ترمز دیسکی یا کاسه ای

تفاوت ترمز کاسه ای با ترمز دیسکی در چیست؟

این روزها رقابت سختی بین تولید کنندگان خودرو در سه بخش ترمز، قدرت و ایمنی خودرو وجود دارد. رشد تکنولوژی و استفاده از آن درصنعت خودرو به کمک آن ها آمده و ما شاهد خلق خودروهایی با استانداردها و قابلیت های بسیار بالا هستیم. یکی از این بخش ها که همان ترمز خودرو باشد نیز بی نصیب نبوده است، تکنولوژی باعث شده خودروها از ترمزهای کاسه ای که ساختار قدیمی داشتند عبور کنند و به نسل جدید ترمزهای دیسکی وارد بشوند. اما هنوز هم در برخی از خودروها چه داخل و چه خارج از کشور هنوز از ترمزهای کاسه ای استفاده می شود. اما چرا؟ در این مقاله می خواهیم شما را با ساختار این دو ترمز، مزایا و معایب و تفاوت هاشون با هم آشنا کنیم. با ما همراه باشید.

ترمزهای کاسه ای

مزیت این نوع سیستم ارزان بودن ساخت آن و سبک بودن آن است،اشکال عمده آن بالا رفتن سریع حرارت در آن و در نتیجه عدم عملکرد مناسب در دمای بالاست.

ساختار ترمزهای کاسه‌ای

•  ترمزهای کاسه‌ای از چدن ساخته شده‌اند و به علت شکل کاسه‌ای به ترمز کاسه‌ای معروف هستند.
•  تمامی قطعات ترمز در محدوده کاسه (درام) قرار دارند.
•  تا اوایل دهه ۷۰ میلادی شما قادر به خریداری اتومبیلی بودید که برای تمامی چرخ‌های آن ترمز کاسه‌ای درنظر گرفته شده بود، ولی در حال حاضر از این سیستم برای چرخ‌های عقب خودروها و کامیون‌های ارزان قیمت استفاده می‌شود.

ترمزهای کاسه‌ای چگونه کار می‌کنند؟

ترمزهای کاسه‌ای با فشار دادن دو کفشک (لنت ترمز) درون درام کار می‌کنند. شما با فشردن پدال ترمز با استفاده از نیروی هیدرولیکی و گریز از مرکز، این دو لنت را به دیواره داخلی درام در حال چرخش فشار می‌دهید. اقدام بالا باعث ایجاد اصطکاک شده و سرعت درام را کاهش می‌دهد که در نهایت باعث ایستادن خودرو می‌شود.

مزایای ترمزهای کاسه‌ای چیست؟

• طراحی بسته و یکپارچه این سیستم باعث کاهش هزینه نگهداری آن می‌شود و اکثر قطعات نیز در یکجا قرار دارند.
• برای تعویض لنت‌ها تنها لازم است با استفاده از تجهیزات مخصوص، کفشک‌ها را باز کرده و لنت‌های جدید را جایگزین قبلی کنید.
• برای بیرون آوردن پیستون‌ها نیازی به کمپرسور یا مایع خاصی نیست. در حقیقت باید بگوییم که تعویض لنت ترمزهای کاسه‌ای برخی خودروها تنها نیاز به ۲ دقیقه زمان دارند.
• تعویض لنت‌های ترمز‌های کاسه‌ای هزینه کمی را برای صاحب خودرو در پی دارد.

معایب ترمز کاسه‌ای چیست؟

• در هنگام ترمزگیری با سرعت‌های بالا داغ کرده و عملکرد ضعیفی ارائه می‌دهد.
• به دلیل عدم خنک کاری مناسب موجب قفل گازی می شود و نیاز به هواگیری دارد.
• به جهت رفع مشکل ترمزهای کاسه‌ای علی‌الخصوص به خاطر این که با افزایش سرعت قادر به توقف درست خودرو نبودند، ترمزهای دیسکی در اوایل دهه‌ی ۶۰ میلادی طراحی شدند و تحولی عظیم به وجود آمد.

