لنت ترمز سوت کشی و حذف صداها

ترمز یکی از قطعات مصرفی در اتومبیل با درجه ایمنی Grade A یا فوق ایمنی است که این درجه ایمنی نشان از اهمیت فوق­العاده این قطعه به ظاهر ساده دارد. در ترمز­گیری­های شدید و در مواقع حساس که بحث ایمنی جان سرنشینان خودرو و خسارات مالی سنگین مطرح است، اهمیت لنت ترمز بیشتر مشخص می­شود. اما یکی از مواردی که رانندگان اتومبیل گاه­و­بیگاه با آن سروکار دارند، صدای ناشی از لنت براثر ترمز کردن است. این صدا گاه در مواقع خاصِ حرکتی و گاه به دلیل استفاده از نوعی ماده به­خصوص در لنت و یا اجزای سیستم ترمزی، تولید و باعث مراجعه مکرر دارندگان خودرو به نمایندگی شرکت­های خودروساز یا سایر تعمیرگاه­ها می­شود زیرا سبب ایجاد احساس عدم اعتماد راننده به سیستم ترمز می­گردد و این تصور را به­وجود می­آورد که عملکرد آن اشکال دارد. این مسئله مختص یک یا چند کشور نیست بلکه موضوع روز بسیاری از شرکت­های مهم خودروساز و قطعه­ساز در دنیاست و باعث تحمیل هزینه­های گزافی به آنها شده است. هم اکنون تحقیق در این زمینه باعث تعریف پروژه­هایی در سطوح بالای تحقیقاتی در دانشگاه­های معتبر با استفاده از دستگاه­های بسیار پیشرفته شده، اما نکته حائز اهمیت آن است که هر صدای ترمزی لزوماً به مفهوم وجود عیب نیست. در ادامه به تعریف انواع صداهای ترمز و ارائه راهکارهای پیشنهادی برای حذف آنها می پردازیم.

انواع صدای ترمز

صدای لنت ترمز با توجه به شدت و بلندی آن ولی به­طور کلی صدای ارتعاش آرام را ناله (Groan) و صدای ارتعاش سریع را جیغ (Squeal) می­نامند.

فاکتور طراحی لنت ترمز اتومبیل

در طراحی لنت موارد زیر باید در نظر گرفته شود:

شیار میانی لنت ترمز به عنوان نشانگر حد مجاز استفاده از لنت ترمز همچنین محلی برای خروج گاز و گرد و غبار ناشی از مصرف لنت است.

1- در شرایط متفاوت جوی می­بایست کارایی یکسانی داشته باشد. این کارایی مطلوب باید در محدوده متفاوت دمایی هنگام رانندگی نیز حفظ شود.

2- پدال­گیری خوب در تمام مواقع.

3- طول عمر بالا (به لحاظ صرفه اقتصادی)

4- قابلیت عملکرد در شرایط متفاوت، بدون ایجاد صدا.

5- لنت باید به نحو مطلوبی توانایی توقف خودرو را داشته باشد.

6- محدودیت­های ابعادی برای مونتاژ.

7- عدم استفاده از مواد آزبستی.

8- خروجی غبار کمتر (به ­منظور تمیز باقی ماندن چرخ)

میزان خروجی غبار لنت و تفاوت سطوح داخلی دو چرخ گاه استفاده از یک ماده نرمتر برای لنت به ­منظو جلوگیری از ایجاد صدا پیشنهاد می­شود که این موضوع به کاهش عمر لنت می­انجامد.

مواد مورد استفاده در لنت

در این قسمت با بخش­های اصلی ساختمان لنت ترمز آشنا می­شوید زیرا شاید در برخی موارد تغییر ساختار مواد مصرفی در لنت، یکی از راه­های حذف صدا باشد. موادی که در ترکیب لنت مورد استفاده قرار می­گیرند، عبارتند از: مواد اصطکاک­زا مثل گرافیت، پودر فلز مانند سرب، روی، برنج و آلومینیم، مقیدکننده­ها، پُر­کننده ها و عوامل بهبود­دهنده که در ادامه به تشریح هر ­یک می پردازیم.



1- پودر فلز به منظور افزایش مقاومت مواد در برابر دما و سایش به ترکیب اضافه می­شود.

2- مقیدکننده­ها (Binder): چسب­هایی هستند که مواد اصطکاکی را کنار هم نگه می­دارند. رزین Phenolic رایج­­ترین نوع آن است.

3- Filler ها همانند تراشه­های لاستیکی هستند که در مقادیر کم برای کاهش صدای لنت به ترکیب افزوده می­شوند.

تاثیر نوع لنت ترمز در ایجاد صدا

تنوع بسیار نوع لنت و ترکیبات موجود در آن، تاثیر قابل­توجهی بر صدای تولیدی لنت می­گذارد. در ذیل به بعضی از پارامترهای مربوط به آن اشاره می شود:

لنت­های نیمه فلزی: معمولاً باعث ایجاد صدا می­شوند که این مسئله به­دلیل سختی بیشتر آنها نسبت به لنت­های غیر­آزبستی است. ترکیبات فلزی این نوع لنت­ها، هنگام ترمز­گیری و سایش فلز به فلز باعث ایجاد صدای جیغ می­شود.

مقدار Fillerها و Binderها در ماده اصطکاکی لنت تفاوت چشمگیری در میزان صدای جیغ تولیدی از لنت­های جلو یا عقب ایجاد می­کند. در این حالت افزودن اجزایی نظیر گرافیت،کربن و ترکیبات بهبود­دهنده لاستیکی می­تواند باعث کاهش صدای لنت شود. اضافه کردن برنج می­تواند باعث رفع ارتعاشات و همچنین تمیز­کاری دیسک و یا کاسه چرخ شود.

شکل هندسی لنت نیز می­تواند بر میزان صدای تولیدی موثر باشد. لنتی با گوشه­های پخ­خورده می­تواند روی دیسک ترمز، بدون ایجاد ارتعاش بلغزد. همچنین لنت­های چاک­دار باعث تغییر فرکانس لنت­های مرتعش می­شوند.

بعضی لنت­ها پوششی ویژه دارند که به سطح دیسک منتقل می­شود. این پوشش­ها باعث ایجاد یک نوع فیلم روی دیسک می­شوند که ارتعاش و صدا را کاهش می­دهد.

صدای جیغ ترمز عقب اغلب به­دلیل انباشته شدن گرد لنت و … بین لنت­ها و کاسه چرخ تولید می­شود. برای حل این مشکل، گرد و غبار ناشی از لنت ترمز را از روی کفشک­ها و صفحه پشت­بند لنت و اجزای مربوطه پاک کنید.

اقدامات اولیه برای حذف صدای لنت ترمز

علت اولیه صدای ترمز ارتعاش است. در ترمزهای دیسکی ارتعاشات می­تواند بین لنت و دیسک، لنت و کلیپر یا کلیپر و اتصالات نصب شده بر روی آن وجود داشته باشد. در ترمزهایی که از سیستم کاسه چرخ استفاده می­کنند، ارتعاشات می­تواند بین کفشک و کاسه چرخ یا کفشک و صفحه پشت­بند آن ایجاد شود. همچنین ارتعاش در یک قسمت می­تواند باعث تحریک و ایجاد ارتعاش در قسمت دیگر شود؛ به­خصوص که قطعات پیوسته در حال سبکتر شدن هستند و به این ترتیب ارتعاش آسانتر صورت می­گیرد.

برای حذف صداهای اولیه، استفاده از صلبیت اجزای سیستم ترمزی در اولویت است که در طراحی سیستم های ترمزی، دمپینگ یا حذف­کننده ارتعاش اولیه توسط عوامل ذیل قابل اجراست:

1- هنگام ترمز به دقت گوش کنیم و ببینیم صدایی از لنت شنیده می­شود یا نه و در صورت لزوم چک کنیم لنت­ها در جای خود محکم هستند؛ به طوری که با دست جابه­جا نمی­شوند.

2- استفاده از عایق ها که Shim نیز نامیده می­شوند. در­حقیقت عایق­ها یک مجزا­کننده­اند که همانند بالشتک عمل می­کنند و برای جلوگیری از ارتعاشات مورد استفاده قرار می­گیرند. اگر لنت­ها در جای خود به­درستی نصب شده باشند ولی هنوز صدا تولید ­کنند، یکی از ارزانترین و موثرترین راه­ها برای از بین بردن صدای مذکور این است که لنت­ها را از جای خود در­آوریم و پشت آنها Shim نصب کنیم زیرا Shimها ارتعاشات بین لنت و کلیپر را کاهش می­دهند.

3- گیره­ها که با محکم کردن اتصالات و اجزا به یکدیگر باعث افزایش صلبیت سیستم ترمزی می­شوند باید امتحان گردند و مطمئن شویم به­درستی نصب شده­اند و در جای خود محکم هستند.

4- همه گیره­ها، پین­ها و فنرها که به­واسطه دمای بالای ترمز حالت فنری خود را از ­دست داده و شُل شده اند باید تعویض شوند.

