I. TECHNINIS ĮVERTINIMAS

Etapas III: Veikimo testai. Galutiniai diskų ir trinkelių komplekto testai. Veikimo parametrų įvertinimas, t. y.: stabdymo efektyvumas, naudojimo komfortas, nusidėvėjimo laipsnis ir pobūdis, ir destrukciniai laboratoriniai testai, siekiant nustatyti tirtų stabdžių diskų mikrostruktūros būklę.

I. STABDŽIŲ DISKŲ KOMPLEKTO ĮVERTINIMAS:

Pirminių testų sąrašas:

• Subjektyvus stabdymo efektyvumo įvertinimas.
• Subjektyvus vartotojo komforto įvertinimas.
• Stabdžių diskų ir trinkelių nusidėvėjimo įvertinimas.
• Stabdžių diskų storio matavimas mikrometru.
• Stabdžių diskų ašinio mušimo matavimas profesionaliu ciferblatiniu įrankiu.

I.I. Stabdymo efektyvumo ir naudotojo komforto įvertinimas

Testuojamo automobilio Seat Leon naudotojo vertinimas rodo, kad ABE Performance diskų ir trinkelių komplektai veikia tinkamai.

a) Seat Leon markės automobilis. Testuojamas komplektas C3S012ABE-P. Nuvažiuotas atstumas – 100 tūkst. km.

Diskų ir trinkelių komplektas buvo intensyviai eksploatuojamas. Per vienerius metus buvo nuvažiuota 100 000 km, kas leido įvertinti testuojamo komplekto kokybę įvairiais aspektais.

• Tiesiog po montavimo buvo pastebimas nepakankamas stabdymo efektyvumas, kas yra normalu. Nuvažiavus apie 200 kilometrų stabdžių komplekto efektyvumas pasiekė tinkamą lygį.
• Nuvažiavus apie 9 000 km pastebėta, kad stabdant vairo rate atsirado vibracija, kuri dingo po apie 2 000 km. Vibracija iki testų pabaigos nebegrįžo.
• Stabdymo jėgos efektyvumas buvo geras visomis eksploatacijos sąlygomis iki nuvažiuoto atstumo apie 90 000 km. Per lietų arba kai stabdžių sistema buvo šalta ar karšta, nenustatyta nenuspėjamų reakcijų stabdant.
• Per paskutinius 10 000 km, kai bendras nuvažiuotas atstumas buvo 90 – 100 000 km, pastebėta vėluojanti reakcija, silpnas stabdymo efektyvumas apie 1 – 2 sekundes stipraus lietaus metu. Reikėjo priprasti prie šio reiškinio, nes jis visada pasireiškė lietaus metu. Kitose situacijose stabdžių komplektas veikė be priekaištų.
• Nepastebėta pernelyg didelio dulkėjimo ir aliumininių ratlankių užteršimo. Dulkėjimo ir stabdžių trinkelių nusidėvėjimo lygis išlieka patenkinamas.

Bendras subjektyvus automobilio naudotojo įvertinimas yra geras. ABE Performance stabdžių komplektas parodė patenkinamas savybes ir stabdymo efektyvumą. Šiame etape vairuotojas, be abejonės, vėl pasirinktų ABE Performance stabdžių diskus ir trinkeles. Taip pat normaliomis sąlygomis jis nuspręstų pakeisti diskų ir trinkelių komplektą po 90 000 km, kai pasirodė pirmieji nepageidaujami simptomai per stiprų lietų. Šiuo metu diskų ir trinkelių komplektas buvo išardytas ir buvo laikoma, kad našumo bandymai baigti. Iš viso nuvažiuotas atstumas buvo 100 000 km.

I.II Testuojamų stabdžių komplektų būklės vertinimas

a) Testuojamas komplektas C3S012ABE-P. 100 000 km atstumas.