ترمزهای دیسکی

با افزایش سرعت خودروها، ترمزهای کاسه‌ای قادر به توقف آن‌ها نبودند. ترمزهای کاسه‌ای به علت نحوه طراحی در هنگام ترمزهای شدید، به سرعت داغ شده و قدرت بازدارندگی خود را از دست می‌دهند. برای رفع این مشکل، ترمزهای دیسکی در اوایل دهه ۶۰ میلادی طراحی شدند تا ترمز اتومبیل‌ها عملکرد بهتری از خود نشان دهند.

ساختار ترمزهای دیسکی

ترمزهای دیسکی شامل یک روتور فلزی بزرگ، ۲ لنت ترمز و یک گیره هیدرولیکی به نام کالیپر است. روتورهای ترمز معمولا از آهن ساخته می‌شوند، البته برخی از آن‌ها با توجه به کاربردشان از جنس متفاوتی بهره می‌برد، برای مثال خودروهای مسابقه‌ای دارای ترمزهای سرامیکی و یا کامپوزیتی از کربن هستند. معمولا حفره‌هایی بر روی روتور درنظر گرفته می‌شود تا خنک‌سازی آن راندمان بیشتری داشته باشد. کالیپر ترمزهای دیسکی از ۸ پیستون استفاده می‌کنند که نیروی بازدارندگی عظیمی را فراهم می‌آورند.

ترمزهای دیسکی چگونه کار می‌کنند؟

فشردن پدال ترمز در ماشین‌های مجهز به این سیستم، باعث پر شدن کالیپر توسط روغن ترمز می‌شود. سپس پیستون فلزی داخل کالیپر، باعث ایجاد فشار در پشت هر لنت شده که نزدیکی آن‌ها به روتور را در پی دارد. این فشار ایجاد شده توسط لنت‌ها، تولید اصطکاک کرده و باعث کاهش سرعت چرخش روتور می‌شود که در نهایت ایستادن خودرو را به همراه دارد.

مزایای ترمزهای دیسکی چیست؟

• افزایش قدرت بازدارندگی نسبت به ترمزهای کاسه‌ای
• مدیریت بهتر گرما نسبت به سیستم ترمز کاسه‌ای

ترمزهای دیسکی را بدون نیاز به باز کردن چرخ خودرو، می‌توان مورد بررسی قرار داد. برخلاف ترمزهای کاسه‌ای، ترمزهای دیسکی به‌ طور کامل خودشان تنظیم می‌شوند.
در این سیستم فشردن پدال ترمز حس بهتری به راننده منتقل می‌کند.

در حال حاضر ترمزهای دیسکی در بازار بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند، بنابراین شما قادر به انتخاب لنت از میان چندین لنت ترمز تولید شده براساس عملکرد آن هستید.

تفاوت ترمز های کاسه ای با ترمز های دیسکی

مهم ترین تفاوت ترمز دیسکی و ترمز کاسه ای هنگام فرآیند ترمزگیری این است که به جای فشرده شدن لنت ها به دیسک توسط کالیپر ترمز در نوع دیسکی، کفشک ها توسط فشار روغن سیلندر به کاسه نزدیک می شوند. کفشک ترمز به دو قطعه ای می گویند که با کمک دو فنر به کاسه ترمز نزدیک شده و مانع حرکت آن می شوند.

با توجه به آنچه گفته شد، کمی دشوار است که عملکرد یکی از این ترمزها را بهتر از دیگری معرفی کنیم. با وجود اینکه سالهای زیادی از طراحی سیستم ترمز کاسه ای می گذرد و فناوری به کار رفته در نوع دیسکی به روزتر از آن است، نمی توان گفت عملکرد کدام یک از دیگری بهتر است. اگر دقت داشته باشید، بسیاری از خودروهای امروزی به هر دو نوع این ترمزها مجهز هستند و کارایی لازم و مناسب را هم دارند؛ پس قطعاً به وجود هر دو نوع ترمز در خودروها نیاز است. در این خودروها معمولاً نوع کاسه ای در محور عقب استفاده می شود.

