Αξιολόγηση ζημιών σε θερμουίτ δισκόφρενων και δίσκους φρένων. Τεχνικές πληροφορίες

Transcript

1 Αξιολόγηση ζημιών σε θερμουίτ δισκόφρενων και δίσκους φρένων Τεχνικές πληροφορίες

2 Αξιολόγηση ζημιών σε θερμουίτ δισκόφρενων και δίσκους φρένων Προϋπόθεση για τη βέλτιστη λειτουργία του φρένου Θερμουίτ φρένων Επιλογή θερμουίτ φρένων κατά τη σύσταση της Textar Διαδικασία αντικατάστασης (κατά άξονα) σύμφωνα με τα κλαδικά πρότυπα των οδηγιών συναρμολόγησης Διαδικασία στρωσίματος σύμφωνα με τις συστάσεις του κατασκευαστή οχήματος ή τις οδηγίες συναρμολόγησης Δίσκος φρένου Καθαρές λειτουργικές επιφάνειες Πλευρική εκκεντρότητα, παραλληλότητα, ακτινική εκκεντρότητα και διαφορά πάχους σύμφωνα με τις συστάσεις της Textar Διαδικασία αντικατάστασης (κατά άξονα) σύμφωνα με τις συστάσεις του κατασκευαστή οχήματος Φρένο τροχού Κατάσταση φρένου με καθαρά και ευκίνητα στοιχεία οδήγησης Στοιχεία ενεργοποίησης (έμβολα, προστατευτικά καλύμματα, ελατήρια κτλ.) σε άρτια λειτουργική κατάσταση Τροχοί Ζυγοστάθμιση σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή οχήματος Συναρμολόγηση με τις προβλεπόμενες από τον κατασκευαστή οχήματος ροπές σύσφιξης και σύμφωνα με τις οδηγίες συναρμολόγησης 2

3 Θερμουίτ δισκόφρενων Στα επιβατικά αυτοκίνητα, με ελάχιστες εξαιρέσεις, τα φρένα τροχών που χρησιμοποιούνται στο μπροστινό άξονα είναι δισκόφρενα. Στον πίσω άξονα χρησιμοποιούνται, ανάλογα με την επιβάρυνση, δισκόφρενα ή φρένα με ταμπούρα. Στη συνέχεια περιοριζόμαστε στο δισκόφρενο. Υψηλή μηχανική και θερμική καταπόνηση του συστήματος πέδησης Η δύναμη του ποδιού που ασκείται στο πεντάλ φρένου επενεργεί, με υποστήριξη από το σύστημα, στα φρένα τροχών ως δύναμη σύσφιξης, που πιέζει τα θερμουίτ φρένων πάνω στους δίσκους φρένων. Από τη δύναμη τριβής που δημιουργείται, το μεγαλύτερο μέρος της κινητικής ενέργειας του οχήματος μετατρέπεται σε σύντομο χρόνο σε θερμότητα. Οι μηχανικές και θερμικές καταπονήσεις που ασκούνται πάνω στο δίσκο φρένου και τα θερμουίτ φρένων είναι ιδιαίτερα υψηλές. Η ισχύς πέδησης που παράγεται κατά την πέδηση μπορεί σε ακραίες περιπτώσεις να ανέλθει στο πολλαπλάσιο της μέγιστης ισχύος του κινητήρα. Υψηλή μηχανική και θερμική καταπόνηση του συστήματος πέδησης Високо механично и термично натоварване на спирачната система Βασικές απαιτήσεις για το σύστημα πέδησης Οι βασικές απαιτήσεις για το σύστημα πέδησης συνοψίζονται ως εξής: Επίτευξη κατά το δυνατόν μικρών αποστάσεων πέδησης υπό όλες τις συνθήκες λειτουργίας Καλή άνεση πέδησης (χωρίς τράνταγμα, χωρίς συριγμό, καλή αίσθηση πεντάλ) Προβλεπόμενη διάρκεια ζωής των αναλώσιμων εξαρτημάτων. Για τους δίσκους φρένων και τα θερμουίτ φρένων ως βασικά λειτουργικά στοιχεία της διαδικασία πέδησης, αυτό σημαίνει: Σταθερότητα του συντελεστή τριβής σε ιδιαίτερα μεγάλο εύρος θερμοκρασίας Μικρή εξάρτηση του συντελεστή τριβής από την πίεση επαφής, την ταχύτητα και τις περιβαλλοντικές επιδράσεις Υψηλή μηχανική αντοχή και σταθερότητα σχήματος Κατάσταση φθοράς εντός των προβλεπόμενων οριακών τιμών Ανοχές εξαρτημάτων εντός των προβλεπόμενων οριακών τιμών Προβλεπόμενη συμπεριφορά φθοράς των θερμουίτ φρένων και των δίσκων φρένων. Ο δίσκος φρένου και τα θερμουίτ φρένων είναι βασικά λειτουργικά στοιχεία με μεγάλη σημασία για την ασφάλεια. Οι ισχύουσες απαιτήσεις επιτυγχάνονται μόνο με εξαρτήματα που έχουν σχεδιαστεί για το αντίστοιχο όχημα ή έχουν προσαρμοστεί σε αυτό. Με μια άρτια κατάσταση συντήρησης μπορούν να αποτραπούν κίνδυνοι για την ασφάλεια, καθώς και απώλειες άνεσης και διάρκειας ζωής. 3

