خرابی های سوپاپ

هیچ‌کس دوست ندارد مشکلات موتوری مانند: روغن‌سوزی، نشتی حاصل از فشار، سر و صدای اجزای وابسته به سوپاپ یا خرابی آشکار سوپاپ داشته باشد. بنابراین تلاش زیادی انجام می‌شود تا قطعات فرسوده و یا آسیب دیده، هنگام تعویض یا بازسازی سرسیلندر به حالت ابتدایی خود برگردند و درست کار کنند، اما گاهی مشکلاتی از سوپاپ به‌ وجود می‌آیند و هزینه‌های سنگینی به بار می‌آورند.
چگونه می‌توان مانع این خسارات شد؟ با تشخیص علل خرابی سوپاپ و حصول اطمینان از اینکه هنگام تعویض و یا تعمیر سوپاپ‌ها، سیت‌ها، گایدها و دیگر اجزای وابسته به سوپاپ، هیچ چیز از قلم نیفتاده است.
عملکرد سوپاپ به چند دلیل از مهم‌ترین بخش‌های بازسازی موتور است: اول اینکه نیاز به دقت زیادی دارد. اگر تلرانس‌ها و شکل هندسی سوپاپ صحیح نباشد، یقیناً با مشکل مواجه خواهید شد. دوم اینکه در عملکرد سوپاپ باید به جزئیات توجه شود. منظور از جزئیات، قطعات فرسوده‌ای است که به نظر سالم می‌رسند، اما در حقیقت سالم نیستند و نیاز به بازسازی یا تعویض دارند. بهترین توصیه این است که اگر به سالم بودن قطعه شک دارید، آن را دور بیندازید. اگر به شرایط ساق سوپاپ‌ها، گایدها، نگهدارند‌ه‌ها، خارها، فنرها، انگشتی‌ها (اسبک‌ها) و میل تایپیت‌ها دقت نکنید، با مشکل مواجه می‌شوید. عدم توجه به جزئیاتی مانند ارتفاع سوپاپ، ارتفاع فنر سوپاپ، فاصله مجاز بین ساق سوپاپ و گاید، تنظیم انگشتی، پهنای سیت و موقعیت تماس آن شما را به دردسر می‌اندازد. همچنین عملکرد سوپاپ نیاز به مقدار زیادی تجربه کارگاهی دارد. برای حل مشکل برای مثال، سوپاپ، ابتدا باید علت پدید آمدن آن مشکل را پیدا کنید.
اگر علت شکستن سوپاپ، عدم تنظیم فاصله بین گاید سوپاپ و سیت آن باشد، تعویض سوپاپ مشکلی را حل نمی‌کند. سوپاپ جدید صرفاً زمانی به درستی کار می‌کند که این فاصله تنظیم شده باشد در غیر این صورت، عدم تنظیم باعث خستگی و شکست مجدد سوپاپ می‌شود. اگر علت سوختن سوپاپ، داغ کردن سرسیلندر باشد، تعویض سوپاپ سوخته مشکل تراکم را حل نمی‌کند زیرا اگر نقص قسمتی که داغ می‌شود برطرف نشود، سوپاپ جدید نیز داغ شده و مجدداً می‌سوزد.
اگر سایش گاید به علت عدم تنظیم انگشتی با ارتفاع ساق سوپاپ باشد، تعویض گاید فرسوده با گایدی جدید و تعویض بوش سیلندر یا یک سوپاپ با سوپاپی اورسایز1 مشکل روغن‌سوزی را حل نمی‌کند. اگر ارتفاع ساق سوپاپ به درستی تنظیم نشود، تعمیر گاید نیز فایده‌ای ندارد.
بنابراین آنالیز علل خرابی پیش از تعمیر، حائز اهیمت است. سوپاپ‌های شکسته یا سوخته همانند گایدهای فرسوده، سیت‌های ترک خورده و دیگر قطعات مشابه آسیب‌دیده، نتیجه واکنش‌های زنجیرهای هستند. به این ترتیب، یک مشکل، مشکل دیگری را به‌وجود می‌آورد و در نهایت منجر به خرابی سوپاپ می‌شود. بنابراین، تعویض قطعات بدون تشخیص علل خرابی، کاری بیهوده است.

تعمیرکاران برای پیشگیری از خسارات باید 4 مرحله ذیل را انجام دهند:

1. آنالیز مقدار سایش در کلگی سوپاپ با توجه به الگوهای موجود و اجزای وابسته به سوپاپ‌ها، هنگامی که کلگی سوپاپ به درستی مونتاژ نشده باشد. بازرسی دقیق، هر نوع شرایط غیرعادی که مشکلات اضافی را به وجود می‌آورند، آشکار می‌کند.

2. بازرسی تمامی اجزای وابسته به سوپاپ و کلگی آن به‌گونه‌ای که تمامی قطعات فرسوده یا آسیب دیده تشخیص داده شده و آنها را تعویض یا تعمیر کنند.

3. دقت زیاد به کیفیت محصول به‌گونه‌ای که قسمت‌های تعمیر شده به درستی تعمیر شده باشند.

4. توجه به جزئیات، ابعاد بحرانی و شکل هندسی اسبک‌ها به طوری که از مونتاژ قطعات مطمئن شوند.

اجتناب از عیوب
عوامل متعددی می‌توانند باعث خرابی سوپاپ شوند. سوپاپ‌های معیوب، مهم‌ترین چیزی هستند که هیچ‌کس در مورد خود آنها صحبت نمی‌کند. در حالی که دلیل دوم خرابی عملکرد سوپاپ‌ها همین است. تنش‌های حرارتی و مکانیکی زیاد، اولین دلیل است.
براساس تحقیق یکی از تولیدکنندگان سوپاپ، یک پنجم (7/20درصد) خرابی‌های سوپاپ به علت وجود عیوبی در درون خود سوپاپ‌هاست. بیش از 10 سال از تحقیق در این زمینه می‌گذرد. امروزه همان آلیاژهای پایه و روش‌های ساخت که در آن زمان وجود داشت با کنترل‌های کیفی به روش‌های مختلف، استفاده شوند. ماشین‌های CNC و کنترل آماری فرایند2 وارد فرایندهای ساخت شده‌اند تا خطاهای انسانی کاهش یابد، اما مانند بسیاری از تولیدات انبوه دیگر، عیوبی به واسطه اشتباهات سهوی به‌وجود می‌آیند. بنابراین، اگر سوپاپ‌های نامناسب را جدی نگیرید، ممکن است دچار شکست نابهنگام شوند.

