آزمایشگاه های تست لنت ترمز

با توسعه صنعت اتومبیل رانی، شناخت عملکرد خودرو نیز اهمیت بالایی پیدا کرده، مخصوصا سیستم ترمز که به امنیت جانی افراد مرتبط است. در آزمایش‌های مختلف با آنالیز سیستم ترمز و استانداردهای مختلف، عملکرد اتومبیل ارزیابی شده و اطلاعات مورد نیاز بدست می آید. نتایج بدست آمده از تست لنت ترمز خودرو، اساس و پایه‌ی تشخیص عیب و تعمیر آن را شکل می‌دهد.
هر سال ۵ میلیون تصادف رخ می دهد و کاهش ۲۰ درصدی آن یعنی یک میلیون تصادف کمتر، پس نیاز مبرم به انجام تست‌های دقیق و استاندارد به یک الزام تبدیل شده. ازاین‌رو با توجه به اهمیت ایمنی خودروها و حفظ جان سرنشینان، امروزه خودروهای جدید می‌بایست با استانداردهای امنیتی وسیله نقلیه سازگاری داشته باشند. به‌عنوان مثال با استاندارد (FMVSS 105) که تعیین‌کننده‌ی ماکزیمم فاصله‌ی توقف طبق وزن، بار، تلاش‌های پدال (با و بدون ترمز کمکی) و شرایط ترمز می باشد.
همچنین با توجه به گزارشات یکسری نیازها نیز برای آزمایش مقاومت در برابر ترمزبریدن به‌وجود آمده و به همین شکل برای میزان صدا یا میزان خوردگی لنت نیز تست‌های جداگانه‌ای را ایجاد کرده‌اند.
از سال ۲۰۰۰ استاندارد (FMVSS 135) جایگاه خود را پیدا کرد. این استانداردها برای سیستم ترمز اورجینالی است که هنگام تولید روی خودرو تعبیه می‌شود و کارخانه‌جات لوازم یدکی از این استانداردهای پیروی نمی‌کنند.
نکته‌ی دیگر اینکه هر دو استاندارد ۱۳۵ و ۱۰۵ در واقع حداقل استانداردهای لازم برای تایید عملکرد ترمز هستند. خیلی از خودروها به راحتی این استانداردها و جواب مثبت تست لنت ترمز را دریافت می‌کنند و خیلی‌ها به سختی.

استاندارهای لنت ترمز و شرایط آن

هر متریال جدیدی که وارد دنیای لنت می شود باید از لحاظ فیزیکی و مکانیکی آزمایشاتی را بگذراند و ویژگی‌های Tribological (شناخت اصطکاک مواد سایشی) آن مشخص شود تا بفهمند که آیا می‌تواند دنیای خودرو سازی را متحول کند یا خیر.
در حین ترمز، تماس بین دیسک و لنت تقریبا ۸۰ درصد است که مطابق استانداردهای ECE R90 تمامی لنت‌های بکار رفته در قاره‌ی اروپا می‌بایست این استاندارد را رعایت کنند. لنت‌هایی که این استاندارد را دارند، حرف E روی لبه‌ی لنت حک کرده‌اند که به همراه یک کد نشان می‌دهد کدام مقام یا آزمایشگاه آن را تایید نموده است. برای مثال: UK- ‘E11’که کشور سازنده‌ی آن بریتانیا می‌باشد.
بطور کلی این کدها نشان دهنده‌ی شناسه‌ی تولیدکننده، نوع لنت و علامت آلفا که نشان‌دهنده‌ی ویژگی های سایشی لنت‌ها هستند. اهمیت این کدها آنجاست که نشان می‌دهد کارخانه‌ی سازنده‌ی لنت، از چه نوع موادی استفاده کرده و آیا استانداردهای حفظ محیط زیست را اخد کرده یا نه. بطور مثال اگر کد لبه لنت به این شکل باشد:
DB9387FF
۴۹۱۱P430
DB نشان‌دهنده‌ی این است که این لنت ساخت Roulunds Braking است و الباقی اعداد آن توسط AMECA صادر شده اند.FF آخر نیز نشان‌دهنده‌ی ضریب سرد و گرم شدن لنت است، F اول ضریب اصطکاک دمای نرمال (دمای ۲۵۰ درجه فارنهایت می‌باشد) و دومی ضریب اصطکاک گرما ( دمای ۶۰۰ درجه فارنهایت) را نشان می‌دهد.
اگر سطح ضرایب قطعه‌ای که می‌خرید با نمونه‌ی اورجینال آن مطابقت نداشته باشد، نمی تواند عملکرد مناسبی را ارائه دهد و به اصلاح ترمز در آن دما می برد.
برای مثال روی تمامی لنت‌های آمرکایی و ژاپنی کدهای زیر با شرح موبوطه را می توانید ببینید:

