Чанартай тормозны колодкан ямар температурын хязгаарт тэсвэртэй байдаг вэ, машинтай явж байгаа үед аюулгүй байдлыг хангахын тулд?

Дулааны тогтвортой байдал болон тормозын хавтангийн үйл ажиллагаанд үзүүлэх нөлөөг ойлгох

Тормозын хавтангийн үйл ажиллагааны дулааны тогтвортой байдал гэж юу вэ?

Дулааны тогтвортой байдал гэдэг нь тормозны колодк халуун цочирхон өөрчлөгдөх үед хэр их найдвартай ажиллах чадварыг хэлнэ. Чанартай колодкууд Adv Ceramics Hub-ийн 2023 оны судалгаагаар хэлэхэд, температур маш их өсөх үед ч буюу жишээ нь 600 градус Цельсийн орчимд л хамгийн ихдээ зогсох чадварын 85-аас 90 хувийг хадгалдаг. Энэ нь маш чухал учир нь хэн ч шаардлагатай үед тормозоо алдахыг хүсэхгүй. Керамик нийлэмлийн материалууд энд илүү сайн ажилладаг нь их халуунд ихэд задрахгүйн тулд зориулж хийгдсэн тул бүх төрлийн жолоочийн нөхцөлд зөв ажиллах чадвартай байдаг.

Өндөр температур дахь үрэлтийн үзүүлэлт тормозны үр дүнтэй ажиллах чадвард хэрхэн нөлөөлөх вэ

400°C-с дээш температурт органик тормозны пад нь холбогч бодис задрахтай холбоотойгоор тормозлолтын чадвараа 30–40% алддаг (Ponemon 2023). Энэ бууралт нь шууд тормозлох замыг уртасгадаг бөгөөд үрэлтийн коэффициентийн 20% бууралт нь 100 км/цаг хурданд тавихад тормозлох замыг 8 метрээр нэмэгдүүлдэг. Өндөр үзүүлэлттэй паднууд даавуун бус стабилизатор агуулж, цуврал хүчтэй тормозлох үед дохионы самбарын мэдрэмжийг илүү нарийвчлалтай байлгахын тулд бууралтыг хамгийн бага болгодог.

Тормозлолтын үеийн дулааныг удирдахад триболологийн зан ааш ямар үүрэг гүйцэтгэх вэ

Дэвшилтэт тормозны падны материалууд нь хөдөлгөөнтэй гадаргуунуудын харилцан үйлчлэлийн шинжлэх ухаан болох триболологийн зан ашгийг гурван үндсэн механизмийн тусламжтай сайжруулдаг:

1. Халуунд тэсвэртэй : Керамик пад нь органик паднаас роторлууд руу илүү их дулааныг 45%-иар илүү чиглүүлдэг
2. Элэгдлийн эсэргүүцэл : Хагас металллаг найрлагатай пад нь 100 удаагийн өндөр температуртай тормозлолтоор зөвхөн 0.02 мм зузаангийн алдагдлыг үзүүлдэг
3. Гадаргуугийн наалдац : Тусгайлан хөгжүүлсэн шилжилтийн давхаргууд үрэлтийн тогтвортой түвшинд хадгалж, роторын элэгдлийг бууруулдаг

Энэ зохион зохицуулсан дулааны удирдлага нь уулархаг буюу трекийн жолоодлогын үед аюулгүй байдлыг хангахад чухал болох тормозны шингэний уурших, роторын муруйралтыг урьдчилан сэргийлдэг.