1 pav. Stabdžių diskų vaizdas

2 pav. Dešiniojo stabdžių disko ir trinkelių vaizdas

3 pav. Kairiojo stabdžių disko ir trinkelių vaizdas

Trinkelės rodo natūralius nusidėvėjimo požymius, atitinkančius ridą. Atliktas iliustracinis stabdžių kaladėlių storio matavimas: 16,21 mm ir 16,36 mm. Nuvažiavus 100 000 kilometrų mišriuoju režimu, daugiausia greitkeliais, ABE Performance stabdžių komplektas rodo natūralų nusidėvėjimą. Dėvėjimosi pobūdis ir mastas, gautos storio vertės bei stabdžių diskų mušimo tolerancijos nepasiekė ribinių verčių, todėl galima toliau eksploatuoti stabdžių komplektą.

II. Medžiagų bandymas stabdžių diskų C3S012ABE-P.

Šioje dalyje pateikiami stabdžių diskų, tiek naujų, tiek naudotų, mikrostruktūros tyrimų rezultatai po 100 000 km ridos.

Bandymams buvo naudojamos pažangios tyrimo technikos, įskaitant skenavimo elektroninę mikroskopiją (SEM) ir rentgeno mikroanalizę (EDS).

Bandymų metodika

Analizė buvo atlikta specializuotoje nepriklausomoje laboratorijoje. SEM mikroskopas buvo naudojamas paviršiaus topografijai (SE) ir medžiagos kontrastui (BSE) nustatyti. EDS leido nustatyti tiriamų mėginių cheminę sudėtį 1-4 μm gylyje. Rezultatų pateikimas apima tiek mikroskopinius vaizdus, tiek spektrogramas, kurios suteikia vertingų duomenų apie tirtų komplektų elementinę sudėtį.

a) Mikrostruktūros analizė spekrtoskopu

– Naujas stabdžių diskas – mėginys Ref

Pav. 4 ir Pav. 5 Kontaktinio ir neKontaktinio paviršiaus su stabdžių trinkele vaizdas (neėsdintas mėginys) su stabdžių trinkelė (neėsdintas mėginys)

Pav. 6 Mikrostruktūra šerdies, zona 1 (mėginys neėsdintas), ir Pav. 7 Mikrostruktūra šerdies, zona 2 (mėginys neėsdintas)

Pav. 8 Mikrostruktūra šerdies, zona 3 (neėsdintas mėginys)

Pav. 9 ir Pav. 10 Kontaktinio ir nekontaktinio paviršiaus su stabdžių trinkele vaizdas (mėginys ėsdintas Nitalu)

Pav. 11 ir Pav. 12 Mikrostruktūra šerdies, zonos 1 ir 2 (mėginys ėsdintas Nitalu)

Pav. 13 ir Pav. 14 Mikrostruktūra šerdies, zona 3 ir Fig. 13 padidintas vaizdas (mėginys ėsdintas Nitalu)

– Stabdžių diskas po eksploatacijos – PP mėginys

Pav. 15 ir Pav. 16 Kontaktinio ir nekontaktinio paviršiaus su stabdžių trinkele vaizdas (PP mėginys, neapdorotas ir neėsdintas)

Pav. 17 ir Pav. 18 Mikrostruktūra šerdies, zona 1 ir 2 (PP mėginys, neėsdintas)

Pav. 19 Mikrostruktūra šerdies, zona 3 (PP mėginys, neėsdintas)

Pav. 20 ir Pav. 21 Kontaktinio ir nekontaktinio paviršiaus su stabdžių trinkele vaizdas (PP mėginys ėsdintas Nitalu)

Pav. 22 ir Pav. 23 Mikrostruktūra šerdies, zonos 1 ir 2 (PP mėginys ėsdintas Nitalu)

Pav. 24 ir Pav. 25 Mikrostruktūra šerdies, zona 3 ir Fig. 24 padidintas vaizdas (PP mėginys ėsdintas Nitalu)

–  Stabdžių diskas po eksploatacijos – LP mėginys

Pav. 26 ir Pav. 27 Kontaktinio ir nekontaktinio paviršiaus su stabdžių trinkele vaizdas (LP mėginys, neėsdintas)

Pav. 28 ir Pav. 29 Mikrostruktūra šerdies, zona 1 ir 2 (LP mėginys, neėsdintas)

Pav. 30 Mikrostruktūra šerdies, zona 3 (LP mėginys, neėsdintas)

