Jak dlouho vydrží brzdové destičky?


Dvě podložky v horní části fotografie jsou silné asi 2 milimetry a jsou velmi opotřebované. Spodní podložka, čerstvě z krabice, je silná 12 milimetrů. Zasklení na starých podložkách (typický problém) snížilo jejich třecí kapacitu. Podívejte se na další obrázky brzd. Autor fotografie Eric Baxter

Životnost dané sady brzdových destiček je závislá na velmi široké sadě proměnných, od osobního stylu jízdy až po neosobní fyzikální zákony. Mechanici a výrobci mají volně dohodnutý rozsah ujetých kilometrů od přibližně 30 000 do 70 000 mil (48 280 až 112 654 kilometrů), ale příběhy o destičkách trvajících pouhých 100 mil (160,9 kilometrů) až neuvěřitelných 100 000 mil (160 934 kilometrů).

Tato dalekosáhlá čísla jsou pochopitelná. Destičky se dodávají v řadě typů a složení – od kompozitních přes kovové až po keramické – a jsou připojeny k ještě více matoucímu souboru brzdových systémů a rotorů, které všechny ovlivňují životnost destiček. Ke směsi se přidává teplo, tlak a tření v množstvích, která by většinu řidičů ohromila. Brzdy, zejména destičky, jsou skutečně jedny z nejpracovitějších součástí vašeho vozu.

Pro účely tohoto článku se budeme zabývat výhradně brzdovými destičkami, což znamená destičky používané v třmenových brzdách spíše než bubnové brzdy. Destičky používané v bubnových brzdách se označují jako "boty". Slouží stejnému účelu a často jsou vyrobeny ze stejného nebo podobného materiálu, ale fungují trochu jiným způsobem.

Začněme řešit otázku životnosti tím, že se podíváme na to, z čeho jsou vyrobeny brzdové destičky nebo jejich třecí materiál. Podložky se obecně dodávají ve čtyřech typech:organické, semimetalické, kovové a syntetické. Každý z těchto typů má své vlastní vlastnosti, které je třeba zvážit s ohledem na životnost brzdových destiček:

  • Organické: Vyrobeno z nekovových vláken spojených do kompozitního materiálu. Materiál je poté ošetřen modifikátory tření včetně grafitu, práškových kovů a dokonce i skořápek ořechů. Plniva se přidávají za účelem snížení hluku a ovlivnění přenosu tepla, mimo jiné.
  • Polokovové: Tato podložka je směsí organického materiálu a kovů – od oceli a železa po měď – lisovaných a spojených tak, aby vytvořily podložku. Tyto podložky jsou tvrdší a odolnější vůči teplu.
  • Kovové: Tento materiál, vytvořený z různých a směsí tlakově spojených kovů, byl kdysi široce používán v závodech. Díky pokroku ve složení organických a semimetalických podložek jsou kovové podložky téměř zastaralé.
  • Syntetické: To je to, co se často nazývá keramické podložky. Tyto podložky jsou vyrobeny z kompozitu neorganického a nekovového materiálu, obvykle skleněných vláken a aramidových vláken. Tyto podložky váží asi polovinu hmotnosti průměrné podložky, jsou pevnější, mají lepší brzdnou schopnost za studena i za tepla a vydrží mnohem déle než průměrná podložka. Také stojí asi dvakrát tolik.

U výše uvedených materiálů destiček se nejlepší brzdná síla nachází v organických destičkách. Ale stejná brzdná síla znamená, že během zastavení se opotřebuje více materiálu podložky. Z tohoto důvodu organické podložky vydrží v průměru nejméně času. Semimetalické destičky, destičky, které jsou nyní na většině automobilů, jsou tvrdší a vydrží déle, ale nezastaví se tak účinně jako organické destičky. Totéž platí pro keramické destičky, i když tyto destičky často vydrží déle, pokud je řidič ochoten zaplatit cenu a mají o něco delší brzdnou dráhu.

A protože podložky jsou o zastavení, je čas podívat se na hmotnost. Realita hmoty nebo konkrétně zastavení dané hmoty – jako je auto – nás přivádí k fyzice za opotřebením destiček.

>Fyzika brzdových destiček


Tato fotografie ukazuje typickou sestavu kotoučové brzdy s rotorem, destičkami a třmenem. Tato sestava byla vyměněna poté, co třmen zamrzl a destičky se opotřebovaly téměř na žádnou tloušťku. Teplo zdeformovalo rotor a bránilo účinnému fungování brzd. Autor fotografie Eric Baxter

Ve své nejzákladnější podobě brzdový systém přeměňuje kinetickou energii automobilu na tepelnou energii prostřednictvím třecích zařízení – jmenovitě destiček. Kolik kinetické energie působí v autě, je určeno jeho hmotností (používám to zaměnitelně s hmotnostním míněním, že ty dva nejsou úplně stejné), jeho rychlostí a tím, jak moc se rychlost mění. Z fyzikálního hlediska se kinetická energie vypočítá vynásobením hmotnosti auta krát druhou mocninou jeho rychlosti. Součin se pak vydělí 29,9 a výsledkem je množství kinetické energie ve stop-librách.