عیوب عبارتند از:
وجود ناخالصی‌های متالورژیکی و آخال‌ها در ماده اولیه که باعث ضعیف شدن سوپاپ می‌شوند، اشکالات فورجینگ که ترک‌های میکروسکوپی، خلل و فرج یا جدایش در فلز به‌وجود آورده و منتهی به شکست می‌شوند، جوشکاری ناقص بین ساق و کلگی سوپاپ‌ها در سوپاپ‌های دو تکه که باعث جدا شدن کلگی سوپاپ می‌شود، جوشکاری ناقص در ساق سوپاپ‌های توخالی که باعث شکستگی سوپاپ می‌شود، عملیات حرارتی نامناسب که مانع از سخت شدن یا آنیل کامل سوپا می‌شود و به سایش سرعت می‌دهند، خطاهای ماشینی که اشکالات ابعادی یا صافی سطح نامناسب را به‌ وجود آورده و این مسائل می‌توانند باعث پدید آمدن انواع مشکلات دیگر شوند. اگر پیش از نصب متوجه این عیوب نشویم، مشکلات دیگر پیش می‌آیند و در نهایت، چسبندگی ضعیف کروم سخت، باعث می‌شود آبکاری ساق سوپاپ پوسته پوسته شود.

بهترین راه حصول اطمینان از سوپاپ سالم و عاری از عیوب این است که:

1. سوپاپ را بازرسی می‌کنیم تا مطمئن شویم تلرانس‌ها در حد مجاز هستند (قطر ساق، شیار ساق، طول کلی و غیره) عیوب آشکاری وجود نداشته باشد (مثل شکاف، حفره و ترک‌های نازک و غیره)

2. منبع تأمین سوپاپ‌های شما تولیدکننده‌ای معتبر و قابل اطمینان باشد.

سوپاپی که از نظر ظاهری از دیگری زیباتر به نظر می‌رسد، نمی‌تواند از کیفیت لازم برخوردار باشد. قیمت مناسب اگرچه مطلوب است، اما سوپاپ ارزان قیمت، غیرقابل استفاده است. بنابراین از تولیدکنندگان ممئن سوپاپ از نظر کیفیت خرید نکنید. سوپاپ را از تولیدکننده‌ای معتبر که از محصول خود دفاع و آن را ضمانت می‌کند خرید کنید.

چرا سوپاپ‌ها خراب می‌شوند؟
هر سوپاپی در اثر رانندگی در مسافت‌های طولانی فرسوده می‌شود، اما بعضی سوپاپ‌ها بسیار زودتر از موعد فرسود می‌شوند و علت آن سوختگی یا شکست است.
اجازه بدهید ابتدا در مورد سوختگی صحبت کنیم. سوپاپ‌های دود بیشتر در معرض سوختگی هستند چرا که بیش از سوپاپ‌های هوا داغ می‌شوند. سوپاپ‌های هوا به‌وسیله هوای ورودی و سوخت خنک می‌شوند. بنابراین در دمای 800 درجه فارنهایت کار می‌کنند. از دیگر سو سوپاپ‌های دود از خنک شدن محروم بوده و احتراق گازهای داغ از دریچه خروجی خارج می‌شود. سوپاپ‌های دود به‌طور متوسط در دمای 1200 تا 1350 درجه فارنهایت کار می‌کنند و همین عامل باعث آسیب‌پذیری بیشتر آنها از نظر سایش و سوختگی نسبت به سوپاپ‌های هوا می‌شود.
درجه حرارت کاری بالاتر نیاز به آلیاژ مستحکم‌تر دارد، بنابراین سوپاپ‌های دود را معمولاً از فولاد ضدزنگ می‌سازند یا اینکه کلگی آنها را از فولاد ضدزنگ می‌سازند (معمولاً از نوع آلیاژ2Nا-21 یا 4Nا-21 با درصد بالای کروم و نیکل). برای مصارف سنگین بنزین و دیزل جایی که حرارت معضل بسیار بزرگی است، از پوشش مستحکم STELLITEا3 برای ساخت سوپاپ دود جهت کنترل سایش استفاده می‌شود.
خنک شدن سوپاپ‌های هوا و دود به تماس فیزیکی آنها با سیت و گاید سوپاپ بستگی دارد. حدو 75 درصد از گرمای احتراق که از سوپاپ خارج می‌شود از سیت سوپاپ عبور می‌کند. بنابراین تماس مناسب سیت برای پیشگیری از سوختن سوپاپ‌ها ضروری است. بقیه 25 درصد گرمای ساق سوپاپ از طریق گایدها خارج می‌شود. گاهی در مصارف سنگین، ساق توخالی سوپاپ‌ها با فلز سدیم پر می‌شود تا گرمای بیشتری از طریق ساق برای خنک شدن سوپاپ انتقال یابد.
هر چیزی که در خنک کردن سوپاپ و یا ایجاد گرمای بیش از حد در سوپاپ یا کلگی آن دخالت داشته باشد باعث از کار افتادن نابهنگام سوپاپ می‌شود. لایه رسوب روی سطح سوپاپ و سیت می‌تواند اثر عایق را به منظور کاهش خنک کردن سوپاپ داشته باشد و آن را داغ کند. بنابراین اگر سیت سوپاپ، باریک یا غیر هم مرکز باشد، آب‌بندی بین سوپاپ و سیت سوپاپ ضعیف می‌شود. اگر رسوبات روی نقطه‌ای بنشینند یا در جایی دیگر پوسته پوسته شوند، باعث نشتی شده و مرکز حرارتی بر روی سوپاپ به‌وجود می‌آورند که باعث کانال‌زنی4 می‌شود.
فنرهای سوپاپ ضعیف از تماس مناسب کلگی سوپاپ با سیت سوپاپ پیشگیری کرده و گرمای بیش از اندازه در سوپاپ‌ها ایجاد می‌کنند. سیت ضعیف یا گایدی که درست در جای خود نصب نشده باشد، می‌تواند باعث هدایت گرما به کلگی سوپاپ شده و در نتیجه آن را بسوزاند.
عدم توجه به ارتفاع سوپاپ هنگام نصب آن به سوختگی سوپاپ می‌انجامد. وقتی سوپاپ‌ها و سیت‌ها سنگ‌زنی شده یا ماشینکاری می‌شوند، بیشتر از قبل در سرسیلندر فرو می‌روند. این امر باعث می‌شود که ساق آنها بالاتر قرار گرفته و موقعیت هندسی انگشتی‌ها را به هم بزند. در نتیجه عملکرد سوپاپ‌ها ضعیف می‌شود وقتی که موتور داغ می‌شود، اگر شکل هندسی مناسب به وسیله سنگ‌زنی سر ساق سوپاپ‌ها با حالت اول برگردانده نشود اینچ تجاوز می‌کند. در غیر این صورت باید منتظر سنگ‌زنی لایه سختکاری سطحی سر سوپاپ باشید. سیت سوپاپ‌ها باید از نظر ارتفاع به‌درستی نصب شوند. راه دیگر نصب سوپاپ‌هایی با کلگی نسبتاً اورسایز است که بالاتر از سیت سوار شده و ماشینکاری سیت را جبران کنند.
پسرفت سوپاپ‌ها در موتورهای قدیمی‌تر که در کامیون، زیردریایی و مصارف کشاورزی و صنعتی کاربرد دارند، به فقدان سیت‌های سوپاپ مستحکم وابسته است. راه‌حل، استفاده از سیت‌های سختکاری شده است. استفاده از استلایت یا سوپاپ‌های سختکاری سطحی شده هنگامی که سوپاپ‌ها در معرض سایش هستند نیز لازم به نظر می‌رسد.
اگر درجه حرارت کاری زیاد شود، مشکلات خنک‌کاری در موتور باعث گیرپاژ و سوختن سوپاپ‌ها می‌شود. خنک‌کننده ضعیف، ترموستات خراب، واترپمپ ضعیف، گرفتگی رادیاتور، فن خنک‌کننده یا سوئیچ خراب فن و غیره، همگی باعث داغ شدن موتور و انبساط سوپاپ می‌شوند و اگر از حد مجاز تجاوز کنند موجب سایش یا گیر کردن سوپاپ به گایدهای سوپاپ می‌شود. اگر گیرپاژ سوپاپ‌ها برطرف شود باعث سوختن آنها می‌شود و اگر به پیستون بچسبند، خراب خواهند شد.
انسدادهای ایجاد شده در اثر ریخته‌گری سرسیلندر یا واشر سرسیلندرهایی که سوراخ‌های خنک‌کاری مناسبی ندارند باعث ایجاد نقاط گرمایی شده و مشکلاتی را برای سوپاپ و گایدهای آنها ایجاد می‌کنند. بنابراین، نصب درجه‌سنج داخل سرسیلندر به انتقال مناسب گرما کمک می‌کند.
سوپاپ‌ها گاهی به علت دمای احتراق بالا داغ می‌شوند. عواملی نظیر احتراق کند، مخلوط ناقص سوخت (اغلب به دلیل نشتی خلا) و انفجار (به علت فشار بیش از اندازه یا سوخت با درجه اکتان پایین) یا احتراق زودرس (در قسمت‌های داغ که در اثر رسوبات محفظه سوخت یا شمع به‌وجود می‌آید) نقشی مهم ایفا می‌کنند. همچنین وجود نقص‌هایی در اگزوز نظیر مسدود شدن مبدل کاتالیزوری یا لوله اگزوز شکسته نیز می‌تواند باعث داغ کردن سوپاپ‌ها شود.