4 Θερμουίτ δισκόφρενων Θόρυβοι πέδησης σε μηχανοκίνητα οχήματα Λόγω των υψηλών απαιτήσεων ποιότητας που θέτουν οι οδηγοί αυτοκινήτων, οι θόρυβοι πέδησης γίνονται ολοένα και λιγότερο αποδεκτοί. Πώς δημιουργούνται αυτοί οι συχνά ενοχλητικοί θόρυβοι, και πώς μπορούν να αντιμετωπιστούν; Κατά την πέδηση δημιουργούνται λόγω της ξηράς τριβής αναπόφευκτες δονήσεις (ταλαντώσεις), που ανάλογα με τη συχνότητα περιγράφονται με διάφορες εκφράσεις. Στην περιοχή χαμηλών συχνοτήτων, ο θόρυβος προσδιορίζεται π.χ. ως τρίξιμο, μούγκρισμα ή τράνταγμα και στην περιοχή μεσαίων και υψηλών συχνοτήτων π.χ. ως συριγμός ή μεταλλικός θόρυβος. Για την αντιμετώπιση αυτών των φαινομένων πραγματοποιείται εδώ και πολλά χρόνια στην TMD, τον κορυφαίο κατασκευαστή θερμουίτ φρένων στην Ευρώπη, μια εντατική βασική έρευνα. Τα αποτελέσματα συμβάλλουν ήδη από την πρώιμη φάση του σχεδιασμού νέων οχημάτων στη βελτιστοποίηση της άνεσης. Έτσι, ήδη κατά την ανάπτυξη νέων υλικών θερμουίτ φρένων ελέγχονται λεπτομερώς η συμπεριφορά αυτοταλάντωσης και οι ιδιότητες απόσβεσης των υλικών αυτών. Με τα αποτελέσματα αναλύονται και επηρεάζονται σε ειδικά δοκιμαστήρια θορύβου, εν μέρει με ολοκληρωμένα πρωτότυπα συστήματα αξόνων και φρένων, η συμπεριφορά θορύβου νέων οχημάτων και των εξαρτημάτων τους. Σε αυτήν την πρώιμη φάση σχεδιασμού μπορούν ακόμη να γίνουν αλλαγές στο φρένο τροχού και στο περίγραμμα του θερμουίτ. Αργότερα διενεργούνται ρεαλιστικές δοκιμές οχημάτων, στις οποίες προσδιορίζονται η ένταση και η συχνότητα των ενδεχόμενων θορύβων. Οι δοκιμές περιλαμβάνουν συνεχείς λειτουργίες στην Ισπανία, αξιολόγηση κατά τη διάρκεια διαφόρων διαδρομών εντός πόλεως και δοκιμές κραδασμών σε υψηλές ταχύτητες. Ιδιαίτερη σημασία έχει να διαπιστωθεί ποιο εξάρτημα ταλαντώνεται σε ποια συχνότητα, ώστε να ληφθούν στοχευμένα μέτρα απόσβεσης. Τώρα μπορεί να πραγματοποιηθεί η ρύθμιση ακριβείας με μικρές αλλαγές του περιγράμματος μέσω εγκοπών ή/και λοξοτμήσεων. Και η συμπιεστότητα των θερμουίτ φρένων μπορεί να προσαρμοστεί ακόμη στα πλαίσια των ορίων ανοχής. 4

5 Θερμουίτ δισκόφρενων Το πατενταρισμένο από την TMD σφηνοειδές ενδιάμεσο στρώμα συμβάλλει επίσης στη βελτιστοποίηση ανάλογα με την περίπτωση εφαρμογής. Στην ιδανική περίπτωση μπορούν να παραλειφθούν λεγόμενα δευτερεύοντα μέτρα όπως π.χ. ελαστικό βερνίκι, κολλητικές μεμβράνες, ελάσματα απόσβεσης, αντίβαρα κτλ. Αυτά τα βοηθητικά μέσα μπορούν ενδεχ. να συμβάλλουν στη βελτίωση, ωστόσο επηρεάζουν την αίσθηση πέδησης, το βαθμό φθοράς και φυσικά το κόστος. Έτσι στα θερμουίτ φρένων πρέπει να γίνεται πάντα συμβιβασμός μεταξύ ασφάλειας, άνεσης και οικονομίας. Η σωστή κατανομή των διαφόρων υλικών θερμουίτ φρένων είναι εξίσου σημαντική με την εκτίμηση της συνολικής κατάστασης ολόκληρου του φρένου τροχού και των υπολοίπων εξαρτημάτων του άξονα και της ανάρτησης τροχού. Επίσης, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ότι κάθε μετατροπή του οχήματος όπως π.χ. φαρδιά ελαστικά, αλλαγές ευθυγράμμισης, χαμήλωμα κτλ. επηρεάζει σημαντικά τη συμπεριφορά θορύβου και άνεσης του οχήματος. 5

6 Πίνακας περιεχομένων Αξιολόγηση ζημιών σε θερμουίτ δισκόφρενων Αποκόλληση του υλικού θερμουίτ λόγω διάβρωσης 8 9 λόγω θερμικής καταστροφής 10 λόγω μηχανικών επιδράσεων 10 λόγω ελαττωματικής παραγωγής 11 Αποκόλληση του υλικού θερμουίτ από την πλάκα-φορέα θερμουίτ Ζημιές λόγω χρήσης Επιφανειακές ρωγμές 14 Θραύσεις ακμών 15 Διαχωρισμός στρωμάτων / αποκόλληση ακμών 16 Ελαττωματικό αποτύπωμα επαφής Σφάλμα παραγωγής Σφάλμα συναρμολόγησης Ζημιές λόγω περιβαλλοντικών επιδράσεων 25 Ειδικές υποδείξεις συναρμολόγησης

7 Πίνακας περιεχομένων Αξιολόγηση ζημιών σε δίσκους φρένων για φρένα Ι.Χ. αυτοκινήτων Τράνταγμα πέδησης 28 Θερμικό τράνταγμα Ψυχρό τράνταγμα Τράνταγμα λόγω κηλίδων ακινησίας 33 Θόρυβοι τριξίματος κατά τη διαδικασία πέδησης 33 Λοιπά πιθανά ελαττώματα 34 Οι δίσκοι φρένων παρουσιάζουν ρωγμές 34 Οι δίσκοι φρένων παρουσιάζουν αυλακώσεις 35 Η διάρκεια χρήσης του δίσκου φρένου είναι πολύ μικρή 35 Περίληψη και εικόνες 36 Θερμικό τράνταγμα 37 Ψυχρό τράνταγμα 37 Κηλίδες ακινησίας 38 Δίσκος φρένου με ρωγμές 38 Δίσκος φρένου με αυλακώσεις 39 Πλήρως φθαρμένα θερμουίτ φρένων 39 Διαβρωμένοι δίσκοι φρένων 40 Διαφορετικό πάχος εσωτερικού και εξωτερικού δακτυλίου τριβής 40 Διαφορά πάχους του δακτυλίου τριβής 41 Αυξημένη εσωτερική σκουριά στην επιφάνεια επαφής 41 Ζημιά στα διάκενα 42 Ρωγμές στην περιοχή της βάσης δίσκου φρένου 42 Επικοινωνία και σέρβις 43 Σημειώσεις