5- تمیز کردن و روغنکاری متعلقات کلیپر به حذف ارتعاشات کمک می­کند. ارتعاشات می­تواند به­دلیل خرابی یا لق بودن قطعات و اجزای مربوطه باشد.

6- جایگزینی پین­ها و بوش­ها نیز می­تواند به عنوان یک راه­حل در نظر گرفته شود. br />
7- اگر کلیپر بسیار کهنه شده است و لَق­لَق می­زند، شاید تعویض آن تنها راه حل ممکن باشد.

8- یکی دیگر از علل صدای جیغ در ترمزهای عقب، تماس ضعیف بین کفشک و کاسه چرخ است که این مشکل با جایگزینی لنت­های ترمز عقب یا پرداخت مجدد سطح داخلی کاسه چرخ قابل­حل است.

9- گرفتن لَقی اجزای سیستم ترمز عقب که باعث ایجاد ارتعاش بین صفحه پشت­بند و لنت ترمز عقب و در­نهایت عامل ایجاد صداست، یکی دیگر از راه­های حذف صدای ترمز عقب به­شمار می­رود.

تاثیر دیفرانسیل جلو یا دیفرانسیل عقب بودن خودرو بر صدای ترمز

خودروهای دیفرانسیل جلو یا عقب به ­علت وجود تفاوت اساسی در سیستم های انتقال قدرتشان، بر عملکرد سیستم­های ترمزی خود تاثیر می­گذارند.

1- در طراحی، اجزای سیستم ترمزی در خودروهای دیفرانسیل جلو کوچکتر و دارای جرم کمتری هستند لذا دمپینگ موثری روی سطح نویز اولیه نخواهند داشت؛ در حالی­که اجزای سیستم ترمزی در خودروهای دیفرانسیل عقب به­دلیل داشتن اجزای سنگین­تر نظیر تعلیق، Spindle و فریم های بزرگ، نویز اولیه را جذب می­کنند. br />
2- در خودروهای دیفرانسیل جلو بخش عمده عمل ترمز­گیری توسط ترمزهای جلو و بخش کمتری از آن توسط ترمزهای عقب انجام می­شود؛ در حالی که این قضیه در خودروهای دیفرانسیل عقب حالت ضعیفتری دارد. به این دلیل دمای عملکرد در خودروهای دیفرانسیل جلو بسیار بالاتر است که نتیجه آن، افزایش درصد شیشه­ای شدن و همچنین افزایش صدای جیغ لنت در لنت­های ترمز جلوست.

ارتباط نوع صدای ترمز و نوع عیب

ترمزها بازه­های متفاوتی از صدا را هنگام ترمز­­گیری یا رها کردن ترمز تولید می­کنند. عملکرد مواد مصرفی در لنت­ها که به منظور اتلاف انرژی مورد استفاده قرار می­گیرند، با ایجاد نویز و حرارت همراه است. در نتیجه جیغ گاه­و­بیگاه ممکن است عادی باشد که علت آن سرما، گرما، رطوبت، برف، گِل، نمک و … است. به عبارت دیگر جیغ گاه­و­بیگاه همیشه به مفهوم وجود مشکل و یا کاهش اثر ترمز نیست. به یاد داشته باشید که بعضی صداها طبیعی­اند و رفع آنها به هیچ ترمیم و یا تعمیری نیاز ندارد، نظیر:

1- صدای جیغ: هنگامی که ترمزها سرد هستند و معمولاً در صبحگاه شنیده می­شود. این صدا طبیعی است و به هیچ سرویسی نیاز ندارد. به این پدیده Morning Sickness نیز می­گویند. گاهی اوقات صدای جیغ تولیدی نشانگر نیاز خودرو به لنت ترمز جدید است.

2- صدای جیغ بلند ممتد: وقتی خودرو در حال حرکت است و ترمز گرفته می­شود یا حتی زمانی که ترمز­گیری انجام نمی­پذیرد، شنیده می­شود. این صدا هنگامی که نشانه روی لنت ترمز با دیسک تماس پیدا می­کند، تولید می­شود و نشان می­دهد که لنت تمام شده است و باید تعویض شود.

همچنین هر سیستم ترمزی می­تواند در دفعات زیاد ترمز­گیری در ترافیک­های سنگین یا جاده های پر فراز ­و­ نشیب، نویز تولید کند. در چنین شرایطی، دمای دیسک و لنت بسیار بالا می­رود. در این دما جیغ ترمز به علت تغییرات متالورژیکی است که در سطح دیسک و یا لنت اتفاق می­افتد که علت آن نیز ایجاد یک سطح سخت با عمق کم روی سطح لنت و یا دیسک است.

