Obsługa układów hamulcowych cz I.pdf

Spis treści

OBSŁUGA UKŁADÓW

HAMULCOWYCH

Obsługa układów

hamulcowych

Kompendium praktycznej wiedzy

Cz. 1

dodatek techniczny do WIADOMOŚCI Inter Cars S.A. nr 24 / październik 2007

Autor:

mgr inż. Stefan Myszkowski

Uszkodzenia tarcz hamulcowych i ich przyczyny

Uszkodzenia klocków hamulcowych i ich przyczyny

Uszkodzenia okładzin ciernych hamulców bębnowych

Wymiana klocków hamulcowych w układach elektrohydraulicznych

Pomiar grubości i różnic grubości części roboczej tarczy hamulcowej

W grudniowym dodatku część 2.:

Smary i środki chemiczne niezbędne w naprawie układów hamulcowych.

Dodatek techniczny

OBSŁUGA UKŁADÓW

HAMULCOWYCH

Uszkodzenia tarcz

hamulcowych

i ich przyczyny

Objawy i przyczyny powstania uszkodzenia

Śruba pozycjonująca tarczę hamulcową, ma za zadanie za-

pewnienie stałego ustawienia tarczy hamulcowej względem

piasty, aby uniknąć wzajemnego przemieszczania się tar-

czy hamulcowej względem piasty i negatywnych tego na-

stępstw. Śruba pozycjonująca nie służy do mocowania tarczy

hamulcowej! Jest to zadanie dla śrub mocujących koło.

Jeśli śruba pozycjonująca zostanie dokręcona zbyt dużym

momentem, to nastąpi odkształcenie płaszczyzny styku tar-

czy hamulcowej i piasty koła. To odkształcenie może spowo-

dować drgania, wyczuwalne bezpośrednio po montażu, przy

naciśnięciu pedału hamulca podczas jazdy. Może to być rów-

nież przyczyną widocznego na zdjęciu pęknięcia.

Pęknięcie części mocującej tarczy ha-

mulcowej wskutek nieprawidłowego

dokręcania śrub mocujących koło

Opis uszkodzenia

Wskazówki

Pęknięcie części mocującej

tarczy hamulcowej.

Jeśli nie mamy wyczucia, jakim momentem należy dokręcać

śrubę pozycjonującą tarczy hamulcowej, proszę używać klu-

cza dynamometrycznego.

Objawy i przyczyny po-

wstania uszkodzenia

Do zasadniczego mocowania tarczy hamulcowej do piasty,

są wykorzystywane śruby mocujące koło. Jeśli dokręcając

koło nie jest zachowana właściwa kolejność lub moment

dokręcania śrub koła jest za duży, następuje odkształcenie

płaszczyzny styku tarczy hamulcowej i piasty koła. Jest to

przyczyną powstawania drgań, wyczuwalnych bezpośrednio

po montażu, przy naciśnięciu pedału hamulca podczas jazdy.

Drgania mogą być jedynym wyczuwalnym objawem niepra-

widłowego montażu. W skrajnym przypadku, może nastąpić

pęknięcie części mocującej tarczy hamulcowej.

Zanieczyszczona, uszkodzona lub

skorodowana płaszczyzna styku części

mocującej tarczy hamulcowej i piasty

koła

Opis uszkodzenia

Część mocująca tarczy ha-

mulcowej nie styka się całą

powierzchnią z piastą koła.

Widoczne są tylko lokal-

ne miejsca styku obu po-

wierzchni.

Wskazówki

Należy przestrzegać kolejności dokręcania śrub mocujących koło:

• przy 4 śrubach mocujących, dokręcamy je na krzyż;

• przy 5 śrubach mocujących, dokręcamy co drugą, aż dokrę-

cimy wszystkie 5.

Śruby mocujące koło dokręcamy przynajmniej w dwóch

przejściach, używając do ostatecznego dokręcenia bez-

względnie klucza dynamometrycznego. Do ostatecznego

dokręcenia nie wolno używać klucza pneumatycznego.