8 Θερμουίτ δισκόφρενων Αποκόλληση του υλικού θερμουίτ λόγω διάβρωσης Αποκόλληση ακμών λόγω χρήσης νέων θερμουίτ φρένων σε δίσκους φρένων με αυξημένη φθορά Ανεπαρκής δύναμη του ελατηρίου συγκράτησης (έκκεντρο φορτίο) Άλλη μηχανική υπερφόρτωση Συνεχώς υψηλή θερμική καταπόνηση των θερμουίτ δισκόφρενων Αποκόλληση ακμών Το υλικό θερμουίτ γίνεται πορώδες (πλήρως ή σημειακά) Το υλικό θερμουίτ αποκολλάται λόγω σκουριάς Η πλάκα-φορέας θερμουίτ παρουσιάζει εμφανή ίχνη σκουριάς Κατάλοιπα κόλλας Το ενδιάμεσο στρώμα και το υλικό θερμουίτ είναι ορατά στην πλάκα-φορέα θερμουίτ Αυξημένη εσωτερική σκουριά 8

9 Θερμουίτ δισκόφρενων Αποκόλληση του υλικού θερμουίτ λόγω διάβρωσης Όψη: διατομή Χωρίς ενδείξεις για αυξημένη θερμική καταπόνηση Επεξήγηση: Διακρίνονται τα επιμέρους στοιχεία του υλικού. Το ελαστομερές στρώμα γραφίτη, ο άνθρακας τριβής και η αραμιδική ίνα εξακολουθούν να υπάρχουν ακριβώς κάτω από το στρώμα τριβής. Όψη: διατομή Εμφανή σημάδια θερμικής καταπόνησης Επεξήγηση: Το ελαστομερές στρώμα γραφίτη δεν υπάρχει πλέον και ο άνθρακας τριβής διατηρείται μόνο ακριβώς πάνω από το ενδιάμεσο στρώμα. Η αραμιδική ίνα διατηρείται περ. 4 mm κάτω από το στρώμα τριβής. Υπάρχει ορατή διάβρωση κάτω από το ενδιάμεσο στρώμα. 9

10 Θερμουίτ δισκόφρενων Αποκόλληση του υλικού θερμουίτ λόγω θερμικής καταστροφής Επεξήγηση: Τα θερμουίτ δισκόφρενων υπερέβησαν για παραπάνω από λεπτά τη μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία. Έτσι καταστρέφονται συστατικά στοιχεία, που συμβάλλουν σημαντικά στην αντοχή. Το υλικό θερμουίτ διαλύεται, εν μέρει θρυμματίζεται ή/ και το ενδιάμεσο στρώμα και η κόλλα καταστρέφονται. Το θερμουίτ αποκολλάται πλήρως, το χρώμα ξεφλουδίζει. Μερικός αποχρωματισμός της πλάκας-φορέα θερμουίτ. Το θερμουίτ έχει σκληρύνει, κάνει σκληρό ήχο, κόκκινος-καφέ αποχρωματισμός του υλικού θερμουίτ, εν μέρει λευκή στάχτη. Επεξήγηση: Τα θερμουίτ δισκόφρενων έπεσαν ή συναρμολογήθηκαν στραβά ή παραμορφώθηκαν λόγω δυνατού κτυπήματος στη δαγκάνα φρένου. Λόγω μηχανικών επιδράσεων Το υλικό θερμουίτ αποκολλάται από την πλάκα-φορέα θερμουίτ. Παρουσιάζεται διαχωρισμός στρωμάτων. Τα θερμουίτ δισκόφρενων είναι σε άριστη κατάσταση, ορατός διαχωρισμός πάνω από την κόλλα ή το ενδιάμεσο στρώμα. Ορατές ζημιές στην πλάκα-φορέα θερμουίτ. Ορατή ζημιά στην πλάκα-φορέα θερμουίτ λόγω φορτίου κάμψης. Ισχυρό κτύπημα στη βάση φρένου. 10

11 Θερμουίτ δισκόφρενων Αποκόλληση του υλικού θερμουίτ λόγω ελαττωματικής παραγωγής Επεξήγηση: Πλάκα-φορέας θερμουίτ λεία ή ενδιάμεσο στρώμα και κόλλα μόνο μερικώς ορατά Η κόλλα δεν είναι εντάξει. Ανεπαρκής κατανομή ενδιάμεσου στρώματος. Το υλικό θερμουίτ αποκολλήθηκε ήδη σε μικρή καταπόνηση. Δεν υπάρχει επαρκής ποσότητα κόλλας. 11

12 Θερμουίτ δισκόφρενων Αποκόλληση του υλικού θερμουίτ από την πλάκα-φορέα θερμουίτ Προσοχή: Συχνά παρουσιάζονται περισσότερα από ένα ελαττώματα ταυτόχρονα. Αποκόλληση από Διάβρωση Αιτία 1. Αποκόλληση ακμών λόγω αυξημένης φθοράς του δίσκου φρένου, ανεπαρκής δύναμη ελατηρίου συγκράτησης (έκκεντρο φορτίο) 2. Συνεχώς υψηλή θερμική καταπόνηση των θερμουίτ δισκόφρενων Ελαττωματική παραγωγή Κόλλα όχι εντάξει Ανεπαρκής κατανομή ενδιάμεσου στρώματος Θερμική καταστροφή κόλλας, ενδιάμεσου στρώματος και υλικού θερμουίτ Τα θερμουίτ δισκόφρενων υπερέβησαν για παραπάνω από λεπτά τη μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία, έτσι καταστρέφονται συστατικά στοιχεία, που συμβάλλουν σημαντικά στην αντοχή Μηχανική καταστροφή Τα θερμουίτ δισκόφρενων υπέστησαν ζημιά π.χ. από πτώση 12

