Piszczące klocki - Polskie Towarzystwo Inżynierów Motoryzacji SIMP

Polskie Towarzystwo Inżynierów Motoryzacji SIMP
Piszczące klocki
Autor: Piort Gębiś
20.04.2010.
Zmieniony 20.04.2010.
Układ hamulcowy musi nie tylko zatrzymywać pojazd na możliwie najkrótszym
odcinku drogi, lecz także zapewniać odpowiedni komfort prowadzenia samochodu, czyli nie wytwarzać
nadmiernego hałasu. Cichą pracę hamulców zapewnia przede wszystkim ich poprawna eksploatacja i obsługa. Przyczyną
charakterystycznego pisku okładzin mogą być też jednak błędy konstrukcyjne. Dlatego firma TRW
stworzyła odrębny zespół specjalistów do spraw hałasu i drgań. Pracują oni wyłącznie nad likwidacją
źródeł hałasów i to już na najwcześniejszym etapie projektowania nowych układów hamulcowych, a w
szczególności – stosowanych w nich okładzin ciernych. Dzięki temu wszelkie nieprzyjemne dźwięki
zostają wyeliminowane jeszcze przed wykonaniem prototypu samochodu.
Fot. TRW
Tylko markowe klocki hamulcowe dają gwarancję prawidłowych wymiarów płytki nośnej
viewonly=Public} Dostęp do pełnej wersji artykułu po zalogowaniu. {/viewonly}
{hidefrom=Public}
Rys.: Typowe uszkodzenia dyskwalifikujące tarczę hamulcową:
a) pęknięcia, b) głębokie rowki, c) przegrzanie, d) korozja Opracowywanie nowej okładziny rozpoczyna
się od doboru proporcji komponentów mieszanki materiału ciernego. W ośrodku badawczo-rozwojowym
wytwarzane są doświadczalne okładziny o zróżnicowanych właściwościach użytkowych. Finalny wzorzec o
optymalnych dla danego zastosowania właściwościach fizykochemicznych komponowany jest
z wykorzystaniem ponad 200 różnych składników. Okładziny wykonane z zastosowaniem wybranej
receptury podlegają dalszym intensywnym testom, w trakcie których sprawdza się m.in. skuteczność
hamowania, akustyczny komfort pracy, odporność na zużycie oraz oddziaływanie na środowisko
naturalne. Po kompleksowych testach laboratoryjnych przychodzi czas na jazdy próbne w normalnych i
ekstremalnych warunkach ruchu drogowego. Każdej zimy ekipa TRW złożona z 90 inżynierów pracuje w
Arvidsjaur w Szwecji, sprawdzając funkcjonowanie układów odpowiedzialnych za bezpieczeństwo w
ostrych warunkach zimowych. Latem cała ekipa przenosi się na specjalne trasy testowe do Hiszpanii i
południowych Włoch. Właśnie na podstawie takich badań podjęta została decyzja, by wszystkie klocki
TRW wyposażać w końcowej fazie cyklu produkcyjnego w specjalne nakładki antywibracyjne – tak
zwane „shimy”. Dzięki nim okładzina staje się znacznie mniej podatna na drgania
powstające przy tarciu klocka o tarczę hamulcową. Elementy układu hamulcowego, a niekiedy też części
zawieszeń pojazdu, mogą okresowo wpadać w drgania rezonansowe. Gdy występują one w zakresie
częstotliwości akustycznych, czyli słyszalnych dla ludzkiego ucha, stają się przyczyną nieprzyjemnych
doznań kierowców i pasażerów. Podobne zjawiska mogą występować również w innych samochodowych
zespołach i podzespołach. Z tej przyczyny w TRW na specjalnych stanowiskach testowych kontroluje się
hałaśliwość pracy: układów wspomagania kierownicy, pomp hamulcowych, systemów ABS i ESP, a także
zacisków hamulcowych, by potem, stosownie do uzyskanych wyników, modyfikować ich konstrukcję.
Ważną metodą wykorzystywaną w tych badaniach jest komputerowa analiza drgań. Pozwala ona
lokalizować źródła poszczególnych składowych hałasu w trakcie konstruowania podzespołu. Z kolei
stanowisko z testowym mikrofonem tworzy kompleksowy system rejestracji i analizy dźwięku. Na
podstawie tych bardzo precyzyjnych pomiarów do konstrukcji nowych modeli zacisków hamulcowych
wprowadza się niekiedy elementy, których znaczenia nie sposób domyślić się bez dodatkowych objaśnień.
Mogą to być np. różnego rodzaju nadlewy lub dodatkowe ciężarki na jarzmie zacisku lub na jego
obudowie. Ich wymiary i masy nie są bynajmniej przypadkowe, lecz optymalnie dobrane pod względem
akustycznym. Służą nie tylko do uzyskania akustycznej neutralności samego zacisku, lecz także do
eliminacji jego sprzężeń rezonansowych z innymi częściami podczas ruchu pojazdu. Hałaśliwość
identycznych zacisków, zamontowanych w dwóch różnych samochodach, też nie jest jednakowa, ale tę
składową emitowanych dźwięków daje się łatwo i skutecznie eliminować w trakcie końcowych regulacji.