Objawy i przyczyny po-

wstania uszkodzenia

Zanieczyszczenia, rdza lub uszkodzenia powierzchni styku

części mocującej tarczy hamulcowej i piasty powodują, że

oś obrotu tarczy hamulcowej nie pokrywa się z osią obrotu

piasty koła, a więc może wystąpić za duże bicie osiowe tarczy

hamulcowej. Wraz ze zwiększającą się ilością hamowań:

• rośnie natężenie wyczuwalnych i słyszalnych drgań pod-

czas hamowania;

• zwiększa się nierównomierne zużycie tarczy hamulcowej

przez klocki hamulcowe.

Pęknięcie części mocującej tarczy

wskutek dokręcenia za dużym momen-

tem śruby pozycjonującej tarczę ha-

mulcową

Wskazówki

Opis uszkodzenia

Pęknięcie części mocującej

tarczy hamulcowej, w okoli-

cy otworu śruby pozycjonu-

jącej.

Płaszczyzny styku części mocującej tarczy hamulcowej i pia-

sty koła, muszą być montowane czyste, oczyszczone z rdzy

oraz bez ewentualnych uszkodzeń mechanicznych np. śla-

dów uderzeń.

2 Dodatek techniczny

OBSŁUGA UKŁADÓW

HAMULCOWYCH

Pulsacja momentu hamującego na

„zimno”

mulcowej, a d2 minimalną grubość tarczy hamulcowej w

miejscu, w którym nastąpiło starcie materiału tarczy hamul-

cowej, to różnica d1 - d2 jest maksymalną różnicą grubości

tarczy hamulcowej. Różnice grubości części roboczej tarczy

hamulcowej można usunąć, przez obróbkę skrawaniem. Po

obróbce, część robocza tarczy hamulcowej będzie mieć gru-

bość d3.

Pulsacja momentu hamującego na „zimno” objawia się:

• pulsowaniem pedału hamulca;

• drganiem koła kierownicy podczas hamowania;

• drganiami elementów zawieszenia i nadwozia podczas ha-

mowania.

Przyczyny, które powodują i przyspieszają powstawanie róż-

nic grubości tarczy hamulcowej, są następujące:

• bicie osiowe części roboczej tarczy hamulcowej;

• nadmierny luz łożyska piasty koła;

• niewyważenie koła;

• nierównoległość powierzchni roboczej tarczy hamulco-

wej;

• ciężko poruszający się tłoczek w zacisku hamulcowym.

Pulsację momentu hamującego na zimno powodują rów-

nież:

• klocki hamulcowe z nieodpowiedniego materiału (niskiej

jakości);

• zużyte elementy zacisku hamulcowego;

Drganiom powstającym wskutek pulsacji momentu hamu-

jącego sprzyjają:

• nadmierne luzy w zawieszeniu;

• źle ustawiona geometria kół danej osi.

Opis uszkodzenia

Podczas jednego obrotu tarczy hamulcowej, zmienia się

wartość momentu hamującego hamulca tarczowego dane-

go koła, mimo że kierowca wywiera stały nacisk na pedał ha-

mulca, a więc siła docisku klocków hamulcowych do części

roboczej tarczy hamulcowej jest stała.

Objawy i przyczyny powstania uszkodzenia

Zmiana wartości momentu hamującego, czyli „pulsacja”, spo-

wodowana jest tym, że grubość części roboczej tarczy ha-

mulcowej obracającej się pomiędzy dociskanymi do niej klo-

ckami hamulcowymi, nie jest stała. Różnica grubości części

roboczej tarczy hamulcowej, wynosząca od 0,012 do 0,015

mm, już może powodować pulsację momentu hamującego.

Pulsacja momentu hamującego z „prze-

grzania”

Opis uszkodzenia

Jeśli „rozwiniemy” część roboczą tarczy hamulcowej (rys.a) to

zobaczymy, że nie jest ona idealnie płaska. Jest to normal-

ne, bowiem powierzchnia robocza każdej tarczy hamulco-

wej wykazuje bicie osiowe (rys.b), o maksymalnej wartości

równej BOmax. Jest istotne, by wartość bicia osiowego była

niższa od wartości akceptowalnej, która nie pociąga za sobą

niepożądanych następstw.

