دیسک ترمز خودرو چیست؟

دیسک ترمز

سیستم ترمز خودرو یکی از سیستم‌های اصلی و همچنین سیستمی جدایی ناپذیر در وسایل نقلیه است. از قدیمی‌ترین و ابتدایی‌ترین تا پیشرفته‌ترین خودروها مجهز به سیستم ترمز هستند. همچنین این نکته را در نظر داشته باشید که، حتی در ماشین‌های اولیه و قدیمی نیز سیستم ترمز یکی از الزامات خودرو تلقی می‌شد. سیستم ترمز در وسایل نقلیه به عنوان یک عامل بازدارنده شناخته می‌شود که می‌تواند در اکثر موارد خطرات ناشی از سرعت یا بی‌احتیاطی را به صورت چشمگیری بکاهد.

ترمز‌ها انواع مختلفی دارند، برای مثال می‌توان به ترمز‌های دیسکی اشاره کرد. ما در این مقاله دیسک چرخ یا دیسک ترمز را مورد بررسی قرار می‌دهیم. اگرچه این قطعه با نام چرخ ترمز نیز شناخته می‌شود. دیسک چرخ یک قطعه‌ی دایره‌ای شکل است که، یکی از عوامل اصلی توقف خودرو حساب می‌شود. دیسک ترمز نقشی اساسی و مهم در سیستم ترمز ایفا می‌کند و همراه با چرخش چرخ‌ها دیسک ترمز‌ها هم می‌چرخند.

این نکته را مد نظر داسته باشید که، در این سیستم ترمز اگر دیسک متوقف شود، چرخ ها نیز دیگر حرکت نخواهند کرد و پس از آن به صورت کامل ماشین نیز متوقف می شود. محل قرارگیری دیسک چرخ بر روی بلبرینگ‌های چرخ است و همچنین می‌توان گفت جزئی از تجهیزات متحرک چرخ است، این قطعه پس از اتصال منجر به چرخش رینگ و لاستیک می‌شود.

دیسک ترمز به وسیله دو پیچ و یک مهره مرکزی در مقابل لنت ترمز و بر روی بلبرینگ متصل شده است. سرعت دیسک توسط اصطکاکی که میان آنها شکل می‌گیرد منجر به کاهش لنت ترمز می‌شود. زمانی که فرد پدال ترمز را فشار می‌دهد، بین لنت‌های ترمز با دیسک درگیر می‌شوند و در نتیجه سرعت چرخ دیسک کم می‌شود. جنس این صفحه از سرامیک و چدن است.

ترمز های ABS و EBD

سیستم ترمز، جزو سیستم‌هایی است که از ابتدا بر روی یک سیستم نصب می‌شود و از مهم‌ترین و ضروری‌ترین اجزای وسایل نقلیه محسوب می‌شود. هر کدام از ترمز‌ها به اجزای خاصی مجهز و هر کدام یک نقش اساسی را در این سیستم‌ها ایفا می‌کنند. از مهمترین نوع ترمز‌ها می‌توان به ترمز‌های دیسکی و کاسه‌ای اشاره کرد. که امروزه ترمز های کاسه‌ای بیشتر در ماشین های سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ترمز‌های دیسکی اکثر اوقات در خودرو‌های سبک مورد استفاده قرار می‌گیرند و کاربرد آنها بسیار رایج و مرسوم‌تر از سایر موارد است. امروزه سیستم های ترمز پیشرفته‌ای همانند ABS و EBD قابلیت اجرا بر روی ترمز های دیسکی را دارند. این ترمز‌ها از نوع پیشرفته محسوب می‌شوند که در خودرو‌های متفاوتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین می‌توان گفت ترمز‌های دیسکی از جمله ترمز‌های پیشرفته و خوبی هستند که می‌توان آنها را بهترین نوع ترمز حساب کرد.

