Tipuri, dispozitiv și principiul de funcționare a frânelor cu disc

Frânele cu disc hidraulice sunt unul dintre tipurile de frâne de tip frecare. Partea lor rotativă este reprezentată de un disc de frână, iar partea staționară este reprezentată de un etrier cu plăcuțe de frână. În ciuda utilizării pe scară largă a frânelor cu tambur, frânele cu disc sunt în continuare cele mai populare. Vom înțelege dispozitivul unei frâne cu disc, precum și vom afla diferențele dintre cele două frâne.

Dispozitiv de frânare cu disc

Proiectarea frânei cu disc este după cum urmează:

• suport de sprijin);
• cilindru de frână de lucru;
• plăcuțe de frână;
• disc de frână.

Etrierul, care este un corp din fontă sau aluminiu (sub formă de suport), este fixat de articulația de direcție. Designul etrierului îi permite să se deplaseze de-a lungul șinelor în plan orizontal în raport cu discul de frână (în cazul unui mecanism cu etrier plutitor). Carcasa etrierului conține pistoane care, la frânare, apasă plăcuțele de frână pe disc.

Cilindrul de frână de lucru este realizat direct în carcasa etrierului, în interiorul acestuia există un piston cu buza de etanșare. Pentru a elimina aerul acumulat la sângerarea frânelor, un corp este instalat pe corp.

Plăcuțele de frână, care sunt plăci metalice cu garnituri de frecare fixe, sunt instalate în carcasa etrierului de pe ambele părți ale discului de frână.

Discul de frână rotativ este montat pe butucul roții. Discul de frână este înșurubat la butuc.

Tipuri de frâne pe disc

Frânele cu disc sunt împărțite în două grupuri mari, în funcție de tipul de etrier (etrier) utilizat:

• mecanisme cu un suport fix;
• mecanisme cu un suport plutitor.

În prima versiune, consola are capacitatea de a se deplasa de-a lungul ghidajelor și are un singur piston. În al doilea caz, etrierul este fix și conține doi pistoane montate pe laturile opuse ale discului de frână. Frânele cu etrier fix sunt capabile să creeze o forță mai mare de apăsare a plăcuțelor de disc și, prin urmare, o forță de frânare mai mare. Cu toate acestea, costul lor este mai mare decât cel al frânelor cu etrier plutitoare. Prin urmare, aceste frâne sunt utilizate în principal pe mașinile puternice (folosind mai multe perechi de pistoane).

Cum funcționează frânele pe disc

Frânele cu disc, ca orice altă frână, sunt proiectate pentru a schimba viteza vehiculului.

Funcționarea pas cu pas a frânelor cu disc:

1. Când șoferul apasă pedala de frână, GTZ creează presiune în conductele de frână.
2. Pentru un mecanism cu cătuș fix: presiunea fluidului acționează asupra pistoanelor cilindrilor de frână de lucru cu ambele părți ale discului de frână, care la rândul lor apasă tampoanele împotriva acestuia. Pentru mecanismul suportului plutitor: presiunea fluidului acționează asupra pistonului și a corpului etrierului în același timp, forțându-l pe acesta din urmă să se miște și să apese tamponul pe disc din cealaltă parte.
3. Un disc blocat între două tampoane reduce viteza datorită forței de frecare. Și acest lucru, la rândul său, duce la frânarea mașinii.
4. După ce șoferul eliberează pedala de frână, presiunea se pierde. Pistonul revine la poziția inițială datorită proprietăților elastice ale gulerului de etanșare, iar plăcuțele sunt retrase folosind o ușoară vibrație a discului în timpul mișcării.

Tipuri de discuri de frână

În funcție de materialul de fabricație, discurile de frână sunt împărțite în:

1. Fontă;
2. Discuri din oțel inoxidabil;
3. Carbon;
4. Ceramică.

Cel mai adesea, discurile de frână sunt fabricate din fontă, care are proprietăți bune de frecare și costuri de producție reduse. Uzura discurilor de frână din fontă nu este mare. Pe de altă parte, cu o frânare intensă regulată, care determină o creștere a temperaturii, este posibilă deformarea discului din fontă, iar dacă apa ajunge pe el, acesta poate deveni fisurat. În plus, fonta este un material destul de greu și, după o lungă ședere, poate deveni ruginită.

Discuri cunoscute și oțel inoxidabil, care nu este atât de sensibil la schimbările de temperatură, dar are proprietăți de frecare mai slabe decât fonta.

Discurile din carbon sunt mai ușoare decât discurile din fontă. De asemenea, au un coeficient de frecare și un domeniu de lucru mai mare. Cu toate acestea, în ceea ce privește costul acestora, astfel de roți pot concura cu costul unei mașini mici. Da, și pentru o funcționare normală, acestea trebuie preîncălzite.