13 Θερμουίτ δισκόφρενων Συνέπεια Ένδειξη Το υλικό θερμουίτ γίνεται πορώδες, πλήρως ή σημειακά, το υλικό θερμουίτ αποκολλάται λόγω σκουριάς Το θερμουίτ αφαιρείται ήδη σε μικρή καταπόνηση Το υλικό θερμουίτ διαλύεται, εν μέρει θρυμματίζεται ή/και το ενδιάμεσο στρώμα και η κόλλα καταστρέφονται, το θερμουίτ αποσπώνται πλήρως Το υλικό θερμουίτ αποκολλάται από την πλάκα-φορέα θερμουίτ, παρουσιάζεται διαχωρισμός στρωμάτων H πλάκα-φορέας θερμουίτ παρουσιάζει εμφανή ίχνη σκουριάς, κατάλοιπα κόλλας, είναι ορατό το ενδιάμεσο στρώμα στην πλάκα-φορέα θερμουίτ Πλάκα-φορέας θερμουίτ λεία ή ενδιάμεσο στρώμα και κόλλα μόνο μερικώς ορατά Το χρώμα ξεφλουδίζει, μερικός μπλε αποχρωματισμός της πλάκας-φορέα θερμουίτ, το θερμουίτ έχει σκληρύνει, κάνει σκληρό ήχο, κόκκινος-καφέ αποχρωματισμός του υλικού θερμουίτ, εν μέρει λευκή στάχτη Τα θερμουίτ δισκόφρενων είναι σε άριστη κατάσταση, ορατός διαχωρισμός πάνω από την κόλλα ή το ενδιάμεσο στρώμα. Ορατές ζημιές στην πλάκαφορέα θερμουίτ Προσοχή: Η αποκόλληση μπορεί να έχει διάφορες αιτίες, μεταξύ των οποίων μόνο η ελαττωματική παραγωγή αφορά εμάς και αναγνωρίζεται σε περίπτωση υποβολής παραπόνων. Κανονικά, πρώτα θερμαίνεται ένα φρένο τροχού και ύστερα καταστρέφεται το θερμουίτ. Τα φθαρμένα θερμουίτ φρένων δεν είναι ποτέ η αιτία για ένα θερμό φρένο τροχού. 13

14 Θερμουίτ δισκόφρενων Ζημιές λόγω χρήσης Επιφανειακές ρωγμές Οι επιφανειακές ρωγμές είναι αμελητέες, δεν αποτελούν κίνδυνο για την ασφάλεια. Ακόμα και σε περίπτωση θερμουίτ φρένων που έχουν αυλακώσεις, δεν μειώνεται η αντοχή των θερμουίτ. 14

15 Θερμουίτ δισκόφρενων Ζημιές λόγω χρήσης Θραύσεις ακμών Επεξήγηση: Κατασκευαστικές επιδράσεις, που ανάλογα με τη θερμική ή μηχανική καταπόνηση μπορεί να διαφέρουν ως προς το βαθμό επίδρασης. Θραύσεις ακμών επιτρέπονται έως 10 % της συνολικής επιφάνειας τριβής. Οι θραύσεις είναι αμελητέες, δεν αποτελούν κίνδυνο για την ασφάλεια. Οι θραύσεις στη σημειωμένη περιοχή επιτρέπονται, ωστόσο έως 10 % της συνολικής επιφάνειας του θερμουίτ. 15

16 Θερμουίτ δισκόφρενων Ζημιές λόγω χρήσης Διαχωρισμός στρωμάτων / αποκόλληση ακμών Επεξήγηση: Σε αυτήν την περιοχή δεν επιτρέπονται θραύσεις ή αποκολλήσεις. Ρωγμές ή αποκολλήσεις στη περιοχή της σύνδεσης υλικού τριβής δεν επιτρέπονται. Προστατευόμενη περιοχή της σύνδεσης θερμουίτ κάτω από τη σήμανση. Θερμουίτ με ανεπίτρεπτες αποκολλήσεις. 16

17 Θερμουίτ δισκόφρενων Ζημιές λόγω χρήσης Ελαττωματικό αποτύπωμα επαφής Φθαρμένος ή εσφαλμένος δίσκος φρένου Βλάβη / ρύπανση φρένου Ανεπαρκής καταπόνηση φρένου Βλέπε επίσης Σφάλμα συναρμολόγησης / Σφάλμα παραγωγής Θερμουίτ με ανεπαρκές αποτύπωμα επαφής. Ζημιά λόγω έκκεντρου φορτίου. 17

18 Θερμουίτ δισκόφρενων Ζημιές λόγω χρήσης Επεξήγηση: Καταστροφή του υλικού θερμουίτ λόγω σημειακής μηχανικής και θερμικής υπερφόρτωσης. Χρήση νέων θερμουίτ φρένων σε δίσκο φρένου με έντονες αυλακώσεις / αυξημένη φθορά. Επεξήγηση: Ανεπαρκής ελευθερία κίνησης των θερμουίτ φρένων λόγω ελαττώματος στο φρένο. Μπορεί να παρουσιαστεί στον τροχό και στον άξονα. εντάξει Εικόνα: Μονόπλευρη υψηλή θερμική καταπόνηση. όχι εντάξει 18

19 Θερμουίτ δισκόφρενων Σφάλμα παραγωγής Επεξήγηση: Ανεπίτρεπτο σφάλμα συμπίεσης Ρωγμές παράλληλα με την πλάκα-φορέα θερμουίτ δεν επιτρέπονται. Διαχωρισμός στρωμάτων / ρωγμές στρωμάτων στο νέο θερμουίτ φρένων. Επεξήγηση: Ανεπαρκής αντοχή του υλικού τριβής λόγω σφάλματος συμπίεσης, οδηγεί σε πορώδη υφή και θραύσεις στην επιφάνεια. Θραύσεις στην επιφάνεια, χωρίς ορατές ενδείξεις υψηλής θερμικής καταπόνησης. 19