Чанартай тормозын колодканы температурын хязгаар болон материаллаг ажиллагаа

Керамик, хагас металллаг ба органик тормозын колодкан: халуунд тэсвэрт чадвар

Тормозын хавтангийн материал нь тэдгээр хэт халсны дараа хичнээн халуун байж чадах, хүчтэй ачаалал өгөх үед хэрхэн сайн ажиллах зэрэгт шууд нөлөөлдөг. Цахиурлаг шохойн тормозын хавтан нь баримтлал алдахгүйгээр ойролцоогоор 800 градус Цельсийн халуунд тэсвэртэй байдаг тул ихэнх спортын машинууд эдгээрийг стандарт багажаар агуулдаг. Хагас металллаг хавтангууд мөн сайн ажилладаг бөгөөд ерөнхийдөө 200-700 градус Цельсийн хооронд ажилладаг ч эдгээр хавтангуудад илүү их хэмжээний металл агуулагдаж байдаг тул дискэнд илүү хурдан элэгдэл үүсэх боломжтой. Мөн органик хавтангууд байдаг бөгөөд эдгээр нь угжуур, нүүрстөрөгчийн ширхэгтэй холилдсон байдаг. Эдгээр нь температур ойролцоогоор 500 градус Цельсийн түвшинд хүрэх үед задарч эхэлдэг тул урт хугацааны тасралттай тормозлолтоос хойш тормозын баримтлал мууддаг, ялангуяа ууланд уруудах үед тасралтгүй тормозлох шаардлагатай үед илүү ихээр илэрдэг. Саяхан хийгдсэн зарим судалгаагаар цахиурлаг шохойн хавтангууд нь халуунтай холбоотой асуудлыг ердийн органик хавтангуудтай харьцуулахад түүнээс бараг есөн дахин бага болгодог байна гэж харуулсан бөгөөд энэ нь хүчтэй тормозлолтын нөхцлийг имитаци хийх үед шалгагдсан.

Тасралтгүй өндөр температурын нөхцөлд тормозын материалуудын бодит ажиллагаа

Зогсож, явах трафикт эсвэл ууланд доошоо явах үед хагас металллаг тормозын паднууд температур ойролцоогоор 300 градус Цельсийн (ойролцоогоор 572 Фаренгейт) түвшинд хүрэх үед ердийн органик паднуудтай харьцуулахад ойролцоогоор 15 хувиар илүү үрэлтийн тогтвортой байдлыг хадгалдаг. Гэхдээ энд дурдах ёстой илүү сайн зүйл бий — цементэн паднууд жинхэнэ гайхамшигтай ажилладаг. Эдгээр ноёдыг цагаан тугалган дээр 100 км/цаг (ойролцоогоор 62 миль/цаг) хурдаас цагаан тугалга руу дараалан арван удаа түрүүлж товших үед ч муруйх ямар ч шинж чанар үзүүлдэггүй. Гэхдээ бодит ертөнцийн шалгууны өөр нэгэн түүхийг хэлж байна. Их халуун нөхцөлд 6,000 миль явсны дараа органик паднууд ихээр изэндэж, анхны зузааныхаа бараг хагасыг алддаг. Харин цементэн паднууд ижил нөхцөлд бараг 85% -ийг хадгалж, эхний байдалтаа хадгалж үлддэг.

Халуунд орж элэгдэх нь тормозын буцалтуурны үргэлжлэх хугацаа болон аюулгүй байдлыг хэрхэн нөлөөлөх вэ

Тормозын хавтангууд дахин дахин халах, хөрсөн циклд орох үед тэдгээрийн гадаргуу хатуурч, роторын гадаргууг барьж чадвар нь ойролцоогоор 30%-иар буурдаг. Энэ нь жолоочид зогсох замын уртаараа ихээр нэмэгдэхийг шаарддаг. Органик хавтангууд энэ асуудал илүү хурц болдог бөгөөд тэдгээрийн температур ойролцоогоор 300 градус Цельсий (Фаренгейтээр 572) хүрэх үед энэхүү хавтангууд глязтур болох буюу үнэндээ ажиллах чадвараа алдах болно. Ингэснээр тормоз хангалттай ажиллахгүй байх аюултай нөхцөл бий болно. Гэтэл цементэн хавтангууд өөр яриа юм. Мэргэжлийн салбарт хийгдсэн олон туршилтын дүнгээр үзвэл цементэн материал нь дараа нь 20 мянган миль замыг туулсан ч анхны зогсох чадварын ойролцоогоор 90%-ийг хадгалж чаддаг. Хагас металллаг хавтангууд өөр асуудалд тулгардаг. Халууны стресстэй үед тэдгээр трещин үүсдэг бөгөөд энэ нь роторуудыг ердийнхөөс хамаагүй хурдан изнасаар, механикч нар үүнийг маш их тохиолддог. Ингэснээр цементэн хавтангуудыг ашигладаг хэрэглэгчдээс харьцуулахад машин эзэмшигчдийн засварын зардал нийтдээ ойролцоогоор 20% илүү гардаг.

Тормозны сулрал: Хэт халуун цагийн нөхцөлд шалтгаан, шинж тэмдэг болон урьдчилан сэргийлэх арга замууд

Урт хугацаагаар тормоз ашиглах үед дулааныг яагаад ихэсгэдэг вэ?

