ENGINEERING AND TECHNOLOGY IN TRANSPORT Diagnostics and repair
Спирачната технология, подобно на технологията на окачването и технологията на горивната система, измина дълъг път през последните години. Това, което започна през 60-те като сериозен опит за осигуряване на адекватно спиране на автомобилите с висока производителност, завърши в индустрия, в която спирачките варират от изключително адекватни до феноменални. Въвеждането на компоненти като въглеродни влакна, и леки стомани, заедно с приемането на ABS, допринесоха за намаляване на спирачните разстояния и като цяло по-безопасни превозни средства (въпреки че ABS продължават да са противоречиви).Една от първите стъпки, предприети за подобряване на спирането, дойде в началото на 70-те, когато производителите в широко разпространен мащаб преминаха от барабанни на дискови спирачки. Тъй като по-голямата част от спирачната мощност на автомобила се съдържа в предните колела, само предните спирачки бяха модернизирани. Оттогава много производители са приели дискови спирачки на четирите колела на своите модели от висок клас и производителност, както и на техните икономични коли от ниската линия. Понякога обаче, някой производители се връщат от дискове на четирите колела, на барабанни спирачки на задните колела на автомобила, за да се намалят както производствените разходи, така и изкупната цена.
Триене и топлина
Барабанни спирачки
Ранните автомобилни спирачни системи, използваха барабани на всичките четири колела. Те бяха наречени барабанни спирачки, тъй като компонентите бяха поставени в кръгъл барабан, който се въртеше заедно с колелото. Челюстите са направени от термоустойчив фрикционен материал, подобен на този, използван на плочите на съединителя. Този основен дизайн имаше един основен недостатък. При условия на високо спиране, като спускане по стръмен хълм с тежък товар или повтарящи се високоскоростни спирания, барабанните спирачки често избледняват и губят ефективност. Обикновено това избледняване е резултат от твърде много натрупване на топлина в барабана. Не забравяйте, че принципът на спиране включва превръщането на кинетичната енергия (движение на колелото) в топлинна енергия (топлина). По тази причина барабанните спирачки могат да работят само докато могат да поемат топлината, генерирана от забавяне на колелата на автомобила. След като самите компоненти на спирачките се наситят от топлина, те губят способността да спират превозното средство.
Дискови спирачки
Въпреки че дисковите спирачки разчитат на същите основни принципи за забавяне на автомобила (триене и топлина), дизайнът им е далеч по-добър от този на барабанните спирачки.Вътре в спирачния апарат има две спирачни накладки, по една от всяка страна на диска, които се затягат заедно при натискане на спирачния педал. За пореден път се използва течност за прехвърляне на движението на спирачния педал в движението на спирачните накладки. Но за разлика от барабанните спирачки, които позволяват натрупване на топлина вътре в барабана по време на силно спиране, дискът, използван при дисковите спирачки, е напълно изложен на външен въздух. Това води до постоянно охлаждане на диска, като значително намалява склонността му към прегряване.
Барабан срещу диск: Днес
Кое е по добро?
Въпреки че и двете работят с една и съща основна хидравлика, двата типа спирачки работят по различен начин. Дисковите спирачки са по-ефективни, осигуряват по-добра спирателна мощност, разсейват топлината по-лесно и работят по-добре при мокри условия, като в същото време са по-малко сложни. Повечето от днешните превозни средства имат дискови спирачки и при четирите колела. Някои базови модели имат диск на предната ос и барабан отзад, за да намалят разходите. Защо при тези модели дисковете се поставят отпред и барабанът отзад? Това се дължи на факторите на теглото. Типичното ненатоварено превозно средство вече е с около 10 процента по-тежко отпред, заради двигателя. След това, когато натиснете спирачките, теглото на колата се прехвърля отпред. Там е необходима повече спирачна сила, което го прави подходящо за дискови спирачки.
Ефективност
Спиране на мощността. Дисковите спирачки прилагат по-бързо спирачната сила, което води до по-кратки спирачни разстояния. Управление на топлината. Тъй като са изложени на въздух, дисковите спирачки се охлаждат по-добре. Компонентите на барабанните спирачки не са толкова изложени на въздуха, така,че отнемат повече време за охлаждане след спиране. Това може да доведе до загуба на спирателна сила при прегряване на фрикционния материал. Дисковите спирачки се представят по-добре при мокри условия, тъй като са отворени към въздуха и могат лесно да изхвърлят водата. Когато водата попадне вътре в барабанната спирачка, тя има тенденция да се хване във вътрешността на барабана. Тегло. Дисковете са по-леки от барабанните спирачки, проектирани да прилагат една и съща сила. Ръчна спирачка. Ръчната спирачка на автомобила обикновено се задейства на задната ос. Тази функция е по-лесна за инсталиране на барабанна спирачка, отколкото на дисковата спирачка.