20 Θερμουίτ δισκόφρενων Σφάλμα παραγωγής Ανεπίτρεπτο σφάλμα συμπίεσης. Θραύσεις στις ακμές Κατασκευαστική προεξοχή συμπίεσης για πλήρη αξιοποίηση του δακτυλίου τριβής του δίσκου φρένου. Επιτρεπόμενη προεξοχή συμπίεσης Επεξήγηση: Ξένα σώματα δεν επιτρέπονται, ανομοιογενείς αναλογίες ανάμιξης επιτρέπονται έως 5 % της επιφάνειας. Ξένα σώματα στο υλικό θερμουίτ 20

21 Θερμουίτ δισκόφρενων Σφάλμα συναρμολόγησης Δεν τηρήθηκε η θέση τοποθέτησης. εντάξει όχι εντάξει Ορατά αποτυπώματα / ίχνη στην πλάκα-φορέα θερμουίτ. Μη προβλεπόμενη μεταχείριση πριν ή κατά τη διάρκεια της τοποθέτησης. Ελατήριο εμβόλου λυγισμένο, κάτι που δεν επιτρέπεται. 21

22 Θερμουίτ δισκόφρενων Σφάλμα συναρμολόγησης Μη προβλεπόμενη τοποθέτηση του θερμουίτ φρένων. Ελατήριο συγκράτησης κατεστραμμένο Το εξάρτημα υπόκειται σε φθορά λόγω χρήσης και περιλαμβάνεται ανάλογα με την έκδοση στο περιεχόμενο παράδοσης. Ελάσματα με κλιπ φθαρμένα Δεν τηρήθηκε η ασφάλεια έναντι περιστροφής. Προσοχή: Βεβαιωθείτε για τη σωστή εφαρμογή στη δαγκάνα φρένου ώστε να διασφαλιστεί η απρόσκοπτη λειτουργία. Αποτύπωμα εμβόλου στην ασφάλεια έναντι περιστροφής 22

23 Θερμουίτ δισκόφρενων Σφάλμα συναρμολόγησης Ο θάλαμος φρένου δεν καθαρίστηκε από ρύπους και διάβρωση. Απόκλιση διαστάσεων της πλάκας-φορέα θερμουίτ. Σοβαρή ζημιά λόγω εξωτερικής επίδρασης Το έμβολο φρένου δεν καθαρίστηκε από ρύπους και διάβρωση, υπερβολικό γρασάρισμα. Εγκοπή στο μονωτικό έλασμα λόγω ρύπανσης εκτός λειτουργίας. Ανεπίτρεπτη προσαρμογή κατά τη συναρμολόγηση. Μη ενδεδειγμένη αλλαγή της γεωμετρίας θερμουίτ 23

24 Θερμουίτ δισκόφρενων Σφάλμα συναρμολόγησης Μη σωστή εφαρμογή του θερμουίτ φρένων στη βάση. Αποτύπωμα εμβόλου μη πλήρες. Διαφορικό έμβολο απορυθμισμένο στη δαγκάνα φρένου. Ελέγξτε το διαφορικό έμβολο με καλίμπρες. 24

25 Θερμουίτ δισκόφρενων Ζημιές λόγω περιβαλλοντικών επιδράσεων Ανεπαρκές αποτύπωμα επαφής, ύστερα από θερμική καταπόνηση δεν έγιναν καθαριστικά φρεναρίσματα. Υαλοποίηση της επιφάνειας τριβής Συχνά δεν επιτυγχάνεται η θερμοκρασία λειτουργίας, ο αυτοκαθαρισμός δεν πραγματοποιείται. Ρύποι στην επιφάνεια τριβής π.χ. από σκουριά, ρύπους, χρώμα ή αλάτι. Ρύποι στην επιφάνεια τριβής Χρήση δίσκου φρένου με αυλακώσεις. Είσοδος ξένων σωμάτων όπως π.χ. ρύπων, αλατιού ή διάβρωσης. Ανεπαρκής κατανομή σωματιδίων τριβής στο υλικό θερμουίτ. Έντονες αυλακώσεις στην επιφάνεια θερμουίτ Μεταφορά υλικού από το δίσκο φρένου στο θερμουίτ φρένων λόγω π.χ. διαφορετικής καταπόνησης, καιρικών επιδράσεων ή/και ασυμβατότητα υλικών. Κηλίδες μεταλλικά εγκλείσματα στην επιφάνεια θερμουίτ 25

26 Θερμουίτ δισκόφρενων Ειδικές υποδείξεις συναρμολόγησης Προσοχή: Οι ειδικές υποδείξεις συναρμολόγησης των διαφόρων δευτερευόντων μέτρων πρέπει να τηρούνται για την αποφυγή θορύβων, τραντάγματος, ρωγμών στους δίσκους και λοξής φθοράς. Ειδικές υποδείξεις συναρμολόγησης των διαφόρων δευτερευόντων μέτρων. 26

27 Θερμουίτ δισκόφρενων Όλες οι ενδείξεις ζημιάς που παρουσιάζονται είναι ενδεικτικές και μπορεί να έχουν διαφορετικές επιδράσεις ανάλογα με την έκδοση φρένων/οχήματος. Χρησιμεύουν ως κατευθυντήριες γραμμές, ωστόσο δεν υποκαθιστούν την επιτόπια αξιολόγηση ζημιών από έναν ειδικό. Συχνά παρουσιάζονται περισσότερες από μία ταυτόχρονα. 27