Jeśli tarcza hamulcowa ociera o klocki hamulcowe, wskutek:

• niewłaściwego cofania się klocków hamulcowych w zaci-

skach, w następstwie czego odstęp pomiędzy nimi jest za

mały;

• ruchów osiowych tarczy hamulcowej pomiędzy klockami

hamulcowymi;

to z czasem nastąpi lokalne zmniejszenie grubości tarczy ha-

mulcowej, wskutek starcia jej materiału.

Jeśli d1 oznacza grubość części roboczej nowej tarczy ha-

Po osiągnięciu przez tarczę

hamulcową wysokiej tem-

peratury, podczas jednego

obrotu tarczy hamulcowej,

zmienia się wartość mo-

mentu hamującego hamul-

ca tarczowego danego koła,

mimo że kierowca wywiera stały nacisk na pedał hamulca, a

więc i siła docisku klocków do tarczy hamulcowej jest stała.

W odróżnieniu od pulsacji momentu hamującego „na zimno”,

ten rodzaj pulsacji występuje tylko po nagrzaniu tarcz hamul-

cowych do wysokich temperatur.

Objawy i przyczyny powstania uszkodzenia

Hamulce mogą wcześniej nie wykazywać żadnej niespraw-

ności. Dopiero jeśli w sprzyjających warunkach:

• jazda w górach;

• jazda z częstymi, mocnymi hamowaniami z większych

prędkości;

Dodatek techniczny

OBSŁUGA UKŁADÓW

HAMULCOWYCH

• jazda samochodem obciążonym, z częstymi hamowania-

mi;

tarcza hamulcowa osiągnie wysoką temperaturę (600 do

700 o C lub więcej), to w ich następstwie może nastąpić lokal-

ne wtarcie materiału klocka hamulcowego w tarczę hamul-

cową. Tarcza z takimi „wtarciami” powoduje pulsację momen-

tu hamującego i jest źródłem drgań podczas hamowania.

Pulsacja momentu hamującego „z przegrzania” objawia się:

• pulsowaniem pedału hamulca;

• drganiem koła kierownicy podczas hamowania;

• drganiami elementów zawieszenia i nadwozia podczas ha-

mowania.

Po ostygnięciu tarcz hamulcowych i kilku normalnych hamo-

waniach, objawy te powinny ustąpić. Jeśli nie ustępują lub

jest podejrzenie, że hamulce zostały silnie przegrzane (np.

wygląd klocków hamulcowych), to zaleca się poddać hamul-

ce sprawdzeniu.

Lokalnemu nagrzewaniu tarczy hamulcowej do temperatury

przekraczającej dopuszczalną wartość 600 do 700 o C, w której

może nastąpić wcieranie materiału klocka hamulcowego w

tarczę hamulcową, sprzyjają:

• deformacja i bicie osiowe części roboczej tarczy hamulco-

wej;

• blokowanie się tłoczka w zacisku hamulcowym, po zagrza-

niu elementów hamulca;

• za cienkie tarcze hamulcowe;

• za cienkie klocki hamulcowe.

Przegrzewanie tarczy hamulcowej i przenoszenie materia-

łu klocków na tarczę hamulcową może być spowodowane

również:

• wymiarami i materiałem tarczy hamulcowej, niezgodnym z

wymaganiami producenta;

• niewłaściwym typem lub materiałem klocków hamulco-

wych o niskiej jakości;

• zużyte elementy hamulca (sprzyja to wibracjom lub ich

przenoszeniu).

Drganiom powstającym wskutek pulsacji momentu hamują-

cego „z przegrzania” sprzyjają również:

• nadmierne luzy w zawieszeniu;

• źle ustawiona geometria kół danej osi.

Korozja tarczy hamulcowej

Opis uszkodzenia

Powierzchnia części robo-

czej tarczy hamulcowej, lub

jej fragment, jest pokryta

warstwą rdzy.

Objawy i przyczyny po-

wstania uszkodzenia

Pokrycie części roboczej tarczy hamulcowej rdzą, powoduje

podczas hamowania zmianę wartości momentu hamują-

cego, mimo że nacisk na pedał hamulca jest stały. Moment

hamujący zmienia się nieregularnie, dlatego również siła ha-

mowania na styku opony w drogą zmienia się nieregularnie.

