Vrste, naprava in načelo delovanja kolutnih zavor

Hidravlične kolutne zavore so ena od vrst tornih zavor. Njihov vrtljivi del predstavlja zavorni kolut, mirujoči del pa čeljust z zavornimi ploščicami. Kljub široki uporabi bobnastih zavor so še vedno najbolj priljubljene kolutne zavore. Razumeli bomo napravo kolutne zavore in ugotovili razlike med obema zavorama.

Naprava s kolutnimi zavorami

Zasnova kolutne zavore je naslednja:

• podpora (nosilec);
• delovni zavorni valj;
• zavorne obloge;
• zavorni disk.

Čeljust, ki je litoželezno ali aluminijasto ohišje (v obliki nosilca), je pritrjena na volanski zglob. Konstrukcija čeljusti omogoča premikanje vzdolž tirnic v vodoravni ravnini glede na zavorni kolut (v primeru plavajočega mehanizma čeljusti). Ohišje čeljusti vsebuje bate, ki med zaviranjem pritiskajo zavorne ploščice na disk.

Delovni zavorni valj je izdelan neposredno v ohišju čeljusti, v njem je bat s tesnilno ustnico. Za odstranjevanje nakopičenega zraka pri odzračevanju zavor je na telesu nameščen okov.

Zavorne ploščice, ki so kovinske plošče s fiksnimi tornimi oblogami, so nameščene v ohišju čeljusti na obeh straneh zavornega koluta.

Vrtljivi zavorni disk je nameščen na pestu kolesa. Zavorni disk je privit z vijaki na pesto.

Vrste kolutnih zavor

Disk zavore so glede na vrsto uporabljene čeljusti (čeljusti) razdeljene v dve veliki skupini:

• mehanizmi s fiksnim nosilcem;
• mehanizmi s plavajočim nosilcem.

V prvi različici se nosilec lahko premika po vodilih in ima en bat. V drugem primeru je čeljust pritrjena in vsebuje dva bata, nameščena na nasprotnih straneh zavornega diska. Zavore s fiksno čeljustjo lahko ustvarijo večjo silo pritiska blazinic na kolut in s tem večjo zavorno silo. Vendar pa so njihovi stroški višji od stroškov zavor s plavajočo čeljustjo. Zato se te zavore uporabljajo predvsem pri močnih avtomobilih (z uporabo več parov batov).

Kako delujejo kolutne zavore

Diskovne zavore so kot vse druge zavore namenjene spreminjanju hitrosti vozila.

Postopno delovanje kolutnih zavor:

1. Ko voznik pritisne na zavorni pedal, GTZ ustvari tlak v zavornih ceveh.
2. Za mehanizem s fiksnim nosilcem: tlak tekočine deluje na bate delovnih zavornih valjev z obe strani zavornega diska, ki nato pritisnejo blazinice ob njega. Za plavajoči nosilec: pritisk tekočine hkrati deluje na bat in telo čeljusti, zaradi česar se slednji premakne in pritisne blazinico na disk z druge strani.
3. Disk, stisnjen med dvema blazinicama, zaradi sile trenja zmanjša hitrost. To pa vodi do zaviranja avtomobila.
4. Ko voznik spusti zavorni pedal, se tlak izgubi. Bat se zaradi elastičnih lastnosti tesnilnega obroča vrne v prvotni položaj, blazinice pa se med premikanjem umaknejo z rahlim tresljajem diska.

Vrste zavornih diskov

Glede na material izdelave zavorne kolute delimo na:

1. Lito železo;
2. Diski iz nerjavečega jekla;
3. Ogljik;
4. Keramika.

Najpogosteje so zavorni koluti izdelani iz litega železa, ki ima dobre frikcijske lastnosti in nizke proizvodne stroške. Obraba litoželeznih zavornih diskov ni velika. Po drugi strani pa se lahko ob rednem intenzivnem zaviranju, ki povzroči povišanje temperature, litoželezni disk upogne in če nanj pride voda, lahko razpoka. Poleg tega je litega železa precej težka snov in po dolgem bivanju lahko postane zarjavela.

Znani diski in nerjaveče jeklo, ki ni tako občutljivo na temperaturne spremembe, ima pa šibkejše trenje kot litoželezo.

Ogljikovi diski so lažji od litoželeznih. Imajo tudi višji koeficient trenja in delovno območje. Vendar se lahko takšna kolesa glede na svojo ceno kosajo s stroški avtomobila majhnega razreda. Da, in za normalno delovanje jih je treba predhodno ogreti.

