tarczy, zaś punktowe stykanie się klocka z tarczą grozi jej intensywnym nagrzewaniem się na niewielkiej powierzchni. Jeśli temperatura w tych punktach przekroczy 650°C, żeliwo zmienia swoją strukturę i przekształca się w twardy materiał zwany cementytem. To z kolei prowadzi do nierównomiernego zużycia.

Przegrzanie tarcz hamulcowych:

Tarcza hamulcowa zwykle przechodzi około 100 000 cykli rozgrzewania i chłodzenia w trakcie całego okresu eksploatacji. Nie stanowi to samo w sobie problemu – tarcze są zaprojektowane tak, aby szybko się ochładzały między hamowaniami. Jednak, gdy hamulce są używane wielokrotnie w krótkich odstępach czasu, na przykład podczas długich zjazdów, tarcze nie mają wystarczająco dużo czasu, aby rozproszyć ciepło. Wtedy mogą się przegrzewać. Zjawisko to może spowodować zanik siły hamowania i wzrost temperatury do ponad 650°C, co zmienia strukturę tarczy, a w konsekwencji powoduje DTV.

Zablokowane zaciski hamulcowe:

Chociaż zablokowane zaciski stosunkowo rzadko powodują DTV, to zardzewiałe czy uszkodzone tłoczki lub prowadnice uniemożliwiają swobodne poruszanie się zacisku hamulcowego. Konsekwencją tego może być punktowe przyciśnięcie klocków do tarcz, nawet wtedy, gdy pedał hamulca nie jest wciśnięty. Prowadzi to do nierównomiernego ścierania się materiału klocka i występowania gorących punktów styku na powierzchni tarczy hamulcowej.

Inne czynniki

Jeśli nie ma dowodów na różnice w grubości tarcz, ważne jest, aby zbadać inne czynniki mogące sprzyjać powstawaniu wibracji. I tak na przykład łożyska kół mogą być mocno zużyte i mieć nadmierny luz, co będzie odczuwalne poprzez wychylenia tarczy hamulcowej. Inną potencjalną przyczyną, szczególnie w przypadku tarcz cienkościennych, jest nieprawidłowy montaż koła. Zbyt wysoki moment obrotowy na śrubach kół może doprowadzić do wykrzywienia tarczy. To samo dotyczy momentu dokręcania śrub mocujących tarczę do piasty koła. Zastosowanie zbyt wysokiego momentu może zniekształcić powierzchnię styku piasty. Wszystkie te problemy mogą skutkować wibracjami układu hamulcowego – wyjaśnia Tomasz Hurt z działu technicznego Delphi Technologies.

Najlepiej zapobiegać

By praktycznie wyeliminować ryzyko wystąpienia wibracji hamulca, należy przestrzegać kilku prostych zasad:

  • Przed ponownym założeniem tarcz należy najpierw sprawdzić ich grubość. Za pomocą mikrometru zmierz więc grubość tarczy 10 mm od zewnętrznej krawędzi w ośmiu równo odległych punktach na obwodzie. Nigdy nie wyciągaj wniosków na podstawie pomiaru w jednym tylko miejscu. Porównaj wyniki ze specyfikacją producenta. Jeśli pomiar wykracza poza tolerancje producenta, tarczy nie można dalej eksploatować i należy ją wymienić. Zasadniczo maksymalna dopuszczalna zmiana grubości pomiędzy dwiema stronami wynosi około 0,015 mm.
  • Upewnij się, że zarówno powierzchnie mocowania piasty, jak i tarczy są skrupulatnie oczyszczone i wolne od rdzy lub jakichkolwiek innych zabrudzeń lub smarów. Do czyszczenia używaj szmatki i odpowiedniego środka odtłuszczającego.
  • Po zamontowaniu tarcz użyj czujnika zegarowego, aby sprawdzić bicie boczne tarczy. Tarcze należy przykręcić jednakowym momentem wszystkimi śrubami. Uchwyt mikrometru musi być pewnie przymocowany do zwrotnicy, zaś końcówka czujnika zegarowego powinna się znaleźć około 10 mm od krawędzi tarczy. Teraz ustaw czujnik na zero i obracaj tarczę ręcznie o 360°, rejestrując maksymalne i minimalne bicie. Dopuszczalne bicie tarcz należy sprawdzić w dokumentacji technicznej producenta pojazdu, gdyż zakres może wahać się od 0,01 mm do 0,10 mm.
  • Jeśli bicie wykracza poza tolerancję, zdemontuj tarczę i sprawdź ponownie dopasowanie jej do piasty. Jeśli jest prawidłowe, przeprowadź kontrolę bicia na łożysku koła/zespole piasty.
  • Upewnij się, że obudowa zacisku jest czysta, a prowadnice są nasmarowane, wolne od rdzy i swobodnie się poruszają.
  • Dokręć wszystkie elementy mocujące koła w odpowiedniej kolejności i prawidłowym momentem.
  • Zawsze montuj nowe hamulce zgodnie z wytycznymi producenta.
  • Kierowca powinien zapobiegać przegrzaniu tarcz właściwie korzystając z hamulców. Unikać należy zarówno długotrwałego hamowania z dużej prędkości, jak i na długich stromych zjazdach – zamiast tego należy skorzystać z hamowania silnikiem.
POWIĄZANE POSTY

Zostaw Komentarz