Kako rotori pomažu u smanjenju buke i vibracija
Znanost o iskrivljenim rotorima i brzemu
Kad rotori postane krivo, oni završe s ovim neravnomjernim mrljama od toplinskog stresa ili samo običan stari mehanički pritisak. To je zabrljao kako kočnice zapravo dodirnuti površinu rotora. Ono što se događa sljedeće je prilično zanimljivo - te nekonzistentne kontaktne točke stvaraju sve vrste promjena pritiska naprijed i natrag. Ove fluktuacije dovode do visokončastih vibracija koje čujemo kao taj dosadan vrištanje kočnice, obično negdje oko 1 do 16 kHz koji se događa da je točno gdje su naša uši najosjetljivije. Čak i nešto tako malo kao 0.15 mm razlika u debljini preko površine rotora može stvarno povećati razine vibracija za oko 60% kada netko pritisne kočnice. To ne samo da stvara više buke, nego i daje vozačima tu neugodnu povratnu informaciju kroz njihove pedale za kočnice.
Ulozi i utjecaj na trenje i zvuk
Male žlijezde i tvrde točke na površini rotora ometaju prijenos materijala koji je potreban za pravilno kočenje. Nejednak prijenos sloja dovodi do onoga što mehaničari nazivaju trenje. To se događa kada se kočnice uhvate za površinu rotora i odjednom puštaju, stvarajući one uznemirujuće vibracije koje čujemo dok se zaustavljamo. Neke zanimljive stvari se događaju i na razini metala. Migracija ugljika je jedan od problema koji mijenjaju interakciju materijala. Ovi metalurški pomak zapravo mogu povećati razinu trenja za oko 40% u usporedbi s rotorima koji su pravilno završeni. A veće trenje znači više buke, što nitko ne želi tijekom svakodnevnog putovanja.
Toplotni stres: glavni uzrok poremećaja rotora
Kada se kočnice stalno pregrevaju, one se nejednako šire i skupljaju. To stvara područja kompresijskog napona koja mogu trajno iskriviti oblik rotora tijekom vremena. Problem se pogoršava kada temperature površine dostignu iznad 650 stupnjeva Celzijusa dok središnji dio ostane oko 200 stupnjeva. Razlika u temperaturi uzrokuje dijelove diska se skupljaju u različitim brzinama, što okrene cijelu stvar izvan poravnanja. Gradski vozači suočavaju se s tim problemom mnogo češće nego na autocesti, jer zaustavljanje i vožnja stvaraju oko 50 do 70 dodatnih ciklusa grijanja po vožnji u usporedbi s vožnjom stalnom brzinom. Zato danas vidimo više performansi automobila opremljenih ventiliranim rotorima s zakrivljenim unutarnjim lopatima. Ovi modeli pomažu brže pomicanju zraka kroz sistem kočiona, čime se stvari održavaju hladnijim tijekom intenzivnih kočenja.
Trenutni trendovi u urbanom vožnji i povećana buka kočenja vezana uz rotore
U slučaju zaustavljanja i vožnje, pojačava se pritisak rotora, a svako usporavanje od 50 km/h stvara oko 95% više topline nego u slučaju ekvivalentnog kočenja na autocesti. Kao rezultat toga, urbani rotori suočavaju se s povišenim toplinskim opterećenjima i većim rizikom od vibracija:
Uloga | Povećanje toplinske opterećenja | Vibracija vjerojatnost |
---|---|---|
Smernica za kočenje | 75% | Visoko |
Broj vozila koje se koriste za zajedničko vožnju | 110% | Vrlo visoko |
U slučaju električnih vozila, prijelaz od regeneracije na trenje | N/A | Umjereno-visok |
U slučaju da se u gradskom okruženju ne radi o opterećenju, u slučaju da se ne radi o opterećenju, to se može smatrati opterećenjem.
Mjerenje vibracija: Studija slučaja nejednakog učinka rotora
Većina tehničara koristi laserske mikrometre za provjeru promjena debljine (TV) i okreće se na indikatore za mjerenje bočnog ispuštanja tijekom provjere kočiona. Iskustvo na terenu pokazuje da u komercijalnim parkovima koji imaju varijacije debljine rotora ispod 0,05 mm, na vozilo se javlja 71 manje pritužbi zbog vibracija nego u parkovima koji dopuštaju varijacije iznad 0,1 mm. Nova generacija opreme za skeniranje zapravo može mapirati površine rotora s nevjerojatnom rezolucijom do 0,001 mm. Ovi napredni alati otkrivaju suptilne harmonske distorzije koje obična oči jednostavno ne mogu otkriti, što objašnjava zašto postoji tako jasna veza između površinskih nesavršenosti i one uznemirujuće visoke buke na koju se vozači često žale.