Keramične zavore se po koeficientu trenja ne morejo ujemati z ogljikovimi vlakni, imajo pa številne prednosti:

• odpornost na visoke temperature;
• odpornost proti obrabi in koroziji;
• visoka trdnost;
• majhna specifična teža;
• vzdržljivost.

Tudi keramika ima svoje slabosti:

• slabe lastnosti keramike pri nizkih temperaturah;
• škripanje med delom;
• visoki stroški.

Zavorne diske lahko razdelimo tudi na:

1. Prezračevan;
2. Perforiran.

Prvi so sestavljeni iz dveh plošč z votlinami med njimi. To se naredi za boljše odvajanje toplote z diskov, katerih povprečna delovna temperatura je 200-300 stopinj. Slednji imajo luknje / zareze vzdolž površine diska. Perforacije ali zareze so namenjene odvajanju obrabljenih izdelkov zavornih ploščic in ohranjanju konstantnega koeficienta trenja.

Vrste zavornih ploščic

Zavorne ploščice, odvisno od materiala tornih oblog, delimo na naslednje vrste:

• azbest;
• brez azbesta;
• ekološko.

Prvi so zelo škodljivi za telo, zato je treba za spremembo takih blazinic upoštevati vse varnostne ukrepe.

V blazinicah, ki ne vsebujejo azbesta, imajo lahko jeklena volna, bakreni ostružki in drugi elementi vlogo ojačevalne komponente. Stroški in kakovost blazinic bodo odvisni od njihovih sestavnih delov.

Blazinice iz organskih vlaken imajo najboljše zavorne lastnosti, vendar bodo njihovi stroški visoki.

Servis zavornih diskov in ploščic

Obraba in zamenjava diska

Obraba zavornih diskov je neposredno povezana s slogom vožnje voznika. Stopnja obrabe ni odvisna samo od prevoženih kilometrov, ampak tudi od vožnje po slabih cestah. Tudi kakovost zavornih diskov vpliva na stopnjo obrabe.

Najmanjša dovoljena debelina zavornega koluta je odvisna od znamke in modela vozila.

Povprečna vrednost najmanjše dovoljene debeline koluta za sprednje zavore je 22-25 mm, za zadnje pa 7-10 mm. Odvisno od teže in moči vozila.

Glavni dejavniki, ki kažejo, da je treba zamenjati sprednji ali zadnji zavorni kolut, so:

• iztekanje diskov med zaviranjem;
• mehanske poškodbe;
• povečanje ustavljalne razdalje;
• znižanje ravni delovne tekočine.

Obraba in zamenjava blazinic

Obraba zavornih ploščic je v prvi vrsti odvisna od kakovosti tornega materiala. Pomembno vlogo ima tudi slog vožnje. Bolj ko je zaviranje intenzivnejše, močnejša je obraba.

Sprednje blazinice se obrabijo hitreje kot zadnje, ker imajo pri zaviranju glavno obremenitev. Pri zamenjavi blazinic je bolje, da jih hkrati zamenjate na obeh kolesih, naj bo to zadnje ali sprednje.

Blazinice, nameščene na eni osi, se lahko tudi neenakomerno obrabijo. Odvisno od uporabnosti delovnih valjev. Če so slednji okvarjeni, potem blazinice neenakomerno stisnejo. Razlika v debelini blazinic 1,5-2 mm lahko kaže na neenakomerno obrabo blazinic.

Obstaja več načinov, kako ugotoviti, ali je treba zavorne ploščice zamenjati:

1. Vizualno na osnovi preverjanja debeline torne obloge. Obrabo označuje debelina obloge 2-3 mm.
2. Mehanski, pri katerem so blazinice opremljene s posebnimi kovinskimi ploščami. Slednji se ob obrabi oblog začnejo stikati z zavornimi koluti, zato kolutne zavore škripajo. Razlog za škripanje zavor je odrgnjenje obloge do 2-2,5 mm.
3. Elektronski, ki uporablja blazinice s senzorjem obrabe. Takoj, ko se torna obloga s senzorja izbriše, se njegovo jedro dotakne zavornega diska, električni tokokrog se zapre in indikator na armaturni plošči zasveti.

Prednosti in slabosti kolutnih zavor v primerjavi z bobnastimi zavorami

Kolutne zavore imajo številne prednosti pred bobnastimi zavorami. Njihove prednosti so naslednje:

• stabilno delovanje z vdorom vode in onesnaženjem;
• stabilno delovanje, ko se temperatura dvigne;
• učinkovito hlajenje;
• majhnost in teža;
• enostavnost vzdrževanja.

Glavne pomanjkljivosti kolutnih zavor v primerjavi z bobnastimi zavorami vključujejo:

• visoki stroški;
• manjša učinkovitost zaviranja.