28 Δίσκοι φρένων για φρένα Ι.Χ. αυτοκινήτων Τράνταγμα πέδησης Διάκριση ανάμεσα σε θερμικό τράνταγμα και ψυχρό τράνταγμα Με τον όρο τράνταγμα πέδησης (brake judder) νοείται η ανομοιόμορφη εξέλιξη της ροπής πέδησης και συνεπώς η παρουσία διακυμάνσεων στη δύναμη πέδησης, που εμφανίζονται κατά τη διαδικασία πέδησης και ακριβέστερα κατά την περιστροφή των δίσκων φρένων. Αυτά τα φαινόμενα διακρίνονται αναφορικά με την αιτία σε θερμικό τράνταγμα, που δημιουργείται κατά την πέδηση από υψηλές ταχύτητες και ψυχρό τράνταγμα, που μπορεί να δημιουργηθεί σε όλες τις ταχύτητες. Θερμικό τράνταγμα Το φαινόμενο θερμικό τράνταγμα περιγράφεται ως εξής: Βουητό στην περιοχή συχνοτήτων μεταξύ 100 και 250 Hz - η ένταση του βουητού μπορεί να μεταβάλλεται κατά τη διάρκεια της πέδησης, η ισχύς πέδησης δεν επηρεάζεται από αυτό. Κανονική θέση Φαινόµενο κάµψης Διακυμάνσεις ροπής στρέψης ή/και δονήσεις στο τιμόνι, παλλόμενο πεντάλ φρένου και δονούμενα μέρη πλαισίου. Τα φαινόμενα εξαρτώνται κατά τη διαδικασία πέδησης από την τρέχουσα ασκούμενη δύναμη πέδησης (δύναμη πεντάλ). Οι συνέπειες του θερμικού τραντάγματος φαίνονται κατά κανόνα σε μορφή κυκλικά διαταγμένων κηλίδων στην επιφάνεια τριβής των δίσκων φρένων. Στα πλαίσια εξέλιξης των τοπικών αιχμών θερμοκρασίας κατά τη διαδικασία πέδησης παρουσιάζεται η μεταφορά υλικού από το θερμουίτ φρένων στο δίσκο φρένου ή /και δημιουργείται μια μόνιμη αλλαγή της δομής στο χυτό υλικό του δίσκου φρένου. Η μεταφορά υλικού μπορεί κατά κανόνα να αντιμετωπιστεί ξανά με φρεναρίσματα στο κανονικό εύρος καταπόνησης, ενώ η σημειακή αλλαγή δομής, που ονομάζεται και σχηματισμός μαρτενσίτη, είναι σκληρότερη από την αρχική δομή και μπορεί να αντιμετωπιστεί μέσω απόξεσης. Κατά τη διαδικασία αυτήν προσέξτε να απομακρυνθεί πλήρως η σκληρυμένη δομή. Για να αποκλειστούν πιθανοί κίνδυνοι, συνιστάται ωστόσο η αλλαγή δίσκων φρένων. Το φαινόμενο της δημιουργίας κηλίδων λόγω τοπικής υπερθέρμανσης έχει διάφορες αιτίες: Η σταθερότητα σχήματος του δίσκου φρένου δεν διασφαλίζεται πάντα επαρκώς υπό τις θερμικές συνθήκες, που παρουσιάζονται κατά τη διαδικασία πέδησης. Η επιφάνεια του δακτυλίου τριβής του αντίστοιχου δίσκου φρένου μπορεί υπό αυτές τις συνθήκες να ανατραπεί με μη αναστρέψιμο ή αναστρέψιμο τρόπο. Σε σχέση με την κανονική κατάσταση του σώματος δίσκου φρένου παρουσιάζεται ένα φαινόμενο κάμψης. Το πάχος του δίσκου φρένου μειώθηκε κάτω από το ελάχιστο όριο (βλ. σύσταση κατασκευαστή) και συνεπώς περιορίστηκε σημαντικά η θερμική χωρητικότητα. Τα τοποθετημένα θερμουίτ δισκόφρενων παρουσιάζουν αυξημένη φθορά και διαθέτουν ανεπαρκή λειτουργία απόσβεσης. Οι δίσκοι φρένων δεν ανταποκρίνονται στις προδιαγραφές του κατασκευαστή αναφορικά με το χυτό υλικό και τις ανοχές. 28

29 Δίσκοι φρένων για φρένα Ι.Χ. αυτοκινήτων Τα τοποθετημένα θερμουίτ δισκόφρενων δεν ενδείκνυνται για την περίπτωση εφαρμογής ή/και δεν ανταποκρίνονται στον αυθεντικό εξοπλισμό ή σε ένα ισότιμο ποιοτικό πρότυπο. Η απρόσκοπτη λειτουργία του συστήματος φρένων δεν διασφαλίζεται ή εξαρτήματα αυτού έχουν ανεπαρκείς διαστάσεις. Εκτός από τις περιγραφόμενες αιτίες για τη διαδικασία θερμικό τράνταγμα λόγω σημειακής υπερθέρμανσης πρέπει να λαμβάνονται υπόψη και άλλοι παράγοντες επίδρασης, όπως ανεπαρκώς ευθυγραμμισμένοι τροχοί ή φθαρμένα στοιχεία έδρασης της ανάρτησης τροχού και του συστήματος διεύθυνσης, καθώς και ένας λάθος ρυθμισμένος μπροστινός άξονας, παράγοντες που μπορεί να προκαλέσουν ή να ενισχύσουν την εμφάνιση τρανταγμάτων. Σε περίπτωση εμφάνισης τρανταγμάτων υπάρχουν συχνά περισσότερες από μία αιτίες ταυτόχρονα, και η σαφής αντιστοίχιση δεν είναι πάντα εύκολη. Συνεπώς απαιτείται προσοχή κατά τον εντοπισμό των αιτιών και συνεπής επισκευή των ζημιών. Είναι σκόπιμο οι εργασίες αυτές να ανατίθενται σε έμπειρα εξειδικευμένα συνεργεία. Γενικά προκύπτουν οι παρακάτω διαδικασίες ελέγχου: Αρχικά πρέπει να προσδιοριστεί με ακρίβεια αν τα φαινόμενα βλάβης προέρχονται από τον μπροστινό ή τον πίσω άξονα. Οι καταστάσεις βλάβης των λειτουργικών στοιχείων πρέπει να προσδιοριστούν μέσω οπτικού ελέγχου. Οι δίσκοι φρένων ή τα θερμουίτ δισκόφρενων με αυξημένη φθορά πρέπει οπωσδήποτε να αντικατασταθούν κατά άξονα. Πρέπει να ελεγχθεί η τεχνική έγκριση των συναρμολογημένων θερμουίτ δισκόφρενων για τη συγκεκριμένη εφαρμογή σύμφωνα με την σύσταση του κατασκευαστή. H λειτουργική κατάσταση του δισκόφρενου, ειδικά αυτή των στοιχείων ολίσθησης, πρέπει να ελεγχθεί και αν χρειαστεί να επιδιορθωθεί με τον προβλεπόμενο τρόπο. Η κίνηση τροχών πρέπει να ελεγχθεί για ταλάντωση, και αν χρειαστεί πρέπει να ζυγοσταθμιστούν οι τροχοί. Η λειτουργική κατάσταση της ανάρτησης τροχών και των εξαρτημάτων συστήματος διεύθυνσης πρέπει να ελεγχθεί και τα ελαττωματικά εξαρτήματα πρέπει να αντικατασταθούν. Τα επιμέρους στοιχεία έδρασης της έδρασης τροχού πρέπει να ελεγχθούν για ελαττώματα και αν χρειαστεί να αντικατασταθούν (ανοχή εδράνου). Η ευθυγράμμιση τροχών πρέπει να ελεγχθεί σύμφωνα με τις ενδεικτικές τιμές του κατασκευαστή οχήματος και αν χρειαστεί να διορθωθεί. Με την επιλογή ενός κατάλληλου υλικού τριβής μπορεί να επηρεαστεί ευνοϊκά το θερμικό τράνταγμα, εφόσον η κατάσταση των λοιπών αναφερόμενων εξαρτημάτων οχήματος είναι άρτια. Ωστόσο, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι τέτοιου είδους βελτιώσεις πρέπει να συμμορφώνονται με τις συνολικές απαιτήσεις ενός συστήματος πέδησης. Διαδικασίες ελέγχου 29

