Autojuhid ei pööra reeglina erilist tähelepanu, kuidas sõiduki erinevad osad toimivad. Ja kui pööravad, siis tavaliselt on tegu rikkega, mis mõjutab auto kasutamist tervikuna – olgu rohkem mugavuse või turvalisuse mõttes.
Pidurikettad on pidurisüsteemi ühed kõige olulisemad komponendid, mis mõjutavad märkimisväärselt juhi ja kaasreisijate turvalisust. Kuidas veenduda, et pidurikettad on korras ja millele pöörata tähelepanu? Vastused saad järgnevast ABE piduriketaste juhendist.
Kineetiline energia = mass (auto + sina + sinu pere + pagas + …) x (kiirus)2
Kõnealune energia on lineaarses sõltuvuses massist, kuid eksponentsiaalses sõltuvuses auto liikumiskiirusest. See tähendab, et kiirteel 140 km/h liikuva auto energia on ligemale kaheksa korda suurem, kui sama auto sõidaks suurima lubatud linnakiirusega.
ABE-s me eeldame, et pidurikettad saavad nii ekstreemsete pidurdusülesannetega hakkama igal ajal iga ilmaga ja igal teekattel. Laskudes mäest alla vajutame piduripedaali mitukümmend korda vaid mõne minuti jooksul, millega klotside-ketaste temperatuur tõuseb 600-700° C-ni, kuid me soovime endiselt, et pidurisüsteem toimiks nagu vaja. Seega veendume enne oma piduriketaste turule toomist erinevate laborikatsete abil, et need töötaksid isegi kõige äärmuslikumates olukordades.
Mida me ootame piduriketastelt ja mida nende juures kontrollida
Geomeetrilised parameetrid nagu paksus, kõrgus ja läbimõõt peavad kõik vastama deklareeritud väärtustele. Kõik dimensioonid peavad mahtuma kitsasse veapiiri, nn tolerantsidesse. Ja me ei mõõda üle vaid ühte ketast. Kvaliteedi kontrollsüsteem nopib juhuslikkuse alusel välja suvalisi kettaid, mis seejärel läbivad täppismõõtmised. Sel teel mõõdame üle kõik olulised parameetrid, samuti ka selle, kui täpne on ketta ümarus.
Piduriketta serva juurde paigutatud andur ei tohi liikuda isegi juuksekarva jagu, see on umbes 0,05 mm – seda ühe kettapöörde jooksul. Selline täpsus pole oluline mitte üksnes sõidumugavuse seisukohast, vaid ka pidurdamise turvalisuse tõttu. Kui ketas pole täpselt ümar, siis pidurdades oleks seda tunda piduripedaali kaudu edasikanduva vibratsioonina. Selle tagajärjel võib pikeneda juhi reageerimisaeg ja seega ka peatumisteekond.
Peatumisteekond = reaktsiooniaeg + pidurdusteekond (sõites kiirteel suurima lubatud kiirusega läbib auto igas sekundis peaaegu 40-meetrise vahemaa).
Ühtlasi kontrollime üle tööpinna sileduse, sest liigsed ebatasasused võivad vähendada kokkupuutepinda ketta ja klotsi vahel, ning seeläbi vähendada maksimaalset võimalikku hõõrdejõudu.
Hõõrdejõud = (hõõrdpinna suurus) x (kontaktjõud) x (hõõrdekoefitsient)
Pidurdamise ajal on juhist sõltuv vaid jõud, millega ta vajutab piduripedaali. Seda teades tasub siiski meenutada, et isegi pedaali täiesti põhja vajutamisel surub hüdraulikasüsteem maksimaalse survega pidurikolbe väljapoole. See tähendab, et kontaktjõud on ikkagi piiratud. Seega ongi oluline ka piduriketas ehk millest see on tehtud ja kuidas see on tehtud.
- Piduriketta metallograafiline struktuur ja keemiline koostis
Mida me pidurikettalt ootame?
- mehaaniline vastupidavus – äkiline pidurdus ei tohi ketast deformeerida,
- kulumiskindlus – hõõrdejõud tuleb teatava hinnaga. Töö käigus ketta paksus väheneb, mis tähendab, et ketta võime edastada termoenergiat alaneb ning ventilatsioon hõõrdepunktis (klots vs ketas) samuti väheneb,
- kindlus termošoki vastu – ketta järsk jahenemine võib mõnel juhul viima selle deformeerumiseni. Selle tulemusel võib ketta ümarus tolerantsist välja minna ning hõõrdepind võib mõraneda,
- korrosioonikindlus – pikemate sõidupauside ajketta järsk jahenemine võibal, eriti talvel, kipub ketta paljas metallpind oksüdeeruma (korrosioon). Niiskus ja sool kiirendavad seda protsessi märkimisväärselt.
Seega analüüsime me laboris täpselt, millest ketas on tehtud, millistest koostisosadest materjal koosneb ja kuidas see on tehtud (milliseid elektro-keemilisi protsesse kasutati). Selleks võetakse kettast proovinäidiseid, mille struktuuri seejärel vastavalt analüüsitakse.
Selline teekond materjali sügavustesse, kannab nime töötlemine.
Me lõikame ettevaatlikult varuosa küljest proovitüki. Seda tuleb teha aeglaselt ja ettevaatlikult, sest lõikamise käigus võib (hõõrdejõu tõttu) lõikekoha temperatuur tõusta ning kõrge temperatuur võib metalli struktuuri muuta! Seejärel proovitükk isoleeritakse kattes selle vaiguga.
Järgmise sammuna lihvime, puhastame, poleerime ja silume selle pinna.
Seeärel selgub söövitusprotseduuri tulemusel metallograafiline struktuur, millest me otsime kõikvõimalikke ebareeglipärasusi, mustust ja muid erandeid.
Kui ketta valuprotsessis või termokeemilise töötlemise käigus on tehtud vigu, siis need vähendavad ketta tugevust. Struktuuri ebahomogeensused on potentsiaalsed ohukohad, kus mehaanilised või termaalsed pinged hakkavad kogunema, viies halvemal juhul mikropragude ja materjali lagunemiseni. Negatiivselt mõjutavad ketta tugevust ja stabiilsust ka valuvead nagu mustus.
Katsed keskkonnakambris aitavad detailselt välja selgitada, kuidas tuleks piduriketas toime ebasoodsates ilmaoludes. Niiskuse ja soolsuse tõustes, isegi üle looduses leiduva taseme, pannakse kettad nö kiiremini vananema. Sedasi saame välja selgitada, kas nad vastavad lubatud vastupidavusnäitajatele.
Pidurikettad enne:
ja pärast korrosioonitesti, pärast 192 tunni pikkust pidevat niiskuse ja soola käes olekut:
Alles pärast neid teste saab väljastada lõppraporti vastava partii kvaliteedi kohta.
Raport – kokkuvõte:
