Kompleksowa analiza butów hamulcowych

1. Przegląd butów hamulcowych

. Buty hamulca jest kluczowym elementem w układzie hamulcowym motoryzacyjnym i jest zwykle stosowany w systemach hamowania perkusyjnego. Jego kształt to półksiężyca lub w kształcie półksiężyca, złożony głównie z metalowego korpusu buta (zwanego również tylną płytą) i przymocowanych do niego materiałów tarcia. W systemach hamowania tylnych wielu starszych modeli pojazdów, samochodów ekonomicznych i niektórych ciężarówek metoda hamulca hamulców w połączeniu z butami hamulcowymi nadal odgrywa ważną rolę. ​

2. Zasada robocza butów hamulcowych

Proces hamowania

Gdy kierowca wkracza na pedał hamulca, natychmiast inicjowana jest seria złożonych, ale precyzyjnych procesów hamowania. Wzrasta ciśnienie wewnątrz głównego cylindra hamulca, co skłania płyn hamulcowy do przenoszenia przez linie hamulca do cylindrów niewolników na każdym kole (w układzie hamulcowym bębnem są cylindry kół). Po poddaniu ciśnienia kół, tłok przesuwa się na zewnątrz, tym samym popycha buty hamulcowe w kierunku wewnętrznej ściany bębna hamulcowego. Materiał tarcia na butach hamulcowy ma bliskie kontakt z wewnętrzną ścianą szybkiego obrotowego bębna hamulcowego, a mocna siła tarcia jest generowana natychmiast. Ta siła tarcia może szybko przekształcić obrotową energię kinetyczną kół w energię cieplną, skutecznie zmniejszając prędkość obrotową kół i osiągając cel zwalniania lub nawet zatrzymania pojazdu. ​

(2) Powrót do procesu pozycji

Gdy kierowca uwalnia pedał hamulca, ciśnienie wewnątrz układu hamowania stopniowo powraca do normy. W tym momencie sprężyna powrotna zainstalowana między butami hamulcowymi a tylną płytą zaczyna działać. Sprężyna powrotna, opierając się na własnej elastycznej energii potencjalnej, szybko przyciąga buty hamulcowe z powrotem do ich początkowej pozycji stacjonarnej, powodując, że buty hamulcowe oddzielają się od wewnętrznej ściany bębna hamulcowego. Umożliwia to kółkowi obracanie się ponownie, a pojazd powraca do normalnego stanu jazdy. ​

3. Komponenty butów hamulcowych

Materiały tarcia

Materiał tarcia jest częścią buta hamulcowego, który bezpośrednio kontaktuje się z bębnem hamulcowym i generuje tarcie. Jest to kluczowy element określający wydajność hamowania. Zwykle wytwarza się to przez zmieszanie różnych materiałów, które są odporne na ciepło, odporne na zużycie i mają wysoki współczynnik tarcia. Wspólne elementy obejmują grafit, proszki metali (takie jak miedź, żelazo, ołów itp.), Włókna ceramiczne i niektóre włókna organiczne itp. Różne rodzaje materiałów tarcia różnią się efektem hamowania, odporność na zużycie, wytwarzanie hałasu i emisje pyłu. Na przykład płyty tarcia wykonane z materiałów organicznych są stosunkowo ciche podczas hamowania, ale ich wskaźnik zużycia jest stosunkowo szybki. Półmetaliczne płyty tarcia mają lepszą wydajność rozpraszania ciepła i dłuższą żywotność serwisową, ale mogą generować znaczny hałas podczas hamowania. ​

(2) Ciało buta (tylna płyta)

Ciało buta, jako konstrukcja podtrzymująca buty hamulcowe, jest na ogół wykonane z metalowych materiałów, takich jak utworzone przez stemplowe płytki. Zapewnia nie tylko stabilne podkład dla materiału tarcia, ale także wstrzymuje ogromną siłę ciśnienia i ścinania między materiałem tarcia a bębnem hamulcowym podczas procesu hamowania. Jakość projektowania i produkcji korpusu buta jest bezpośrednio związana z ogólną wytrzymałością i niezawodnością butów hamulcowych, zapewniając, że odkształcenie lub uszkodzenia nie występują w przypadku częstych i intensywnych operacji hamowania. ​