Praktičtější aplikace je tato:Dvě auta jedou rychlostí 30 mil za hodinu (48,3 kilometrů za hodinu). Jeden váží 2000 liber (907,2 kilogramů), druhý 4000 liber (1814 kilogramů). Lehčí vůz generuje 60 200 stop-liber (81 620 newtonmetrů) kinetické energie, těžší vůz generuje kinetickou energii 120 400 stop-liber (163 240 newtonmetrů).

Naše teoretické auto jede a generuje točivý moment a v podstatě se nic neděje, dokud řidič nešlápne na brzdu. Pak se stane celá řada věcí. Brzdy musí překonat dynamickou setrvačnost (vozidlo v pohybu) a uplatňovat statickou setrvačnost (přimět vůz zastavit). Dělá to tak, že mění kinetickou energii na tepelnou energii nebo teplo - a generuje hodně. Destičky na menším voze jedoucím rychlostí 60 mil za hodinu (96,6 kilometrů za hodinu) dosáhnou během nouzového zastavení asi 450 stupňů Fahrenheita (232,2 stupňů Celsia). To samozřejmě může ovlivnit životnost podložky. Nebo, jednodušeji řečeno, pokaždé, když řidič zastaví nebo jede na brzdu, destičky se opotřebují, zahřejí a jen trochu zemřou.

Poslední část této dlouhé rovnice o životnosti destiček nemá nic společného s destičkami přímo. Pamatujte, že destičky musí tlačit na rotor, aby zpomalily auto. Toho je dosaženo pomocí sady třmenů a destičky jsou přitlačovány k rotoru.

Rotor může vypadat jako jednoduchý kus kovu, ale je navržen velmi specificky pro práci s třmeny a destičkami. Hmota rotoru, stejně jako vestavěná tepelná žebra, pomáhají odvádět část tepelné energie vyvinuté při brzdění a prodlužují životnost destiček. Povrch má také specifickou úpravu, která je dostatečně hladká, aby prodloužila životnost destičky, ale zároveň dostatečně drsná, aby umožnila účinné brzdění.

Podobně musí třmeny fungovat, aby správně nasadily píst a přitlačily podložky, když je to potřeba, a uvolnily, když to není potřeba. Zaseknutý nebo trčící třmen může znamenat, že podložka je v neustálém nebo příliš častém kontaktu s rotorem pod tlakem. To zvyšuje tepelnou energii a předčasné opotřebení vložky.

Proměnné v životnosti brzdových destiček jsou tak široké, že nastavení konkrétní životnosti je téměř nemožné - ačkoli 30 000 až 50 000 mil (48 280 až 80 467 kilometrů) u polokovových destiček je dobrý odhad. Dokonce i typ převodovky, kterou auto má, může ovlivnit životnost destiček. Řidiči s manuální převodovkou, kteří vědí, jak řídit rychlost, uvidí delší životnost brzd než řidiči s automatickou převodovkou. Na druhém konci spektra lidé, kteří jezdí na brzdách nebo brzdí velmi tvrdě, často vidí, že jejich životnost destiček se zkrátí na polovinu, když jim jednoduchá změna stylu jízdy může ušetřit peníze.

Vzhledem k této rozmanitosti je nejlepší způsob, jak zvládnout životnost destiček, nechat je zkontrolovat při rutinních výměnách oleje. K měření opotřebení lze použít sadu měřidel brzdových destiček a v dobrém obchodě vám poradí, kolik třecího materiálu vám na destičce zbylo a jak dlouho by měla vydržet. Mnoho podložek má také zvukové indikátory. Malý kousek kovu, obvykle pružinová spona, připevněný k jedné z podložek. Když se podložka opotřebuje, klipy se otírají o rotor a vydávají pískavý zvuk.

Bez ohledu na to, jak dlouho vydrží typické brzdové destičky, vždy věnujte pozornost známkám špatného brzdění – slábnoucí výkon, ztráta výkonu, když se brzdy zahřejí, nebo tahání na jednu či druhou stranu během brzdění. Všechny tyto příznaky naznačují, že se brzdové destičky pokazily a brzdy jsou pro dobrý chod vozu zásadní.

Další informace o brzdových destičkách a dalších souvisejících tématech získáte pomocí odkazů na další stránce.

>Spousta dalších informací

Související články HowStuffWorks

  • 10 nejlepších technologií každodenních automobilů, které pocházejí ze závodění
  • Umíte si sestavit vlastní auto?
  • Jak dlouho vydrží automobilové motory?
  • Jak dlouho trvá přenos?
  • Jak dlouho by měl vydržet vzduchový kompresor auta?
  • Měly by pneumatiky pro auta mít datum prodeje?
  • Co je ukazatel životnosti oleje?
  • Co je nového v technologii syntetických olejů?
  • Opravy auta vás v budoucnu finančně ochromí?

>Zdroje

  • Baxter, Eric. Certifikovaný brzdový technik Chrysler – úroveň 3. červenec 2010.
  • Chamberlain, Kenneth. Certifikovaný brzdový technik Chrysler -- úroveň 4. Osobní pohovor. Provedeno ve dnech 6. - 8. července 2010.
  • Erjavec, Jacku. "Automobilové brzdy." Delmarova učení. 2004. (červenec 2010)