Тормозны хавтангийн материал тэсвэртэй байх температурын хязгаараас давж, ерөнхийдөө Brake & Frontend сэтгүүлийн өнгөрсөн жилийн мэдээгээр ойролцоогоор 500-700 градус Фаренгейт (материалын төрлөөс хамаарч) давах үед тормозны сулрал эхэлдэг. Энэ нь ихэвчлэн нарийн ууланд доошоо явж байх эсвэл тээврийн хэрэгстэй холбоотой хүнд ачааг татаж байх үед урт хугацаагаар тормоз ашиглах үед тохиолддог. Ийм их хэмжээний дулаан нэмэгдэх нь тормозны хавтан ба роторын хоорондын наалдацыг сулруулж, машины зогсох зайг хэвийнхээс илүү урт болгодог. Задгай органик тормозны хавтангууд ийм их халуунд илүү хурдан задардаг бол керамик болон хагас металллаг хавтангууд илүү сайн тэсвэртэй байдаг бөгөөд заримдаа температур 1200°F хүртэл хүрэх үед ч гэсэн үр дүнтэй ажиллаж чаддаг.

Халуун цагийн үеийн тормозны сулралын шинж тэмдэг болон урьдчилан сэргийлэх арга замууд

Гол шинж тэмдгүүд:

• Хөтлөх товчны замын ихэсэлт эсвэл "нохойгоор сааралт" мэт мэдрэгдэх
• Товчны хүчтэй даралт байх эдгээрт зогсох замын уртсах
• Дугуйн тагтноос гарч буй шатах үнэр

Өндөр температуртай нөхцөлд эрсдэлийг бууруулахын тулд:

• Таны тээврийн хэрэгслийн хамгийн их дулааны ачааллын хэмжээнд тохирох тормозын колодкыг ашиглана уу
• Гичирхий налуутай замд үрэлтийн тормозны ачааллыг бууруулахын тулд хөдөлгүүрийн тормозыг ашигла
• Үргэлжилсэн ашиглалтын үеэр хөргөх завсрыг хангах

Температурын хүрээнд үрэлтийн коэффициентийн тогтвортой байдал болон жолоочийн удирдлага

Өндөр чанартай таслагуурын хавтангууд температур эрс өөрчлөгдөх үед ч гэсэн барьж байх чадвараа ихэвчлэн тогтвортой хадгалдаг. Жишээ нь, керамик таслагуурын хувьд, өрөөний температураас дээш 500 Фаренгейт хүртэлх хэмд үр дүнтэй ажиллах чадвараа зөвхөн 8-10 хувь бууруулдаг. Харин органик хавтангууд илүү ихээр хэцүү цагийг туулдаг бөгөөд ижил температурын хязгаарын дотор зогсох чадвараа бараг хагасаар бууруулдаг. Энэ нь хурдан зогсох болон урт уруудах замын үед таслагуур халахад жолоочид таслагуурын педаль дээр гэнэт хувирал амсуурахгүй гэсэн үг юм. Ихэнх томоохон үйлдвэрлэгчид эдгээр таамаглалуудыг SAE J2707 стандарт гэж нэрлэгддэг зүйлийн тусламжтай шалгадаг. Энэ нь уулсаар удаан явдал эсвэл хотын доторх зогсож явах тээврийн нөхцөлд таслагуур маш их ачаалалд орох үеийн давтагдсан халах, хөргөх горимыг таслагуурт өгөхийг шаарддаг.

Хэт халуунд таслагуурын хавтангийн үзүүлэлтийг үнэлэх дүрэм, шалгалтын стандарт

Таслагуурын хавтангийн дулааны үзүүлэлтэнд зориулсан SAE J2707 болон гол аюулгүй байдлын стандартын танилцуулга

SAE J2707 стандарт нь ойролцоогоор 100 градусаас эхлээд 350 хүртэлх Целсийн хэмд шахуургын бариултуудын үрэлтийн коэффициентад тавигдах шаардлагыг тогтоож өгсөн байдаг. Энэ туршилт нь давтан хүчтэй түрүүлэх үед материал хэр тогтвортой байж чадахыг шалгадаг бөгөөд энд бас хамгийн доод шаардлага байдаг. Материалууд 2023 оны баримт бичигт заасны дагуу энэ стандартын дагуу хамгийн багадаа 0.35 му-г хадгалж чадах ёстой. Европын ECE R90 сертификат зэрэг бусад чухал стандартууд бас байдаг бөгөөд энэ нь илүү хатуу нөхцөлд ажиллах чадварыг шалгадаг. Энэ нь минус 20 градус хүйтэн цаг агаас эхлээд 600 градус халуун хүртэлх хэмд ажиллах чадварыг шалгадаг. Эдгээр туршилтууд нь хүйтэн цаг агаарын үед машин эхний удаа асаах үед болон зам дээр гарч болох халуун цаг үеийн үед шахуургууд зөв ажиллахыг хангаж өгдөг.