(3) Komponenty naprawy i łączenia

Pinsy kotwiczne: Piny kotwiczne są używane do mocnego ustalenia jednego końca płyty buta hamulcowego na tylnej płycie hamulcowej, zapewniając stabilne obracające się podparte podparcie podczas hamowania. Piny kotwiczne są zwykle wykonane z materiałów metalowych o wysokiej wytrzymałości, z doskonałą odpornością na zużycie i odporność na zmęczenie, aby upewnić się, że nie rozluźniły się ani nie udaje się podczas długotrwałego stosowania. ​

PIN PINS: PINS PIVOT są instalowane na drugim końcu butów hamulcowych. Pozwalają butom hamulca elastycznie kołysać się na zewnątrz kołków obrotowych po przepychaniu przez cylinder koła, ściśle przylegający do wewnętrznej ściany bębna hamulcowego, aby osiągnąć funkcję hamowania. Tymczasem po uwolnieniu hamulca buty hamulcowe mogą płynnie powrócić do swojej pierwotnej pozycji przez szpilki obrotowe. Projektowanie szpilki obrotowej musi zapewnić jego elastyczny obrót, a jednocześnie być w stanie wytrzymać pewną siłę boczną. ​

Sprężyny powrotne: Sprężyny powrotne są ważnymi komponentami, które zapewniają, że buty hamulcowe szybko wracają do swojej pierwotnej pozycji po zakończeniu hamowania. Zwykle jest połączony między dwoma butami hamulcowymi lub między butami hamulcowymi a płytą hamulcową. Korzystając z elastycznej siły sprężyny, pokonuje resztkowe tarcia i inne opór między butami hamulcowymi a bębnem hamulcowym, szybko przyciągając buty hamulcowe z powrotem do początkowej pozycji, aby przygotować się do następnego hamowania. Współczynnik sprężystości i trwałość sprężyny powrotnej mają znaczący wpływ na szybkość odpowiedzi i niezawodność układu hamulcowego. ​

Mechanizm regulaminowy: Przy ciągłym użyciu butów hamulcowych materiał tarcia będzie stopniowo zużywać się, co spowoduje wzrost szczeliny między butami hamulcowymi a bębnem hamulcowym. Aby zapewnić stabilność efektu hamowania, w układzie hamowania wyposażony jest mechanizm regulacji. Mechanizm regulacji może automatycznie lub ręcznie dostosowywać szczelinę między butami hamulcowymi a bębnem hamulcowym zgodnie ze stanem zużycia butów hamulcowych, zapewniając, że układ hamulcowy zawsze może utrzymać dobrą wydajność przez cały czas obsługi buty hamulcowej. Wspólne mechanizmy regulacji obejmują automatyczne ramiona regulacyjne i śruby regulacyjne itp.

4. Typ buta hamulca

Organiczne buty hamulcowe

Materiały tarcia organicznych butów hamulcowych składają się głównie z naturalnych lub syntetycznych włókien organicznych (takich jak włókna aramidowe, włókna celulozowe itp.), Senedry żywicy i niektóre dodatki pomocnicze. Ten typ butów hamulców oferuje doskonały komfort hamowania i generuje wyjątkowo niski hałas podczas hamowania, zapewniając ciche środowisko jazdy dla kierowców i pasażerów. Ponadto organiczne buty hamulcowe powodują mniejsze zużycie na bębnie hamulcowym, co sprzyja przedłużeniu żywotności serwisowej bębna hamulcowego. Jednak ze względu na stosunkowo słabą odporność na ciepło materiałów organicznych, podczas hamowania częstego lub o wysokiej intensywności materiały tarcia są podatne na degradację wydajności z powodu przegrzania, co powoduje spadek efektu hamowania. Dlatego organiczne buty hamulcowe są zwykle odpowiednie dla pojazdów, które mają wysokie wymagania dotyczące komfortu hamowania i stosunkowo łagodnych warunków jazdy, takich jak miejskie samochody podmiejskie itp.
​
(2) półmetalowe buty hamulcowe

