مفهوم کلی لنت ترمز یا ترمز دیسکی حداقل از سال 1902 که توسط فردریک لنکستر در همان سال به ثبت رسید، به عنوان جایگزینی برای لنت ترمز پیشنهاد شده است. اما به دلیل هزینه زیاد و معایب این نوع ترمز نسبت به لنت ترمز، این سیستم ها تا پایان جنگ جهانی دوم چندان مورد استفاده قرار نگرفتند. با ظهور فناوری ترمز دیسکی، عملکرد این نوع ترمزها به سرعت از کالیپرهای ترمز پیشی گرفت. تفاوت عملکرد بین دو ترمز در سال 1953 بیشتر آشکار شد، زمانی که جگوار در مسابقه استقامتی 24 ساعته لمانز با دستکش ترمز پیروز شد. موفقیت جگوار بیشتر به دلیل ترمزهای دیسکی آن است که به رانندگان اجازه می دهد سریعتر از سایر رقبا وارد پیچ ها شوند و دیرتر سرعت ترمزها را کاهش داده و در نهایت آنها را به پیروزی می رساند. تا سال 1963، اکثر خودروها به ترمزهای دیسکی ساخت اروپا مجهز بودند و خودروهای آمریکایی در اواخر دهه 1960، پس از اختراع کالیبرهای ثابت، شروع به استفاده از این نوع ترمزها کردند و این سیستم را ارزان تر و فشرده تر کرد.
ویژگی انتخاب مواد اولیه در تولید لنت ترمز
توانایی ماده در مقاومت در برابر خصوصیات ترمز که در نتیجه افزایش دمای مواد به دلیل تبدیل انرژی جنبشی به انرژی گرمایی رخ می دهد.تأثیر رطوبت بر عملکرد ترمزها همه سیستم های ترمز طوری طراحی شده اند که حداقل در برابر آب مقاومت موقت داشته باشند.توانایی بازیابی سریع از افزایش دما یا رطوبت و ارائه تقریباً یکسان در تمام مراحل فرآیند خشک کردن یا خنک کننده .
راندمان سوخت محفظه های ترمز امروزی باید به اندازه کافی کم باشد تا از لغزش چرخ ها جلوگیری کند و در عین حال به اندازه کافی بالا باشد تا دوام کافی را تضمین کند. نسبت سوخت برای اجزای کیسه ترمز معمولاً 0.3 تا 0.5 است.مقاومت در برابر خوردگی مقاومت در برابر خوردگی، اما نه به حدی که بهبود عمر لنت ها باعث خوردگی سریعتر دیسک های ترمز شود.توانایی مواد بالشتک برای ایجاد تماس یکنواخت که روی سطح دیسک یا فنجان قرار می گیرد. برخی از مواد مورد استفاده در طول زمان پاره می شوند یا باعث ایجاد ترک، سوراخ یا آسیب های دیگر به سطح تماس می شوند.
توانایی ایجاد نیروی فشار مناسب در عین حال با عملکرد خوب و بی صدا.یکی دیگر از عواملی که در انتخاب متریال تخته باید به آن توجه کنید، فشرده بودن آن است. اگر این مواد بیش از حد فشرده شوند، فاصله پارک طولانی خواهد شد. مواد دستکش ترمز نیز باید رسانا و نفوذپذیر باشد تا آب بر نسبت سوخت آنها تأثیری نداشته باشد.
پس از جنگ جهانی اول و با افزایش سرعت خودروها، آزبست به عنوان ماده رایج در تولید لنت ترمز مورد استفاده قرار گرفت. زیرا تحقیقات نشان می دهد که خواص این ماده اجازه گرما را می دهد (که می تواند به 260 درجه سانتیگراد (500 درجه فارنهایت) برسد)، در حالی که سوخت مورد نیاز برای توقف خودرو را تامین می کند. با این حال، با آشکار شدن تدریجی خطر سنگ آهن برای سلامت انسان، نیاز به یافتن مواد دیگری برای تولید لنت ترمز وجود داشت. در کشورهای جهان اول، ترکیبات آلی بدون آزبست (NAOs) به طور گسترده ای با آزبست در تولید لنت ترمز جایگزین شد. امروزه مواد مورد استفاده در ساخت لنت ترمز به یکی از چهار دسته اصلی طبقه بندی می شوند:
مواد غیر فلزی - این مواد از ترکیبی از مواد مصنوعی بافته شده در یک کامپوزیت، عمدتاً به شکل سلولز، آرامید، پلی اکریلونیتریل و شیشه رسانا ساخته می شوند. این مواد آسیب کمی به دیسک ها وارد می کنند، اما گرد و غبار زیادی تولید می کنند و به همین دلیل عمر کوتاهی دارند.
مواد نیمه فلزی - مواد مصنوعی با مقادیر مختلف براده های فلزی. این مواد دارای استحکام بالاتری نسبت به گیربکس های غیر فلزی، مقاومت بیشتر در برابر سایش ترمز و عمر طولانی تر هستند. با این حال، آنها آسیب بیشتری به دیسک یا فنجان ترمز وارد می کنند، بنابراین دیسک ها / فنجان های ترمز باید زودتر تعویض شوند. علاوه بر این، این مواد به نیروی هیجان انگیز بیشتری برای تولید گشتاور ترمز نسبت به یاتاقان های غیر فلزی نیاز دارند.