30 Δίσκοι φρένων για φρένα Ι.Χ. αυτοκινήτων Ψυχρό τράνταγμα Αιτίες για τη διαφορά πάχους Το φαινόμενο ψυχρό τράνταγμα προσδιορίζεται σε κανονικά φρεναρίσματα από το παλλόμενο πεντάλ φρένου, από διακυμάνσεις ροπής στρέψης του τιμονιού ή/και από δονήσεις και ταλαντώσεις μερών του άξονα και του πλαισίου. Ως διακριτικό χαρακτηριστικό του θερμικού τραντάγματος ορίζεται ότι το φαινόμενο ψυχρού τραντάγματος μπορεί να παρουσιαστεί σε κάθε διαδικασία πέδησης και ότι σε αυτήν την περίπτωση το εύρος συχνοτήτων είναι σημαντικά χαμηλότερο (περίπου 5 έως 50 Hz). Εναλλασσόμενες εντάσεις μπορεί να παρουσιαστούν ανάλογα με τα αντίστοιχα εύρη ταχύτητας του οχήματος. Κύρια αιτία του ψυχρού τραντάγματος είναι η διαφορά πάχους του δακτυλίου τριβής του δίσκου φρένου. Όπως και στη διαδικασία του θερμικού τραντάγματος, τα ελαττωματικά στοιχεία έδρασης και τα σφάλματα ζυγοστάθμισης των τροχών ενισχύουν το φαινόμενο αυτό. Πώς δημιουργείται λοιπόν αυτή η διαφορά πάχους: Κάθε δίσκος φρένου παρουσιάζει σφάλματα εκκεντρότητας (εκκεντρότητα), που προκύπτουν από ανοχές λόγω κατασκευής και συναρμολόγησης. Επειδή κατά τη διάρκεια της πορείας χωρίς φρενάρισμα τα θερμουίτ δισκόφρενων δεν μπορούν να απομακρύνονται συνέχεια και με ασφάλεια από το δίσκο φρένου, παρουσιάζονται σε κάθε περιστροφή τροχού σημειακές επαφές μεταξύ θερμουίτ φρένων και δίσκου φρένου. Παρόλο που οι δυνάμεις επαφής είναι σχετικά μικρές, παρουσιάζεται στο εκάστοτε ίδιο σημείο του δίσκου φρένου φθορά (διαφορά πάχους), η οποία οδηγεί μετά από ένα ορισμένο μέγεθος σε τράνταγμα. Αυτή η διαφορά πάχους μπορεί να μειωθεί ξανά ή να αντιμετωπιστεί με κανονικά φρεναρίσματα, και το σύστημα πέδησης μπορεί κατά την εναλλαγή μεταξύ δημιουργίας και μείωσης των διαφορών πάχους να διατηρηθεί σε μια αποδεκτή ισορροπία, εφόσον πληρούνται ορισμένες προϋποθέσεις. Αυτές οι προϋποθέσεις αναλύονται στις μεταγενέστερες εκδόσεις. Στους παράγοντες επίδρασης για τη δημιουργία διαφορών πάχους περιλαμβάνονται: Σφάλματα εκκεντρότητας (πλευρική εκκεντρότητα) των δίσκων φρένων σε τοποθετημένη κατάσταση, η διαβρωτικότητα του υλικού τριβής σε σχέση με το υλικό δίσκου φρένου υπό τις συνθήκες της φρεναρισμένης κατάστασης, η ικανότητα του υλικού των θερμουίτ δισκόφρενων να μειώνει ή να αντιμετωπίζει τις υπάρχουσες διαφορές πάχους των δίσκων φρένων σε κανονικά φρεναρίσματα, η συμπεριφορά απεμπλοκής του συστήματος πέδησης και η συνεπαγόμενη ικανότητα απελευθέρωσης των θερμουίτ δισκόφρενων από το δίσκο φρένου, οι συνθήκες χρήσης του οχήματος και η οδική συμπεριφορά του οδηγού. Οι επιδράσεις υφιστάμενων και ίδιου μεγέθους διαφορών πάχους στους δίσκους φρένων μπορεί να διαφέρει σημαντικά από τύπο οχήματος σε τύπο οχήματος, και εξαρτάται από τους περιγραφόμενους συντελεστές μετάδοσης ισχύος και την ικανότητα απόσβεσης των μερών του άξονα, του συστήματος διεύθυνσης και του πλαισίου. 30