شکست سوپاپ‌ها
شکست که نوع دیگری از خرابی سوپاپ است، برای سوپاپ‌های هوا و دود اتفاق می‌افتد. شکست سوپاپ‌ها در یکی از 2 محل زیر اتفاق می‌افتد:

1. جایی که کلگی سوپاپ به ساق اتصال دارد
2. محل شیارهای نیم خارها که تا انتهای ساق ماشینکاری می‌شوند.

در هر دو حالت، شکست خبری بد است، زیرا تکه‌های سوپاپ به داخل محفظه احتراق افتاده و باعث خرابی‌های بزرگ در پیستون و سرسیلندر می‌شوند.
دلایل شکست کلگی سوپاپ شامل خستگی به علت ثابت نبودن سوپاپ (به دلیل عدم رعایت پارامترهم مرکزی سیت‌ها که باعث شده هر دفعه که سوپاپ می‌نشیند، ساق آن خم شود)، ضربات مکرر (به علت تکان‌های بیش از حد سر سوپاپ)، انبساط (به علت گرمای بیش از حد یا rpm) و شوک حرارتی (تغییر ناگهانی دما هنگام خاموش کردن ناگهانی موتوری که با قدرت بالا کار می‌کرده است) می‌باشد. در سوپاپ‌های 2 تکه، محل اتصال کلگی و ساق جایی است که اغلب در معرض ترک خوردگی و جدایش است نه به این دلیل که سوپاپ معیوب است بلکه علت آن وجود فشار بیش از حد در این قسمت به علت اتصال 2 آلیاژ متفاوت با یکدیگر است.
شکست در ساق سوپاپ می‌تواند نتیجه فشار بیش از حد در دو طرف آن باشد و یا زمانی که ارتفاع ساق نصب شده مناسب نباشد و باعث عدم تنظیم انگشتی شود. همچنین شکست می‌تواند در اثر ضربه سنگینی ایجاد شود که مانع می‌شود اجزای وابسته به سوپاپ هنگامی که سوپاپ بسته می‌شود، جلوی ضربه را بگیرند. دلیل دیگر شکست در سر ساق سوپاپ، پوسیدگی یا خراش‌هایی است که در نیم خارهای نگهدارنده سوپاپ‌های آن وجود دارد و میل بادامک یا اسبک‌ها را با هم با ارتفاع زیاد به حرکت در می‌آورد.

مشکلات دیگر سوپاپ‌ها
علاوه ‌بر سوختگی و شکست، مشکلات دیگری نیز وجود دارند. بعضی از این مشکلات عبارتند از:

1. سوپاپ‌هایی که خم می‌شوند: معمولاً علت آن فاصله بسیار کم سوپاپ و پیستون است. دلایلی که در اینجا عنوان می‌شوند شامل زنجیر یا تسمه تایمینگ شکسته، فنرهای سوپاپ عف یا شکسه، در جا گاز دادن، گیرپاژ سوپاپ (لقی نامناسب گاید یا روغنکاری و گرمای بیش از حد) و لقی نامناسب سوپاپ و پیستون (بالا قرار گرفتن سوپاپ، پیستون‌های نامناسب، سر سوپاپ‌های بیش از حد سنگ خورده و غیره) است.