بر خلاف باور عمومی، ترمز‌های کاسه‌ای به‌طور معمول و در شرایط برابر (ابعاد یکسان ترمز‌ها و تعداد برابر کالیپرها) از ترمز‌های دیسکی ضعیف‌تر نیستند و حتی به دلیل بزرگ‌تر بودن لنت‌هایشان می‌توانند توان ترمز‌گیری بیشتری هم داشته باشند ضمن آنکه دوام بیشتری دارند و کمتر نیاز به مراقبت پیدا می‌کنند.

مشکل اصلی این ترمز‌ها گرم شدن بیش از حد آن‌ها در ترمز‌های سنگین است. ترمز‌های دیسکی به دلیل آنکه به‌طور کامل در جریان هوا هستند زودتر خنک می‌شوند، اما ترمز‌های کاسه‌ای به دلیل بسته بودن محفظه کاسه ترمز، دیرتر می‌توانند گرما را دفع کنند و به همین دلیل زودتر داغ کرده و توان خود را از دست می‌دهند. خودروسازان معمولاً این ترمز‌ها را در چرخ‌های عقب نصب می‌کنند که فشار ترمز کمتری روی آن است.

به این ترتیب مشخص است ترمز‌های کاسه‌ای همچنان یک گزینه ایده آل برای بهره‌گیری در محور عقب خودروهای عادی است و نصب ترمز دیسکی در محور عقب، هر چند می‌تواند مفید باشد اما در رانندگی روزمره تأثیر چندانی ندارد.

به طور کلی نگهداری ترمز کاسه ای ساده تر و تعمیر آن ارزان تر از ترمز دیسکی است. همچنین اگر شما با افراد کارشناس در این حوزه صحبت کنید، متوجه می شوید که تعویض ترمز دیسکی ، وقت گیر تر از تعویض ترمز کاسه ای است. نوع ساختار این دو نوع سیستم ترمز به گونه ای است که باعث به وجود آمدن این تفاوت ها می شود.

مبانی ترمز دیسکی

محل قرارگیری ترمزهای دیسکی در یک خودرو در تصویر نشان داده شده است. اجزاء اصلی یک ترمز دیسکی عبارتند از: 

- لنت

- کالیپر، که دربردارنده یک پیستون است.

- روتور، که در وسط قرار دارد.

ترمز دیسکی خیلی به ترمز دوچرخه شباهت دارد. ترمز دوچرخه هم یک کالیپر دارد که لنت ها را به رینگ می‌چسباند. در ترمز دیسکی خودرو، لنت ها به جای رینگ، به روتور فشار وارد می‌کنند. نیرو نیز از طریق سیم ترمز منتقل نمی‌شود، بلکه این کار به صورت هیدرولیک انجام می‌گیرد. اصطکاک بین لنت و دیسک باعث می‌شود سرعت دیسک پایین بیاید. خودروی در حال حرکت دارای مقدار معینی انرژی جنبشی است و ترمز مجبور است برای متوقف کردن خودرو این انرژی را از بین ببرد. ولی ترمز چگونه این کار را انجام می‌دهد؟ هر بار که خودروی‌تان را متوقف می‌کنید، ترمزها انرژی جنبشی را به گرما تبدیل می‌کنند. اصطکاک بین لنت و دیسک باعث تولید این گرما می‌شود. بیشتر دیسک ها سوراخ سوراخ هستند. این قبیل دیسک ها دارای تیغه هایی هستند که هوا را به جریان می‌اندازند و دیسک را خنک می‌کنند.