کد لبه لنت نام برند سازنده نوع وسیله نقلیه

Front: DEL TK-FE
Rear: DEL TK-FE AC Delco Affinia-BPI Dodge Charger
Front: DEL TK-FE
Rear: DEL TK-FE AC Delco Affinia-BPI Ford CVPI
Front: SD 9008-FF
Rear: DMJ 720-FF Napa Ultra-Premium Rayloc Ford CVPI
Front: K079A
Rear: K079A Dan Block GRI Engineering
and Development
LLC Impala

شرح دو حرف آخر روی لنت‌های دارای استاندارد جهانی که درواقع ضریب اصطکاک یا سایشی لنت هستند به ترتیب زیر است:

• کد لنت ضریب اصطکاک یا سایشی در دماهای ۲۵۰ F and 600 F توضیحات
• EE ضریب اصطکاک در دو دمای ۲۵۰ و ۶۰۰ F : 0.25 – 0.35می باشد این نوع لنت در دمای ۶۰۰F امکان ترمز بریدن دارد.
• FE یعنی ضریب اصطکاک در دمای ۲۵۰و ۶۰۰ F به این صورت است: ۰٫۲۵ to 0.35 @ 250 F
• ۰٫۳۵ to 0.45 @ 600 F احتمال ترمز بریدن این نوع لنت در دمای ۶۰۰F بین ۲% – ۴۴% می باشد.
• FF یعنی ضریب اصطکاک در هر دو دما ۲۵۰ و ۶۰۰ F به این صورت است : ۰٫۳۵ – ۰٫۴۵ احتمال ترمز بریدن این نوع لنت در دمای ۶۰۰ F تقریبا ۲%-۲۲% می باشد.
• GG یعنی ضریب اصطکاک در دو دما ۰٫۴۵ – ۰٫۵۵ بندرت ترمز می برد.
• HH ضریب اصطکاک در هر دو دما ۰٫۵۵ – ۰٫۶۵ می باشد تا دمای ۳۰۰۰ F مشکلی ندارد.
• کد : ۰۸۲۴۶۱ N16 که N نشان دهنده این است که این لنت ۰٫۵% وزن آن مس است و در سال ۲۰۱۶ تولید شده است.

اعداد بعد از حرف A ,B ,N نشان دهنده تاریخ ساخت لنت هستند و در کشور ایلات متحده‌ی آمریکا باید روی جعبه مشخص باشند.

A = طوری طراحی شده است که کمترین میزان کادمیوم، کروم، سرب و جیوه و آزبست را داشته باشد.

B = یعنی ۰٫۵ % – ۵ % وزن آن از مس بوده و مطابق گواهینامه A می باشد.

N = کمتر از ۰٫۵ % وزن آن مس می باشد و همچنین مطابق گواهینامه A می باشد.

در آزمایشات میدانی مختلف بعد از هر تست لنت ترمز، از راننده‌ها سوالات یکسانی پرسیده می شود که اگر جواب‌های آنها یکسان بود آن را به عنوان یک نتیجه‌ی قابل اعتنا در مورد عملکرد لنت درنظر می‌گیرند. هرچند گاهی این پاسخ ها سلیقه ای بنظر می آیند.

