أقراص المكابح المكوَّنة من قطعتين في السيارات

تتطلب المركبات الثقيلة أو الأكثر قوة نظام مكابح أكبر حجمًا. لهذا السبب، فإن قُطر أقراص المكابح يبدو أكبر وتم تصميم سُمك المواد الخاصة بمحور أقراص المكابح ليكون قويًا للغاية. تتعرض أقراص المكابح هذه لانحرافات مثل الاختلافات في السُمك والإزاحة المحورية والتدريع للوقاية وذلك تحت الحمل الحراري العالي. من ضمن المزايا الموجودة هنا أقراص المكابح المكوَّنة من قطعتين، والتي تُسمَّى أيضًا أقراص المكابح المركبة، والتي يتم فيها الفصل بين تدفق الحرارة إلى محور العجلة باستخدام مواد مختلفة وطرق ربط خاصة.

اعتمادًا على نوع السيارة ومجال التطبيق، يتم تحديد معظم أقراص المكابح في سلسلة الإنتاج الضخمة المصنوعة من الجرافيت الرقائقي (مثل الحديد الزهر الرمادي GG 15) كمعيار قياسي. يمكن تحسين خصائص الحديد الزهر الرمادي بإضافة مواد مختلفة. يعمل الموليبدينوم والكروم على تحسين طريقة التشقق الساخن ومقاومة التآكل للسبائك. تم تحسين قدرة امتصاص الحرارة عن طريق زيادة محتوى الكربون. تتكون أقراص المكابح ثنائية القطعة من HELLA من محور قرص مكابح مصنوع من الألومنيوم وحلقة احتكاكية عالية الكربون من الحديد الزهر الرمادي. يتم تأمين كلا المكونين عند المفصل بواسطة المسامير المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ لضمان قابلية نقل عزم الدوران العالي نسبيًا ويمكن تمديد الحلقة الاحتكاكية محوريًا عند تسخينها بغضّ النظر عن محور القرص. يقلل هذا من الإجهادات الحرارية ويحد من الشقوق الحرارية عند الانتقال من الحلقة الاحتكاكية إلى محور القرص.

يقلل أيضًا استخدام الألومنيوم في محور قرص المكابح من وزن قرص المكابح بنسبة تصل إلى 20%.

أثناء عملية استخدام المكابح، يتم تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية عن طريق الاحتكاك. يمتص قرص المكابح ما يصل إلى 90% من هذه الطاقة المحوَّلة ويطلقها في الهواء المحيط. نتيجة لذلك، يمكن أن تصل درجات الحرارة على مكابح العجلات في الظروف القاسية إلى 700 درجة مئوية.

بالإضافة إلى الأحمال المادية، تتعرض أقراص المكابح أيضًا للتأثيرات البيئية والأوساخ والمياه والملح. يجب مراعاة كل هذه العوامل من جانب الشركة المصنِّعة للمكابح عند تصميمها.

يتم تهوية أقراص المكابح المكوَّنة من قطعتين داخليًا ومن ثم توفر سعة تخزينية أفضل للحرارة نظرًا لكتلتها الكبرى وتبرد بسرعة أكبر من خلال قنوات تدفُّق الهواء. توجد هذه القنوات النصف قطرية بين حلقتي الاحتكاك. يؤدي دوران قرص المكابح إلى إنشاء تأثير للمروحة التي تُحدث تيار هواء ثابتًا من خلال قرص المكابح. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تزويد أقراص المكابح المكوَّنة من قطعتين بفتحات أو شقوق أو أن تكون مثقوبة محوريًا. يتم جمع جسيمات المكابح والماء والأوساخ في الفتحات أو الشقوق وإزالتها بواسطة الحركة الدوارة إلى الخارج. تزيد الثقوب المحورية من تبديد الحرارة، ولكن ليس لها سوى تأثير صغير للتنظيف الذاتي حيث إن جسيمات المكابح يمكن أن تتركز في الثقوب.

يمكن تصميم أقراص المكابح المكوَّنة من قطعتين تصميمًا مختلفًا اعتمادًا على الشركة المصنِّعة للسيارة فيما يتعلق بالهيكل والتركيبة المادية وطريقة الربط. قد يختلف الربط بين محور القرص من الألومنيوم وحلقة الاحتكاك المصنوعة من الحديد الزهر الرمادي اعتمادًا على الشركة المصنعة. يُمكن هنا استخدام طرق الصب أو الالتصاق أو الضغط الخاصة والتوصيلات الميكانية مع البراشيم أو الدبابيس أو المسامير أو البراغي.

في بعض أطرزة السيارات، تستخدم Mercedes Benz أقراص المكابح المركَّبة مع محور أقراص مصنوعة من ألواح الصلب وحلقة احتكاك من الحديد الزهر الرمادي. بحسب التصميم الهيكلي الخاص أو المسننات، يتم توصيل كلا المكوِّنين من خلال تركيبة الضغط. يشتمل المقطع الجانبي للسن الخاصة بنصف الغلاف الخارجي من محور قرص المكابح على ناقل حركة عزم الدوران في المقطع الجانبي للسن الإضافية على حلقة الاحتكاك. لا يزيد سمك محور قرص المكابح المصنوع من ألواح الصلب عن 2.5 مم. عادةً ما يتراوح سمك محور قرص المكابح الكلاسي من 7.5 إلى 9 ملم.

نظرًا للأحمال الميكانية والحرارية العالية، يجب فحص حالة أقراص المكابح المركبة بانتظام كما هو الحال في أقراص المكابح التقليدية المكوَّنة من قطعة واحدة في نطاق الفحص الذي تٌجريه الشركة المصنعة. تم تحديد حد التآكل لقرص المكابح هنا من قبل الشركة المصنعة على أساس الحد الأدنى لسُمك حلقة الاحتكاك. هذه القيمة بالملليمتر مُحددة أو مدموغة على الحافة الخارجية أو محور أقراص المكابح.

بالإضافة إلى ذلك، يُمكنك هنا تنفيذ طرق الاختبار العامة السارية لأقراص المكابح مثل التحقق من سلاسة الدوران (اتزانية القرص) و اختلاف سُمك (اختلاف سُمك القرص) قرص المكابح. يتم تحديد قيم التفاوت المسموح بها من قِبل الشركات المصنعة للسيارات ويجب مراعاتها بدقة.

يوصى بالتعليمات التالية لضمان التشغيل الأمثل لنظام المكابح:

• يجب دائمًا استبدال كل زوج من أقراص المكابح دائمًا
• قم دائمًا بتركيب أقراص المكابح الجديدة باستخدام بطانات المكابح الجديدة
• يجب أن يكون سطح محمل صرة العجلة مسطحًا وخاليًا من النتوءات ونظيفًا وخاليًا من الصدأ وغير تالف
• انتبه، إذا لزم الأمر، إلى اتجاه الدوران باستخدام أقراص المكابح ذات التهوية الداخلية
• احرص على مراعاة عزم الربط المحدد
• نظرًا لأن أقراص المكابح وبطانات المكابح يجب ضبطها أولًا، اسحب نظام المكابح بشكل معقول. انتبه إلى التعليمات الخاصة باستخدام الشركة المصنعة للسيارات
• يجب مراعاة نشرة المعلومات الخاصة بالمنتج وتعليمات الإصلاح والسلامة الخاصة بالشركة المصنعة للسيارات
• يجب إجراء إصلاحات نظام المكابح فقط بواسطة أفراد مدربين