2. ساق سوپاپ‌های که فرسوده می‌شوند: برای سوپاپ‌هایی که مایل‌ها کار کرده‌اند، این اتفاق طبیعی است، اما سائیدگی ممکن است بعلت لقی نامناسب گاید، گرمای بیش از حد، عدم روغنکاری یا روغن کثیف باشد. استفاده از نوع نامناسب کاسه نمد ساق سوپاپ (لاستیک گیت سوپاپ) نیز می‌تواند عاملی مؤثر باشد.

کاسه نمد ساق سوپاپ میزان روغنی که گایدها را چرب می‌کند، کنترل خواهد کرد. کاسه نمدهای ثابت5 به بهترین نحو ممکن، میزان روغن را کنترل می‌کنند، زیرا روی گایدها باقی مانده و مانند پاک‌کننده‌ای غلتکی، روغن را از روی ساق سوپاپ‌ها پاک می‌کنند. کاسه نمدهایی ثابت در اغلب موتورهای O.H.Cا6 که میل بادامک آنها در سرسیلندر قرار دارد، استفاده می‌شوند. زیرا جریان روغن نیاز به کنترل بیشتری دارد. از دیگر سو، کاسه نمدهای چتری یا حلقوی با سوپاپ‌ها بالا و پایین رفته به گایدها اجازه ورود روغن بیشتر را می‌دهند. بنابراین جایگزینی کاسه نمد ثابت به‌جای کاسه نمد چتری یا حلقوی می‌تواند روغن گاید را از آن بگیرد و در بعضی مصارف، مشکل گیرپاژ به ‌وجود آورد.
به همین علت بعضی کارشناسان عقیده دارند که باید نوع فابریک (اصلی) کاسه نمد را که روی موتور بوده است، استفاده کنید. بعضی دیگر ترجیح می‌دهند میل تایپیت‌های موتور را عوض کنند تا کاسه نمدهای ثابت، روغن‌سوزی را کاهش دهند. همچنین ارتقا دادن کاسه نمد به کاسه‌های گرانتر مثلاً از جنس VITON7 مشکل خم شدن کاسه نمدها را حل می‌کند، اما اگر کاسه نمد ثابت جایگزین شود، بهترین راه برای پیشگیری از ایجاد مشکل، استفاده از آنها در سوپاپ‌های هوا، توجه زیاد به فواصل ساق سوپاپ تا گاید (نباید خیلی کم باشد) و استفاده از سوپاپ ‌های با ساق آبکاری شده از کروم سخت است که در برابر سائیدگی، بیشتر از سوپاپ‌های آبکاری نشده مقاومت دارند.
موتورهای جدید با سرسیلندرهای آلومینیمی که اکنون تولید می‌شوند، دارای گایدهای پودری هستند. این گایدها از جنس پودر با پایه آهنی و حاوی گرافیت می‌باشند. این نوع گایدها نیازی به روغن برای نرم شدن ندارند و خطر سایش را کاهش می‌دهند. این نوع گایدها تمایل به ترد شدن دارند بنابراین به جای اینکه آزاد باشند باید به داخل هدایت شوند.
هنگام اندازه‌گیری ساق سوپاپ‌ها به‌ خاطر داشته باشید که اغلب ساق سوپاپ‌های فابریک (OE) باریک می‌شوند. معمولاً انتهای ساق سوپاپ‌ها در حدود 0.001 اینچ کوچکتر از سر ساق آنها از نظر قطر بوده تا بتوانند افزایش انبساط حرارتی در انتهای داغ سوپاپ را جبران کنند. بنابراین اندازه‌ای که گرفته می‌شود برای مطالعه دقیق سایش ساق مهم است. اگر سوپاپ OE با سوپاپی که دارای ساق استریت شده است، جایگزین شود (بدون باریک شدن) سوپاپ دچار گیرپاژ می‌شود، مگر اینکه لقی گاید تا حدی، افزایش یابد.
سر ساق سوپاپ به شکل قارچ درآمده یا آسیب دیده: انگشتی‌ها را نیز برای پوسیدگی یا آسیب‌دیدگی چک کنید. ارتفاع نامناسب ساق سوپاپ می‌تواند هر زمان که سوپاپ باز و بسته می‌شود، باعث سائیدگی سر ساق شود. بلند بودن بادامک‌ها و انگشتی‌ها می‌تواند مشکلی مشابه این مورد را به وجود آورد. به همین دلیل است که استفاده از انگشتی‌های با سرهای گرد به‌ جای انگشتی‌های بازویی توصیه می‌شود. اگر سوپاپ‌ها بیش از حد، سنگزنی شوند تا بتوان ارتفاع ساق را تنظیم کرد، ساق آسیب می‌بیند. سنگزنی لایه سختکاری شده سطحی، فلز نرم را در معرض تماس مستقیم با انگشت‌ها قرار می‌دهد. شکل نامناسب سر انگشتی‌ها، اصطکاک و سایش را افزایش می‌دهد و باعث آسیب‌ دیدگی سر ساق سوپاپ می‌شود.
آخرین نکته در آنالیز خرابی سوپاپ‌ها این است که تعویض سوپاپ خراب با سوپاپی جدید بدون حل مشکلات گذشته، فایده‌ای نخواهد داشت. پیروی از تکنیک‌های پذیرفته شده و رعایت مسائل مربوط به سیت‌ها (رعایت فاصله‌ها، موقعیت مناسب سیت و پهنای آن)، چک کردن و تنظیم مناسب ارتفاع ساق سوپاپ و ارتفاع فنر سوپاپ تعویض شده، رعایت فاصله ساق، گاید و نیم خار سوپاپ و بر طرف کردن دیگر مشکلات موتور نظیر گرمای بیش از حد، صدای انفجار هوا/ سوخت یا مشکلات مربوط به تایمینگ و غیره، مانع از تکرار خرابی سوپاپ‌ها و خسارات حاصل از آن می‌شود.