Może temu towarzyszyć hałas dobiegający od strony hamul-

ców.

Tarcze hamulcowe są narażone na korozję. Cienka warstwa

rdzy pojawia się podczas jazdy w deszczu, w okresie jazdy gdy

hamulce nie są używane (długie odcinki jazdy bez używania

hamulców), szczególnie w zimie, gdy drogi pokrywa woda

z rozpuszczoną solą. Warstwa rdzy, chodź mało widoczna,

obniża skuteczność hamulców. Jest usuwana z powierzchni

tarczy, po nawet jednokrotnym hamowaniu.

Podczas postoju samochodu tarcze również pokrywają się

warstwą rdzy. Gdy postój jest długi, warstwa rdzy może być

gruba. Jej usunięcie następuje dopiero po kilku hamowa-

niach, podczas których może wystąpić nieregularna pulsacja

momentu hamującego, bowiem ze względu na występujące

przeważnie odchyłki kształtu części roboczej tarczy hamulco-

wej od idealnie płaskiego, warstwa ta nie jest usuwana jed-

nocześnie z całej tarczy (patrz zdjęcie powiększone).

Pęknięcie tarczy hamulcowej

Wskazówki

1. Naniesiony na tarczę materiał klocków hamulcowych jest

przeważnie usuwany w tarczy hamulcowej podczas hamo-

wań w normalnych warunkach (tzn. takich, które nie powodu-

ją nadmiernego wzrostu temperatury tarcz hamulcowych).

2. Jeśli przegranie tarczy było silne lub wtarty materiał klocka

hamulcowego nie został samoczynnie usunięty, to można

podjąć próbę toczenia takiej tarczy, ale może być to trud-

ne (lokalny wzrost twardości materiału tarczy hamulcowej

wskutek powstania martenzytu).

3. Dla bezpieczeństwa zaleca się wymienić tarczę hamulco-

wą, na której stwierdzono wtarcia materiału klocka hamulco-

wego, które nie zostały po kilku hamowaniach samoczynnie

usunięte.

Opis uszkodzenia

Na powierzchni roboczej tarczy hamulcowej występują

pęknięcia promieniowe (rys.a i b) lub pęknięcie obwodowe

pomiędzy częścią roboczą tarczy hamulcowej a jej częścią

wewnętrzną, zamocowaną do piasty koła.

4 Dodatek techniczny

OBSŁUGA UKŁADÓW

HAMULCOWYCH

Objawy i przyczyny powstania uszkodzenia

mulcowej;

• współpraca klocka z tarczą hamulcową tylko częścią swojej

powierzchni, wskutek blokowania się klocka hamulcowego

w prowadnicach lub jego nieprawidłowego prowadzenia.

Obniżenie skuteczności hamulców wynika z tego, że klo-

cek hamulcowy współpracuje z warstwą tlenków materiału,

z którego wykonana jest część robocza tarczy hamulcowej

(wysoka temperatura sprzyja utlenianiu) a nie z właściwym

materiałem.

Jeśli tarcza hamulcowa ulegnie pęknięciu promieniowemu

(rys.a i b), od strony koła dobiegają odgłosy o częstotliwości

rosnącej wraz ze wzrostem prędkości obrotowej. Może wy-

stąpić również pulsacja momentu hamującego, mimo stałe-

go nacisku na pedał hamulca.

Są dwa typy pęknięć, spowodowane różnymi przyczynami.

Pęknięcia powstałe wskutek wysokich temperatur tarczy ha-

mulcowej (rys.a). Podczas gwałtownego hamowania z dużej

prędkości lub długotrwałego używania hamulców przy zjeź-

dzie na dół, w stre e współpracy tarczy z klockami hamulco-

wymi, czyli w części roboczej tarczy hamulcowej, występują

wysokie temperatury, natomiast miejscach, w których tarcza

hamulcowa nie współpracuje z klockami hamulcowymi,

temperatury są znacznie niższe. Ta różnica temperatur, po-

woduje występowanie naprężeń mechanicznych, będących

przyczyną powstawania pęknięć zwanych też termicznymi.

