kimia63
کاربر فعال تالار مهندسی مکانیک ,
دسته بندی صدای ترمز بر اساس فرکانس تولیدی
1. Low Frequency Noise
این صدا در فرکانس*های بین 100 تا 1000 هرتز قرار دارد. این بخش از صدا به*واسطه تحریک نیروی اصطکاک در سطح دیسک و لنت ایجاد می*شود. در این حالت انرژی داده شده به سیستم به صورت یک پاسخ ارتعاشی در اتصالات و اجزای مرتبط با سیستم ترمزی ظهور پیدا می*کند.
تکنیک*های حذف Low Frequency Noise
الف . بهینه کردن سختی، جرم و دمپینگ اجزای سیستم که با تغییر ماده، سختی اجزای تعلیق و افزودن TMDها قابل اجراست. این راه*حل نتیجه چندان مطلوبی در*بر ندارد زیرا تنها باعث جابه*جایی فرکانس صدا آن *هم به اندازه 100 هرتز می**شود.
ب . راه دوم، کاهش Forcing Function است که با استفاده از مواد اصطکاکی جدید امکان**پذیر خواهد بود و نتیجه آن، کاهش صدای تولیدی است. به این منظور چند ماده اصطکاکی که گمان می*رفت در تولید صدا موثر باشند، مورد *بررسی قرار گرفتند تا سرنخ*های پتانسیل ایجاد صدا شناسایی شوند. پیشتر، بارزترین خاصیتی که آن را با تولید صدا همزاد می*دانستند، قابلیت انتقال گشتاور مواد اصطکاکی بود. گراف ذیل نشان*دهنده گشتاور انتقال*یافته توسط مواد اصطکاکی غیر*آزبستی و مواد اصطکاکی نیمه*فلزی بر حسب صدای تولیدی است. از گراف زیر، می*توان چنین نتیجه گرفت که میزان گشتاور خروجی عامل تولید صدا شناخته نمی*شود زیرا حتی در مواردی با انتقال گشتاور کم نیز صدای مذکور وجود دارد. در عوض با توجه به ترکیباتی که خروجی گشتاور آنها آزمایش شده است، شناسایی مواد اصطکاکی صدا*دار و مواد اصطکاکی بی*صدا عملی گردید.
تولید یا عدم تولید صدا با توجه به نوع ماده مصرفی
نکته قابل*توجهی که در طول آزمایش*های مختلف مشخص شد، این بود که یک ماده اصطکاکی که برای یک سیستم ترمزی بی*صدا یا کم*صدا به*کار می*رود، لزوماً برای سیستم ترمزی بی صدا یا کم*صدای دیگر کاربرد ندارد.
2. Low Frequency Squeal
پهنای باندی بالاتر از 1000 هرتز و کمتر از 5000 هرتز دارد.
تکنیک*های حذف Low Frequency Squeal
راه حلی که برای حذف صدا با فرکانس مذکور پیشنهاد شده ، جدا*سازی مودهای کلیپر و دیسک ترمز است. به*واسطه قیود موجود در سیستم ترمز، تغییر در دیسک ترمز راه*حل آسانتری به نظر می*رسد؛ گر*چه هیچ دلیلی مبنی بر این*که کلیپر جزئی از راه حل نیست، وجود ندارد.
با تغییر مشخصه*های دینامیک سازه*ای دیسک ترمز نظیر جرم، دمپینگ و سختی دیسک می*توان به راه*حل فوق رسید اما آسانتر از آن، جایگزینی ماده مصرفی است که استفاده از Damped Iron به*جای چدن خاکستری راه*حل مناسبی به نظر می*رسید که هدف از آن، کاهش دامنه نوسان دیسک است. در واقع ابتدا فرض می*شد که با افزایش دمپینگ ناشی از جایگزینی ماده Damped Iron دامنه نوسان دیسک کاهش می*یابد و Low Frequency Squeal حذف می**شود اما با آزمایش*های بیشتر مشخص شد که دمپینگ هیچ نقشی در حذف صدای مذکور ندارد بلکه به*طور موثری باعث جابه*جایی فرکانس تشدید می*شود. به طور مثال در یک مدل خاص باعث جابه*جایی فرکانس تشدید از 2600 به 400 هرتز شده است.