Trzeba jednak zauważyć, że nawet najlepszy hamulec opuszczający fabrykę może na skutek
eksploatacyjnych zaniedbań stać się źródłem dokuczliwych pisków. Dlatego przed wprowadzeniem na
stanowisko, na którym ma być dokonany przegląd hamulców, samochód powinien odbyć krótką jazdę
próbną. Sprawdzamy wówczas, czy podczas zarówno intensywnego, jak i delikatnego hamowania nie
http://ptim.simp.pl/ptim
Kreator PDF
Utworzono 4-03-2017, 09:30
Polskie Towarzystwo Inżynierów Motoryzacji SIMP
pojawiają się: nietypowe dźwięki, „ściąganie” kierownicy lub jej drżenie bądź pulsowanie
pedału hamulca. Należy także zwrócić uwagę na skuteczność działania układu wspomagania. Kolejne
czynności diagnostyczne przeprowadzamy już po zdjęciu koła i oczyszczeniu hamulców. Czystość i
płynność poruszania się poszczególnych elementów układu hamulcowego, a w szczególności tłoczków
zacisków, prowadnic i samych klocków, stanowią gwarancję jego cichej pracy. Wystarczy jednak, że
zanieczyszczeniu ulegnie prowadnica, utrudniając swobodne przemieszczanie się klocków, a z hamulca
zaczną dobiegać charakterystyczne piski. Objaw ten występuje najczęściej w okresie zimowym lub tuż po
jego zakończeniu. Dlatego zaleca się okresową kontrolę wraz z czyszczeniem wszystkich elementów
układu hamulcowego, wykonywaną nawet kilkakrotnie w okresie pomiędzy kolejnymi wymianami klocków
lub tarcz hamulcowych. Oprócz mycia całego hamulca specjalnym środkiem czyszczącym, który jest
kompatybilny z płynami hamulcowymi i zarazem neutralny dla osłon gumowych – określone,
wskazane w instrukcjach miejsca muszą być dokładnie oczyszczone mechanicznie, np. specjalną
szczotką. Niektórzy producenci części hamulcowych sprzedają szczotki specjalnie, dostosowane do
konkretnych części. Użycie zwykłej szczotki stalowej, w dodatku zabrudzonej smarami, może zniszczyć
nieodwracalnie prowadnice klocków pokryte antykorozyjnymi powłokami. Rys.: Do oczyszczenia
prowadnic najlepiej jest używać szczotek dostarczanych przez producenta hamulca W trakcie tych
zabiegów należy dokładnie skontrolować wygląd tarcz. Nieznaczne obwodowe rysy, a także drobne
nieregularne pęknięcia można uznać za dopuszczalne. Natomiast pęknięcia głębokie, sięgające do
krawędzi tarcz wentylowanych, zdecydowanie dyskwalifikują te części. Uważnej kontroli wymagają też
wszystkie osłony przeciwpyłowe, ponieważ to one właśnie zapewniają elementom hamulca (np. tłoczkom
i sworzniom prowadzącym) właściwe warunki pracy. Osłony nawet w minimalnym stopniu uszkodzone
należy bezwzględnie wymienić na nowe. Rys. Sworznie prowadzące muszą się lekko poruszać w zacisku,
więc wymagają czyszczenia i niekiedy odpowiedniego smarowania Przy wymianie tarczy należy
sprawdzić, czy jej bicie poprzeczne piasty koła nie przekracza wartości 0,03 mm. Następnie sprawdzamy
bicie zamontowanej tarczy, które nie powinno być większe niż 0,1 mm. Wartości większe oznaczają
zwykle konieczność dokonania naprawy piasty koła. Rys.: Bicie poprzeczne nie powinno przekraczać
wartości 0,1 mm Żaden współczesny hamulec tarczowy nie wymaga użycia siły przy montażu jego części!
Czasami przyczyną występujących trudności jest niewłaściwy kształt płytki klocka hamulcowego. Ta wada
fabryczna należy też do częstych powodów pojawiania się pisku elementów ciernych. W niektórych
konstrukcjach hamulców części mocujące i zabezpieczające są jednorazowe, co oznacza, że powinny być
po każdym demontażu wymieniane na nowe, gdyż tracą w trakcie eksploatacji swe ważne właściwości,
między innymi sprężystość. Prowadzi to w efekcie do późniejszego występowania pisków. Rys.:
Przykłady hamulcowych części jednorazowego użytku Często pojawia się pytanie: czy używać smarów
przy montażu hamulców? Jeśli tak, to jakich, w jakich miejscach i w jakiej ilości? Otóż niewłaściwy środek
smarny raczej hamulcom szkodzi niż pomaga. Należy stosować wyłącznie smary odpowiednio dobrane do
materiału elementów, z którymi mają współpracować. Powinny być wprowadzane tylko w miejscach
przewidzianych w fabrycznej instrukcji. W żadnym wypadku nie wolno używać do hamulców smarów
miedziowych. Sprawę tę wyjaśnimy szczegółowo w następnej publikacji. Piotr Pyrka
Technical Support Manager TRW {/hidefrom}
http://ptim.simp.pl/ptim
Kreator PDF
Utworzono 4-03-2017, 09:30