Jaka jest temperatura robocza tarcz hamulcowych. Dlaczego tarcze hamulcowe się przegrzewają? Ogólne wymagania dotyczące zapewnienia bezpieczeństwa wagonów

Ogrzewanie jest normalne. Wzrost temperatury wynika z tarcia między tarczą a klockami hamulcowymi. Średnia temperatura pracy nowoczesnej tarczy hamulcowej do samochodu wynosi 200 - 300 stopni jednak podczas agresywnej jazdy z częstym hamowaniem temperatura może osiągnąć nawet 500 - 700 stopni. Przegrzanie tarcz hamulcowych może być niebezpieczne, ponieważ klocki nie stykają się z tarczą, ale dosłownie „ślizgają się” po niej, zmniejszając skuteczność hamowania.

Przyczyny przegrzewania się tarcz hamulcowych

Najczęstszą przyczyną przegrzewania się tarczy hamulcowej jest styl jazdy. Im bardziej agresywnie jeździsz i im częściej musisz mocno hamować, tym większe prawdopodobieństwo przegrzania tarcz hamulcowych.


Ponadto tarcze hamulcowe mogą się przegrzewać z powodu wadliwego działania lub cech układu hamulcowego pojazdu:

  • tarcza hamulcowa lub klocki zużyte powyżej dopuszczalnej normy,
  • tarcza hamulcowa wichrowaty(wymagana wymiana),
  • złej jakości klocki hamulcowe,
  • tylne hamulce bębnowe(ponieważ tego typu hamulce są mniej skuteczne, większość siły hamowania przejmują przednie hamulce).

Jak zapobiegać przegrzewaniu się tarcz hamulcowych?

Znając przyczyny przegrzewania się tarczy hamulcowej, łatwo wyprowadzić zasady, które temu zapobiegną.

  • Po pierwsze, to umiarkowany styl jazdy bez gwałtownego hamowania.
  • Po drugie, to terminowa konserwacja elementów układu hamulcowego, Regularna wymiana klocków i tarcz.
  • Po trzecie, zastosowanie wysokiej jakości komponenty.

Ponadto nie myj auta od razu po zatrzymaniu (szczególnie latem). Tarcze hamulcowe potrzebują czasu na ostygnięcie, więc nagła zmiana temperatury może spowodować wygięcie tarczy hamulcowej.

Jak rozpoznać przegrzewające się tarcze hamulcowe?

Pełną diagnozę układu hamulcowego (w tym tarcz hamulcowych) może wykonać tylko specjalista, ale oględziny można przeprowadzić samodzielnie. Stan tarcz hamulcowych oraz temperaturę do jakiej są nagrzewane można określić po kolorze stali, z której wykonana jest tarcza:

  • żółty - temperatura 150-280 stopni,
  • niebieski - temperatura 300-450 stopni,
  • czarny - temperatura 450-500 stopni.

Normalnie działające, sprawne hamulce - działają jak gaśnica. Nie zauważamy ich i nie pamiętamy. Wtedy nagle, nie daj Boże, następuje awaria lub konieczne jest awaryjne hamowanie, a my ze zdziwieniem wpadając w panikę rozumiemy, że samochód ma niesprawne hamulce.

Wysoka temperatura - norma tarczy hamulcowej

Dlatego, aby nie stawić czoła wypadkowi w pełnej krasie, należy systematycznie samodzielnie diagnozować układ hamulcowy: zgodność klocków hamulcowych z wymaganiami producenta oraz grubość tarcz hamulcowych.

Istnieje wiele czynników prowadzących do nieprawidłowego działania układu hamulcowego, a raczej jego poszczególnych elementów. Zwróćmy uwagę na przegrzewanie się tarcz hamulcowych.

Abyś zrozumiał co w pytaniu. Wysokie wymagania stawiane są materiałowi tarczy hamulcowej, a są to przede wszystkim wytrzymałość, wysoki współczynnik tarcia i stabilne właściwości po podgrzaniu, wysoka przewodność cieplna, odporność na ostry szok termiczny, niska przyczepność.

