Què tan calent han d'estar els discs de fre en un cotxe?
Contingut
Els discs de fre estan dissenyats per escalfar-se. Aquesta és l'única manera de convertir l'energia cinètica d'un cotxe en acceleració en calor i després dissipar-la a l'espai. Però això hauria de passar estrictament a les ordres del conductor. L'escalfament dels frens en tots els altres casos indica la presència d'un mal funcionament, així com opcions d'emergència, és a dir, un sobreescalfament excessiu.
Característiques del sistema de fre del cotxe
La tasca dels frens és aturar el cotxe de la manera més ràpida i segura possible. La manera més senzilla de fer-ho és amb l'ajuda de la força de fricció, que es produeix en els mecanismes de fre.
Els frens estan situats en els cotxes moderns a cada roda per tal d'aprofitar al màxim l'adherència dels pneumàtics a la carretera.
El treball utilitza:
- discs o tambors de fre, peces metàl·liques associades als cubs de les rodes;
- pastilles de fre, constituïdes per una base i revestiments fets d'un material que presenta un alt coeficient de fricció contra la fosa o l'acer i alhora suporta altes temperatures amb un desgast mínim tant de les pastilles pròpies com dels discs (tambors);
- accionament del fre, dispositius mecànics, hidràulics i electrònics que transmeten la força dels comandaments del conductor als mecanismes de fre.
Hi ha diversos tipus de sistemes de frens, un paper important en l'escalfament dels discos el tenen els frens de servei i d'estacionament.
Tots dos funcionen de la mateixa manera: el conductor a través de la unitat crea una força mecànica sobre les pastilles de fre, que es pressionen contra els discos o tambors. Hi ha una força de fricció dirigida contra la inèrcia del cotxe, l'energia cinètica disminueix, la velocitat baixa.
Els discos i tambors de fre s'han d'escalfar?
Si calculem la potència de frenada, i aquesta és l'energia alliberada en forma de calor durant la frenada per unitat de temps, llavors superarà moltes vegades la potència del motor.
Com s'escalfa el motor, inclosa l'energia que s'emporta amb els gasos d'escapament i gastada en treballs útils per moure el cotxe amb la càrrega, és bastant fàcil d'imaginar.
És possible assignar una quantitat tan colossal d'energia només amb un augment significatiu de la temperatura. Des de la física se sap que la densitat de flux d'energia és proporcional a la diferència de temperatura, és a dir, la diferència entre l'escalfador i la nevera. Quan l'energia no té temps d'entrar a la nevera, en aquest cas és l'aire atmosfèric, la temperatura augmenta.
El disc pot brillar a la foscor, és a dir, guanyar diversos centenars de graus. Naturalment, no tindrà temps de refrescar-se entre frenades, farà calor durant tot el viatge.
Motius de sobreescalfament
Hi ha una diferència molt gran entre l'escalfament i el sobreescalfament. La calefacció és un fenomen habitual, és a dir, calculat i provat pels desenvolupadors d'automòbils, i el sobreescalfament és una emergència.
Alguna cosa va fallar, la temperatura va pujar de manera crítica. En el cas dels frens, això és molt perillós, ja que les peces sobreescalfades no poden funcionar amb normalitat, perden força, geometria i recursos molt ràpidament.
Conseqüències de conduir amb el fre de mà
El més senzill que es troben gairebé tots els conductors novells és oblidar-se de treure el fre d'estacionament al començament del moviment.
Els enginyers han lluitat durant molt de temps i amb èxit amb aquest oblit. Hi havia alarmes lluminoses i sonores que s'accionen quan intenteu marxar amb les pastilles ajustades, així com frens de mà automàtics que s'accionen i s'alliberen amb un accionament elèctric quan el cotxe s'atura i arrenca.
Però si encara conduïu amb els coixinets premuts, la potència transmesa significativa escalfarà els tambors tant que els revestiments del coixinet es carbonitzaran, el metall es deformarà i els cilindres hidràulics es filtraran.
Això sovint es nota només quan els pneumàtics dels discos comencen a fumar. Requereix reparacions àmplies i costoses.