ترمزهای دیسکی در وسایل نقلیه بسیاری استفاده می‌شوند که می‌توان به خودرو های سنگین و حتی لوکوموتیو‌ها اشاره کرد. طبق کارکرد ترمز های دیسکی و مقایسه ای که بین این نوع ترمز‌ها با ترمز‌های کاسه ای انجام شده است؛ می‌توان گفت، ترمزهای دیسکی بسیار کاربردی و مرسوم تر از ترمز‌های کاسه‌ای هستند.

ترمز دیسکی و اجزای آن

همانطور که ذکر شد ترمزهای دیسکی بسیار بیشتر از ترمزهای کاسه‌ای قابل استفاده هستند و می توانند در خودروهای بسیاری مورد استفاده قرار بگیرند. پس نتیجه می‌گیریم که ترمزهای دیسکی از بهترین نوع ترمز‌ها هستند. که در خودرو‌‌های بسیاری از آن استفاده می‌شوند. سیستم این ترمز‌ها به حدی پیشرفته شده است که علاوه بر استفاده در خودرو‌های سبک برای ماشین های سنگین نیز قابل استفاده هستند.

هر سیستم ترمز دارای اجزایی است که می‌توان به اجزایی همانند Brake Pads ،Rotor ، Caliper و Caliper Support اشاره کرد. اگر بخواهیم به طور دقیق و به صورت کامل به این موضوع اشاره بکنیم باید گفت که سیستم ترمز از دو بخش اصلی تشکیل شده است که می توان به روتور یا دیسک چرخ و کالیپر ترمز اشاره کرد. هر کدام از این قسمت‌ها یک نقش مهم و اساسی در سیستم ترمز ایفا می‌کنند. محل نصب هر کدام از بخش‌ها بر روی سیستم ترمز، با توجه به عملکردی که دارند متفاوت است.

برای مثال دیسک چرخ به قسمت متحرک اتصال می‌یابد و کالیپر به قسمت ثابت چرخ متصل می‌شود. این دو قسمت نقش حائز اهمیتی برای کاهش سرعت چرخ ایفا می‌کنند و عملکرد آنها به این صورت است که، کالیپر ترمز بر اثر فشار روغن ترمز بر روی دیسک فشار وارد می‌کند و سرعت آن را کاهش می‌دهد و در نتیجه خودرو متوقف می‌شود.

باید گفت که اکثر خودرو های نو و امروزی از سیستم ترمز دیسکی که با استفاده از دیسک چرخ عملیاتی می‌شوند، استفاده می‌کنند و می‌توان گفت که سیستم ترمز کاسه‌ای بیشتر در چرخ های عقب قابلیت اجرا شدن را دارد.

انواع دیسک ترمز

دیسک چرخ که یا نام دیسک ترمز نیز شناخته می‌شود؛ انواع متفاوتی دارند که هر کدام از آنها در انواع مختلفی تولید و به بازار عرضه می‌شوند و در نتیجه به فروش می‌روند. اما اگر بخواهیم آنها را به طور کلی تقسیم بندی کنیم باید گفت که  این دیسک‌ها در دو دسته دیسک ترمز معمولی و دیسک ترمز خنک شونده جای می‌گیرند.

دیسک ترمز معمولی کاملا به صورت ساده طراحی شده‌ است و سطح بیرونی آن یک سطح صاف و صیقلی می‌باشد. به دلیل ساختار ساده ای که این نوع دیسک دارد به نام دیسک معمولی شناخته می شود. دیسک ترمز خنک شونده نوع دیگری از دیسک یا چرخ ترمز است که ساختاری متمایز از دیسک‌های معمولی دارد. دیسک چرخ خنک شونده به نام دیسک هوا خنک نیز شناخته می‌شود و طراحی آنها با اشکال مختلفی صورت می‌گیرد.

