Постійний розвиток автомобільної промисловості призвів до підвищення вимог до гальмівних систем транспортних засобів.
Причини цього комплексні. З одного боку, транспортні засоби стають дедалі потужнішими, а отже, швидшими, з іншого боку - через збільшення кількості компонентів для підвищення безпеки та комфорту - вони також стають важчими. Це означає, що гальмівні системи повинні ставати все більш стійкими. Ще одним аспектом, який не можна ігнорувати, є сучасні системи підвіски в автомобілях. Хоча вони забезпечують вищий рівень комфорту і кращу динаміку руху, вони допускають набагато менші допуски для окремих компонентів.
Якщо раніше допуск на бічне биття автомобіля з поперечними важелями на передній осі становив приблизно 100 мкм (0,10 мм), то з сучасною багатоважільною підвіскою цей допуск зменшився до менш ніж половини цього значення.
Окрім звичайного зносу гальмівного диска, можливі наступні скарги:
- тремтіння гальм - теплове тремтіння, холодне тремтіння, зміна товщини
- тремтіння при зупинці на нерухомій позначці
- шум
- недостатнє гальмування
- гальмівні диски з тріщинами
- на гальмівних дисках з'являються борозенки
У цій статті ми хочемо більш детально розглянути проблему тремтіння гальм.
Деякі автомобілі більш схильні до ривків гальм через високе навантаження на гальмівну систему.
Це явище може мати кілька причин. Тому необхідно ретельно перевірити автомобіль і гальмівну систему, щоб виявити несправність і усунути її назавжди.
Широко поширеною помилкою є думка, що гальмівні диски повинні мати невелике биття, щоб колодки могли знову з'їжджати з диска після гальмування. Однак це зовсім не так.
Всі гальмівні диски, вироблені TRW, індивідуально калібруються та балансуються, щоб запобігти нерівномірному розподілу ваги на високих швидкостях та уникнути додаткового навантаження на підвіску.
Під тремтінням маються на увазі обертальні коливання керма, які виникають під час гальмування і зазвичай супроводжуються гуркотом. Залежно від причини, ці явища поділяються на теплове тремтіння, яке виникає під час гальмування з високих швидкостей, і холодне тремтіння, яке може виникнути на будь-якій швидкості.
Інструкція
Гальмівний диск з передачею матеріалу
"Гаряче ривкове гальмування" можна описати наступним чином:
- Гудіння в діапазоні частот від 100 до 250 Гц. Інтенсивність гудіння може змінюватися під час уповільнення, але не впливає на гальмування.
- Вібрація керма та пульсація педалі гальма.
Інтенсивність тремтіння гальм під час гальмування залежить від поточного активного гальмівного зусилля (сили натискання на педаль). Наслідки гарячого тремтіння зазвичай можна ідентифікувати за круговим розташуванням плям на поверхнях тертя гальмівного диска. Локальні температурні піки під час гальмування призводять до перенесення матеріалу з гальмівної колодки на гальмівний диск та/або до незворотних змін у структурі матеріалу лиття гальмівного диска. Будь-який перенесений матеріал зазвичай знову видаляється під час нормального гальмування. Локальні структурні зміни - також відомі як утворення мартенситу - є більш твердими, ніж основна структура матеріалу диска, і можуть бути видалені тільки механічною обробкою. При ремонті диска з мартенситними плямами важливо повністю видалити загартовані ділянки, не досягаючи або не доходячи до мінімальної товщини гальмівного диска. Для запобігання ризикам, однак, в ідеалі диск слід замінити.
Гальмівний диск з "гарячими точками"
У більшості випадків тремтіння викликається декількома факторами, що ускладнює чітке визначення першопричини. Тому при виявленні причини необхідно діяти поетапно:
- Спочатку визначте, звідки йде тремтіння - з передньої чи задньої осі.
- Потім перевірте гальмівні компоненти, починаючи з педалі гальма, а потім гальмівний підсилювач, головний циліндр, гальмівні магістралі, гальмівні шланги і аж до колісних гальм. З міркувань безпеки (нерівномірність гальмування) гальмівні колодки і гальмівні диски, гальмівні барабани і гальмівні колодки завжди повинні бути замінені в повних комплектах осей. Крім того, слід перевірити баланс коліс, осьове та радіальне биття, а також стан протектора шин.
- Потім перевірте налаштування осей, підвіску коліс, елементи рульового управління та підвіски коліс і за необхідності відрегулюйте або відремонтуйте їх.
Несправність у підвісці колеса
"Холодне тремтіння" виникає під час нормального гальмування і може бути ідентифіковане за пульсацією педалі гальма, коливанням крутного моменту на кермі та/або вібрацією компонентів моста і ходової частини.
Відмінність від "теплового тремтіння" полягає в тому, що холодне тремтіння може виникати практично при кожному натисканні на гальмо, незалежно від температури, і має набагато нижчий діапазон частот (приблизно від 5 до 50 Гц). Ці шуми можуть бути голоснішими або тихішими залежно від швидкості.
Основною причиною холодного тремтіння є різниця в товщині гальмівних дисків (див. XZS107). Крім того, дефектні деталі підшипників і дисбаланс коліс також можуть посилити ефект, як і у випадку з тепловим тремтінням.