Tak, chodzi o niego – o tarczę hamulcową samochodu produkcyjnego. Przecież jego temperatura pracy dochodzi do 200-300 stopni C. Dlatego głównym materiałem na tarcze hamulcowe samochodu seryjnego są: stal lub żeliwo. Istnieją ceramiczne tarcze hamulcowe z możliwością nagrzewania się do prawie 1000 stopni, nie podatne na odkształcenia, karbonowe tarcze hamulcowe. Ale w przypadku masowej produkcji nie mają one jeszcze zastosowania ze względu na wysokie koszty.

Ważny! Przegrzanie tarcz hamulcowych zmniejsza skuteczność hamulców do zera, ponieważ w tym przypadku przechodzą one przez tarczę hamulcową „jak w zegarku”.

Dlaczego tarcze hamulcowe się przegrzewają

Naturalny powód operacyjny. Tarcie to podstawowa zasada działania układu hamulcowego samochodu, która raczej nie zmieni się w najbliższej przyszłości. W skład układu hamulcowego wchodzą: tarcze i klocki hamulcowe. Proces nagrzewania się tarczy hamulcowej następuje w ułamku sekundy podczas hamowania, ale chłodzenie jest opóźnione.

Biorąc pod uwagę fakt, że 80% czasu poruszamy się w cyklu miejskim, tarcze hamulcowe są stale nagrzewane. A jeśli Twój styl jazdy jest nadmiernie agresywny: przyspieszanie-zwalnianie, to konsekwentnie masz do czynienia z przegrzewaniem się tarcz hamulcowych.

Awaria hamulca. Jest to rzadsza przyczyna przegrzewania się tarcz hamulcowych. Przecież jeśli interesuje Cię Twój bezpieczny ruch, autodiagnostyka układu hamulcowego: sprawdzenie poziomu płynu hamulcowego, sprawdzenie sprawności i – systematycznie przeprowadzasz.

Musisz jednak wiedzieć, że przyczyny przegrzania tarcz hamulcowych mogą być następujące:

  • grubość klocków hamulcowych jest poniżej minimalnej dopuszczalnej, z reguły przegrzanie tarcz hamulcowych występuje, gdy właściciel nadużywa ilości;
  • tarcza hamulcowa jest wypaczona;
  • jakość klocków hamulcowych pozostawia wiele do życzenia;
  • tylne hamulce bębnowe. Tutaj wszystko jest proste. Mniejsza sprawność hamulców bębnowych powoduje, że podczas hamowania główne obciążenie spada na przednie hamulce tarczowe, przez co tarcze hamulcowe zamontowane na przedniej osi przegrzewają się.

Jak zapobiegać i naprawiać przegrzewające się tarcze hamulcowe?

W oparciu o wymienione powody, dla których tarcze hamulcowe tradycyjnie się nagrzewają, stosujemy odpowiednie metody eliminacji przegrzewania. Terminowe i klocki hamulcowe, montaż wysokiej jakości klocków hamulcowych i tarcz hamulcowych, pożądane jest stosowanie hamulców tarczowych na obu osiach, kontrola zgodności grubości tarczy hamulcowej z ustalonymi parametrami.

Informacje do refleksji dla właścicieli samochodów

Staraj się, zwłaszcza latem, unikać mycia auta zaraz po jeździe. Tarcze hamulcowe natychmiast się nagrzewają, ale stygną trochę dłużej, więc jadąc do zlewu, daj tarczom trochę czasu na ostygnięcie. W ten sposób oszczędzasz tarczę hamulcową przed deformacją. W końcu wszyscy pamiętamy szkolny kurs fizyki: ostry szok temperaturowy ogrzewanie-chłodzenie prowadzi do deformacji. Tarcza hamulcowa nie jest wyjątkiem.