سوپاپ های هیدرولیکی ترمز

از سوپاپهای کنترل و تنظیم فشار: به طور خلاصه وظایف سوپاپهای کنترل و تنظیم فشار هیدرولیک در ترمز ها بدین شرح می باشد در خودروهایی که سیلندر اصلی آنها دو مداری است دو لوله خروجی مستقل دارد هرگاه در یکی از مدارات ایرادی پیدا شود توان ترمز به نصف کاهش می یابد.
برای این منظور چراغ علامت دهنده ای در جلوی داشبورد راننده را از این وضعیت اضطراری با اطلاع می کند برای علامت دادن از سوپاپ کنترل مخصوصی استفاده می شود این سوپاپ دارای پیستون دو طرفه ای است که در حالت عادی به وسیله فنر و فشار روغن در وسط قرار می گیرد بنابراین میله ی اتصال دهنده کلید در شیار پیستون ها افتاده عملا کلید را به صورت قطع نگه می دارد وقتی در یکی از مدارات روغن ایرادی پیدا شود.
مثلا در مدار چرخ های عقب در این حالت پیستون سوپاپ به طرف راست یا چپ حرکت کرده قطعه تماس دهنده کلید را از شیار خارج می کند و در نتیجه آن کلید چراغ علامت دهنده را روشن می کند اگر مدار ترمز جلو عیب کند این پیستون به طرف چپ حرکت کرده قطعه تماس دهنده روی قسمت برجسته ی طرف راست قرار می گیرد و اتصال الکتریکی برقرار می شود در هر صورت لامپ علامت دهنده برای اگاهی راننده روشن می شود فنر سوپاپ به اندازه ی لازم قوی و حساب شده طراحی شده تا در اختلاف فشار کمی که بین مدارات ترمز جلو یا عقب ایجاد می شود پیستون ان دچار لرزش نشود سوپاپ اندازه گیری فشار هیدرولیکی: این سوپاپ در مدار ترمز های به کار می رود که سیستم آنها ترکیبی است مثلا ترمز های جلو دیسکی و ترمزهای عقی کاسه ای باشند مانند پیکان هرگاه چنین سوپاپی در مدار نباشد به محض اعمال فشار در مدار هیدرولیکی ترمز به وسیله ی سیلندر اصلی ترمز های دیسکی عمل می کنند و ترمز های کاسه ای خیلی دیرتر از آن فعال می شوند دلیل این عکس العمل نامتناسب و غیر مطلوب وجود فنرهای نسبتا قوی در کفشک های ترمز کاسه ای است کار فنرهای کفشک ترمز در نوع کاسه ای جداسازی لنت از کاسه است به علت وجود فنرهای برگشت دهنده ی کفشک راه اندازی سیستم ترمز کاسه ای نیاز به پیش فشار مناسبی دارد اگر سیستم کنترل کننده ای در مدار نباشد محض بالا رفتن فشار هیدرولیکی مدار بلافاصله ترمز های دیسکی فعال شده چرخ های خودرو قفل خواهند شد در صورت قفل کردن
سیستم ترمز چرخ ها سرخورده خودرو از حالت کنترل خارج می شود برای جلوگیری از این پدیده خطر ناک سوپاپ اندازه گیر فشار در مدار به کار می رود سوپاپ اندازه گیر در ابتدای مدار روغن چرخ های جلو یا اگرمانند خودروی پیکان سیستم یک مداری است در خروجی سیلندر اصلی قرار می گیرد که هر دو مدار جلو و عقب را تغذیه می کند کار این سوپاپ جلوگیری ازنفوذ روغن به مدار ترمز های دیسکی فیل از افزایش فشار در آن تا حد معین است مقدار این پیش فشار در حدود125 psi یا 8.5 اتمسفر است البته مقدار مقدار دقیق آن در هر خودرویی با توجه به نیروی فنرهای برگشت دهنده آن خودرو تعیین می شود در ترمزهای دو مداری که نوع ایمن و پیشرفته تری است سوپاپ اندازه گیر در مدار مشترک نصب نمی شود بلکه در ابتدای ترمزهای دیسکی قرار می گیرد بنابراین در این گونه سیستم ها نیروی فنر سوپاپ به گونه ای تنظیم می شود که ترمز های دیسکی جلو کمی دیرتر از ترمزهای کاسه ای عمل کنند تا کنترل خودرو برای راننده در حال ترمز اسانتر باشد.
سوپاپ تقسیم نیروی ترمز: در بعضی از خودروها از سوپاپ تقسیم نیروی ترمز در سیستم ترمز مرکب استفاده می کنند ترمز مرکب در چرخ های جلو دیسکی و چرخ های عقب کاسه ای هستند دو نکته وجود این سوپاپ را الزامی می کند اول اینکه در سیستمی که به ترمز مرکب مجهز است.
ترمز های دیسکی نیاز به نیروی زیادتری دارند تا راندمان مناسبی در متوقف کردن خودرو به وجود آورند و دوم اینکه به علت انتقال وزن خودرو از محور عقب به محور جلو در موقع ترمز کردن نیروی زیادی به محور جلو وارد می شود بنابراین دستگاه ترمز دیسکی باید قدرت بیشتری تولید کند.
برای این منظور از سوپاپ تقسیم فشار استفاده می شود اگر نیروی قوی تر از اندازه ای که برای ترمز چرخ های جلو ضروری است به چرخ های عقب هم وارد شود باعث قفل شدن چرخ ها و لغزیدن یا سردیدن آن می شود بنابراین کار این سوپاپ آن است که وقتی نیروی ترمز عادی است و راننده وضعیت نیم ترمز را به وجود آورده فشار روغن هر دو مدار جلو و عقب را به طور مساوی ایجاد می کند اما هنگامی که راننده ترمز ناگهانی و پرقدرتی را نیاز دارد در سرعتهای زیاد ترمز استفاده شود فشار روغن مدار ترمز چرخ های عقب کمی افزایش مییابد در حالی که فشار روغن باید در مدار ترمز چرخ های جلو به حد زیادتری برسد سوپاپ تقسیم کننده ی فشار دارای قرقره ای است که این قرقره سطوح فشار متفاوتی دارد سطح بزرگ قرقره به طرف مدار ترمز چرخ های عقب و قسمت کوچک آن به طرف سیلندر اصلی ترمز قرار می گیرد.

