Hvor lenge varer bremseklossene?

  • Gyles Lewis
  • 0
  • 3231
  • 24
De to putene på toppen av bildet er omtrent 2 millimeter tykke og dårlig slitt. Bunnputen, fersk fra boksen, er 12 millimeter tykk. Vinduer på de gamle putene (et typisk problem) reduserte friksjonskapasiteten. Se flere bilder av bremser. Foto av Eric Baxter

Levetiden til et gitt sett med bremseklosser er avhengig av et veldig bredt sett med variabler som spenner fra personlig kjørestil til upersonlige fysiske lover. Mekanikere og produsenter har et løst avtalt kjørelengde fra 30.000 til 70.000 miles (48.280 til 112.654 kilometer), men historier om pads som bare varer 160 miles (160,9 kilometer) til en forbløffende 160.000 miles (160.934 kilometer) florerer.

Disse vidtrekkende tallene er forståelige. Puter kommer i en rekke typer og komposisjoner - fra kompositt til metallisk til keramikk - og er festet til et enda mer forvirrende utvalg av bremsesystemer og rotorer, som alle påvirker levetiden til puten. Lagt til blandingen er varme, trykk og friksjon i mengder som vil forbløffe de fleste bilister. Faktisk er bremsene, spesielt putene, noen av de hardest fungerende komponentene i bilen din.

I forbindelse med denne artikkelen vil vi utelukkende handle om bremseklosser, noe som betyr at putene som brukes i bremseklave i stedet for trommelbremser. Putene som brukes i trommelbremser blir referert til som "sko." De tjener samme formål og er ofte konstruert av samme eller lignende materiale, men de fungerer på en litt annen måte.

La oss begynne å ta opp levetidsspørsmålet ved å se på hva bremseklosser er laget av, eller friksjonsmaterialet deres. Puter kommer vanligvis i fire typer: organisk, semimetallisk, metallisk og syntetisk. Hver av disse typene har sine egne egenskaper som må veies mot levetiden til bremsebelegg:

  • Organic: Laget av ikke-metalliske fibre bundet i et sammensatt materiale. Materialet blir deretter behandlet med friksjonsmodifikatorer inkludert grafitt, pulveriserte metaller og til og med nøtteskall. Fyllstoffer tilsettes for å redusere støy og for å påvirke varmeoverføring, blant andre faktorer.
  • halvmetalliske: Denne puten er en blanding av organisk materiale og metaller - alt fra stål og jern til kobber - støpt og limt for å danne puten. Disse putene er hardere og mer motstandsdyktige mot varme.
  • metallic: Dette materialet, dannet av en rekke og blanding av trykkbundne metaller, ble en gang brukt mye i racing. Fremskritt i organisk og semimetall pute-sammensetning har gjort metallputer nesten foreldede.
  • Syntetisk: Dette er det som ofte omtales som keramiske pads. Disse putene er laget av en kompositt av ikke-organisk og ikke-metallisk materiale, vanligvis glassfiber- og aramidfibre. Disse putene veier omtrent halvparten av vekten av gjennomsnittlig pute, de er sterkere, har bedre kulde og varm stoppkraft, og de varer mye lenger enn gjennomsnittlig pute. De koster også omtrent dobbelt så mye.

For putematerialene over finner du den beste stoppkraften i de organiske putene. Men den samme stoppekraften betyr at mer av putematerialet blir slitt under en stopp. På grunn av dette varer organiske pads i gjennomsnitt minst tid. Semimetalliske puter, putene som nå er på de fleste biler, er vanskeligere og varer lenger, men de stopper ikke så effektivt som organiske puder gjør. Det samme gjelder keramiske dyner, selv om disse putene ofte varer lenger hvis sjåføren er villig til å betale prisen og har litt lengre stoppavstand.

Og ettersom pads handler om å stoppe, er det på tide å se på massen. Virkeligheten av masse eller spesifikt stoppe en gitt masse - som en bil - bringer oss til fysikken bak pussslitasje.

Dette bildet viser en typisk skivebremsenhet med rotor, pads og tykkelse. Denne sammenstillingen ble byttet ut etter at tykkeret frøs og putene bar ned til nesten ingen tykkelse. Varme krengde rotoren og forhindret at bremsene fungerer effektivt. Foto av Eric Baxter

På det mest grunnleggende konverterer et bremsesystem den kinetiske energien til en bil til varmeenergi gjennom friksjonsenheter - nemlig putene. Hvor mye kinetisk energi som er i jobb i en bil, bestemmes av vekten (jeg bruker dette om hverandre med masse trodde de to ikke er helt like), hastigheten og hvor mye hastigheten endres. Fra fysisk synspunkt beregnes kinetisk energi ved å multiplisere vekten av bilen ganger kvadratet med hastigheten. Produktet blir deretter delt med 29,9 og resultatet er mengden kinetisk energi i fot-kilo.