Stal, jako główny materiał, z którego wykonana jest tarcza hamulcowa, żółknie w temperaturze t - 150-280 stopni C; zmienia kolor na niebieski - przy 300 - 450 stopniach; czernieje - 450-500 stopni. Dlatego wizualna diagnostyka stanu tarcz hamulcowych pomoże Ci uniknąć kłopotów podczas jazdy.

Powodzenia podczas jazdy i nie przegrzewaj tarcz hamulcowych swojego samochodu.

Podczas hamowania proces tarcia między klockiem a kołem zachodzi w punktach ich rzeczywistego styku. Całkowita powierzchnia tych styków jest nieznaczna w porównaniu z powierzchnią zajmowaną przez szczękę hamulcową. Ponieważ ciepło jest uwalniane tylko w punktach rzeczywistego kontaktu, gęstości strumienia ciepła i przebłyski temperatury w nich mogą osiągnąć duże ilości, powodując jarzenie powierzchni ciernej i przejście metalu w tych punktach do stanu plastycznego. W tym przypadku deformacja metalu lub jego szybkie zużycie, a miejsce błysku temperatury porusza się zgodnie ze zmianą nacisków właściwych dla kontaktu.

Rozkład strumienia ciepła na całej powierzchni tarcia zachodzi w pobliżu powierzchni styku, a jego gęstość gwałtownie spada w porównaniu do punktów rzeczywistego styku, przybierając wartość odpowiadającą wymiarom geometrycznym ciał stykowych. W związku z tym zmienia się również temperatura w warstwach powierzchniowych.

Należy również mieć na uwadze, że temperatura dowolnego punktu na powierzchni tocznej koła dla każdego z jego obrotów ma pewne wahania, które są wynikiem tego, że gdy rozpatrywany punkt opuszcza strefę styku następuje nieznaczny spadek w temperaturze z powodu odprowadzania ciepła wewnątrz koła i do otoczenia; po przejściu przez punkt w strefie styku koła z klockiem hamulcowym jego temperatura wzrasta i przekracza obliczoną wartość średnią. Jednak przy rozwiązywaniu problemów termicznych zjawisko to można pominąć ze względu na bezwładność procesów i doprowadzenie ciepła na całej powierzchni tarcia koła można uznać za ciągłe. Zatem do obliczenia tej temperatury Dt w dowolnym momencie czasu hamowania I można użyć następującego wyrażenia:

Najwyższa temperatura podczas hamowania hamowania na powierzchni koła osiągana jest w połowie tego procesu I = 0,5*v Temperatura na powierzchni koła w momencie zatrzymania pociągu

Temperatura przy stałym hamowaniu (stała prędkość)

gdzie Of jest współczynnikiem przenikania ciepła do otoczenia, kcal/m2s °С; dr - gęstość strumienia ciepła, kcal/(m2s); X - współczynnik przewodności cieplnej, kcal/(ms °С); y - ciężar właściwy, kgf/m3; с - ciepło właściwe, kcal/(kg °С); r - czas hamowania do zatrzymania, ust.

Wartości X, y, c podano w tabeli. 7.1.

Wartości współczynników temperaturowych Tabela 7.1

Gęstość strumienia ciepła w początkowym momencie hamowania określa wzór

gdzie aL - bezwymiarowy współczynnik rozkładu strumienia ciepła; Ak jest szerokością powierzchni ciernej koła, m (przyjmij równe 0,09 m).

Współczynnik rozkładu strumienia ciepła dla koła można określić na podstawie danych podanych w tabeli. 7.1 (dla padów ak=1-al).

Powyższe wzory uzyskano dla warunków ogrzewania ciała półnieskończonego, tj. gdy przepływ ciepła nie dotarł jeszcze do powierzchni, która ogranicza ogrzany korpus od strony przeciwnej do dopływu ciepła. Takie założenie jest dopuszczalne przy ogrzewaniu korpusów o wystarczająco dużej grubości. W większości rzeczywistych trybów hamowania dla warunków eksploatacyjnych, z wyjątkiem szczególnie długich, wzory te mogą być zalecane do obliczeń. W tym drugim przypadku na podstawie wykresów wyznaczane są specjalne współczynniki korekcyjne.

