مواد مصرفی در لنت ترمز بخشی از سامانهٔ ترمز دیسکی است که در خودروها و برخی صنایع دیگر کاربرد فراوان دارند. مواد مصرفی در لنت ترمز از صفحههای فولادی در پشت و مواد اصطکاکی متصلشده به سطح صفحهٔ فلزی، که در مقابل دیسک چرخندهٔ ترمز قرار میگیرد، تشکیل شدهاند.
عملکرد
مواد مصرفی در لنت ترمز، انرژی جنبشی حاصل از حرکت وسیلهٔ نقلیه را بهواسطهٔ اصطکاک به انرژی گرمایی تبدیل میکند. در سیستم ترمز دیسکی، در هر چرخ دو عدد لنت ترمز تعبیه میشود که هردو رو به دیسکهای ترمز قرار میگیرند.
محتویات یک لنت ترمز
به صورت کلی ، تمام کمپانی ها ی خودرو سازی از یک نوع مواد مشابه در ساخت لنت های خود استفاده می کنند .مهمترین خصوصیاتی که در زمان انتخاب موارد برای ساخت لنتهای ترمز مد نظر قرار میگیرند، نگاه کوتاهی به شرح زیر می اندازیم:
اصولا لنت ها از الیاف ، پرکننده ها ،اصلاح کننده های اصطکاک و رزین های اتصال دهنده ساخته می شوند. مواد بکار رفته و مقدار استفاده از آنها در هر بخش ،تبدیل به اسرار شرکت ها و فاکتورهای برتری آنها نسبت به یکدیگر گشته است .
الیاف جزیی از لنت است که استقامت ( Strength ) را برای لنت بوجود می آورد . برای مثال در لنت های نیمه متالیک، بندیکس از آهن اسفنجی ( Sponge Iron ) که توسط خود بندیکس اختراع شده به عنوان الیاف استفاده می شود .
مؤلفهٔ دیگر که برای انتخاب مادهٔ تشکیلدهندهٔ لنت مورد نظر است، میزان تراکمپذیری آن می باشد؛ اگر این مواد بیشتر از اندازه تراکمپذیر باشند، مسافت توقف خودرو بیش از اندازه زیاد می شود.مواد سازندهٔ لنتهای ترمز همچنین باید منفذدار و نفوذ ناپذیر نیز باشند تا آب نتواند بر روی ضریب اصطکاک آنها تأثیر بگذارد.
پس از جنگ جهانی اول و با افزایش سرعت حرکت خودروها، پنبه نسوز یا آزبست بهعنوان مادهای معمول در ساخت لنت ترمز مورد استفاده قرار گرفت؛ چرا که تحقیقات نشان میداد که خواص این ماده، امکان دفع حرارت (که میتوانست به ۲۶۰ درجه سلسیوس (۵۰۰ درجه فارنهایت) نیز برسد) را همزمان با ارائهٔ اصطکاک لازم جهت توقف یک وسیلهٔ نقلیه را فراهم کند.
اما با آشکار شدن تدریجی خطراتی که پنبه نسوز متوجه سلامتی انسان میکند، لازم بود که مادهای دیگری را برای ساخت لنتهای ترمز پیدا کنند. در کشورهای جهان اول، مواد ارگانیک غیرآزبستی (NAO) بهطور گستردهای جایگزین پنبهٔ نسوز در ساخت لنتهای ترمز شدند.
امروزه مواد مصرفی در ساخت لنت ترمز در یکی از چهار ردهٔ اصلی زیر طبقهبندی میشوند:
- مواد غیرفلزی – این مواد ترکیبی از مواد مصنوعی پیچیده شده در کامپوزیت، و معمولا در قالب آرامید، سلولز، پلیاکریلونیتریل و شیشهٔ نفوذپذیر ساخته میشوند. این مواد به دیسک آسیب کمی میرسانند، ولی مقدار زیادی گرده تولید میکنند و در نتیجه از عمر کوتاهی دارند.
- مواد نیمهفلزی – مواد مصنوعی ترکیبشده با مقدار متفاوتی از برادههای فلزات. این مواد نسبت به بنتهای غیرفلزی از مقاومت بیشتر، سختی بیشتر در برابر ناپدید شدن ترمز و عمر بیشتر برخوردار هستند؛ اما صدمهٔ بیشتر به کاسهٔ ترمز یا دیسک وارد میکند و در نتیجه دیسکها/کاسههای ترمز زودتراز موعد، نیاز به تعویض پیدا میکنند. علاوه بر این، مواد برای ایجاد گشتاور ترمز، نسبت به لنتهای غیرفلزی نیاز به نیروی تحریککنندهٔ بیشتری می باشند.
- مواد کاملاً فلزی – این لنتها فقط در خودروهای مسابقهای کاربرد دارندو از فولاد منفذدار بدون هیچگونه مواد افزودنی مصنوعی دیگر ساخته شده اند. این نوع لنتها از عمر بسیار بالایی برخوردار هستند، اما در کنار این که نیروی فراوانی را برای کاهش سرعت خودرو طلب میکنند، باعث خوردگی سریعتر دیسکهای ترمزمیشوند. علاوه بر این، صدای تولیدی این نوع لنتها نیز بسیار زیاد است.