Česti problemi rotora koji uzrokuju vibracije kočionica
Izkrivljeni rotori: mehanička stvarnost ili nepoznati fenomen?
Ljudi imaju tendenciju da bacaju oko izraza "izkrivljeni rotori" kada opisuju probleme sa kolama, ali pravo strukturno iskrivljanje se ne događa baš često. Da bi se to dogodilo, kočnice bi trebale dostići temperature iznad 700 stupnjeva Celzijusa, što većina automobila jednostavno ne doživljava redovito. Ono što mnogi vozači zapravo doživljavaju izgleda kao deformacija, ali zapravo je samo neujednačen prijenos materijala za kočnice. Ovi tvrdi naslovi stvaraju male udubljenja na površini rotora koja uzrokuju one uznemirujuće vibracije kroz pedalu kočnice. Prema istraživanju objavljenom u Vehicle Dynamics Quarterly prošle godine, ovakvi naslovi se pojavljuju oko četiri puta češće od prave deformacije rotora. Kad ljudi primjete da im se volan trese ili osjećaju puls u pedali kočnice dok se zaustavljaju na autocesti, obično su te nepravilnosti na površini uzrok problema, a ne stvarno iskrivljanje diska kao što mnogi pretpostavljaju.
U slučaju da se radi o motoru koji je u stanju da se pokrene, mora se koristiti i motor.
Rotori preko 50.000 milja obično razvijaju varijacije debljine zbog ponavljajućeg toplinskog ciklusa i umora materijala. Istraživanja pokazuju da 70% rotora sa velikim kilometrom ima varijacije veće od 0,003 inča, što može izazvati harmoniku pri kočenju. U to doprinose sljedeći čimbenici:
- Promjene kristalne strukture u livenom željezu zbog toplinskog ciklusa
- Lokalno tvrđenje zbog nejednakih hladnji
- U slučaju da se ne primjenjuje, ne smije se upotrebljavati.
- Razlika u širenju između zona trenja
Redovito mjerenje debljine pomaže u sprečavanju vibracija, posebno u vozilima koja se koriste za dugotrajno kočenje na autocesti.
Da li mehaničari previše dijagnostikuju iskrivljene rotore?
U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EU) br. 528/2012 Europska komisija je odlučila o izmjeni Uredbe (EU) br. 528/2012 Europskog parlamenta i Vijeća. Previše dijagnoze često proizlazi iz:
- Pogrešno zamijenio privremeni transfer podloge s trajnom oštećenjem
- Neadekvatna priprema površine tijekom promjene podloge
- Ignoriranje korodiranih klizača koji ograničavaju kretanje
- U slučaju da se ne provede mjerenje izvodnosti i debljine prije zamjene
Za ispravnu procjenu potrebno je odčitak mikrometra u više točaka i čišćenje rastvaračem kako bi se uklonili naslovi prije nego se utvrdi je li ponovno obnavljanje površine ili zamjena zaista potrebna.
Dijagnoza problema rotora kroz inspekciju i mjerenje
Točna dijagnoza razdvaja prolazne buke od mehaničkih kvarova. Počnite vizualnom inspekcijom, a zatim potvrdite nalaze preciznim alatima.
Vidno pregledanje: Otkrivanje žlijezda, pukotina i vrućih točaka
Rotore temeljito očistite čistim sredstvom za čistilac za kočnice kako biste otkrili skrivene nedostatke. Glavni pokazatelji uključuju:
- Jama : Broj koji je dublji od 0,05 inča smanjuje kontakt s podložjem, povećavajući rizik od vibracija
- Crte : Radijalne pukotine u blizini ventilacijskih ventilacija signaliziraju toplinski umor, prisutni u 38% rotora s velikim kilometrom
- Vruće točke : Plavo obojene, tvrde površine stvaraju neprostojne površine trenja
- Zagađenje nepravilno polirano mjesto označava prijenos materijala.
Dokumentiranje nalaza digitalno za buduće usporedbe i praćenje.
Koristi se mikrometri i mjerili za otkrivanje nepravilnosti rotora
Kvantitativno testiranje sprečava pogrešne dijagnoze. Koristite sljedeće standarde:
Mjerenje | Alat | Granica Tolerancije | Utjecaj na performanse |
---|---|---|---|
Različite debljine | Sljedeći članak | - 0,0005 inča. | Vibracije pedala |
Slijedeći izvod | Uređaj za odabir | - 0,003 inča. | Svaka vrsta vozila |
U slučaju da je to moguće, potrebno je izvesti najmanje osam mjera debljine oko rotora kako bi se utvrdili obrasci oštećenja. Za izlaz, postavite pokazatelj brojača na čvor kako biste izbjegli smetnje od ostataka. Prema istraživanjima u području dijagnostike, precizno mjerenje na najčešćim nosnim točkama smanjuje nepotrebnu zamjenu rotora za 72% u usporedbi s samo vizualnim pregledom.