ترمز های دیسکی چگونه کار می کند

 همگی می دانیم که فشردن پدال ترمز ماشین،سرعت را می کاهد.اما چگونه؟چگونه ماشین نیروی پای شما را به چرخ ها منتقل میکند؟چگونه نیروی شما را چند برابر می کند تا برای متوقف کردن جسمی به بزرگی یک ماشین کافی باشد؟
وقتی شما پدال ترمز را می فشارید،ماشین نیروی پای شما را از طریق یک سیال به ترمز ها منتقل میکند.زیرا ترمزهای واقعی نیرویی خیلی بیشتر از نیرویی که شما توسط پایتان وارد می کنید نیاز دارد.ماشین باید نیروی پای شما را چند برابر کند.این کار از طریق ٢ روش انجام میشود:
١-مزیت مکانیکی(اهرمها)
٢-افزایش هیدرولیکی نیرو

ترمزها نیرو را از طریق اصطکاک به چرخ ها منتقل می کنند و چرخ ها نیز این نیرو را توسط اصطکاک به جاده می دهند.
قبل از اینکه بحث را بشکافیم،اجازه دهید این ٣ قانون را یاد بگیریم:
● دستگاه اهرمی
● دستگاه هیدرولیکی
● دستگاه اصطکاکی

دستگاه اهرمی
پدال به نحوی طراحی شده که میتواند نیروی پای شما را قبل از اینکه هرگونه نیرویی به روغن ترمز وارد شود چند برابر کند.

سیستم هیدرولیکی
ایده اساسی ساده ای در پشت هر سیستم هیدرولیکی نهفته است: نیروی وارد به هرنقطه از سیال تراکم ناپذیر،که عموماً یک نوع روغن می باشد،به همان اندازه به مابقی نقاط منتقل می شود.بیشتر سیستم های ترمز از این طریق نیرو را چند برابر می کنند.در اینجا شما ساده ترین سیستم هیدرولیکی را مشاهده می کنید.

یک سیستم ساده ی هیدرولیکی
دو پیستون در دو استوانه شیشه ای, پر شده از روغن, گنجانده شده اند و از طریق یک لوله پر از روغن به یک دیگر متصل اند. اگر شما یک نیروی رو به پایین به یک پیستون وارد کنید، نیرو از طریق لوله روغن به پیستون بعدی منتقل می شود.از آن جایی که روغن تراکم ناپذیر است،کارایی بسیار بالاست. تقریباً تمامی نیروی اعمال شده در پیستون دوم تولید می شود. نکته مهم در مورد سیستم هیدرولیکی اینست که لوله متصل کننده دو پیستون به هر شکل و طولی می تواند باشد،به طوری که امکان هر گونه تغییر شکل را در مسیر انتقال نیرو میسرمی کند. این لوله همچنین می تواند چند شاخه شود، در نتیجه یک پیستون مادر می تواند بیش از یک شاخه،در صور نیاز داشته باشد،همان طور که در شکل نشان داده شده است.
یک نکته شسته رفته دیگر در مورد سیستم هیدرولیک اینکه می تواند نیرو را چند برابر کند،(یا تقسیم کند) اگر شما "چگونه قرقره و جعبه دنده کار می کنند؟" یا "نسبت دنده چگونه کار می کند؟" را خوانده باشید،حتماً می دانید که مبادله نیرو و جابه جایی در سیستم های مکانیکی بسیار مرسوم است.در یک سیستم هیدرولیکی ،کافیست سایز یک پیستون را نسبت به دیگری متفاوت انتخاب کنیم.

افزایش هیدرولیکی نیرو
برای تعیین ضریب افزایش با توجه به اندازه پیستون ها کار را شروع می کنیم،فرض کنید که قطر پیستون درسمت چپ ٢ اینچ,در سمت راست 6 این باد.مساحت هر پیستون از رابطه πr2 دست می آید. پس مساحت پیستون سمت چپ 3/14 و سمت راست 28/26 است. پیستون سمت راست 9 برابر پیستون سمت چپ است،این بدان معناست که نیرویی معادل 9 برابر نیروی اعمال شده به پیستون سمت چپ، در پیستون سمت راست تولید می شود.پس اگر یک نیروی 100 پوندی به پیستون چپ وارد کنیم،نیروی معادل 900 پوند در سمت راست تولید می شود.تنها نکته این ست که شما باید پیستون سمت چپ را 9 اینچ پایین ببرید تا پیستون سمت راست 1 اینچ بالا بیاید.

اصطکاک
اصطکاک،میزان سختی حرکت دادن یک جسم بر روی جسم دیگر است.

١- هر دو جسم از یک جنسند،ولی یکی سنگین تر است.فکر می کنم که همه ما می دانیم که کدام یک سخت تر جابجا می شود.

ترمزهای دیسکی چگونه کار می کنند؟
بیشتر اتومبیل های امروزی روی چرخ های جلو و برخی روی هر چهار چرخ ترمز دیسکی دارند. سیستم ترمز نقش اصلی را در متوقّف ساختن اتومبیل دارد.
معمول ترین نوع ترمز دیسکی در اتومبیل های امروزی کالیپر شناور تک پیستونی است. در این مقاله، همه چیز را درباره ی این نوع ترمز دیسکی خواهیم آموخت.

اجزای اصلی ترمز دیسکی از این قرارند:

1. لنت ترمز
2. کالیپر، که شامل یک پیستون است.
3. روتور، که به توپی چرخ متصل است.

بخش های ترمز دیسکی
ترمز دیسکی به ترمزهایی که در دوچرخه ها کار گذاشته شده اند، شباهت بسیاری دارد. ترمز های دوچرخه مجهز به یک کالیپر می باشند، که لنت های ترمز را روی چرخ فشار می دهد. در یک ترمز دیسکی، لنت های ترمز به جای چرخ ها ، روتور را تحت فشار قرار می دهند، و نیرو به جای اینکه از طریق کابل منتقل شود به صورت هیدرولیکی انتقال می یابد. اصطکاک به وجود آمده بین لنت ها و دیسک، سرعت دیسک را کاهش می دهد.
هر اتومبیل در حال حرکت، میزان معینی انرژی جنبشی دارد، و ترمزها برای متوقف ساختن باید این انرژی را از اتومبیل بگیرند. ترمزها چگونه این کار را انجام می دهند؟ هر بار که اتومبیلتان را متوقف می سازید، ترمزها انرژی جنبشی را به گرمای حاصل از اصطکاک بین لنت ها و دیسک تبدیل می کنند. بیشتر ترمزهای دیسکی بادی هستند.

بادگیرهای ترمز دیسکی
ترمزهای بادی تعدادی پره بین دو طرف دیسک دارند که هوا را از میان دیسک عبور داده و آن را خنک می کند.