- مواد سرامیکی – این مواد که از خاک رس و چینی ترکیبشده ،با برادهها و رشتههای مس ساخته میشوند، دارای میزان متعادلی از دوام لنتهای فلزی و چسبندگی و مقاومت لنتهای ساختهشده از مواد مصنوعی در برابر محو شدن هستند. با این حال، کاستی اصلی این نوع لنتها این است که برخلاف سه نوع دیگر و با وجود استفاده از فلز مس (که دارای رسانایی گرمایی بالایی است)، لنتهای سرامیکی عموماً در پراکندهکردن گرما خوب عمل نمیکنند و این موضوع در نهایت میتواند موجب تاببرداشتن لنتهای یا سایر قطعات سامانهٔ ترمز شود.با این حال، به این دلیل که مواد سرامیکی باعث کاهش صدای ترمز و رساندن آن به حدی کمتر از توانایی شنوایی انسان میشوند، بهطور استثنائی بیصدا محسوب میشوند.
ساختار
مواد مصرفی درلنت،رزین فنول فرمالدهید غالباً بهعنوان پیونده استفاده میشود. گرافیت میتواند علاوه بر مادهٔ پیونده، نقش مادهٔ اصطکاکی را نیز ایفا کند.مادهٔ دیگری که معمولاً بهعنوان مادهٔ اصطکاکی استفاده میشود، زیرکونیم سیلیکات است.یک تولیدکنند لنت ایتالیایی تحقیقاتی را انجام داده که طبق آن میتوان از سیمان بهعنوان یک ماده پیونده ارزان و با مصرف انرژی کمتر استفاده کرد.در جدول زیر نمایانگر خلاصهای از مواد تشکیلدهندهٔ یک لنت ترمز معمولی است:
| ماده | ٪ بر پایه وزن |
| گل سفید (گچ فرنگی) | ۳۱٫۶ |
| پودر برنز | ۱۵ |
| گرافیت | ۱۰ |
| ورمیکولیت | ۱۶ |
| رزین فنولی | ۱۶ |
| الیاف فولاد | ۶ |
| ذرات لاستیکی | ۵ |
| «گردهٔ اصطکاک» | ۵ |
| خاک | ۳ |
| الیاف آرامید | ۲ |
مؤلفههای زیستمحیطی مختلفی بر انتخاب مواد مصرفی استفاده در ساخت لنتهای ترمز حاکم هستند. برای مثال، لایحهٔ SSB 6557 که در سال ۲۰۱۰ در ایالت واشینگتن ایالات متحده به تصویب رسید، میزان مجاز استفاده از مس در مواد اصطکاکی را محدود میکند تا رفتهرفته به میزان ناچیزی از کاربرد این ماده منجر شود. زیرا سطوح زیاد استفاده از مس، تأثیرات منفی و زیانباری بر حیات آبزیان دارد. ترکیبات مختلفی از مواد برای جایگزینی مس در لنتهای ترمز توسعه یافتهاند، اما هنوز جایگزین مستقیمی برای آن موجود نیست.
نگهداری و رفع اشکال مواد مصرفی لنت
لنتهای ترمز باید هر ۸٬۰۰۰ کیلومتر (۵٬۰۰۰ مایل) از لحاظ خوردگی بیش از اندازه یا نامسطح بودن ،مورد بررسی قرار گیرند.گرچه خوردگی لنتهای ترمز در وسایل نقلیه، برای هر خودرو متفاوت است، اما توصیه شدهاست که با پیمایش هر ۸۰٬۰۰۰ کیلومتر (۵۰٬۰۰۰ مایل)، لنتهای ترمز تعویض گردند.
عملکرد بد لنتهای ترمز میتواند تأثیرات زیادی در عملکرد کلی وسیلهٔ نقلیه داشتهباشد که در جدول زیر به آن اشاره می کنیم :
| مشکل | دلیل محتمل |
|---|---|
| ترمزگیری نیازمند وارد کردن میزانی غیرطبیعی از نیرو بر روی پدال ترمز است | لنتهای ترمز خوردهشده، روغن ترمز آلوده، کالیپرهای ترمز معیوب، سیلندر اصلی معیوب، از دست رفتن خلأ، پایینبودن سطح روغن ترمز |
| در زمان ترمزگیری، خودرو به یک سمت منحرف میشود | کالیپر ترمز معیوب، محدودیت در سامانهٔ هیدرولیک، آستر روی لنت ترمز که به روغن ترمز آلوده شدهاست، لنتهای ترمز بهطور یکدست تعویض نشدهاند، لنتهای ترمز بهخوبی جا زده نشدهاند |
| عملکرد ضعیف ترمز | آب، روغن یا روغن ترمز به آستر لنتها نفوذ کردهاست، دمای بیش از حد آستر روی لنتها، لنتهای ترمز خوردهشده، سیلندر اصلی معیوب، نشتی روغن ترمز، وجود هوا در روغن ترمز، عدم تنظیم درست کفشکهای ترمز، روغن ترمز در حال جوشیدن است |
| ترمزگیری حساس | آستر اشتباه لنتهای ترمز؛ چربشدن آستر لنتها، سوپاپهای تناسب معیوب، تنظیم اشتباه میلهفشار سیلندر اصلی |
| ترمزگیری پرسروصدا (صدای سایدهشدن یا جیغکشیدن در زمان ترمزگیری) | لنتهای ترمز بهشدت خوردهشده، نصب نادرست لنت(های) ترمز، درزگیر معیوب یا ناموجود لنت ترمز، صدای مشخصکنندهٔ زمان تعویض لنت |
| لرزش در زمان ترمزگیری | دیسک یا لنت آلوده، تاببرداشتن دیسک ترمز، کاسه ترمز خارج شده از حالت دایرهای، فعالشدن سامانهٔ ترمز ضدقفل (ABS) |
نظر بدهید