A fékvibráció

A féktárcsa vibrációjának megakadályozása műszaki szempontból nem feltétlenül jelent nagy kihívást, de fejfájást okozhat a szakembereknek, mivel a probléma gyökere gyakran a helytelen szerelésben keresendő. Nagyon fontos a fékvibráció diagnosztizálása, megoldása, mi több, megelőzése a hatékony fékszerviz és az ügyfél reklamációk elkerülése érdekében. Erről kértünk néhány tanácsot a Delphi Technologies szakértőjétől.

Mit jelent a fékvibráció?

A féktárcsa vibrációját fékezéskor általában a kormánykeréken tapasztalt oldalirányú rázkódás, a fékpedál pulzálása vagy a padlón keresztül tapasztalt vibrálás érezteti. A rezgés mértéke az alig érzékelhető remegéstől az erős rázkódásig bármilyen mértékű lehet, azonban idővel fokozatosan mindenképp romlani fog a helyzet, és a féktárcsán akár javíthatatlan károkat is okozhat.

Mi okozza a fékvibrációt?

A leggyakoribb kiváltó ok a változó vastagságú féktárcsa (angol szakirodalomban: Disc Thickness Variation – DTV). A fékezés hatékonysága érdekében a féktárcsa vastagságának állandónak kell lennie, azaz a két súrlódási felületnek, a külső és belső felületnek, egymással párhuzamosnak kell lennie. A DTV a vastagság változását leíró kifejezés, ami azt jelenti, hogy ezek a felületek többé már nem tökéletesen párhuzamosak.

Amikor DTV-problémával küzdő járműben fékezünk, a fékbetétek a tárcsa vékonyabb területeire nyomódnak, majd, amikor a vastagabb területre érkeznek, visszacsapódnak. Ennek következtében a fékbetét ugrálni kezd, a pulzáló hatás pedig a fékfolyadék közvetítésével a fékdugattyúkon át elér a fékpedálig. Vagy a kormánykerékig. Ezt nevezik fékvibrációnak.

Mi okozza a DTV-t?

A DTV néven ismert probléma eredetének számos oka lehet, beleértve a helytelen tárcsafelszerelést, a gépkocsivezető agresszív vezetési stílusát és a gyenge gyártási folyamatokat:

Nézzük az okokat tételesen!

1. Szennyeződés és korrózió:
   A DTV egyik fő oka a kerékagy és a tárcsa találkozási pontja közötti szennyeződés felgyülemlése. A tárcsa külseje fele haladva akár a legkisebb mennyiségű szenny vagy rozsda által okozott axiális eltolódás is felnagyítódik. Ezt úgy lehet megmagyarázni, hogy egyetlen 0,05 mm, azaz a hajszál vastagságának megfelelő átmérőjű rozsda részecske 0,1 mm vastagságnál nagyobb tengelyeltolódást okozhat a fékező felület közepén. Az egyre nagyobb eltolódás eredményeként forgás közben a tárcsa támolyogni fog, ami által egyenetlenül kopik, így változó vastagság alakul ki.
2. Helytelen beágyazás:
   Bármikor új fékbetétet szerelünk fel, fontos, hogy körülbelül az első 100 mérföld (160 km) megtételéig kerüljük az erős fékezést, a betétek így ágyazódnak, járatódnak be helyesen. Ez segít abban, hogy a fékbetétek és a féktárcsa között egyenletes súrlódási felület alakuljon ki. Ha viszont ez nem így történik, a fékbetétek egyenetlenül fekszenek rá a féktárcsa felületére, aminek következtében egyenetlen mértékű hő adódik le. A leginkább használt felületek a tárcsa többi felületéhez képest nagyon felforrósodhatnak. Ha ezeken a használtabb felületeken a hőmérséklet meghaladja a 650 °C-ot, az öntöttvas szerkezete módosul: cementitnek nevezett kemény anyaggá alakul át, módosítva a tárcsa összetételét, mely ennek következtében egyenetlenül kopik.
3. A féktárcsák túlforrósodása:
   Élettartama alatt egy féktárcsa általában körülbelül 100 000 felmelegedő-lehűlő cikluson megy keresztül. Ez önmagában nem probléma: a tárcsák úgy készülnek, hogy használat után gyorsan lehűljenek. Ha azonban a féket ismételten, és/vagy gyors egymásutániságban alkalmazzuk, például, hosszú lefelé vezető úton, a tárcsáknak nincs elegendő idejük eloszlatni a hőt, és ez túlmelegedéshez vezethet. A féktárcsa nagy hőmérséklete, azon kívül, hogy koptathatja a féket, 650 °C fölé nőhet és módosíthatja a tárcsa szerkezetét, ami DTV-t eredményezhet.
4. Beragadó féknyereg:
   Bár ez kevésbé fordul elő, a beragadó féknyereg is okozhat DTV-t. A rozsdás vagy sérült dugattyúk vagy vezetőcsapok gátolják a féknyereg szabad mozgását, így a fékbetétek akkor is a tárcsán maradnak, ha nem fékezünk. Ennek következtében a féktárcsán egyenetlen betétanyag gyülemlik fel és a tárcsa túl is hevülhet.

Fékvibrációt okozó egyéb tényezők

„Ha a féktárcsa változó vastagságának nincs nyoma, más okok után is nyomozni kell. Az is megtörténhet, hogy a kerékcsapágyak nagyon elhasználódtak, kotyognak, így a féktárcsa is lötyögni kezd. Egy másik ok a kerékcsavarok túlhúzása, mely elhúzza a kerékagyat, a féktárcsát. A kétanyagú féktárcsánál (úszó, súrlódó tárcsagyűrűnél) vagy szerkezetileg vékony tárcsaagy esetén, helytelen, nem letisztított felületre történő szerelésnél, túlhúzásnál a fék deformálódik. Mindezen esetekben kialakulhat a fékvibráció.” - magyarázza Thomas Hurt, a Delphi Technologies Poland szakértője.

Hasznos gyakorlati tanácsok a fékvibráció megelőzésére

Néhány egyszerű irányelv figyelembevételével a fékvibráció elvileg kiiktatható:

• A féktárcsa visszaszerelése előtt ellenőrizzük a tárcsa vastagságát! Egy féktárcsa-mikrométerrel a tárcsa külső peremétől számított 10 mm után mérjük meg annak vastagságát, a kerületén számított nyolc pontban – soha ne bízzunk az egy pontban történő mérésben! Az eredményt vessük össze a műszaki leírással! Ha a gyártó tűrés küszöbét meghaladja, ne használjuk, hanem cseréljük ki! A maximálisan megengedett változó vastagság általában 0,015 mm körül van.
• Bizonyosodjon meg afelől, hogy a kerékagy és a féktárcsa találkozási pontja makulátlanul tiszta és rozsda-, illetve szennyeződés- vagy zsiradékmentes! Egy rongy és megfelelő oldószer használatával tisztítsuk meg a tárcsát, drótkefével pedig a kerékagyat!
• Felszerelés után használjunk mérőórát a tárcsa oldalirányú eltolódásának (ütésének) ellenőrzésére! A mérőórát rögzítsük biztonságosan egy álló, de állítható talpra, például egy karos állványra! Állítsuk a mérőóra végét a forgórész szélétől 10 mm-es távolságra, állítsuk a mérőlapot nullára, majd kézzel forgassuk a tárcsát 360°-ban, lejegyezve a legnagyobb és legkisebb eltolódást! Bár az egyes márkáknak és modelleknek változó a toleranciájuk, a maximális eltolódás mértékének 0,05 és 0,10 mm közötti értéknek kell lennie.
• Ha az ütés a tűrésmezőn kívül esik, újból ellenőrizzük a tárcsa rögzítését a kerékagyhoz, ha pedig ez megfelelő, akkor távolítsuk el a tárcsát, és végezzünk eltolódás-ellenőrzést a mérőórával a kerékcsapágy/-agy egységen!
• Ellenőrizzük, hogy a féknyereg tartója tiszta, a vezetőcsapok meg vannak kenve, pormentesek és szabadon mozognak!
• Húzzunk meg minden kerékrögzítő csavart a megfelelő sorrendben és kellő mértékben!
• Az új féktárcsákat mindig a gyártó utasításai szerint ágyazzuk be!
• Kerülje a féktárcsák felmelegedését okozó helytelen fékhasználatot! Kerülje mind a nagy sebességből történő folyamatos, sorozatos erős fékezést, mind pedig az autónak a fékkel való lassítását hosszú lejtőkön – inkább használjon motorféket, azaz tegye a váltót kisebb sebességfokozatba!