Причини зміни товщини
Дефекти радіального биття, спричинені неправильним монтажем, призводять до локального контакту між колодкою та диском під час кожного обертання колеса під час руху, навіть без активації гальма. Хоча контактні сили в цьому випадку відносно низькі, втрата матеріалу (різниця товщини) відбувається у відповідній точці на гальмівному диску, що призводить до тремтіння з певної величини.
Зображення: Гальмівний диск з різною товщиною (1) Гальмівна колодка (2) Гальмівний диск (3) Знос/різниця товщини
Фактори, що впливають на зміну товщини
Під час руху може відбуватися зміна товщини внаслідок "вимивання", яке спричинене частковим контактом гальмівних колодок. Часто причиною є злегка заїдання колодок або поршнів.
Іншими причинами є неправильний монтаж (бруд, корозія, надмірний крутний момент при затягуванні гайковертом тощо), умови експлуатації, стиль водіння та дорожні умови.
Різниця в товщині може виникати під час тривалих поїздок по автомагістралях з дуже легким гальмуванням, що призводить до тремтіння. На більшості гальмівних дисків це можна відновити за допомогою декількох сильних циклів гальмування.
Водій буде відчувати пульсуюче натискання на педаль гальма, що не залежить від температури (холодне тремтіння).
Вплив варіацій товщини може сильно відрізнятися від типу автомобіля до типу автомобіля і залежить від описаних вище факторів передачі потужності та демпфуючої здатності деталей моста, рульового управління та ходової частини.
Вимірювання гальмівного диска
Осьове биття гальмівних дисків перевіряється на встановлених гальмах і здійснюється за допомогою циферблатного індикатора (точність вимірювання не менше 0,01 мм) приблизно на 10-15 мм нижче зовнішнього радіуса диска.
Виміряне значення не повинно перевищувати 50 мкм (0,05 мм) або 100 мкм (0,10 мм) на старих автомобілях, виміряне за кілька обертів колеса.
Задовільного результату можна досягти, розташувавши гальмівний диск на маточині по відношенню до кріпильних отворів таким чином, щоб отримати найменше значення вимірювання. За необхідності це можна оптимізувати шляхом заміни/комбінації компонентів, що впливають (маточина, гальмівний диск, підшипник).
Вимірювання маточини колеса
Крім того, слід звернути особливу увагу на чистий і бездоганний стан контактних поверхонь і посадочних місць (див. XZS103). Як згадувалося вище, маточина також може бути причиною надмірного биття дисків, і її слід вимірювати з урахуванням радіального биття. У цьому випадку максимальне значення 30 мкм (0,03 мм) може бути прийняте як еталонне значення; це стосується вимірюваного зовнішнього радіуса. При більших відхиленнях необхідно перевірити маточину колеса/підшипник і, за необхідності, замінити його.
Вимірювання зміни товщини гальмівного диска
На виробництві точно виміряти товщину фрикційного кільця на гальмівному диску можна лише за допомогою спеціального обладнання. Однак це також можна з достатньою точністю зробити в майстерні за допомогою прецизійного мікрометра, який має точність вимірювання +/- 0,001 мм. Вимірювання слід проводити у восьми точках по колу на відстані приблизно 10 мм від зовнішнього радіуса тертя. Залежно від типу транспортного засобу, нерівномірність товщини 12 - 15 мкм (0,012 - 0,015 мм) вже може призвести до тремтіння. Тому ці значення не можна перевищувати. Сервісна інформація XZS107 описує, як розрахувати варіацію товщини.
Маточина колеса без видимого світлового зазору
Деформовані та брудні маточини призводять до:
- деформація гальмівних дисків
- тремтіння гальмівних дисків
- гальмівний диск з навантаженням лише з одного боку
- нерівномірний розподіл температури
- підвищеного зносу кульових шарнірів і підшипників коліс
- ризик ослаблення болтів кріплення коліс (див. XZS103)
Маточина колеса з видимим світловим зазором
Наступним етапом перевірки є перевірка контактної поверхні маточини колеса.
Використовуйте лінійку, щоб швидко та легко перевірити контактну поверхню маточини колеса. Якщо помітний світловий зазор, негайно замініть маточину. Гальмівний диск можна встановлювати без проблем, тільки якщо маточина колеса має рівну поверхню.
Надмірно змащена маточина колеса
Такий самий ефект виникає, якщо після заміни гальмівних дисків на маточину колеса після очищення наноситься занадто багато мастила. Гальмівний диск нерівномірно прилягає до фланця і виникає невелике биття диска. З часом воно збільшується, поки водій не помітить вищезгадані симптоми.
Крім того, ми рекомендуємо провести кілька тестів так само, як описано в розділі "Тепловий удар". Сюди входить перевірка стану дискового гальма, підшипників коліс, підвіски коліс та елементів рульового управління, а також регулювання передньої осі. Наведена вище інформація ілюструє, що причини надмірного радіального биття і, як наслідок, виникнення варіацій товщини не дуже легко виявити. Часто на таких автомобілях замінюють лише гальмівні диски та колодки, хоча вимірювання цих компонентів і, можливо, їх заміна могли б значною мірою локалізувати та усунути несправність.
Корисно знати
Асортимент запасних частин ZF
Відкрийте для себе повний асортимент гальм в нашому каталозі продукції.