فلز - این بالشتک ها فقط در اتومبیل های مسابقه ای استفاده می شوند و از فولاد سوراخ دار و بدون هیچ گونه افزودنی مصنوعی دیگر ساخته شده اند. این بالشتک ها عمر بسیار بالایی دارند اما علاوه بر نیاز به قدرت بیشتر برای کاهش سرعت خودرو، باعث زنگ زدن سریعتر دیسک های ترمز نیز می شوند. علاوه بر این، صدای تولید شده توسط این نوع پنل ها بسیار زیاد است.
مواد سرامیکی - این مواد از خاک رس سرامیکی با براده‌ها و نخ‌های مسی ساخته می‌شوند، دوام بالایی برای چرم فلزی و چسبندگی و مقاومت در برابر بالشتک‌های مواد مصنوعی دارند. اما عیب اصلی این نوع تخته ها این است که در مقایسه با سه نوع دیگر و با وجود استفاده از فلزات مس (که دارای رسانایی حرارتی بالایی هستند)، بالشتک های سرامیکی معمولاً با اتلاف حرارت به خوبی کار نمی کنند و این امر در نهایت می تواند منجر به موارد دیگر شود. با این حال، آنها بسیار بی صدا هستند، زیرا مواد سرامیکی صدای ترمزها را به سطح شنوایی انسان کاهش می دهد.
عملکرد لنت ترمز
لنت ترمز از دو قسمت قوی به نام های بالشتک و لنت ترمز اصطکاکی تشکیل شده است. لنت ها پس از فشار دادن پدال ترمز به روتور ترمز متصل می شود و خودرو را متوقف می کند. لنت های ترمز قبل از آزبست ساخته شده اند. آزبست گرمای اصطکاک را جذب و دفع می کند، اما نقص های جدی وجود دارد که هنگام توقف خاک وجود دارد. این پودرها برای سلامتی مضر بودند، بنابراین امروزه لنت ترمز ها از مواد آلی بی ضرر ساخته می شوند که بیشتر آنها شیشه، لاستیک و رزین هستند. جعبه های آلی یا آزبست باعث آلودگی نمی شوند. این لنت ترمز عمدتاً برای خودروهای معمولی استفاده می شود و برای خودروهای سنگین و مسابقه ای گزینه مناسبی نیست چرا که وزن خودروهای سنگین و خودروهای مسابقه ای سنگین است و گاهی لازم است خودرو با سرعت بالا متوقف شود.
اجزای اصلی لنت ترمز
قسمت لنت ترمز شبیه به قسمت تحت فشار است و به شرح زیر به پنج دسته تقسیم می شود.
پایه های فلزی
این تخت ها از آهن، مس، فولاد و گرافیت ساخته شده اند. اکثر خودروها از کیسه های فلزی استفاده می کنند. جعبه های فلزی کارایی بالا و قیمت پایینی دارند. وزن کیف های فلزی یکی از معایب این امر است و بر مصرف سوخت خودرو تاثیر می گذارد و همچنین وزن زیاد آن را برای استفاده در خودروهای مسابقه ای مناسب نمی کند. این بالشتک ها بسیار بادوام هستند اما به دلیل اینکه فلزی هستند و در استفاده از آنها دقت نمی شود باعث خوردگی روتور می شوند. این لنت ها به مرور زمان قسمت های دیگر ترمز را می شکنند. جعبه های فلزی هنگام گرم شدن بهتر عمل می کنند.
باکس های سرامیکی
باکس سرامیکی بر خلاف کوسن های فلزی بسیار سبک و بسیار بادوام هستند. این بشقاب ها دیر فرسوده می شوند. جعبه های سرامیکی برای ماشین های مسابقه ای مناسب هستند. لنت های سرامیکی بسیار گران‌قیمت هستند و از چسب، الیاف سرامیکی و پرکننده‌ها ساخته می‌شوند، اگرچه گاهی اوقات از الیاف مس در تولید آنها استفاده می‌شود. این بالش ها گرما را به خوبی جذب می کنند و گرد و غبار بسیار کمی تولید می کنند. اتلاف حرارت بسیار سریع و خوب منجر به عملکرد بهتر کوسن های سرامیکی می شود.
لنت ترمز نیمه فلزی
یکی از پرکاربردترین انواع لنت ترمز، لنت ترمز نیمه فلزی یا فلزی است. این بالش ها از مس ساخته شده اند که در برابر حرارت مقاوم بوده و انتقال حرارت را تسریع می کند.
مزایا: تحمل دمای بالا، عمر طولانی و قیمت مناسب
معایب: صداهای زیاد ،این نوع لنت ترمز از الیاف فلزی ساخته شده و طول عمر و مشخصات فنی بالایی دارد اما صدای کمی ایجاد می کند.
برای اطلاعات بیشتر در خصوص لنت ترمز و انواع آن کلیک نمائید