Fig. 31 ir Fig. 32 Kontaktinio ir neKontaktinio paviršiaus su stabdžių trinkele vaizdas (LP mėginys ėsdintas Nitalu)

Pav. 33 ir Pav. 34 Mikrostruktūra šerdies, zonos 1 ir 2 (LP mėginys ėsdintas Nitalu)

Fig. 35 ir Fig. 36 Mikrostruktūra šerdies, zona 3 ir Fig. 35 padidintas vaizdas (LP mėginys ėsdintas Nitalu)

b) Mikrostruktūros analizė naudojant SEM mikroskopą

–  Naujas stabdžių diskas – Ref mėginys

Pav. 37-38 Kontaktinio paviršiaus su stabdžių trinkele vaizdas (Ref mėginys ėsdintas Nitalu, SE ir BSE vaizdai)

Pav. 39-40 Pav. 37 padidintas vaizdas (SE vaizdas) ir Pav. 37 padidintas vaizdas (BSE vaizdas)

Pav. 41 Elementų paskirstymas Pav. 39, su pažymėtomis analizės sritimis

Pav. 42 Kiekvieno elemento paskirstymas iš Pav. 41

Pav. 41 rentgeno spektrai su elementų turiniu parodyti žemiau:

– Stabdžių diskas po eksploatacijos – PP mėginys

Pav. 43 Kontaktinio paviršiaus su stabdžių trinkele vaizdas (PP mėginys ėsdintas Nitalu, SE vaizdas)

Pav. 44 Kontaktinio paviršiaus su stabdžių trinkele vaizdas (PP mėginys ėsdintas Nitalu, BSE vaizdas)

Pav. 45 Pav. 43 padidintas vaizdas (SE vaizdas)

Pav. 46 Pav. 44 padidintas vaizdas (BSE vaizdas)

Pav. 47 Elementų paskirstymas iš Pav. 45 su pažymėtomis analizės sritimis

Pav. 48 Kiekvieno elemento paskirstymas iš Pav. 45

Pav. 47 rentgeno spektrai su elementų turiniu parodyti žemiau:

– Stabdžių diskas po eksploatacijos – LP mėginys

Pav. 49 Kontaktinio paviršiaus su stabdžių trinkele vaizdas (LP mėginys ėsdintas Nitalu, SE vaizdas)

Pav. 50 Kontaktinio paviršiaus su stabdžių trinkele vaizdas (LP mėginys ėsdintas Nitalu, BSE vaizdas)

Pav. 51 Padidintas Pav. 49 vaizdas (SE vaizdas)

Pav. 52 Padidintas Pav. 49 vaizdas (BSE vaizdas)

Pav. 53 Elementų paskirstymas iš Pav. 51, su pažymėtomis analizės sritimis

Pav. 54 Elementų paskirstymas iš Pav. 52

Rentgeno spektroskopijos duomenys, pateikti 53 paveiksle, su elemento turiniu parodyti žemiau:

III. IŠVADOS

Kaip ir buvo tikėtasi, atėjo laikas galutiniams testų rezultatams ir stebėjimams, gautiems iš ABE Performance išbandyto stabdžių komplekto eksploatacijos. Išsami eksploatacijos testų eiga ir specializuotų tyrimų apie stabdžių diskų mikrostruktūrą rezultatai pateikti aukščiau ataskaitoje.

Kaip ir buvo tikėtasi, atėjo laikas galutiniams testų rezultatams ir stebėjimams, gautiems iš ABE Performance išbandyto stabdžių komplekto eksploatacijos. Išsami eksploatacijos testų eiga ir specializuotų tyrimų apie stabdžių diskų mikrostruktūrą rezultatai pateikti aukščiau ataskaitoje.

ABE Performance stabdžių diskai ir trinkelės, sumontuoti Seat Leon automobilyje, įveikė 100 000 km atstumą, kas turėtų būti laikoma labai geru rezultatu.

Tiesiai po stabdžių komplektų sumontavimo jiems reikėjo kelių šimtų kilometrų (200 – 300 km), kad būtų pasiektas pilnas stabdymo efektyvumas. Po diskų ir trinkelių prisitrynimo, nepastebėta eksploatacinių problemų. Tik po tam tikro atstumo (apie 9 000 km) buvo pastebėtos vibracijos vairo rate stabdymo metu, kurios sustiprėjo didėjant stabdžių diskų temperatūrai. Svarbu, kad po apie 2 000 km ridos šis reiškinys išnyko ir vibracijos neatsikartojo iki maždaug 90 000 km ridos.