Pistó de pinça enganxat
En els mecanismes de disc, no hi ha dispositius separats per treure els pistons de les pastilles. S'elimina la pressió del sistema hidràulic, la força de subjecció es torna zero i la força de fricció és igual al producte de la pressió sobre el bloc i el coeficient de fricció. És a dir, "zero" no importa quin número, serà "zero".
Però no sempre funciona així. El bloc s'ha de retreure una fracció de mil·límetre, almenys a causa de l'elasticitat del puny de segellat. Però si es produeix corrosió entre el pistó i el cilindre de la pinça i les falques del pistó, les pastilles romandran pressionades amb una força diferent de zero.
Començarà l'alliberament d'energia i la calefacció incontrolada. S'acabarà només després que un cert gruix de la capa s'hagi esborrat de la superposició com a conseqüència del sobreescalfament i la pèrdua de propietats. Al mateix temps, el disc també es sobreescalfarà.
Aire al sistema de frenada
Rarament, però l'efecte es va notar quan els coixinets van pressionar espontàniament contra els discs a causa del mal bombament de la unitat des de l'aire.
S'expandeix per la calor i comença a pressionar les pastilles contra els discs a través dels cilindres. Però tot i així, molt abans que s'instal·li el sobreescalfament, el conductor notarà que el cotxe pràcticament no disminueix la velocitat.
Desgast del disc de fre
Quan es fan servir, els discos perden la seva forma geomètrica ideal. Apareix un relleu notable en ells, els coixinets intenten córrer-hi.
Tot això comporta un contacte impredictible entre les superfícies dels discos i els revestiments, i qualsevol contacte suposarà un sobreescalfament amb totes les conseqüències que en deriven.
Substitució incorrecta de les pastilles de fre
Si s'incompleix la tecnologia de substitució de pastilles, per tota la seva simplicitat en el cas d'un fre de disc, les pastilles poden encallar-se a la pinça.
La fricció resultant sobreescalfarà el disc i la paleta de guia de la pinça, cosa que només agreujarà la situació. Normalment acaba amb el conductor que nota sons estranys i una forta disminució de l'eficiència de frenada.
Com eliminar els discos de calefacció
Hi ha regles senzilles per estalviar els frens del sobreescalfament:
- utilitzar els frens només en casos d'emergència i per a la parada final, en totes les altres situacions, en marxa per inercia amb empenta positiva o negativa del motor;
- No utilitzeu els frens en llargs descensos a la muntanya, només el motor o el fre de muntanya, és poc probable que el sistema de servei sobrevisqui fins al punt més baix de la primera baixada seriosa, per estar segur d'això, n'hi ha prou amb calcular el potencial. energia que té el cotxe al cim de la muntanya;
- mantenir els mecanismes de fre en perfecte estat, procurant que no hi hagi corrosió del sistema hidràulic i de les guies amb cada substitució de les pastilles, utilitzant un lubricant especial i el seu mapa d'aplicació;
- substituïu oportunament els discos amb un desgast extrem, sense esperar a la seva total transparència.
Els discs sobreescalfats s'han de substituir. Han perdut força, el seu coeficient de fricció ha canviat fins i tot amb pastilles noves i, el més important, és desigual a l'àrea, cosa que provocarà sacsejades i nou sobreescalfament.
Conseqüències d'un funcionament inadequat del sistema de fre
Els discos sobreescalfats se solen substituir quan se sent un cop al pedal de fre al ritme de la roda. Si es descuida aquesta mesura obligatòria, és possible la destrucció del disc durant la frenada.
Això sol acabar amb un embolcall catastròfic de les rodes i el cotxe deixa la trajectòria en una direcció imprevisible. Amb un corrent dens d'alta velocitat, un accident greu és inevitable, molt probablement amb víctimes.
A cada ITV, els discs s'inspeccionen acuradament. No hi hauria d'haver tint colors derivats del sobreescalfament, el relleu més notable, la curvatura o una xarxa d'esquerdes.
Els discos es canvien sempre juntament amb les pastilles, i en cas de desgast desigual, també amb la revisió de les pinces.