ترمزهای خود تنظیم
ترمزهای دیسکی از نوع کالیپر شناور تک پیستونی، خود محور و خود تنظیم هستند. کالیپر قادر است روی دیسک از سمتی به سمت دیگر بلغزد، بنابراین هر بار که ترمزها به کار گرفته شوند کالیپر به طرف مرکز دیسک حرکت می کند. همچنین به دلیل اینکه هبچ فنری برای دور نگه داشتن لنت ها از دیسک وجود ندارد، لنت ها همواره در تماس جزئی با دیسک باقی می مانند (بست لاستیکی پیستون و در واقع هر گونه لقی در روتور می تواند لنت ها را به فاصله ی اندکی از روتور نگه دارد). این مسئله بسیار مهم است، زیرا قطر پیستون های ترمز بسیار بیشتر از قطر سیلندر های اصلی خودرو است. اگر پیستون های ترمز در سیلندر جمع شوند، ممکن است گرفتن و درگیر شدن مجدّد لنت ها تنها با چندین بار استفاده از پدال ترمز برای انتقال روغن ترمز به سیلندرها میسّر باشد.

ترمز دیسکی خود تنظیم
خودروهای قدیمی تر مجهّز به مدل کالیپر ثابتِ یا چهار پیستونی بودند. یک (یا دو) پیستون در هر طرف روتور لنت را روی آن سمت فشار می داد. این مدل به طور کامل منسوخ شده است زیرا مدل های تک پیستونی ارزان تر و بسیار مطمئن تر هستند.

ترمز های اضطراری
در خودروهایی که روی هر چهار چرخ ترمز دیسکی دارند، برای مواقع از کار افتادن ترمزهای اصلی، یک ترمز اضطراری با مکانیزمی مستقل از ترمزهای اصلی کار گذاشته می شود. در بیشتر خودروها از یک کابل برای به کار انداختن ترمز اضطراری استفاده می گردد.

ترمز دستی
برخی خودروها با چهار ترمز دیسکی، یک ترمز جداگانه به نام ترمز طبلی هم دارند که به توپی چرخ های عقب متّصل می شود. این ترمز فقط مخصوص سیستم ترمز اضطراری است، و تنها توسّط کابل فعّال می شود وسیستم هیدرولیکی ندارد.
در خودروهای دیگر اهرمی تعبیه شده که باعث چرخش یک پیچ، یا حرکت دندانه ای می شود که پیستون ترمز دیسکی را منقبض می کند.

سرویس کردن ترمزها
معمول ترین سرویسی که ترمزها به آن نیاز دارند، تعویض لنت ها است. لنت های ترمز دیسکی معمولاً شامل قطعه ای فلزّی هستند که شاخص ساییدگی نامیده می شود.

لنت ترمز
زمانی که به میزان کافی از مادّه ی روی لنت، تحت اصطکاک ساییده شود، شاخص ساییدگی با دیسک تماس پیدا کرده وصدای جیغ مانندی تولید می کند. این بدان معنیست که زمان تعویض لنت ها فرا رسیده است.
همچنین روی کالیپر شکافی برای بازدید و معاینه وجود دارد، بنابراین شما می توانید مقدار مادّه ای که روی لنت ها باقی مانده است را ببینید.
گاهی ساییدگی های عمیقی در روتورِ ترمز رخ می دهد. روتورها همچنین ممکن است به اصطلاح تاب بردارند یا منحرف شوند؛ یعنی مسطّح بودن خود را از دست بدهند. اگر این اتّفاق بیفتد، به هنگام توقّف ممکن است ترمزها دچار لرزش و ارتعاش شوند. هر دو مشکل اغلب با بازپرداخت (تراشکاری یا ماشین کاری) روتور رفع می شوند. برای این کار از هر دو سمت روتور مقداری مادّه برداشته شده و سطح صاف و هموار حاصل می شود.
نیازی نیست در هر بار جایگزین کردن کفشک های ترمز، عمل بازپرداخت را انجام دهید. در واقع تنها زمانی این عمل احتیاج است که آنها تاب خورده و یا تحت ساییدگی زیاد قرار گرفته باشند. اگر روتورها بیش از حدّ لازم ماشین کاری شوند، عمرشان کاهش می یابد. به دلیل اینکه این عمل با جدا کردن مادّه از سطح همراه است، روتورهای ترمز بعد از هر بار ماشین کاری نازک و نازک تر می شوند. همه ی روتورهای ترمز برای حدّاقل ضخامت مجاز قبل از نیاز به تعویض قطعه، مشخّصه ای دارند. این مشخّصه را می توان در کتاب راهنمای مربوط به هر خودرو پیدا کرد.

عوامل موثر بر صدای لنت اتومبیل و راههای حذف صدا

لنت ترمز یکی از قطعات مصرفی در اتومبیل با درجه ایمنی Grade A یا فوق ایمنی است که این درجه ایمنی نشان از اهمیت فوق­العاده این قطعه به ظاهر ساده دارد. در ترمز­گیری­های شدید و در مواقع حساس که بحث ایمنی جان سرنشینان خودرو و خسارات مالی سنگین مطرح است، اهمیت لنت ترمز بیشتر مشخص می­شود. اما یکی از مواردی که رانندگان اتومبیل گاه­و­بیگاه با آن سروکار دارند، صدای ناشی از لنت براثر ترمز کردن است. این صدا گاه در مواقع خاصِ حرکتی و گاه به دلیل استفاده از نوعی ماده به­خصوص در لنت و یا اجزای سیستم ترمزی، تولید و باعث مراجعه مکرر دارندگان خودرو به نمایندگی شرکت­های خودروساز یا سایر تعمیرگاه­ها می­شود زیرا سبب ایجاد احساس عدم اعتماد راننده به سیستم ترمز می­گردد و این تصور را به­وجود می­آورد که عملکرد آن اشکال دارد. این مسئله مختص یک یا چند کشور نیست بلکه موضوع روز بسیاری از شرکت­های مهم خودروساز و قطعه­ساز در دنیاست و باعث تحمیل هزینه­های گزافی به آنها شده است. هم اکنون تحقیق در این زمینه باعث تعریف پروژه­هایی در سطوح بالای تحقیقاتی در دانشگاه­های معتبر با استفاده از دستگاه­های بسیار پیشرفته شده، اما نکته حائز اهمیت آن است که هر صدای ترمزی لزوماً به مفهوم وجود عیب نیست. در ادامه به تعریف انواع صداهای ترمز و ارائه راهکارهای پیشنهادی برای حذف آنها می پردازیم.