Stabdžių sistemos efektyvumas ir komfortas buvo įvertinti labai gerai. Per 90 000 km atstumą nebuvo pastebėti jokie gedimai ir veikimo sutrikimai įvairiomis sąlygomis, t. y. karštomis, šaltomis, sausomis ir lietingomis, lyginant su kitų gerai žinomų ir pripažintų stabdžių sistemų komponentų gamintojų produktais.

Paskutiniame, apie 10 000 km ruože, su bendra rida 90 – 100 000 km, buvo pastebėta vėluojanti reakcija ir prastas stabdymo efektyvumas apie 1 – 2 sekundes stipraus lietaus metu. Kitose situacijose stabdžių komplektas elgėsi puikiai.

Komplekto nusidėvėjimo laipsnis išlieka patenkinamame lygyje:

– C3S012ABE-P diskai, įveikę 100 000 km, daugumoje greitkeliais, turi storį 24.10/24.25 [mm] (nominalus 25.01 mm), o minimalus storis, kuris kvalifikuoja diskus pakeitimui, yra 22 mm.

Remiantis specializuotais laboratoriniais stabdžių diskų tyrimais, reikėtų pažymėti, kad mikrostruktūrinė analizė parodė, jog tiek nauji, tiek naudoti stabdžių diskai turi mikrostruktūras iš pilkojo ketaus su lameliniu grafitu ir perlitine šerdimi. Kontaktinėse su stabdžių trinkelėmis zonose buvo pastebėtas mažesnis grafito kiekis, kas būdinga nusidėvėjimo veikiamoms sritims.

EDS mikroanalizė parodė, kad išskyrose, kurių sudėtyje yra Mn, S, Si, N, O, C, Ce, turėjo skirtingas šių elementų koncentracijas, susijusias su vietiniu medžiagos oksidavimu.

Nepaisant matomų oksidacijos pėdsakų ir mažesnio grafito kontaktinėse su stabdžių trinkelėmis zonose, tyrimai neatskleidė reikšmingų skirtumų tarp naujų ir naudotų diskų mikrostruktūrų. Tikėtina, kad tai lemia metalurgijos procesai, kurie yra kontroliuojami siekiant užtikrinti aukštą stabdžių disko medžiagos atsparumą dilimui. Specifinių mineralinių išskyrų buvimas taip pat gali turėti įtakos mikrostruktūros savireguliacijos procesui eksploatacijos metu.

Reikia pažymėti, kad šie tyrimai suteikia svarbios informacijos apie eksploatacijos poveikį stabdžių diskų mikrostruktūrai, nurodančios, kad net ilgai eksploatuojama medžiaga išlaiko savybes, artimas naujų diskų savybėms.

SEM ir EDS analizė yra vertingas įrankis vertinant stabdžių diskų kokybę ir ilgaamžiškumą. Pateikti testų rezultatai ne tik patvirtina aukštą medžiagų, naudojamų tiriamuose stabdžių diskuose (C3S012ABE-P), kokybę, bet ir užtikrina papildomą saugumą transporto priemonių naudotojams.

Santrauka

Atliekami testai parodė, kad tiriamas ABE Performance stabdžių komplektas (C3S012ABE-P) atitinka griežtus medžiagų kokybės, saugumo, veikimo ir komforto reikalavimus. Neabejotinai jie gali būti alternatyva labiau žinomų ir atpažįstamų stabdžių diskų ir trinkelių gamintojų produktams. Per 90 000 kilometrų stabdžių diskai ir trinkelės parodė adekvatų efektyvumą ir veikimo prognozuojamumą, ir tai turėtų būti laikomi geru rezultatu. Be to, specializuotuose laboratoriniuose tyrimuose jie neparodė neįprastų struktūrinių pokyčių pėdsakų, atsiradusių dėl, pavyzdžiui, aukštų temperatūrų poveikio.