Wstępnego oszacowania współczynnika przenikania ciepła w zależności od prędkości (m/s) można dokonać za pomocą wzoru empirycznego (7.3).

Tabela 7.2

Wartości współczynnika rozkładu przepływu ciepła

Ze względu na to, że siła hamowania zmienia się w procesie napełniania cylindrów hamulcowych i wraz ze zmianą prędkości ruchu, wartość At wyliczana jest na podstawie długości rzeczywistej drogi hamowania 5T i czasu przygotowania hamulców 1p

gdzie (Od jest głównym oporem właściwym dla ruchu pociągu (przyjętym równym 2 N / kN).

W tym przypadku czas I w wyrażeniach do obliczania warunków termicznych jest pomniejszony o czas przygotowania 1l, jeżeli 1 > 1.

Na podstawie wyrażeń (7.1), (7.2) otrzymujemy wzór na określenie średnicy koła d, który zapewnia niezbędną konwekcję ciepła, aby uniknąć jego przegrzania podczas hamowania awaryjnego

Podczas hamowania energia kinetyczna pociągu zamienia się w ciepło, podgrzewając klocki (lub tarcze) i koła. Biorąc pod uwagę, że wraz ze wzrostem prędkości ruchu, np. ilość tej energii wzrasta czterokrotnie, szczególnego znaczenia nabiera stabilność termiczna pary ciernej, której naruszenie prowadzi do utraty właściwości ciernych i wystąpienia sytuacji awaryjnych na tabor.

Dopuszczalną wartość nacisku A "4 (kN) na żeliwnej szczęce hamulcowej zgodnie z reżimem termicznym podczas hamowania hamowania można znaleźć z wyrażeń, w których K0 jest początkową prędkością hamowania, m / s;


tmax to maksymalna dopuszczalna temperatura klocka hamulcowego podczas hamowania, °C (dla żeliwa - 600 °C, dla kompozytu - 400 °C);

Od to ​​współczynnik przenikania ciepła do otoczenia.

Podobnie maksymalny nacisk na reżimy temperaturowe dla wkładek kompozytowych jest określony przez wyrażenie

Czas zatrzymania hamowania I (s) przy znanej zgodnie z normami drodze hamowania 5Т (m) na danym zboczu od początkowej prędkości hamowania K0 (m/s) przy założeniu ruchu jednostajnie spowolnionego

W procesie hamowania dochodzi do znacznego nagrzewania się powierzchni bieżnika oraz otaczających je warstw koła. Jednocześnie dla kół taboru trakcyjnego, których opony są wprasowane w stanie rozgrzanym, istnieje niebezpieczeństwo jego obracania się i poślizgu. Kryterium dopuszczalnego osłabienia napięcia opony jest jej przyrost w milimetrach na 1 m średnicy koła ek, który nie powinien przekraczać 1,2 mm:

do hamowania awaryjnego


w przypadku hamowania służbowego w trybie długotrwałym, gdzie 50 to droga hamowania, odpowiednio, jadąc za lokomotywą z pociągiem i pojedynczo, m;


Vts, N - odpowiednio grubość i szerokość bandaża, m;

\U - praca podczas hamowania przez czas 1 na koło, Nm;

Pe to współczynnik uwzględniający udział energii odbieranej przez hamulec dynamiczny.