Frânele ceramice nu se pot potrivi cu fibra de carbon din punct de vedere al coeficientului de frecare, dar au o serie de avantaje:

• rezistenta la temperatura ridicata;
• rezistență la uzură și coroziune;
• rezistență ridicată;
• gravitație specifică mică;
• durabilitate.

Ceramica are, de asemenea, dezavantajele:

• performanțe slabe ale ceramicii la temperaturi scăzute;
• scârțâie în timpul lucrului;
• costul ridicat.

Discurile de frână pot fi, de asemenea, împărțite în:

1. Ventilat;
2. Perforat.

Primele sunt formate din două plăci cu cavități între ele. Acest lucru se face pentru o mai bună disipare a căldurii de pe discuri, a căror temperatură medie de funcționare este de 200-300 de grade. Acestea din urmă au perforații / crestături de-a lungul suprafeței discului. Perforările sau crestăturile sunt proiectate pentru a scurge produsele de uzură a plăcuțelor de frână și pentru a menține un coeficient constant de frecare.

Tipuri de plăcuțe de frână

Plăcuțele de frână, în funcție de materialul garniturilor de frecare, sunt împărțite în următoarele tipuri:

• azbest;
• fără azbest;
• organic.

Primele sunt foarte dăunătoare organismului, prin urmare, pentru a schimba astfel de tampoane, trebuie respectate toate măsurile de siguranță.

În tampoanele fără azbest, vata de oțel, așchii de cupru și alte elemente pot juca rolul unei componente de armare. Costul și calitatea tampoanelor vor depinde de elementele lor constitutive.

Tampoanele din fibre organice au cele mai bune proprietăți de frânare, dar costul lor va fi ridicat.

Deservirea discurilor de frână și a plăcuțelor

Uzura și înlocuirea discului

Uzura discului de frână este direct legată de stilul de conducere al șoferului. Gradul de uzură este determinat nu numai de kilometraj, ci și de circulația pe drumuri proaste. De asemenea, calitatea discurilor de frână afectează gradul de uzură.

Grosimea minimă admisă a discului de frână depinde de marca și modelul vehiculului.

Valoarea medie a grosimii discului minim admisibil pentru frânele din față este de 22-25 mm, pentru cele din spate - 7-10 mm. Depinde de greutatea și puterea vehiculului.

Principalii factori care indică faptul că discurile de frână din față sau din spate trebuie înlocuite sunt:

• scurgerea discurilor în timpul frânării;
• deteriorarea mecanică;
• creșterea distanței de oprire;
• scăderea nivelului fluidului de lucru.

Uzura și înlocuirea tampoanelor

Uzura plăcilor de frână depinde în primul rând de calitatea materialului de frecare. Stilul de conducere joacă, de asemenea, un rol important. Cu cât frânarea este mai intensă, cu atât uzura este mai puternică.

Tampoanele din față se uzează mai repede decât cele din spate, datorită faptului că se confruntă cu sarcina principală în timpul frânării. Când înlocuiți plăcuțele, este mai bine să le schimbați în același timp pe ambele roți, fie că este în spate sau în față.

Tampoanele instalate pe o axă se pot uza și ele inegal. Depinde de capacitatea de întreținere a cilindrilor de lucru. Dacă acestea din urmă sunt defecte, atunci acestea comprimă tampoanele inegal. O diferență în grosimea plăcuțelor de 1,5-2 mm poate indica uzura neuniformă a plăcuțelor.

Există mai multe moduri de a determina dacă plăcile de frână trebuie înlocuite:

1. Vizual bazat pe verificarea grosimii căptușelii de frecare. Uzura este indicată de o grosime a căptușelii de 2-3 mm.
2. Mecanic, în care tampoanele sunt echipate cu plăci metalice speciale. Acestea din urmă, pe măsură ce garniturile se uzează, încep să intre în contact cu discurile de frână, motiv pentru care frânele cu disc scârțâie. Motivul scârțâirii frânelor este abraziunea căptușelii de până la 2-2,5 mm.
3. Electronic, care folosește tampoane cu senzor de uzură. De îndată ce garnitura de frecare este ștearsă de senzor, miezul său intră în contact cu discul de frână, circuitul electric se închide și indicatorul de pe tabloul de bord se aprinde.

Pro și contra ale frânelor cu disc față de frânele cu tambur

Frânele cu disc au o serie de avantaje față de frânele cu tambur. Avantajele lor sunt următoarele:

• funcționare stabilă cu intrarea și poluarea apei;
• funcționare stabilă la creșterea temperaturii;
• răcire eficientă;
• dimensiuni mici și greutate;
• ușurința întreținerii.

Principalele dezavantaje ale frânelor cu disc în comparație cu frânele cu tambur includ:

• costuri ridicate;
• eficiență de frânare mai mică.