روش های تست لنت ترمز در آزمایشگاه

تست ویژگی‌های لنت نیازمند روش‌های حساس و ظریفی است، زیرا ویژگی‌های آنها را نمی‌توان بر اساس ساختار شیمیایی، شکل ظاهری یا دیگر اطلاعات مربوط به ویژگی‌های فلزات و آلیاژها حدس زد، بلکه فقط براساس روش‌های آزمایشی معینی می توان آنرا به اثبات رساند. ویژگی های سایشی لنت ترمز ها بستگی به چندین پارامتر شرایط کاری آن دارد که شامل دما ، فشار سطح و سرعت لغزندگی یا سر خوردن روی سطوح لیز می باشد.
در حالیکه تست خودرو خیلی پرهزینه، زمان‌بر و وابسته به شرایط جاده و آب‌وهوا است، تست دینامومتر ترمز در آزمایشگاه خیلی سریعتر و تایید ویژگی‌های آن کم‌هزینه‌تر است. معمولا از دو نوع دینامومتر ترمز استفاده می شود:
– دینامومتر اینرسی که سیستم ترمز را تست، ردیابی و ارزیابی نموده و شرایط مختلف ترمز خودرو را تخمین می زند و البته پرهزینه و زمان‌بر است.
– دینامومتر کوچک که کم‌هزینه‌تر است و در زمان کمتری با استفاده از نمونه‌ی لنت، روی یک ترمز کاسه‌ای انجام می‌شود. باید در نظر داشت که مختصات و ویژگی‌های تست ترمز با دینامومتر کوچک مشابه تست با دینامومتر اینرسی نیست. از مدل کوچک فقط برای کنترل کیفیت یا کنترل سرعت استفاده می‌شود.
باید دقت کنید که بسیاری از خرده فروش‌ها سعی می‌کنند لنت را از کارخانجات خریداری کنند و با نام و مشخصات خودشان به فروش برسانند. بنابراین نام برند روی لنت لزوما نشان دهنده ساخت آن توسط آن برند نیست.

دلیل انجام آزمایشات مختلف روی لنت ترمز

تمامی توضیحات بالا دلایلی هستند برای نشان‌دادن اهمیت وزن، شتاب، قدرت موتور و وضعیت آب‌وهوایی دنیا که منجر به انجام آزمایشات مختلف بر روی لنت‌ها شده. کاهش آلودگی محیط، کاهش گرده‌ها، ریزگردهای روی لنت و در نهایت حفظ سلامت شهروندان از دیگر عوامل یاد شده است.

شرایط مورد نیاز جهت تست وسایل نقلیه به شرح زیر می باشد:

۱ – وزن خودرو: در شرایطی که دو نفر سوار خودرو هستند تقریبا معادل ۱۱۰+/-۱۰ کیلوگرم محاسبه می‌شود.

۲- تایرها: تایرهای واقعی که روی خودرو مونتاژ می‌شود را تست نموده و عملکرد آنها را در هنگام راندن خودرو ارزیابی می کنند تا ترمز را بدرستی تست کنند. قبل از انجام تست در دمای معمولی فشارهوا یا باد تایرها می‌بایست با سطح افقی هم تراز شود.

۳- سیستم ترمز: دیسک و کاسه ترمز و لنتی که هنگام خرید دستگاه تست لنت ترمز نصب شده‌اند مطابق روش‌های مورد نیاز تنظیم می‌شوند. در این نوع تست، سیستم ترمز از تاثیرات شرایط نامساعد مثل جذب گرمای غیرطبیعی و خیس‌شدن به دور است.

۴- محور خودرو: معمولا محوری که همیشه برای موتور خودرو استفاده می‌شود جهت تست انتخاب می‌کنند.

شبیه‌سازی شرایط جوی و فیزیکی جهت انجام تست

– سرعت باد هوا که ۵ متر بر ثانیه یا کمتر در حال وزش باشد.

– شبیه سازی سطح جاده، دمای سطح جاده باید مطابق جدول زیر باشد.

دمای سطح جاده خشک ۳۵٫۰ ± ۱۰٫۰°C

دمای سطح جاده خیس ۲۷٫۰ ± ۵٫۰°C

روش‌های تست سیستم ترمز

– تست ترمزگیری در جاده که بسیار ساده است و همه می‌توانند تغییر عملکرد دینامیکی را در حین راندن خودرو ببینند.

– روش تست روی میز که در فضای بسته انجام می‌شود. بنابراین تحت تاثیر عوامل بیرونی مثل تغییر آب‌وهوا و سطح جاده نیست و می‌تواند هر زمان انجام شود. این روش فقط یک عیب دارد و اینکه باید به دلیل وجود تجهیزات خیلی بزرگ، محل تست مناسبی برای آن داشت. اما بخاطر مزیت سرعت، دقت، ایمنی و با صرفه بودن آن، این روش به‌تدریج جا افتاده و اهمیت خود را پیدا کرده است.

– روش آزمایشگاهی که مساحت لنت‌ها، قطر پیستون و فشار روغن محاسه می‌شود. قطر تایرها و قطر دیسک‌ها نیز باید در تست لحاظ شود تا بتوان در شرایط آزمایشکاهی به نتایج معتبری دست یافت.