Обслужване
Почистване. Дисковите спирачки се самопочистват. Спирачните накладки „изтриват“диска, когато са задействани. Барабанните спирачки са затворени и са предразположени към събирането на прах от челюстите, затова се нуждаят от периодично почистване. Ремонти. Барабанните спирачки могат да бъдат по-сложни за обслужване. Но барабанните спирачни челюсти и цилиндрите обикновено струват по-малко в сравнение с дисковите спирачки.
Поддръжка
Спирането превръща кинетичната (движеща се) енергия на автомобила в топлинна енергия (топлина), подлагайки много части на много високи температури. Това означава много износване дори при нормални условия. Някои компоненти на спирачките ще трябва да бъдат заменяни през целия живот на превозното средство. Няма зададен интервал за това, тъй като това зависи от вашия стил на шофиране, климат и пътни условия. Решението е просто да се извършват редовни проверки и подмяна на компоненти, преди спирането да бъде компрометирано или други части да се повредят.
Фрикционен материал
Дисковите накладки забавят диска чрез триене и те се износват при нормална употреба. В крайна сметка те стават твърде тънки, за да функционират правилно. Същото нещо важи и за барабанните спирачни челюсти. Материалът на триене върху тях се износва и се нарушава спирането. Тези компоненти трябва да се проверяват редовно.
Спирачна течност
Спирачната система трябва да се проверява редовно за течове, а течността трябва да се сменя на всеки няколко години. Всяко изтичане от главния цилиндър, резервоара на спирачната течност, цилиндрите на колелата, линиите или маркучите ще намали хидравличното налягане, което се създава при активиране на спирачките. По принцип системата няма да може да генерира достатъчно сила, необходима за създаване на спирачна сила. Ще забележите, че трябва да натиснете педала на спирачката доста по-силно, за да забавите или спрете. Понякога е от съществено значение да се променя спирачната течност. Тази течност е специално разработена за предотвратяване на корозия на хидравличните компоненти на спирачката. Но времето и замърсяването с влага могат да навредят на способността му да върши тази важна работа. Влагата, която прониква в течността, ще се смеси със спирачната течност, като понижи точката на кипене. Въпреки че се съпротивлява на изпарението, спирачната течност ще има по-голяма вероятност да заври и да се превърне в пара, когато стане гореща. В хидравличната система ще има по-малко налягане. Наред с влагата също е много обичайно, че примеси като ръжда, пътни песъчинки или спирачен прах влизат в течността, причинявайки вътрешни повреди на частите и намаляват спирачните характеристики.
Уплътнения
Тези гумени пръстени пазят хидравличната течност от изтичане и я предпазват от влага и замърсители. Те също така причиняват връщане на буталото в изключено положение, така че спирачните накладки да се разкачат правилно, когато пуснете педала на спирачката. Ако това не се случи, можете да изпитате влачене на спирачката и преждевременно износване и автомобилът може да се дръпне на една страна, когато натиснете спирачката.
Спирачни линии
Спирачните линии са стоманени тръби, които свързват главния цилиндър към спирачните маркучи.
Маркучи
Спирачните маркучи поддържат хидравличното налягане от спирачните линии към цилиндрите на колелата и дисковете. Гумените спирачни маркучи са гъвкави, позволявайки на цилиндрите и накрайниците на колелата да се движат нагоре и надолу с колелата спрямо рамата на автомобила. Ако гумата се повреди, автомобилът ви може да се изтегли на една страна по време на спиране или дори може да получите загуба на течност и повреда на спирачката. Ако вътре в маркуча има износване, малките гумени частици могат да ограничат потока на течността, причинявайки издърпване на спирачката.
Дискове
Повърхността на диска може да се изтъни неравномерно от спирачната накладка, когато тя не се освобождава, оставяйки подложката в контакт дори когато спирачният педал не е активиран. Когато това се случи, ще почувствате треперене или клатене в волана, когато спирате.
Главен цилиндър
Неизправните главни цилиндри могат да изтекат отвътре. В този случай може да получите нисък или избледняващ педал без видима загуба на течност. Редовната поддръжка на течността е важна за удължаване живота на цилиндъра.
ЗАБЕЛЕЖКА: Съществуват различни подходи към обслужването на спирачките. Дисковите и барабанните спирачки са изградени по различен начин, с малко по-различни предимства. Вашият автомобил може да има и двете, или само дискови спирачки. И двете работят като част от хидравличната спирачна система. Това е система, която е под високо налягане, изложена на висока топлина и може да бъде компрометирана от пътна мръсотия, въздух, спирачен прах и влага. Важно е да правите редовни проверки на спирачките, за да поддържате всичко в правилно работно състояние. Не забравяйте, че странните звуци, миризми или производителност на спирачката са показатели, от които се нуждаете, за да закарате автомобила си веднага в сервиза.