ترمزهای خود-تنظیم

ترمزهای دیسکی تک- پیستونی که کالیپر شناور دارند، خود-محور و خود-تنظیم هستند. کالیپر می‌تواند از یک طرف به طرف دیگر بلغزد؛ به این ترتیب، هر بار که ترمز می‌گیرید، می‌تواند به طرف مرکز حرکت کند. از طرفی، چون هیچ فنری وجود ندارد تا لنت ها را از دیسک دور کند، لنت ها همیشه تماسی جزئی با روتور دارند (پیستون پلاستیکی یا لغزش های روتور باعث می‌شوند لنت ها کمی از روتور فاصله بگیرند). این امر اهمیت دارد؛ چون قطر پیستون ترمز، بسیار بیشتر از قطر سیلندر اصلی ترمز است. اگر پیستون به طرف سیلندر خودش برگردد، پدال ترمز به اندازه کافی روغن به طرف سیلندر ترمز پمپ می‌کند که لنت ها درگیر بشوند. طراحی ترمز خودروهای قدیمی‌تر به گونه‌ای است که دو یا چهار پیستون و کالیپر ثابت دارند. یک یا دو پیستون در طرفین روتور قرار گرفته‌اند و به لنت آن طرف فشار وارد می‌کنند. این نوع طراحی کاملاً کنار گذاشته شده است، چون ترمزهای تک- پیستونی ارزان‌تر و قابل اعتمادتر هستند.

ترمز اضطراری

در خودروهایی که ترمز هر چهار چرخشان دیسکی است، یک ترمز اضطراری نیز وجود دارد که با مکانیسم جداگانه‌ای عمل می‌کند و در صورت از کار افتادن کامل سیستم ترمز عادی، فعال می‌شود. در بیشتر خودروها، ترمز اضطراری با استفاده از یک کابل فعال می‌شود. برخی از خودروهایی که ترمز هر چهار چرخ‌شان دیسکی است، دارای یک ترمز کاسه‌ای مجزا هستند که وسط چرخ عقب نصب می‌شود. این ترمز کاسه‌ای، فقط مخصوص موارد اضطراری است و فقط به وسیله کابل فعال می‌شود. این ترمز از هیچ نیروی هیدرولیکی استفاده نمی‌کند. سایر خودروها دارای یک اهرم هستند که پیچ یا چرخ‌دنده‌ای را می‌چرخاند. آن پیچ یا چرخ‌دنده نیز باعث می‌شود پیستون به دیسک فشار وارد کند.

تعمیر و نگهداری ترمز

بیشترین تعمیر و نگهداری که ترمز به آن احتیاج دارد، تعویض لنت است. روی لنت ترمزهای دیسکی معمولاً قطعه فلزی وجود دارد که شاخص خوردگی نامیده می‌شود. وقتی مقدار معینی از گوشت لنت خورده بشود، شاخص خوردگی با دیسک تماس پیدا می‌کند و سوت می‌کشد. معنای این سوت این است که وقت تعویض لنت ها فرا رسیده است. روی کالیپر هم یک شکاف بازدید وجود دارد که از طریق آن می‌توانید ببینید چه مقدار از گوشت لنت خورده شده است. گاهی‌اوقات، خوردگی زیاد لنت به روتور هم منتقل می‌شود. این امر وقتی اتفاق می‌افتد که یک لنت فرسوده برای مدتی طولانی تعویض نشود. گاهی‌اوقات هم ممکن است روتور خم بشود، یعنی صاف و تخت بودنش را از دست بدهد. در این صورت، وقتی می‌ایستید، ترمز می‌لرزد یا می‌کوبد. همه این مشکلات با صاف کردن روتور از بین می‌رود. باید از دو طرف روتور مقداری تراشیده شود تا سطح آن دوباره صاف و تخت بشود. هر بارکه لنت ها را عوض می‌کنید احتیاجی نیست روتور را به تراشکاری ببرید. فقط زمانی به این کار نیاز است که روتور خم یا خورده شده باشد. تراش دادن زیاد روتور عمر آن را کم می‌کند. هر بار که روتور تراش می‌خورد، نازکتر و نازکتر می‌شود. میزان مجاز نازکی برای روتورها مشخص است و اگر از آن میزان نازکتر بشوند، باید آنها را تعویض کرد. این میزان مجاز را می‌توان در دفترچه راهنمای خودرو پیدا کرد.