Шахуургын бариултыг температурын мэдрэг чанар ба дулааны ачааллын эсэргүүцлийг хэрхэн туршдаг вэ

Лабораторийн үнэлгээ нь инерцийн динамометрийн симуляци болон дулаан зураг авалтыг хослуулан үзэж үнэлдэг:

• Дараалсан 15 удаагийн 100 км/ц – 0 км/ц хурднаас зогсох үеийн үрэлтийн алдагдал
• Уралдааны хэрэглээнд 700°C-аас дээш халсан гадаргуугийн температур
• 550°C дээр 24 цаг өргөн хугацаанд ажилласны дараах бүтцийн бат бөх чанар

Үйлдвэрлэгчид эдгээр үр дүнг ашиглан найрлагыг сайжруулдаг; ангижруулагчийн шинжилгээний дагуу (2023 он, Трикцион материалиудын шинжилгээ) халуун байдлаар 450°C хэмд премиум керамик нийлмэл бодисын үр ашгийн алдагдал 10%-аас бага байхад, органик боодлын хувьд энэ хэмжээ 22% байдаг.

Лабораторийн ба бодит ертөнцийн туршилт: Хэт ерөнхий нөхцөлд тормозын системийн найдвартай байдлыг баталгаажуулах

Динамометрийн туршилтууд дулааны горимын талаархи удирдлагатай мэдээллийг өгдөг бол бодит ертөнцийн баталгаажуулалтад дараах зүйлс орно:

1. 300–500°C роторын температуртай урт уртаар уулнаас доош спортоор буух туршилт
2. Өвлийн замын орчныг имитаци хийх давсны шүрших туршилт
3. хувьсах дулааны ачаалал дор хийгдсэн 80,000 км-ийн тэвчих чадлын ажиллагаа

Судалгаанууд нь SAE J2707 шаардлагыг хангасан системүүд альпийн бодит нөхцөлд 18%-ийн гүйцэтгэлийн хувьсах хандлагатай байдаг тул лабораторийн болон талбайн туршилтыг хослуулах чухлыг харуулж байна. Энэ хоёр арга нь зөвхөн зохицуулах нормчлолыг биш харин бодит ертөнцийн аюулгүй байдлын шаардлагыг хангахыг баталгаажуулдаг. термийн тогтвортой байдал зохицуулах стандарт болон бодит амьдралын аюулгүй байдлын шаардлагыг хангана.

Ихэнх асуултууд

• Материалын сонголт тормозын колодкийн гүйцэтгэлд хэрхэн нөлөөлөх вэ?
  Тормозын колодкийн материал нь янз бүрийн дулааны нөхцөлд түүний гүйцэтгэлийг ихэд тодорхойлдог. Керамик колодкууд үр дүнтэй ажиллах чадвараа алдахгүйгээр илүү өндөр температурыг даашин тэсвэрлэх боломжтой, харин органик колодкууд халуунд илүү хурдан элэгдэж болно. Хагас металл колодкууд дулаан тэсвэрлэх чадвар ба элэгдэлд тэнцвэрийг олгодог.
• Тормозны мөхөөлдөсийн шинж тэмдэгүүд юу бөгөөд үүнээс хэрхэн сэргийлэх вэ?
  Тормозны мөхөөлдсийг зогсох зай уртах, товчны мэдрэмж нь шингэн мэт болох, дугуйнаас харамхай үнэр гарснаар таних боломжтой. Үүнээс сэргийлэх аргуудад тохирох түвшинд үнэлэгдсэн тормозын колодок ашиглах, урт хугацаагаар ажиллаж байх үед хөргөлтийн зууралт хийх орно.
• Тормозын колодокийг лабораторид турших яагаад чухал вэ?
  Лабораторийн шалгалт нь бодит ерөнхийд туршихаас өмнө тэргэний ялзаргын найдвартай байдлыг баталгаажуулахын тулд ялзаргын дулаан тогтвортой байдлыг болон ажиллагааг үнэлэх зориулалттай хяналттай нөхцлийг олгоно.