آلیاژ به کار رفته در ساختار دیسک‌ها نیز از جمله تفاوت‌های میان دیسک ترمز‌های خنک کننده است. متمایز بودن در دیسک چرخ‌های خنک کننده می‌تواند در کارایی، طول عمر، کیفیت کارکرد آنها تأثیر داشته باشد. از نظر اقتصادی نیز این نوع دیسک چرخ‌ها می‌توانند با همدیگر تفاوت‌های عمده‌ای داشته باشند.

دیسک ترمز معمولی

دیسک ترمز یا چرخ معمولی که جزو یکی از نوع ترمز‌های دیسکی است که همانطور که ذکر شد دارای یک دیسک صاف و صیقلی می‌باشد که آلیاژ‌های ساخت آنها از آهن است و ضریب حرارتی بالایی را شامل نمی‌شود. بالا نبودن ضریب حرارتی منجر می‌شود که سیستم‌ ترمزهایی که در آنها از این نوع دیسک استفاده می‌شود قابلیت‌های ترمز گیری بالایی ندارند و باید گفت این دیسک برای راننده های داخل شهری زیاد توصیه نمی شوند زیرا بسیار سریع داغ می‌شوند.

دیسک چرخ‌های معمولی در خودرو‌های بدون سیستم ترمز ضد قفل به راحتی داغ می‌شوند. این دیسک‌ها با نام دیسک Solid نیز معروف هستند و می‌توان گفت این نوع دیسک‌ها یک صفحه آهنی توپر با ظرفیت حرارتی کمی و ضعیفی دارند.

دیسک ترمز خنک شونده

همانطور که ذکر شد؛ به طور کلی دیسک‌های ترمز به دو نوع تقسیم بندی می‌شوند و دیسک چرخ‌های خنک شونده یکی از انواع دیسک‌ها هستند. این نوع دیسک‌ها با نام دیسک‌های هوا خنک نیز شناخته می‌شوند و امروزه بیشتر از سایر مدل‌ها استفاده می‌شوند.

طراحی این نوع دیسک‌ها به طوری است که هنگام ترمز گیری گرمای کمتری از آنها بیرون می‌آید. همچنین در دیسک‌های خنک کننده دو صفحه را از یکدیگر مجزا می‌کنند و این فضا تبدیل به یک صفحه تو خالی می‌شود و همچنین این فضا امکان تعبیه کانال‌های خنک شونده را درون آنها می‌دهد. دیسک‌ها که به صورت خود به خود خنک می شوند به تبع آن نیز حرارت کالیبر نیز کاهش پیدا می‌کند. دیسک های خنک شونده انواع مختلفی دارند که در پاراگراف های بعدی در مورد آنها توضیحاتی ارائه خواهیم داد.

انواع دیسک های خنک شونده

دیسک‌های خنک کننده کاربردهای بسیاری زیادی دارند و در خودرو‌های بسیاری استفاده می‌شوند. امروزه دیسک‌های خنک شونده انواع مختلفی دارند که می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• دیسک‌های سوراخ دار

دیسک چرخ سوراخ دار بر روی سطوح خود سوراخ های بسیاری دارند. سوراخ‌های روی دیسک به دو منظور طراحی می شوند. بر روی این دیسک‌ها سوراخ‌هایی به عنوان خروجی طراحی می‌شوند که یکی به عنوان خروج حرارت که ناشی از درگیری ترمز و لنت‌ها است که در نتیجه اصطکاک آنها را کاهش می‌دهد.

کاربرد دوم طراحی این خروجی‌ها به منظور خروج گاز‌ها که مواد موجود در لنت از خود متصاعد می‌کنند. این لنت‌ها بار دیسک‌ها درگیری پیدا می‌کنند و گازها از آن سوراخ‌ها خارج می‌شوند. این گازها قدرت بازدارندگی و توقف ترمز را کمتر می‌کنند و همچنین این گازها یک لایه بر روی سطح دیسک تشکیل می‌دهند و در نتیجه تماس دیسک و لنت کاهش پیدا می‌کند. خروج و تخلیه این گازها می‌تواند منجر به عملکرد بهتر سیستم ترمز شود. در نتیجه می توان گفت وجود این سوراخ ها بر روی صفحه دیسک تقریبا الزامی و ضروری است.