Materiał tarcia półmetalicznych butów hamulcowych zawiera dużą ilość metalowych składników, takich jak proszek żelaza, proszek miedzi, drut stalowy itp., A także dodaje pewną część włókien organicznych i innych materiałów pomocniczych. Dodanie komponentów metalowych przewyższa półmetaliczne buty hamulcowe o doskonałej wydajności rozpraszania ciepła i wysokim współczynnikiem tarcia. Podczas hamowania mogą szybko wygenerować mocną siłę hamowania i skutecznie skrócić odległość hamowania. Ponadto odporność na zużycie półmetalicznych butów hamulcowych jest również lepsza od organicznych butów hamulcowych, a ich żywotność serwisowa jest stosunkowo dłuższa. Jednak ze względu na charakterystykę materiałów metalowych półmetaliczne buty hamulcowe mają tendencję do generowania znacznego hałasu podczas hamowania i powodują stosunkowo większe zużycie na bębnie hamulcowym. Dlatego półmetaliczne buty hamulcowe są często stosowane w pojazdach, które mają wysokie wymagania dotyczące wydajności hamowania i często muszą podróżować pod dużymi obciążeniami lub przy dużych prędkościach, takich jak ciężarówki i SUV-ów. ​

(3) Ceramiczne buty hamulcowe

Ceramiczne buty hamulcowe są rodzajem wysokowydajnych butów hamulcowych, które stopniowo pojawiły się w ostatnich latach wraz z rozwojem technologii materialnych. Jego materiały tarcia składają się głównie z włókien ceramicznych, cząstek ceramicznych i niewielkiej ilości materiałów metalowych lub organicznych. Materiały ceramiczne mają wyjątkowo wysoki odporność na ciepło, odporność na zużycie i stabilność, co umożliwia ceramiczne buty hamulcowe utrzymanie doskonałej wydajności hamowania nawet w środowiskach o wysokiej temperaturze i mniej prawdopodobne jest, że zniknie hamowanie. Tymczasem ceramiczne buty hamulcowe wytwarzają mniej hałasu podczas hamowania i mają niższą emisję pyłu, co czyni je bardziej przyjaznymi dla środowiska. Ponadto, ze względu na wysoką twardość materiałów ceramicznych, ceramiczne buty hamulcowe powodują minimalne zużycie bębna hamulcowego, co może znacznie przedłużyć żywotność serwisową bębna hamulcowego. Jednak koszt produkcji ceramicznych butów hamulcowych jest stosunkowo wysoki, a ich cena jest również dość droga. Obecnie są one używane głównie w niektórych wysokiej klasy modelach luksusowych lub wysokowydajnych samochodach sportowych. ​

5. Kontrola i konserwacja butów hamulcowych

(1) Cykl inspekcji

W normalnych warunkach jazdy zaleca się przeprowadzenie kompleksowej kontroli butów hamulcowych co 5000 do 10 000 kilometrów. Jeśli jednak pojazd często podróżuje w złych warunkach drogowych (takich jak ruchy miejskich z częstymi starcjami i przystankami, dróg górskich itp.) Lub jeśli styl jazdy jest raczej agresywny, cykl kontroli powinien być odpowiednio skrócony, a częstotliwość kontroli wzrosła, aby upewnić się, że buty hamulcowe są zawsze w dobrym stanie. ​