31 Δίσκοι φρένων για φρένα Ι.Χ. αυτοκινήτων Οι αιτίες τραντάγματος μπορούν να εξεταστούν λαμβάνοντας υπόψη τις παρακάτω υποδείξεις: Ο έλεγχος κυκλικής κίνησης (πλευρική εκκεντρότητα) των δίσκων φρένων πραγματοποιείται σε τοποθετημένη κατάσταση, στην ιδανική περίπτωση με σωστά συναρμολογημένο τροχό. Πραγματοποιείται με ένα μετρητικό ρολόι με ακρίβεια μέτρησης τουλάχιστον 0,01 mm, περ mm κάτω από την εξωτερική ακτίνα δίσκου. Ωστόσο η μέτρηση στη μεσαία ακτίνα τριβής είναι επίσης επαρκής. Η τιμή μέτρησης σε νεότερα οχήματα, μετρημένη σε περισσότερες περιστροφές τροχού, δεν θα πρέπει να υπερβαίνει τα 0,070 mm (προβληματικά οχήματα: < 0,040 mm). Λάβετε υπόψη ότι ο έλεγχος αυτός δίνει ουσιαστικά αποτελέσματα μόνο σε νέους δίσκους φρένων. Σε παλαιότερα οχήματα συχνά δεν επιτυγχάνονται τόσο χαμηλές τιμές μέτρησης λόγω των ανοχών εξαρτημάτων. Η βελτιστοποίηση μπορεί ωστόσο να επιτευχθεί όταν ο δίσκος φρένου στην πλήμνη τοποθετείται έτσι προς τις οπές στερέωσης, ώστε να δημιουργείται η μικρότερη δυνατή τιμή μέτρησης. Οι αποκλίσεις κυκλικής κίνησης των δίσκων φρένων μεγέθους 0,10 mm δεν επιτρέπεται να ξεπεραστούν ακόμα και σε παλαιότερα οχήματα. Αν χρειαστεί, απαιτείται βελτιστοποίηση μέσω αντικατάστασης/συνδυασμού των επηρεαζόμενων εξαρτημάτων (πλήμνη, δίσκος φρένου, έδραση). Περαιτέρω απαιτείται μεγάλη προσοχή αναφορικά με την καθαρή και άρτια κατάσταση των επιφανειών επαφής και των διελεύσεων. Όπως έχει προαναφερθεί νωρίτερα, για την αυξημένη εκκεντρότητα δίσκου ενδέχεται να ευθύνεται και η πλήμνη και πρέπει να μετρηθεί αναφορικά με το σφάλμα εκκεντρότητας. Ως σημείο αναφοράς μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια μέγιστη τιμή των 0,030 mm. Αυτή αναφέρεται στην εξωτερική μετρήσιμη ακτίνα. Σε μεγαλύτερες αποκλίσεις θα πρέπει να αντικατασταθεί η πλήμνη. Η κυμάτωση ενός δίσκου φρένου αποτελεί επίσης ένα κριτήριο αναφορικά με την επίδραση της ακρίβειας κυκλικής κίνησης. Συνεπώς είναι σκόπιμος και ένας έλεγχος της παραλληλότητας. Αυτή δεν θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 0,050 mm. Ο έλεγχος μπορεί να διεξαχθεί ωστόσο μόνο με ειδικές συσκευές. Η μέτρηση των διαφορών πάχους του δακτυλίου τριβής ενός δίσκου φρένου μπορεί να πραγματοποιηθεί με ακρίβεια μόνο με τη βοήθεια ειδικών συσκευών. Με επαρκή ακρίβεια μπορεί ωστόσο να χρησιμοποιηθεί και μια μικρομετρική βίδα ακριβείας, που διαθέτει ακρίβεια μέτρησης + 0,001 mm. Η μέτρηση θα πρέπει να γίνει σε σημεία της περιμέτρου και περ mm κάτω από την εξωτερική ακτίνα τριβής. Ανάλογα με τον τύπο οχήματος μπορεί ήδη οι διαφορές πάχους 0,012-0,015 mm (προβληματικά οχήματα: < 0,008 mm) να οδηγήσουν σε εμφάνιση τρανταγμάτων. Συνεπώς αυτές οι τιμές δεν επιτρέπεται να ξεπεραστούν σε νέους δίσκους και ισχύουν έτσι για τα δισκόφρενα Textar ως απόλυτο όριο ανοχής. Μέτρηση της κυκλικής κίνησης (πλευρική εκκεντρότητα) με ένα μετρητικό ρολόι ακριβείας 31

32 Δίσκοι φρένων για φρένα Ι.Χ. αυτοκινήτων Λοιπά μέτρα ελέγχου Περαιτέρω συνιστάται η εκτέλεση και ορισμένων διαδικασιών ελέγχου, όπως περιγράφονται στην ενότητα «Θερμικό τράνταγμα». Σε αυτές περιλαμβάνονται η λειτουργική κατάσταση του δισκόφρενου, η έδραση τροχού, η ανάρτηση τροχού και τα εξαρτήματα συστήματος διεύθυνσης, η ρύθμιση μπροστινού άξονα και γενικά η τεχνική έγκριση των θερμουίτ δισκόφρενων για τη συγκεκριμένη εφαρμογή. Τα παραπάνω δείχνουν, ότι οι αιτίες για ένα έντονο σφάλμα εκκεντρότητας και συνεπώς για τη δημιουργία διαφορών πάχους δεν μπορούν να προσδιοριστούν με ευκολία. Με τη μέτρηση των εξαρτημάτων στα πλαίσια του εφικτού και ενδεχ. την αντικατάσταση αυτών μπορεί ωστόσο να περιοριστεί το σφάλμα σε μεγάλο βαθμό. Όπως έχει ήδη αναφερθεί, σημαντικοί παράγοντες για τη δημιουργία διαφοράς πάχους των δίσκων φρένων είναι και η οδική συμπεριφορά, καθώς και οι συνθήκες κυκλοφορίας. Κατά την οδήγηση σε αυτοκινητόδρομο για μερικές χιλιάδες χιλιόμετρα με λίγα μόνο φρεναρίσματα και μικρή ενεργειακή δαπάνη μπορεί ήδη να δημιουργηθούν διαφορές πάχους, που οδηγούν σε τραντάγματα. Μια επακόλουθη φάση με σχετικά πολλές διαδικασίες πέδησης μπορεί να αναγεννήσει το δίσκο. Τάση για δημιουργία διαφοράς πάχους Μεγάλος αριθμός διαδικασιών πέδησης Μικρός αριθμός διαδικασιών πέδησης Δεν παρουσιάζεται ψυχρό τράνταγμα, αλλά μειωμένη διάρκεια ζωής των δίσκων φρένων 32