Zostały wynalezione w XX wieku, ale zaczęły być aktywnie wykorzystywane dopiero w ostatnich dziesięcioleciach. To wtedy projekt tych systemów został doprowadzony do perfekcji. Hamulce to jedna rzecz, która powinna być zawsze w dobrym stanie. Jednak nawet ten system czasami zawodzi. Po chwili kierowca zaczyna więc zauważać, że przednie tarcze hamulcowe są bardzo gorące. Jest to normalne? Oczywiście nie. A w dzisiejszym artykule przyjrzymy się, dlaczego przednie tarcze hamulcowe się nagrzewają i co jest przyczyną tego zjawiska.

Jaka jest normalna temperatura?

Każda stal jest używana jako materiał do produkcji tych elementów. Są też tarcze, jednak ze względu na wysoki koszt stosuje się je tylko w drogich samochodach sportowych.

Chociaż to właśnie te elementy są najmniej podatne na przegrzanie. Ceramika nie odkształca się nawet w temperaturze tysiąca stopni Celsjusza. W przypadku konwencjonalnych tarcz hamulcowych, w które wyposażone jest 90% samochodów, ich temperatura pracy dochodzi do 300. Im wyższa, tym odkształcenie i zwiększone zużycie.

Wymagania

Istnieje kilka wymagań dotyczących tarcz hamulcowych. Muszą być mocne, odporne na szok termiczny i mieć wysoką przewodność cieplną. Ponadto tarcze hamulcowe wyróżniają się dobrą przyczepnością i wysokimi wartościami.Tylko przy spełnieniu wszystkich tych parametrów, tarcze można zamontować w aucie produkcyjnym. W przeciwnym razie bezpieczeństwo ruchu będzie dużym pytaniem. Po przegrzaniu klocki po prostu ślizgają się po powierzchni roboczej, nie spełniając swoich głównych funkcji - tarcia i przyczepności.

Dlaczego tak się dzieje? Powoduje

Kierowcy zastanawiają się, dlaczego przód jest podgrzewany, a przyczyna tego zjawiska jest związana z jego główną funkcją - hamowaniem. Tak więc po naciśnięciu pedału klocki zaczynają wchodzić w interakcje z powierzchnią dysku. W tym momencie nagrzewanie się elementu osiąga szczyt. Im dłużej klocek styka się z tarczą, tym wyższa temperatura metalu.

Ogrzewanie następuje natychmiast. Jednak czas chłodzenia jest dziesięciokrotnie dłuższy. Oczywiście wiele zależy od stylu jazdy. Jeśli jeździsz agresywnie, nawet normalna tarcza nie zdąży się ochłodzić (chyba, że ​​jest wykonana z ceramiki). Jak znaleźć się w takiej sytuacji? Jeśli Twoja przednia prawa tarcza hamulcowa nagrzewa się, musisz przemyśleć swój styl jazdy. Policz, ile razy naciśniesz pedał dla określonego odcinka ścieżki. Ale zdarza się, że metal nagrzewa się nawet przy spokojnym stylu jazdy.

Tak więc kolejnym powodem do rozważenia jest awaria samego układu hamulcowego. Sprawdź poziom płynu w zbiorniku. Jeśli to nie wystarczy, dodaj wymaganą ilość. Pamiętaj również, że żywotność płynu hamulcowego nie przekracza dwóch lat. Dlaczego dokładnie? Faktem jest, że taki płyn jest bardzo higroskopijny - łatwo wchłania wilgoć. Aby uniknąć problemów i zacięć powietrza, eksperci zalecają okresową zmianę.

naramienniki

Przejdźmy teraz do części mechanicznej. Pierwszą rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę, są klocki. Na ich powierzchni znajduje się materiał cierny. Ten klocek ma specjalne ślady zużycia. Gdy warstwa ma mniej niż trzy milimetry, część należy wymienić. W przeciwnym razie współczynnik nagrzewania wzrośnie - metal ociera się o metal. Czy przednie tarcze hamulcowe powinny się nagrzewać? Oczywiście nie. Jeśli klocki są wytarte do ziemi, w pewnym momencie mogą się po prostu zakleszczyć. Samochód wpadnie w poślizg. Nie zwlekaj z montażem nowych - wymieniaj podkładki zgodnie z przepisami. Wynosi od 20 do 30 tysięcy kilometrów. A ponieważ wiele zależy od stylu jazdy, producent zwrócił uwagę na szczególne zagrożenia w środku klocków.