En mer praktisk anvendelse er dette: To biler kjører 30 miles per time (48,3 kilometer i timen). Den ene veier 2 000 kilo (907,2 kilo), den andre 4000 kilo (1814 kilo). Den lettere bilen genererer 81 20020 kilogram (kinetisk energi), den tyngre bilen genererer 16 300 240 kilo kinetisk energi.

Den teoretiske bilen vår reiser og genererer dreiemoment, og egentlig skjer det ingenting før føreren tråkker på bremsen. Så skjer en hel haug med ting. Bremsene må overvinne dynamisk treghet (bilen i bevegelse) og pålegge statisk treghet (få bilen til å stoppe). Det gjør dette ved å endre den kinetiske energien til termisk energi eller varme - og den genererer mye. Putene på den mindre bilen som går 60 miles per time (96,6 kilometer i timen) vil nå omtrent 450 grader Fahrenheit (232,2 grader Celsius) under et nødstopp. Dette kan selvfølgelig påvirke levetiden til puten. Eller, ganske enkelt sagt, hver gang en sjåfør stopper, eller rir bremsene, slites padsene, varme opp og dør bare litt.

Den endelige delen av denne lange ligningen på livslengde har ingenting å gjøre med putene direkte. Husk at putene må trykke mot en rotor for å bremse bilen. Dette oppnås ved hjelp av et sett med bremser, og putene presses mot en rotor.

En rotor kan se ut som et enkelt stykke metall, men den er designet veldig spesifikt for å fungere med bremsene og putene. Rotorens masse, så vel som innebygde varmefinner, bidrar til å spre noe av den varmeenergien som er utviklet under bremsing og forlenge levetiden til puten. Overflaten har også en spesifikk overflate som er glatt nok til å forlenge padens levetid, men grov nok til å tillate effektiv bremsing.

På samme måte må bremsene arbeide for å påføre stemplet riktig og trykke på putene når det er nødvendig, og slippe når det ikke er nødvendig. En festet eller stikk tykkelse kan bety at en pute er i konstant eller for hyppig kontakt med en rotor. Dette øker varmeenergien og for tidlig slitasje av puten.

Variablene i en bremseklosses levetid er såpass store at det er nesten umulig å stille en spesifikk levetid - selv om 30 000 til 50 000 mil (48,280 til 80,467 kilometer) for semimetalliske puter er en god målsetting. Til og med den typen girkjøringer en bil har, kan påvirke levetiden på putene. Drivere for manuell girkasse som vet hvordan de skal skifte til kontrollhastighet vil se lengre bremselevetid enn førere av automatgir. I den andre enden av spekteret ser folk som kjører på bremsene eller bremser veldig hardt, ofte se livet sitt halvert når et enkelt skifte i kjørestilen kunne spare dem penger.

Gitt denne variasjonen, er den beste måten å håndtere puterens levetid på å få dem sjekket under rutinemessige oljeskift. Et sett med bremseklosser kan brukes til å måle slitasje, og en god butikk kan fortelle deg hvor mye friksjonsmateriale du har igjen på puten og hvor lenge de skal vare. Mange puter har hørbare indikatorer også. Et lite stykke metall, vanligvis en fjærklemme, festet til en av putene. Når dyna slites ned, gni klippene mot rotoren og skaper en skrikende lyd.

Uavhengig av hvor lenge typiske bremseklosser kan vare, må du alltid være oppmerksom på tegnene på at bremsene går dårlig - falmende kraft, tap av kraft når bremsene blir varme, eller når du trekker til den ene eller den andre siden under bremsing. Alle disse skiltene er en indikasjon på at bremseklossene går dårlig, og bremsene er avgjørende for en god bil.

For mer informasjon om bremseklosser og andre relaterte emner, følg lenkene på neste side.

Relaterte artikler

  • Topp 10 daglige bilteknologier som kom fra Racing
  • Kan du montere din egen bil?
  • Hvor lenge varer bilmotorer?
  • Hvor lenge varer sendinger?
  • Hvor lenge skal bilens luftkompressor vare?
  • Skal bildekk ha en salgsdato?
  • Hva er en oljelivsindikator?
  • Hva er nytt innen syntetisk oljeteknologi?
  • Kommer bilreparasjoner i fremtiden til å ødelegge deg økonomisk?

kilder

  • Baxter, Eric. Chrysler-sertifisert bremsetekniker - Nivå 3. juli 2010.
  • Chamberlain, Kenneth. Chrysler-sertifisert bremsetekniker - Nivå 4. Personlig intervju. Gjennomført 6. - 8. juli 2010.
  • Erjavec, Jack. "Automotive Brakes." Delmar læring. 2004. (juli 2010)



Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.

De mest interessante artiklene om hemmeligheter og oppdagelser. Mye nyttig informasjon om alt
Artikler om vitenskap, rom, teknologi, helse, miljø, kultur og historie. Forklare tusenvis av emner slik at du vet hvordan alt fungerer