(2) Metody kontroli

Kontrola wzrokowa: Po pierwsze, opony pojazdu należy usunąć, aby wyraźnie zaobserwować stan wyglądu butów hamulcowych. Sprawdź, czy istnieją jakiekolwiek nienormalne zjawiska, takie jak nierówne zużycie, pęknięcia, obieranie lub zwęglanie na powierzchni materiału tarcia butów hamulcowych. W normalnych okolicznościach materiał tarcia butów hamulcowych powinien zużywać się równomiernie i mieć gładką powierzchnię. Jeśli znaczące różnice w grubości materiału tarcia znajdują się w różnych częściach lub jeśli wystąpią głębokie pęknięcia lub obieranie na dużą skalę, wskazuje, że buty hamulcowe zostały uszkodzone i należy je wymienić w odpowiednim czasie. ​

Pomiar grubości: Użyj dedykowanego narzędzia pomiaru grubości hamulcowej (takiego jak zacisk), aby zmierzyć pozostałą grubość materiału tarcia buta hamulcowego. Standardowa grubość wymiany butów hamulcowych może się różnić w zależności od różnych modeli pojazdów. Ogólnie rzecz biorąc, gdy pozostała grubość materiału tarcia jest mniejsza niż 2-3 milimetrów, zaleca się rozważenie zastąpienia butów hamulcowych. Ponadto konieczne jest zwrócenie uwagi na pomiar grubości po obu stronach butów hamulcowych, aby zapewnić jednolite zużycie po obu stronach. Jeśli różnica grubości po obu stronach jest zbyt duża, być może występuje usterka w układzie hamulcowym i wymagana jest dalsza kontrola i naprawa. ​

Kontrola powrotu: Podczas kontroli bluetów konieczne jest również sprawdzenie stanu powrotu butów hamulcowych. Buty hamulcowe można ręcznie popchnąć, aby obserwować, czy można je elastycznie wyciągnąć na zewnątrz i płynnie powrócić do pierwotnej pozycji. Jeśli buty hamulcowe wydają się utknąć podczas procesu pchania lub nie wracają do swojej pierwotnej pozycji w czasie lub prawidłowo, może to wynikać z uszkodzonej sprężyny powrotnej, zardzewiałych pinów obrotowych lub innych nieprawidłowych działań komponentów. Wymagana jest terminowa naprawa lub wymiana. ​

Kontrola bębna hamulcowego: Podczas sprawdzania butów hamulcowych nie należy przeoczyć kontroli bębna hamulcowego. Zauważ, czy istnieją problemy, takie jak nierówne zużycie, rowki i deformacja na wewnętrznej ścianie bębna hamulcowego. Jeśli na wewnętrznej ścianie bębna hamulcowego pojawią się głębokie rowki lub poważne odkształcenie, wpłynie to na przyczepność między butami hamulcowymi a bębnem hamulcowym, zmniejszając wydajność hamowania. W tej chwili bęben hamulcowy należy naprawić lub wymienić. ​

(3) Kluczowe punkty do konserwacji

Utrzymuj czystość: regularnie używaj sprężonego środka do czyszczenia hamulca, aby usunąć kurz, plamy oleju i inne zanieczyszczenia z powierzchni butów hamulcowych i bębnów hamulcowych. Plamy pyłu i oleju mogą zmniejszyć współczynnik tarcia butów hamulcowych, wpływając na wydajność hamowania. Jednocześnie mogą również przyspieszyć zużycie butów i bębnów hamulcowych. Podczas procesu czyszczenia uważaj, aby uniknąć środka czyszczącego, który kontaktuje się z innymi gumowymi częściami układu hamulcowego, aby zapobiec starzeniu się i uszkodzeniu gumowych części. ​

Unikaj przeciążenia: staraj się unikać prowadzenia pojazdu w stanie przeciążonym przez długi czas, ponieważ przeciążenie zwiększy obciążenie układu hamulcowego i spowoduje nadmierne zużycie butów hamulcowych. Podczas ładowania towarów lub przenoszenia pasażerów należy przeprowadzać operacje ściśle zgodnie z mocą znamionową pojazdu, aby zapewnić jego bezpieczeństwo jazdy. ​