3- صدای ناله در طول توقف: این صدا معمولاً به­دلیل لعابی یا شیشه­ای ­شدن سطح دیسک به­واسطه ترمز­های سنگین و متوالی تولید می­شود و برای رفع آن باید لنت­ها تعویض شوند و سطح دیسک دوباره پرداخت گردد.

4- صدای نویز: فقط یک­ بار هنگام ترمز­گیری از سیستم تعلیق جلو شنیده می­شود. این صدا نتیجه جابه­جایی و حرکت لنت­ها در جهت دوران دیسک است و اگر پدال ترمز محکم فشرده شود، احتمال تولید صدا کمتر می­شود. برای رفع این عیب باید از نصب صحیح لنت­ها، گیره­ها و Shimها مطمئن شویم.

5- نویز چند­گانه: فقط یک بار بعد از روشن کردن موتور شنیده می­شود. این صدا مربوط به سیستم خودآزمای ترمز ABS است و به هیچ­گونه سرویس و تعمیری نیاز ندارد. سیستم ترمز ABS دارای یک بخش خودآزماست که در بعضی مدل­ها پس از روشن شدن خودرو و با اولین ترمز­گیری و در برخی دیگر بعد از آن­که سرعت خودرو برای اولین بار به حد معینی رسید، عمل می­کند.

نکات اجرایی در تعویض لنت ترمز

هنگام تعویض لنت ترمز، دیسک ترمز را با آب و صابون تمیز کنید تا حالت مغنطیسی سطح دیسک برطرف شود زیرا این کار باعث جدا شدن همه ذرات از سطح دیسک می­شود؛ در غیر این صورت ذرات مذکور بین دیسک و لنت­ها باقی می­مانند و شاهد پدیده لرزش و ایجاد صدا خواهیم بود.

نکته قابل توجه این است که پس از تعویض لنت­ها نیاز به گذشت زمان است تا سطح دیسک دوباره به میزان مناسب صاف شده و تماس کامل بین دیسک و لنت ایجاد شود زیرا در بسیاری موارد، هنگام استفاده از لنت ترمز جدید صدای جیغ آن را هنگام ترمز­گیری می­شنویم.

نکاتی برای بهبود ترمزگیری افزایش عمر لنت ترمز

1. گردش هوا به صورت کامل حول مجموعه دیسک و کلیپر باعث خنک شدن لنت و در نتیجه افزایش عمر آن می­شود. در سال 1991 کارخانه شورلت امریکا تعداد زیادی شکایت دریافت کرد که همگی حاکی از کم بودن عمر لنت بود. راه­حل پیشنهادی کارشناسان شرکت GM آن بود که باد­شکن­های خودرو را از دو سمت قسمت جلویی آن برداشتند. این کار باعث وزش بهتر باد و خنک شدن لنت­ها و در نتیجه افزایش عمر آن شد.

2. در بسیاری از موارد ناکارایی ترمز به­دلیل عوض نشدن روغن ترمز است. به­طور مثال روغنی با دمای جوش 400 درجه سانتیگراد ، پس از یک سال استفاده، دمای جوش آن به 300 درجه سانتیگراد می­رسد که نتیجه آن، تبخیر در مانورها و ترمزگیری­های شدید و کارایی نامناسب سیستم ترمز است. همچنین تبخیر روغن ترمز به ایجاد حالت قفلی خفیف به­واسطه نیروی پسماند ناشی از فشار بخار روغن می­انجامد که همانند این است که راننده پدال را فشار دهد و نگه دارد. این موضوع باعث استهلاک زود­­هنگام لنت می­شود.

3. در بسیاری از موارد کلیپر از منظر بیرونی هیچ مشکلی ندارد و کاملاً خک است اما داخل آن مملو از لجن و رسوب است که این مسئله باعث ایجاد نیروی پسماند ناشی از رسوبات پشت پیستون کلیپر و استهلاک سریع لنت می­شود. برای حل این مشکل می بایست کلیپر باز و تمیز و به­طور کامل سرویس شود.

4. هرگز لنت­ها­ی آزبستی یا غیر­آزبستی را جایگزین لنت­های نیمه­فلزی نکنید؛ مگر این­که تامین­کننده قطعات اجازه این تعویض را بدهد. لنت­های آزبستی یا غیر­آزبستی ساکت­تر از لنت­های نیمه­فلزی هستند ولی همانند لنت­های نیمه­فلزی تحمل گرما را ندارند. بنابراین در صورت جایگزینی غیر­مجاز لنت­های آزبستی یا غیر­آزبستی به جای لنت­های نیمه­ فلزی، به دلیل حرارت بالا شاهد کاهش عمر لنت و از بین رفتن سریع آن خواهیم بود.