• دیسک‌های شیار دار

این مورد یک نوع دیگر از دیسک‌های خنک شونده هستند که طراحی آنها به صورتی است که بر روی صفحه دیسک شیار‌هایی ایجاد شده است. این شیارها توانایی انتقال گاز، حرارت و آب را دارند. این شیارها که بر روی صفحات دیسک تراش داده می‌شوند مانند یک جوی کوچک عمل می‌کنند و همچنین می‌توانند مواد مضر تولید از تماس لنت و صفحه دیسک را جمع آوری و خارج کنند.

این دیسک‌ها بیشتر برای اتومبیل‌های مسابقه‌ای کاربرد دارند؛ برای اینکه می‌توانند به راحتی با فشارهای بالا مقابله کنند. دیسک‌های شیاردار، دارای مقاومت بیشتری نسبت به دیسک‌های سوراخ دار هستند که در نتیجه طول عمر بیشتری نیز نسبت به دیسک‌های سوراخ دار دارند. این نکته را در نظر داشته باشید که، با اینکه دیسک‌های شیاردار عمر بیشتری دارند اما امکان دارد این شیارها موجب ساییدگی در لنت‌ها شوند. طراحی شیار‌ها تفاوت‌هایی نیز دارد که این شیارها می‌توانند در میزان ساییدگی لنت ها موثر باشد.

• دیسک‌های مختلط

یکی دیگر از مدل دیسک‌ها، دیسک‌های مختلط هستند. این دیسک‌ها ترکیبی از دیسک‌های شیار دار و دیسک‌های سوراخ دار است. دیسک چرخ مختلط که با سوراخ و شیار در کنار همدیگر بر روی صفحه دیسک طراحی شده‌اند. در این نوع دیسک‌ها با وجود حفظ یکپارچگی که میان دیسک‌ها وجود دارد، حرارت، گاز و آب می‌تواند از سطح این نوع دیسک‌ها انتقال پیدا کند که در نتیجه این امر اصطکاک لنت‌ها نیز کاهش پیدا می‌کند.

• دیسک‌های موج دار

یک نوع دیگر از دیسک‌های خنک شونده که می‌توان به عنوان یک دیسک مسابقه‌ای نیز از آن نام برد، دیسک ها موج دار است. این نوع دیسک ترمز نیز مانند دیسک ترمز شیار دار می‌تواند برای موارد مسابقه‌ای استفاده شود. البته با این تفاوت که دیسک‌های شیاردار برای اتومبیل‌های مسابقه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند و این در حالی است که دیسک‌های موج دار می‌توانند در مسابقات موتور سواری استفاده شوند.

آیا می‌دانستید که شرکت آئودی به عنوان بزرگترین سرمایه گذار بر روی دیسک های موج دار با تحولاتی که بر روی آن ها ایجاد کرد توانست آن ها در بازار های جهانی عرضه کند. یکی از نکات مثبت این دیسک ترمز ها وزن پایین مواد سازنده و همچنین تخلیه حرارتی بهتر آن است. امروزه در سراسر دنیا کمپانی های بسیاری اقدام به تولید دیسک ترمز های موج دار می کنند.

محیط خارجی این صفحات دیسکی به صورت کنگره‌ای طراحی شده است و دو سطح آن سوراخ دارد. بین این دو صفحه دیسک یک صفحه کوچکتر تعبیه می‌شود که می تواند استحکام صفحه‌های سوراخ دار افزایش دهد. این دیسک‌ها به صورتی طراحی می‌شوند که دو سطح دیسک در قسمت مرکزی به هم متصل هستند اما در محیط آنها اتصالی وجود ندارد.