Prawidłowe nawyki jazdy: Rozwijanie dobrych nawyków jazdy ma kluczowe znaczenie dla przedłużenia serwisowego życia butów. Unikaj częstego nagle hamowania i długotrwałego ciągłego hamowania. Staraj się używać hamowania predykcyjnego, zwolnić z wyprzedzeniem i płynnie hamować. Ponadto podczas jazdy należy stosować koła zębate, aby wykorzystać efekt hamowania silnika, aby pomóc w hamowaniu i zmniejszeniu częstotliwości korzystania z układu hamowania. ​

Terminowa wymiana: Po nadmiernym zużyciu, uszkodzeniu lub innych nienormalnych warunkach znajdują się na butach hamulca, nowe buty hamulcowe należy wymienić w odpowiednim czasie. Podczas wymiany butów hamulcowych konieczne jest wybór oryginalnych części pasujących do modelu i specyfikacji pojazdu oraz zainstalowanie ich i debugowania przez profesjonalnego personelu konserwacyjnego, aby zapewnić wydajność i bezpieczeństwo układu hamulcowego. W tym samym czasie, po wymianie butów hamulcowych, należy przeprowadzić odpowiednie bieganie, aby uniknąć energicznej jazdy lub ciężkiej jazdy w okresie biegania.

6. Wpływ wad hamulcowych
​
(1) Wydajność hamowania spada

Gdy buty hamulcowe są poważnie zużyte lub nieprawidłowe, tarcie między nimi a bębnem hamulcowym znacznie się zmniejszy, co spowoduje spadek wydajności hamowania. Gdy pojazd hamuje, może wymagać dłuższej odległości hamowania, aby się zatrzymać, co może spowodować poważne wypadki drogowe w nagłych wypadkach. Ponadto spadek wydajności hamowania może być również manifestowany, gdy pojazd odchyla się na trasie podczas hamowania, to znaczy pojazd przesuwa się na bok podczas hamowania. Jest to spowodowane brakiem równowagi siły hamowania między butami hamulcowymi po obu stronach. ​

(2) Nieprawidłowy hałas hamujący

W normalnych okolicznościach układ hamulcowy będzie dał niewielki dźwięk tarcia tylko podczas jego pracy. However, when there are problems with the brake shoes, such as the friction material being completely worn out, surface cracks or hardening, or foreign objects being mixed with the brake drum, it will cause abnormal noises during braking, such as sharp screams, shrill friction sounds or dull impact sounds, etc. These abnormal noises not only affect the comfort of drivers and passengers, but may also be a signal of serious faults in the braking system, which requires timely inspection i napraw. ​

(3) Nieprawidłowy pedał hamulca

Wadliwe buty hamulcowe mogą również powodować nieprawidłowe odczucia w pedale hamulcowym. Na przykład pedał hamulca może stać się miękki, a po naciśnięciu może nie być oczywisty opór, a odległość podróży może wzrosnąć. Wynika to z nadmiernej przerwy między butami hamulcowymi a bębnem hamulcowym, który wymaga, aby płyn hamulcowy wypełnił więcej miejsca w rurociągu. Ponadto, gdy pedał hamulca jest wciśnięty lub uwalniany, może wystąpić wstrząs lub wibracje. Może to wynikać z nierównomiernego zużycia butów hamulcowych lub błędów w innych elementach układu hamulcowego, co powoduje niestabilną siłę hamowania. ​

(4) Inne elementy układu hamowania są uszkodzone

Jeśli wina butów nie jest rozwiązana na czas, może również spowodować uszkodzenie innych elementów układu hamulcowego. Na przykład nadmiernie zużyte buty hamulcowe mogą powodować rowki i deformacje na wewnętrznej ścianie bębna hamulcowego, wpływając w ten sposób na żywotność serwisowa bębna hamulcowego i wymagając jego wymiany. Jednocześnie awarie obuwia hamulcowego mogą również wywierać dodatkowe ciśnienie i zużycie na komponenty, takie jak cylindry kół i linie hamulcowe, zwiększając koszty konserwacji całego układu hamowania.