3. High Frequency Squeal
در فرکانس*های بالاتر از 5000 هرتز تولید می*شود. در طول سال*ها راه*حل*های متفاوتی برای کاهش آن ارائه شده است ولی هیچ*کدام از آنها راه حل مطلق نیست.
تکنیک*های حذف High Frequency Squeal
الف . کاهش سختی لنت یا افزایش سختی دیسک به شرط عدم تغییر ضریب اصطکاک باعث کاهش صدای مذکور خواهد شد. در تصور عمومی افزایش سختی دیسک موجب افزایش امپدانس مکانیکی دیسک می*شود و آن را در مقابل پاسخ*دهی به نیروهای ورودی، مقاومتر می*کند. اما نکته اساسی، جابه*جایی وضعیت [mode] پاسخ است.
ب . بر اساس آزمایش*های صورت*گرفته با دستگاه دینامومتر مشخص شد که دیسک*ها با ابعاد موجود بیشترین صدا را تولید می*کنند ولی افزایش یا کاهش سطح سایش دیسک سبب کاهش صدا به میزان قابل*توجهی می*شود که در شکل ذیل نمایش داده شده است.
میزان تغییرات شدت صدا با توجه به میزان سطح سایش
ج . از دیگر عوامل موثر بر تولید صدا, هندسه لنت است که عامل مهمی در توزیع فشار بر دیسک به*شمار می*آید. در شکل ذیل لنت*ها با کاهش 20درصد طول کمان با طول اولیه یعنی پیش از شروع مصرف مقایسه شدند. این کاهش، یک مقدار بهینه در تغییر طول کمان لنت محسوب می*شود. (نواحی خاکستری نشان*دهنده بخش*های برداشته شده*اند.)
د . روش دیگر کاهش صدا استفاده از عایق*های صداست. عایق*های صدا از دو یا چند لایه فلزی تشکیل شده*اند که بین این لایه*ها مواد ویسکوالاستیک به*کار می*رود. ماده ویسکوالاستیک ماده*ای چسبناک و لاستیکی*مانند است که بین دو لایه فلزی قرار می*گیرد.
دو تئوری برای علت حذف صدا توسط این عایق*ها وجود دارد: یکی تاثیر ماده ویسکوالاستیک بر مقاومت ظاهری بین کلیپر و صفحه فلزی پشت لنت است و دیگری، افزایش دمپینگی است که ماده ویسکوالاستیک بر عناصری که روی آنها نصب شده است، اعمال می*کند. اما نکته قابل توجه، وابستگی عملکرد عایق به دما و فشار است؛ به طوری که دینامیک این*گونه مواد به میزان قابل*توجهی تحت تاثیر عوامل فوق قرار دارد. در روش دیگری که در برخی از کارخانه*های لنت*ساز داخلی نیز مورد استفاده قرار می*گیرد، پشت صفحه فلزی لنت یک ماده پلیمری با مقاومت حرارتی بسیار بالا پاشیده می*شود که نقش آن، گرفتن ارتعاشات و حذف صداهای ناشی از آن است.
نکات اجرایی در تعویض لنت ترمز
هنگام تعویض لنت ترمز، دیسک ترمز را با آب و صابون تمیز کنید تا حالت مغناطیسی سطح دیسک برطرف شود زیرا این کار باعث جدا شدن همه ذرات از سطح دیسک می*شود؛ در غیر این صورت ذرات مذکور بین دیسک و لنت*ها باقی می*مانند و شاهد پدیده لرزش و ایجاد صدا خواهیم بود.
نکته قابل توجه این است که پس از تعویض لنت*ها نیاز به گذشت زمان است تا سطح دیسک دوباره به میزان مناسب صاف شده و تماس کامل بین دیسک و لنت ایجاد شود زیرا در بسیاری موارد، هنگام استفاده از لنت ترمز جدید صدای جیغ آن را هنگام ترمز*گیری می*شنویم.
نکاتی برای بهبود ترمزگیری و افزایش عمر لنت ترمز
1. گردش هوا به صورت کامل حول مجموعه دیسک و کلیپر باعث خنک شدن لنت و در نتیجه افزایش عمر آن می*شود. در سال 1991 کارخانه شورلت امریکا تعداد زیادی شکایت دریافت کرد که همگی حاکی از کم بودن عمر لنت بود. راه*حل پیشنهادی کارشناسان شرکت GM آن بود که باد*شکن*های خودرو را از دو سمت قسمت جلویی آن برداشتند. این کار باعث وزش بهتر باد و خنک شدن لنت*ها و در نتیجه افزایش عمر آن شد.
2. در بسیاری از موارد ناکارایی ترمز به*دلیل عوض نشدن روغن ترمز است. به*طور مثال روغنی با دمای جوش 400 درجه سانتیگراد ، پس از یک سال استفاده، دمای جوش آن به 300 درجه سانتیگراد می*رسد که نتیجه آن، تبخیر در مانورها و ترمزگیری*های شدید و کارایی نامناسب سیستم ترمز است. همچنین تبخیر روغن ترمز به ایجاد حالت قفلی خفیف به*واسطه نیروی پسماند ناشی از فشار بخار روغن می*انجامد که همانند این است که راننده پدال را فشار دهد و نگه دارد. این موضوع باعث استهلاک زود**هنگام لنت می*شود.
3. در بسیاری از موارد کلیپر از منظر بیرونی هیچ مشکلی ندارد و کاملاً خشک است اما داخل آن مملو از لجن و رسوب است که این مسئله باعث ایجاد نیروی پسماند ناشی از رسوبات پشت پیستون کلیپر و استهلاک سریع لنت می*شود. برای حل این مشکل می بایست کلیپر باز و تمیز و به*طور کامل سرویس شود.
4. هرگز لنت*ها*ی آزبستی یا غیر*آزبستی را جایگزین لنت*های نیمه*فلزی نکنید؛ مگر این*که تامین*کننده قطعات اجازه این تعویض را بدهد. لنت*های آزبستی یا غیر*آزبستی ساکت*تر از لنت*های نیمه*فلزی هستند ولی همانند لنت*های نیمه*فلزی تحمل گرما را ندارند. بنابراین در صورت جایگزینی غیر*مجاز لنت*های آزبستی یا غیر*آزبستی به جای لنت*های نیمه*فلزی، به دلیل حرارت بالا شاهد کاهش عمر لنت و از بین رفتن سریع آن خواهیم بود
1. Low Frequency Noise
این صدا در فرکانس*های بین 100 تا 1000 هرتز قرار دارد. این بخش از صدا به*واسطه تحریک نیروی اصطکاک در سطح دیسک و لنت ایجاد می*شود. در این حالت انرژی داده شده به سیستم به صورت یک پاسخ ارتعاشی در اتصالات و اجزای مرتبط با سیستم ترمزی ظهور پیدا می*کند.
تکنیک*های حذف Low Frequency Noise
الف . بهینه کردن سختی، جرم و دمپینگ اجزای سیستم که با تغییر ماده، سختی اجزای تعلیق و افزودن TMDها قابل اجراست. این راه*حل نتیجه چندان مطلوبی در*بر ندارد زیرا تنها باعث جابه*جایی فرکانس صدا آن *هم به اندازه 100 هرتز می**شود.
ب . راه دوم، کاهش Forcing Function است که با استفاده از مواد اصطکاکی جدید امکان**پذیر خواهد بود و نتیجه آن، کاهش صدای تولیدی است. به این منظور چند ماده اصطکاکی که گمان می*رفت در تولید صدا موثر باشند، مورد *بررسی قرار گرفتند تا سرنخ*های پتانسیل ایجاد صدا شناسایی شوند. پیشتر، بارزترین خاصیتی که آن را با تولید صدا همزاد می*دانستند، قابلیت انتقال گشتاور مواد اصطکاکی بود. گراف ذیل نشان*دهنده گشتاور انتقال*یافته توسط مواد اصطکاکی غیر*آزبستی و مواد اصطکاکی نیمه*فلزی بر حسب صدای تولیدی است. از گراف زیر، می*توان چنین نتیجه گرفت که میزان گشتاور خروجی عامل تولید صدا شناخته نمی*شود زیرا حتی در مواردی با انتقال گشتاور کم نیز صدای مذکور وجود دارد. در عوض با توجه به ترکیباتی که خروجی گشتاور آنها آزمایش شده است، شناسایی مواد اصطکاکی صدا*دار و مواد اصطکاکی بی*صدا عملی گردید.
تولید یا عدم تولید صدا با توجه به نوع ماده مصرفی
نکته قابل*توجهی که در طول آزمایش*های مختلف مشخص شد، این بود که یک ماده اصطکاکی که برای یک سیستم ترمزی بی*صدا یا کم*صدا به*کار می*رود، لزوماً برای سیستم ترمزی بی صدا یا کم*صدای دیگر کاربرد ندارد.
2. Low Frequency Squeal
پهنای باندی بالاتر از 1000 هرتز و کمتر از 5000 هرتز دارد.
تکنیک*های حذف Low Frequency Squeal
راه حلی که برای حذف صدا با فرکانس مذکور پیشنهاد شده ، جدا*سازی مودهای کلیپر و دیسک ترمز است. به*واسطه قیود موجود در سیستم ترمز، تغییر در دیسک ترمز راه*حل آسانتری به نظر می*رسد؛ گر*چه هیچ دلیلی مبنی بر این*که کلیپر جزئی از راه حل نیست، وجود ندارد.
با تغییر مشخصه*های دینامیک سازه*ای دیسک ترمز نظیر جرم، دمپینگ و سختی دیسک می*توان به راه*حل فوق رسید اما آسانتر از آن، جایگزینی ماده مصرفی است که استفاده از Damped Iron به*جای چدن خاکستری راه*حل مناسبی به نظر می*رسید که هدف از آن، کاهش دامنه نوسان دیسک است. در واقع ابتدا فرض می*شد که با افزایش دمپینگ ناشی از جایگزینی ماده Damped Iron دامنه نوسان دیسک کاهش می*یابد و Low Frequency Squeal حذف می**شود اما با آزمایش*های بیشتر مشخص شد که دمپینگ هیچ نقشی در حذف صدای مذکور ندارد بلکه به*طور موثری باعث جابه*جایی فرکانس تشدید می*شود. به طور مثال در یک مدل خاص باعث جابه*جایی فرکانس تشدید از 2600 به 400 هرتز شده است.
3. High Frequency Squeal
در فرکانس*های بالاتر از 5000 هرتز تولید می*شود. در طول سال*ها راه*حل*های متفاوتی برای کاهش آن ارائه شده است ولی هیچ*کدام از آنها راه حل مطلق نیست.
تکنیک*های حذف High Frequency Squeal
الف . کاهش سختی لنت یا افزایش سختی دیسک به شرط عدم تغییر ضریب اصطکاک باعث کاهش صدای مذکور خواهد شد. در تصور عمومی افزایش سختی دیسک موجب افزایش امپدانس مکانیکی دیسک می*شود و آن را در مقابل پاسخ*دهی به نیروهای ورودی، مقاومتر می*کند. اما نکته اساسی، جابه*جایی وضعیت [mode] پاسخ است.
ب . بر اساس آزمایش*های صورت*گرفته با دستگاه دینامومتر مشخص شد که دیسک*ها با ابعاد موجود بیشترین صدا را تولید می*کنند ولی افزایش یا کاهش سطح سایش دیسک سبب کاهش صدا به میزان قابل*توجهی می*شود که در شکل ذیل نمایش داده شده است.
میزان تغییرات شدت صدا با توجه به میزان سطح سایش
ج . از دیگر عوامل موثر بر تولید صدا, هندسه لنت است که عامل مهمی در توزیع فشار بر دیسک به*شمار می*آید. در شکل ذیل لنت*ها با کاهش 20درصد طول کمان با طول اولیه یعنی پیش از شروع مصرف مقایسه شدند. این کاهش، یک مقدار بهینه در تغییر طول کمان لنت محسوب می*شود. (نواحی خاکستری نشان*دهنده بخش*های برداشته شده*اند.)
د . روش دیگر کاهش صدا استفاده از عایق*های صداست. عایق*های صدا از دو یا چند لایه فلزی تشکیل شده*اند که بین این لایه*ها مواد ویسکوالاستیک به*کار می*رود. ماده ویسکوالاستیک ماده*ای چسبناک و لاستیکی*مانند است که بین دو لایه فلزی قرار می*گیرد.