U skladu s člankom 3. stavkom 2.
Obnovljanje površine ili zamjena: ekonomična strategija za rotore
Ako se rotori ponovno obnavljaju umjesto da se zamjenjuju, može se uštedjeti od 40 do 60 posto troškova, a pritom se održava dobar kontakt između kočijskih pločica i rotora. Ali ima i zamka. Rotor mora ostati iznad minimalne debljine koju je navodio proizvođač, a koja je obično označena na samom rotoru. Ako prođemo ovu oznaku tijekom obrade, stvari postaju opasne jer rotor više neće pravilno razbajati toplinu i njegova struktura postaje slabija. To znači veće šanse za deformaciju. Većina iskusnih mehaničara će reći kupcima da jednostavno zamijene rotor ako izgleda kao da će doći do minimalne debljine prije nego što sljedeći set kočijskih pločica treba promijeniti.
U slučaju da se ne primjenjuje, mora se upotrebljavati sljedeći sustav:
Kontroliranje buke počinje osiguravanjem da sve radi zajedno kako treba. Polumetalne kočnice traju duže, ali stvaraju one uznemirujuće vibracije kada se zaustavljaju na normalnim rotorima, posebno kad je hladno vani. Keramičke podloge su drugačije. Testovi NHTSA pokazuju da smanjuju zvuk vrištanja za oko 70%, i da rade prilično dosljedno bez obzira na vruće ili hladne vremenske uvjete. koeficijent trenja se kreće između 0,38 i 0,42 što je zapravo prilično dobro. Ali tu je i zamka. Keramičke podloge trebaju rotore koji mogu nositi veće temperature bez deformacije. Dakle, pri sastavljanju kočionog sustava, stvarno se isplati uskladiti dijelove koji imaju slične svojstva trenja i mogu podnijeti usporedivu razinu toplote. Većina mehaničara će vam reći da to čini razliku u tome kako sve radi svakodnevno.
Razmena: agresivni podloge poboljšavaju performanse, ali rotori se ubrzano iscrpljuju
U proizvodnji je korišten metalni aditiv za povećanje snage zaustavljanja, što povećava trenje za 25-40%. Iako je djelotvoran, to stvara prekomjernu toplinu, ubrzava toplinski ciklus i izaziva kristalne promjene u rotoru. Ove transformacije dovode do varijacije debljine, često unutar 15.000 milja. Zainteresirani korisnici trebali bi uravnotežiti poboljšanje performansi s češćim pregledom i zamjenom rotora.
Savjeti za rutinsko održavanje kako bi se spriječilo prijevremeno razgradnja rotora
- U slučaju da se ne primjenjuje primjena ovog članka, za svaki proizvod treba se upotrebljavati sljedeći postupci:
- Ulozi u računovodstvenim jedinicama
- Ujutro se tijekom vožnje nježno zagrijate kočnice kako bi se vlažnost isparala i spriječila korozija
Nadogradnja rotora za tišju i glatku brzinu
Slomljeni ili bušeni rotori: koji efikasnije smanjuje buku?
Kad je riječ o smanjenju buke kočionica, rotori s rezanjima obično su bolji od onih s bušnjom. Kontinuirani oblik žlijeba pomaže da se toplota i ispušni plinovi ravnomjernije rasprše po površini, što znači manje nakupljanja materijala za kočnice i manje uznemirujućih visoki zvukovi od problema rezonancije. Vrtnici sa bušitima izgledaju cool na mnogim autima, nema sumnje u to, ali zapravo stvaraju turbulenciju u zraku kada se ide dovoljno brzo, što dovodi do te dosadne zvižduke vjetra kada brzine dostignu oko 60 decibela ili tako nešto. Plus sve te male rupe u bušenim rotorima postaju točke gdje se stres nakuplja s vremenom, što ih čini sklonijim razvoju sitnih pukotina. Termalni testovi pokazali su da su modeli s rebrom oko 15 do možda čak 20 posto hladniji tijekom teškog kočenja, što ih čini manje vjerojatno da se deformiraju ili vibruju pretjerano. Gradski vozači posebno imaju koristi od toga jer rotori s slojevima mnogo bolje podnose buku na cesti i stalno dobro rade čak i kada su ceste vlažne ili mokre.