آلیاژ های دیسک چرخ

دیسک چرخ‌ها از مواد‌هایی گوناگون تشکیل می‌شوند و نکته مهمی که این آلیاژ‌ها دارند این است که ضریب حرارتی را افزایش می‌دهند. این آلیاژها می‌توانند استهلاک در برابر تماس بالا را کاهش دهند. مواد بسیاری در آلیاژ های دیسک چرخ مورد استفاده قرار می گیرند که از جمله این آلیاژ ها می‌توان به سرامیک کربن، فولاد ضد زنگ، چدن خاکستری، آلیاژ‌های تیتانیوم، کامپوزیت ماتریکس آلومینیوم اشاره کرد.

آلیاژ سرامیک کربن

یکی دیگر از آلیاژهایی که در تولید دیسک چرخ‌ها استفاده می‌شود سرامیک کربن است. این آلیاژ بهترین ضریب حرارتی را دارد و می‌تواند در ترمزگیری‌ها به خوبی عمل کند. سرامیک کربن ماده‌ای است که در صورت استفاده در دیسک‌های کربنی در ترمزگیری‌های سنگین نیز عملکردی بسیار عالی دارند و کارکرد آنها به صورتی است که کمترین تغییر شکل را نیز دارند.

این نوع آلیاژ‌ها به مراتب بسیار کمتر خم می‌شوند و در بخش‌های مورد اصطکاک در دو قسمت مورد استفاده قرار می‌گیرد. از دیگر نکات مورد نظر در مورد این دیسک‌ها این است که حاوی کامپوزیت‌های سرامیکی است. از مزیت های این نوع دیسک می‌توان به کاهش وزن، بهبود سیستم ترمز، مقاومت بالا در برابر ساییدگی، پایداری بالای حرارتی و… اشاره کرد.

چدن خاکستری

چدن خاکستری یک نوع آلیاژ است که نقطه ذوب پایینی دارد و دارای ظرفیت بالایی است. این نوع آلیاژ از قابلیت ماشین کاری بسیار خوبی دارد. از نظر اقتصادی دیسک چرخ‌های چدنی از نظر اقتصادی بسیار قرون به صرفه هستند و البته هزینه تولید آنها بسیار پایین می‌باشد. از جمله ویژگی‌ها و مزایای این آلیاژ می‌توان به مقاومت بالای چدن اشاره کرد. البته در نظر داشته باشید که آلیاژ های چدن نیز ضریب انتقال حرارتی بسیار مناسبی نیز دارند.

آلیاژهای تیتانیوم

یکی دیگر از انواع آلیاژ ها می توان به آلیاژ تیتانیوم اشاره کرد. دیسک چرخ تیتانیوم مانند سرامیک کربن است که این آلیاژ ها از کیفیت بسیار بالایی برخوردار هستند. اما باید در نظر داشته باشید که  آلیاژ‌های تیتانیوم هزینه تولید بالایی دارند و از نظر اقتصادی نمی توان آن ها از دسته بندی آلیاژ های به صرفه محسوب کرد. از آلیاژ های تیتانیوم در تولید خودرو های لوکس و مدل بالا استفاده می شود که این آلیاژ ها از نظر حرارتی مقاومت خوبی دارند و بسیار سبک هستند.

سخن پایانی

ما در این مقاله مواردی همچون دیسک ترمز، ترمز‌های ABS و EBD، اجزای ترمز دیسکی، انواع آن و آلیاژ‌های دیسک چرخ را مورد بررسی قرار دادیم. امیدواریم از این مقاله لذت برده باشید. هنچنین اگر شما قصد خرید قطعات جلوبندی و تعلیق خودرو را دارید می‌توانید از فروشگاه اینترنتی و اختصاصی آریا کیان سپهر (AKS) با بهترین کیفیت و با اطمینانی کامل آنها را تهیه کنید.