دو تئوری برای علت حذف صدا توسط این عایق*ها وجود دارد: یکی تاثیر ماده ویسکوالاستیک بر مقاومت ظاهری بین کلیپر و صفحه فلزی پشت لنت است و دیگری، افزایش دمپینگی است که ماده ویسکوالاستیک بر عناصری که روی آنها نصب شده است، اعمال می*کند. اما نکته قابل توجه، وابستگی عملکرد عایق به دما و فشار است؛ به طوری که دینامیک این*گونه مواد به میزان قابل*توجهی تحت تاثیر عوامل فوق قرار دارد. در روش دیگری که در برخی از کارخانه*های لنت*ساز داخلی نیز مورد استفاده قرار می*گیرد، پشت صفحه فلزی لنت یک ماده پلیمری با مقاومت حرارتی بسیار بالا پاشیده می*شود که نقش آن، گرفتن ارتعاشات و حذف صداهای ناشی از آن است.
نکات اجرایی در تعویض لنت ترمز
هنگام تعویض لنت ترمز، دیسک ترمز را با آب و صابون تمیز کنید تا حالت مغناطیسی سطح دیسک برطرف شود زیرا این کار باعث جدا شدن همه ذرات از سطح دیسک می*شود؛ در غیر این صورت ذرات مذکور بین دیسک و لنت*ها باقی می*مانند و شاهد پدیده لرزش و ایجاد صدا خواهیم بود.
نکته قابل توجه این است که پس از تعویض لنت*ها نیاز به گذشت زمان است تا سطح دیسک دوباره به میزان مناسب صاف شده و تماس کامل بین دیسک و لنت ایجاد شود زیرا در بسیاری موارد، هنگام استفاده از لنت ترمز جدید صدای جیغ آن را هنگام ترمز*گیری می*شنویم.
نکاتی برای بهبود ترمزگیری و افزایش عمر لنت ترمز
1. گردش هوا به صورت کامل حول مجموعه دیسک و کلیپر باعث خنک شدن لنت و در نتیجه افزایش عمر آن می*شود. در سال 1991 کارخانه شورلت امریکا تعداد زیادی شکایت دریافت کرد که همگی حاکی از کم بودن عمر لنت بود. راه*حل پیشنهادی کارشناسان شرکت GM آن بود که باد*شکن*های خودرو را از دو سمت قسمت جلویی آن برداشتند. این کار باعث وزش بهتر باد و خنک شدن لنت*ها و در نتیجه افزایش عمر آن شد.
2. در بسیاری از موارد ناکارایی ترمز به*دلیل عوض نشدن روغن ترمز است. به*طور مثال روغنی با دمای جوش 400 درجه سانتیگراد ، پس از یک سال استفاده، دمای جوش آن به 300 درجه سانتیگراد می*رسد که نتیجه آن، تبخیر در مانورها و ترمزگیری*های شدید و کارایی نامناسب سیستم ترمز است. همچنین تبخیر روغن ترمز به ایجاد حالت قفلی خفیف به*واسطه نیروی پسماند ناشی از فشار بخار روغن می*انجامد که همانند این است که راننده پدال را فشار دهد و نگه دارد. این موضوع باعث استهلاک زود**هنگام لنت می*شود.
3. در بسیاری از موارد کلیپر از منظر بیرونی هیچ مشکلی ندارد و کاملاً خشک است اما داخل آن مملو از لجن و رسوب است که این مسئله باعث ایجاد نیروی پسماند ناشی از رسوبات پشت پیستون کلیپر و استهلاک سریع لنت می*شود. برای حل این مشکل می بایست کلیپر باز و تمیز و به*طور کامل سرویس شود.
4. هرگز لنت*ها*ی آزبستی یا غیر*آزبستی را جایگزین لنت*های نیمه*فلزی نکنید؛ مگر این*که تامین*کننده قطعات اجازه این تعویض را بدهد. لنت*های آزبستی یا غیر*آزبستی ساکت*تر از لنت*های نیمه*فلزی هستند ولی همانند لنت*های نیمه*فلزی تحمل گرما را ندارند. بنابراین در صورت جایگزینی غیر*مجاز لنت*های آزبستی یا غیر*آزبستی به جای لنت*های نیمه*فلزی، به دلیل حرارت بالا شاهد کاهش عمر لنت و از بین رفتن سریع آن خواهیم بود