Występujący na części roboczej tarczy hamulcowej niebie-

skawy nalot (warstwa utlenionego materiału tarczy), to do-

wód, że tarcza hamulcowa uległa przegrzaniu.

Pęknięcia powstałe wskutek nadmiernych obciążeń mecha-

nicznych (rys.b). Mogą pojawić się one wskutek nadmiernego

mechanicznego zużycia tarczy hamulcowej. Gdy jej grubość

części roboczej jest za mała, nie jest ona w stanie przenieść

obciążeń występujących podczas hamowania. Pęknięcia takie

mogą być również następstwem wad odlewniczych tarczy.

Za mała grubość części roboczej tarczy hamulcowej może

również spowodować pęknięcie obwodowe tarczy hamul-

cowej, a w konsekwencji nawet odpadnięcie części roboczej

tarczy hamulcowej (o kształcie pierścieniowym) od części za-

mocowanej do piasty koła.

Wskazówka

Warstwa utleniona tarczy występuje tylko na powierzchni

tarczy. Można ją usunąć przez toczenie lub szlifowanie po-

wierzchni roboczej tarczy hamulcowej, jeśli jej grubość na to

pozwala.

Rowki na powierzchni roboczej tarczy

hamulcowej

Opis uszkodzenia

Na powierzchni

roboczej tarczy

hamulcowej, w

miejscu, w którym

współpracuje ona z klockiem hamulcowym, występują ob-

wodowe, współśrodkowe rowki (rys. a i b).

Objawy i przyczyny powstania uszkodzenia

Utleniona (pokryta niebieskawym

nalotem) powierzchnia robocza tarczy

hamulcowej

Jeśli klocki hamulcowe 1 (rys.b) stykają się częścią roboczą tar-

czy hamulcowej 2 (jest to przekrój tarczy hamulcowej wenty-

lowanej), na której są współśrodkowe rowki, to powierzchnia

ich rzeczywistego styku jest mniejsza niż powierzchnia klo-

cków hamulcowych. Powoduje to wzrost wartości nacisku

jednostkowego, z którym klocek hamulcowy 1 jest dociskany

do tarczy hamulcowej 2. W następstwie pogarszają się wa-

runki, współpracy klocka i tarczy hamulcowej. Może być to

powodem pisków, drgań koła kierownicy i pedału hamulca

podczas hamowania.

Przyczyną drgań i pisków są duże, nagłe i nieregularne zmia-

ny wartości momentu hamującego hamulca podczas hamo-

wania, mimo stałej siły nacisku na pedał hamulca, a więc sta-

łej sile docisku klocka hamulcowego do tarczy hamulcowej,

co pokazuje rysunek poniżej. Proszę zauważyć, że zmiany

wartości momentu hamowania dochodzą do 30%.

Dla porównania, kolejny rysunek pokazuje jak zmienia się

wartość momentu hamującego hamulca, jeśli klocki hamul-

cowe współpracują z gładką powierzchnią roboczą tarczy

hamulcowej. Tu zmiany wartości momentu hamowania są

kilkuprocentowe. Proszę zauważyć, że tak jak zmienia się war-

tość momentu hamowania, tak zmienia się również wartość

sił hamowania na styku opon z drogą.

Rowki na powierzchni roboczej tarczy hamulcowej mogą

Opis uszkodzenia

Powierzchnia robocza tarczy

hamulcowej jest pokryta war-

stwą utlenionego materiału,

o niebieskawym kolorze.

Objawy i przyczyny powstania uszkodzenia

Następuje wydłużenie drogi hamowania, w stosunku do dłu-

gości drogi hamowania uzyskiwanej przy podobnej sile naci-

sku na pedał hamulca, gdy tarcza hamulcowa była sprawna.

Powstaniu uszkodzenia sprzyja wszystko to, co powoduje

osiąganie granicznych, dopuszczalnych dla tarczy hamulco-

wej temperatur (ok. 600 do 700 o C):

• dynamiczna jazda obciążonym samochodem, jazda w gó-

rach i jazda sportowa;

• nieprawidłowe dotarcie (ułożenie się) klocka do tarczy ha-

Dodatek techniczny

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: