Utekanje zavornih diskov in ploščic – teorija, definicije in postopki
Razkrivanje skrivosti utekanja zavornih ploščic
Avtorja: Matt Weiss - StopTech in James Walker, Jr. - scR motorsports
Da zavorni sistem deluje optimalno, je potrebno zavorne kolute (diske) in zavorne ploščice pravilno uteči. Pravilno utekanje zavor in vzdrževanje tega stanja je kritično za optimalno delovanje celotnega zavornega sistema.
Razumevanje, zakaj je potrebno zavorne kolute in ploščice utekati je prav tako pomembno kot sam postopek. Kdor razume kaj se pri utekanju dogaja, lahko postopek prilagodi posameznim okoliščinam (različne ploščice, koluti in tudi način vožnje). Zato predstavljamo splošen pregled teorije o utekanju, ki velja za vse zavorne sisteme.
Kaj je „utekanje“?
Enostavno povedano je utekanje pri zavornih sistemih nanos enakomerne plasti materiala zavorne ploščice na površino zavornega koluta. To je to. Konec razprave. Ok, niti ne, vendar – čeprav je utekanje dokaj enostavno v definiciji, je doseganje teh pogojev v praksi lahko velik izziv, posledice nepravilnega ali nedokončnega utekanja pa so lahko zelo moteče.
Abrasivno trenje in 'lepljivo' trenje
Pri zavornih sistemih poznamo dve osnovni vrsti trenja: abrasivno trenje in 'lepljivo' trenje. Pri vseh zavornih ploščicah se v splošnem pojavljata obe vrsti, pri čemer je abrasivno trenje dominantno pri nižjih temperaturah, medtem ko se 'lepljivo' trenje pojavi z naraščanjem temperature.
Obe vrsti trenja spreminjata kinetično energijo v toplotno, kar je osnovna funkcija zavornega sistema, s prekinjanjem molekularnih vezi, vendar na zelo različna načina.
Abrasivno trenje pretvarja energijo z mehanskim drgnjenjem zavorne ploščice neposredno na zavorni kolut. Posledica tega je mehanska obraba tako zavorne ploščice kot tudi zavornega koluta.
'Lepljivo' trenje pa je popolnoma drugačno. Pri tem se tanka plast materiala zavorne ploščice nanese in 'nalepi' na zavorni kolut (t.i. 'transfer layer' – prenosna plast). Ko je prenosna plast enakomerno nanešena na disk, prevzame funkcijo trenja. Molekularne vezi, ki se prekinjajo za pretvorbo kinetične energije v toplotno, se ustvarijo trenutek preden se spet prekinejo (prenosna plast se sproti obnavlja).
Pri tem načinu je obraba zavornih kolutov močno zmanjšana, vendar na račun obrabe zavornih ploščic.
Prenosna plast
Kot že omenjeno zgoraj je cilj utekanja ustvariti enakomerno plast materiala zavorne ploščice (prenosno plast) na površino zavornega koluta. Poseben poudarek je na besedi enakomerno, saj je neenakomerna prenosna plast glavni in skoraj edini razlog za vibracije pri zaviranju.
Za vibracije zadostujejo zelo majhne razlike v debelini prenosne plasti (govorimo o nekaj tisočinkah milimetra). Čeprav so na začetku vibracije skoraj nezaznavne, se 'visoke' točke povečujejo z običajno uporabo zavor. Če težave ne odpravimo pravočasno, se na visokih točkah lahko material zavornega koluta strukturno spremeni in vibracij skoraj ni mogoče odpraviti brez zamenjave koluta.
Osnove utekanja
V splošnem je utekanje postopek ogrevanja zavornega sistema (predvsem koluta in zavornih ploščic) do njihove temperature lepljenja da se lahko ustvari prenosna plast. Zavorni sistem je nato potrebno ohladiti brez ustavljanja, s čimer zagotovimo enakomeren nanos plasti. Postopek se ponavadi ponovi dva ali trikrat, da se dokončno zagotovi enakomeren nanos prenosne plasti.
Ker pa so temperature lepljenja različne glede na vrsto materiala zavorne ploščice (tipično od 38°C do 315°C za cestne ploščice in 315°C do 760°C za dirkalne), je potrebno postopek utekanja prilagoditi.
Ključ do uspešnega utekanja je kontrolirano spraviti zavorne ploščice do njihove temperature leplenja in jih pri tej temperaturi držati dovolj dolgo, da se lahko naredi prenosna plast. Različne konstrukcije zavornega sistema, različni tipi zavornih ploščic in različni pogoji zahtevajo različne postopke za dosego tega ključa.
Za ogrevanje zavornega sistema bi za 'street performance' ploščice naj zadostovalo 8-10 zaporednih zaviranj iz 100km/h na 10km/h (brez ustavljanja!), za kakšne bolj 'racing' ploščice pa bi hitrost naj bila 160km/h.
Ta postopek sem preizkusil tako na motorju in kot na avtu, ko sem zamenjal diske. Prav tako sem s tem postopkom odpravil vibracije pri zaviranju na službenem avtu...
Dodal bi še, da v drugih dokumentih piše, da se omenjena 'prenosna plast' z uporabo brez doseganja primernih temperatur sčasoma odstrani in da je potem potrebno ponovno utekanje - kar tudi drži, saj sam uporabljam 'racing' ploščice, ki na javnih cestah delujejo vedno slabše, po kakšnem dnevu na dirkališči pa so spet tip-top.
PS: Idelano mesto za utekanje zavor je (bila) ravnina pred Mobikrogom...
Omenjeni tekst sem zasledil na drugem forumu in moram reči, da postopek za motor drži, na avtomobilu pa še nisem sprobal....