Keramičke podloge i njihova uloga u tišoj vožnji rotora
Keramičke kočnice smanjuju buku jer održavaju stabilan kontakt s rotorima dok prirodno apsorbiraju vibracije. Sastav keramičkih vlakana i bakra u ovim podložkama stvara glatkije zaustavljanje bez te uznemirujuće visoke zvukove koje mnogi vozači mrze. Neka su ispitivanja otkrila da keramičke opcije mogu učiniti stvari tišjim za oko 15 decibela u usporedbi s starijim polumetaličnim tipovima. Još jedan plus je da keramičke podloge ne bacaju toliko prašine tijekom redovne vožnje, tako da se s vremenom manje grahasti ostatak gradi između površine podloge i rotora. To znači čistije kočnice i potencijalno duži životni vijek komponenti.
- U slučaju da je to potrebno, u slučaju da je to potrebno, za određivanje vrijednosti, primjenjuje se sljedeći presjek:
- U slučaju da se radi o ispitivanju, potrebno je utvrditi:
- u skladu s člankom 4. stavkom 1.
Idealan je za vozače kojima je prioritet tiho, čisto i pouzdano kočenje.
Inovacije u projektiranju rotora: Rotori sa premazom i vlažnim
Nova tehnologija rotora pravi velike korake u smanjenju buke, a istovremeno traje duže zahvaljujući boljim materijalima i pametnim rješenjima za umanjkivanje. Rotori sa cink-niklnim premazom mnogo bolje se opiru protiv problema hrđe koja može izbaciti stvari iz ravnoteže i stvoriti uznemirujuće vibracije tijekom rada. Za one koji traže još sofisticiranije opcije, sada postoje umanjeni rotori koji imaju nešto što se zove ograničeno sloje umanjena, ili skraćeno CLD. U osnovi, oni imaju poseban sloj polimera između metalnih dijelova koji pomaže upijati neželjene vibracije. Testovi provedeni u akustičnim laboratorijima pokazuju da ti CLD rotori stvarno utišaju one dosadne visokončastne vibracije oko 1 do 5 kilohertza gdje većina ljudi primjećuje probleme. Još jedna inovacija dolazi u obliku toplinskih barijera na bazi keramike, kao što je tehnologija premaza KBC-130. Oni pomažu da se temperature ne povećaju u određenim područjima i osiguravaju da trenje ostane stabilno tijekom cijele upotrebe. Svi ti napredak dovode do nekoliko primjetnih poboljšanja u ukupnom učinku sustava.
Značajka dizajna | Smanjenje buke | Služba za uzdržavanje |
---|---|---|
S druge površine | 27% niža rezonanca | Preprečava neravnotežu uzrokovanu korozijom |
U slučaju da se ne primjenjuje, to se može koristiti za: | 42% apsorpcija vibracija | Produžava životni vijek podloge 35% |
S druge vrste | uređaj za hlađenje od 31°C | Smanjuje toplinski izazvano deformiranje |
Često se javljaju pitanja: Zvučni udarac i vibracije kočionica
Što uzrokuje warp u kočionima?
Većina onoga što se osjeća kao deformacija rotora je zapravo neujednačen prijenos materijala za kočnice stvarajući udare na rotoru, a ne stvarnu strukturnu deformaciju. Visoke temperature koje su obično potrebne za warp rotore ne postoje uobičajene tijekom redovnog vožnje.
Zašto su visokončanice uobičajene kod kočijskih sustava?
U slučaju da je to moguće, potrebno je utvrditi razinu i vrijeme otvaranja.
Kako rotori s slojevima pomažu u smanjenju buke u usporedbi s rotorima s bušitim vrtlom?
Rotori s slotima ravnomjernije raspoređuju toplinu i plinove, smanjujući probleme rezonancije i ograničavajući buku učinkovitije od rotora s bušiticama, što može uzrokovati buku turbulencije zraka.
Sadržaj
- Kako rotori pomažu u smanjenju buke i vibracija
- Česti problemi rotora koji uzrokuju vibracije kočionica
- Dijagnoza problema rotora kroz inspekciju i mjerenje
-
U skladu s člankom 3. stavkom 2.
- Obnovljanje površine ili zamjena: ekonomična strategija za rotore
- U slučaju da se ne primjenjuje, mora se upotrebljavati sljedeći sustav:
- Razmena: agresivni podloge poboljšavaju performanse, ali rotori se ubrzano iscrpljuju
- Savjeti za rutinsko održavanje kako bi se spriječilo prijevremeno razgradnja rotora
- Nadogradnja rotora za tišju i glatku brzinu
- Često se javljaju pitanja: Zvučni udarac i vibracije kočionica