W przypadku zużycia do tych śladów klocki należy wymienić. Po tej operacji wymagane jest odpowietrzenie układu poprzez otwarcie specjalnego zaworu na zacisku.

Dyski

Sprawdź jego grubość. Często w samochodach UAZ Patriot przednie tarcze hamulcowe nagrzewają się z powodu banalnego rozwoju powierzchni roboczej. Niektórzy używają rowka. Można to jednak zrobić tylko raz. I lepiej - od razu zmienić dysk na nowy.

Jego zasób jest o rząd wielkości większy niż padów - 150-200 tysięcy kilometrów. Jednak wiele osób o tym zapomina i jeździ ze zużytymi tarczami, nie podejrzewając, że niedługo hamulce się rozgrzeją.

Inne czynniki

Zdarza się, że dysk nie spełnia swoich zasobów. I nie zawsze jest to małżeństwo fabryczne. Tak więc, jeśli przednia tarcza hamulcowa się nagrzewa, może zostać wypaczona z powodu dużych zmian temperatury. Jak to się stało? Po aktywnym stylu jazdy auto wpada w kałużę. W rezultacie do 300 stopni i gwałtownie się ochładza. Naturalnie powoduje to deformację powierzchni roboczej.

Określanie stanu dysku

Aby znaleźć dokładną przyczynę, musisz upewnić się, że dysk naprawdę działał w trybie dużego obciążenia. Jak to zrobić? Stan powierzchni roboczej można określić wizualnie za pomocą koloru.

Nie potrzebujesz pirometru. Tak więc, jeśli powierzchnia dysku jest niebieska, metal został podgrzany do 450 stopni Celsjusza. Gorzej, jeśli cień jest czarny. W tym przypadku są wszelkie powody, by sądzić, że hamulce były rozgrzane do 500 stopni Celsjusza.

Fakt przegrzewania się elementów hamulcowych nie jest najprzyjemniejszą wiadomością dla właściciela samochodu.

W końcu, aby rozwiązać problem, wymagana jest całkowita wymiana lub odwrócenie części (co również nie jest tanią przyjemnością). Jak temu zapobiec? Możesz zapisywać płyty, w tym celu musisz przestrzegać kilku prostych zasad:

  • Unikaj kontaktu wody z zaciskami. Nie używaj agresywnego stylu jazdy podczas mokrej i deszczowej pogody.
  • Szczególną uwagę należy zwrócić na pranie. Poczekaj chwilę, aż dyski ostygną. Jeśli woda dostanie się na gorący metal, nie można uniknąć deformacji. W takim przypadku zaoszczędzi tylko całkowita wymiana dysków. Co więcej, zmieniają się parami (podobnie jak klocki), nawet jeśli sąsiednia jest w dobrym stanie.
  • Postępuj zgodnie z procedurą wymiany podkładki. Nie czekaj, aż zużyją się do metalu. Spowoduje to deformację i zwiększone nagrzewanie się dysku.

Wniosek

Dowiedzieliśmy się więc, z jakich powodów przednia tarcza hamulcowa jest podgrzewana. Postępując zgodnie z powyższymi wskazówkami, utrzymasz system w dobrym stanie. Na jednym dysku można przejechać 300 tysięcy kilometrów. Najważniejsze jest, aby wykluczyć przegrzanie i monitorować sprawność pracujących tłoków zacisku. Nawiasem mówiąc, wykluczone są również awarie w systemie. Jeśli wąż jest postrzępiony (jak to często bywa w nadkolach przednich kół), nie wahaj się go wymienić. W przeciwnym razie do środka dostanie się powietrze i hamowanie nie będzie tak skuteczne.