انواع صدای ترمز
صدای لنت ترمز با توجه به شدت و بلندی آن ولی به­طور کلی صدای ارتعاش آرام را ناله (Groan) و صدای ارتعاش سریع را جیغ (Squeal) می­نامند.

فاکتورهای طراحی لنت ترمز اتومبیل
در طراحی لنت موارد زیر باید در نظر گرفته شود:
شیار میانی لنت ترمز به عنوان نشانگر حد مجاز استفاده از لنت ترمز همچنین محلی برای خروج گاز و گرد و غبار ناشی از مصرف لنت است.
1- در شرایط متفاوت جوی می­بایست کارایی یکسانی داشته باشد. این کارایی مطلوب باید در محدوده متفاوت دمایی هنگام رانندگی نیز حفظ شود.
2- پدال­گیری خوب در تمام مواقع.
3- طول عمر بالا (به لحاظ صرفه اقتصادی)
4- قابلیت عملکرد در شرایط متفاوت، بدون ایجاد صدا.
5- لنت باید به نحو مطلوبی توانایی توقف خودرو را داشته باشد.
6- محدودیت­های ابعادی برای مونتاژ.
7- عدم استفاده از مواد آزبستی.
8- خروجی غبار کمتر (به ­منظور تمیز باقی ماندن چرخ)

میزان خروجی غبار لنت و تفاوت سطوح داخلی دو چرخ گاه استفاده از یک ماده نرمتر برای لنت به ­منظو جلوگیری از ایجاد صدا پیشنهاد می­شود که این موضوع به کاهش عمر لنت می­انجامد.

مواد مورد استفاده در لنت ترمز
در این قسمت با بخش­های اصلی ساختمان لنت ترمز آشنا می­شوید زیرا شاید در برخی موارد تغییر ساختار مواد مصرفی در لنت، یکی از راه­های حذف صدا باشد. موادی که در ترکیب لنت مورد استفاده قرار می­گیرند، عبارتند از: مواد اصطکاک­زا مثل گرافیت، پودر فلز مانند سرب، روی، برنج و آلومینیم، مقیدکننده­ها، پُر­کننده ها و عوامل بهبود­دهنده که در ادامه به تشریح هر ­یک می پردازیم.

1- پودر فلز به منظور افزایش مقاومت مواد در برابر دما و سایش به ترکیب اضافه می­شود.
2- مقیدکننده­ها (Binder): چسب­هایی هستند که مواد اصطکاکی را کنار هم نگه می­دارند. رزین Phenolic رایج­­ترین نوع آن است.
3- Filler ها همانند تراشه­های لاستیکی هستند که در مقادیر کم برای کاهش صدای لنت به ترکیب افزوده می­شوند.

تاثیر نوع لنت ترمز بر ایجاد صدا
تنوع بسیار نوع لنت و ترکیبات موجود در آن، تاثیر قابل­توجهی بر صدای تولیدی لنت می­گذارد. در ذیل به بعضی از پارامترهای مربوط به آن اشاره می شود:

لنت­های نیمه فلزی: معمولاً باعث ایجاد صدا می­شوند که این مسئله به­دلیل سختی بیشتر آنها نسبت به لنت­های غیر­آزبستی است. ترکیبات فلزی این نوع لنت­ها، هنگام ترمز­گیری و سایش فلز به فلز باعث ایجاد صدای جیغ می­شود.
مقدار Fillerها و Binderها در ماده اصطکاکی لنت تفاوت چشمگیری در میزان صدای جیغ تولیدی از لنت­های جلو یا عقب ایجاد می­کند. در این حالت افزودن اجزایی نظیر گرافیت،کربن و ترکیبات بهبود­دهنده لاستیکی می­تواند باعث کاهش صدای لنت شود. اضافه کردن برنج می­تواند باعث رفع ارتعاشات و همچنین تمیز­کاری دیسک و یا کاسه چرخ شود.
شکل هندسی لنت نیز می­تواند بر میزان صدای تولیدی موثر باشد. لنتی با گوشه­های پخ­خورده می­تواند روی دیسک ترمز، بدون ایجاد ارتعاش بلغزد. همچنین لنت­های چاک­دار باعث تغییر فرکانس لنت­های مرتعش می­شوند.
بعضی لنت­ها پوششی ویژه دارند که به سطح دیسک منتقل می­شود. این پوشش­ها باعث ایجاد یک نوع فیلم روی دیسک می­شوند که ارتعاش و صدا را کاهش می­دهد.
صدای جیغ ترمز عقب اغلب به­دلیل انباشته شدن گرد لنت و ... بین لنت­ها و کاسه چرخ تولید می­شود. برای حل این مشکل، گرد و غبار ناشی از لنت ترمز را از روی کفشک­ها و صفحه پشت­بند لنت و اجزای مربوطه پاک کنید.

اقدامات اولیه برای حذف صدای ترمز اتومبیل
علت اولیه صدای ترمز ارتعاش است. در ترمزهای دیسکی ارتعاشات می­تواند بین لنت و دیسک، لنت و کلیپر یا کلیپر و اتصالات نصب شده بر روی آن وجود داشته باشد. در ترمزهایی که از سیستم کاسه چرخ استفاده می­کنند، ارتعاشات می­تواند بین کفشک و کاسه چرخ یا کفشک و صفحه پشت­بند آن ایجاد شود. همچنین ارتعاش در یک قسمت می­تواند باعث تحریک و ایجاد ارتعاش در قسمت دیگر شود؛ به­خصوص که قطعات پیوسته در حال سبکتر شدن هستند و به این ترتیب ارتعاش آسانتر صورت می­گیرد.
برای حذف صداهای اولیه، استفاده از صلبیت اجزای سیستم ترمزی در اولویت است که در طراحی سیستم های ترمزی، دمپینگ یا حذف­کننده ارتعاش اولیه توسط عوامل ذیل قابل اجراست:

1- هنگام ترمز به دقت گوش کنیم و ببینیم صدایی از لنت شنیده می­شود یا نه و در صورت لزوم چک کنیم لنت­ها در جای خود محکم هستند؛ به طوری که با دست جابه­جا نمی­شوند.
2- استفاده از عایق ها که Shim نیز نامیده می­شوند. در­حقیقت عایق­ها یک مجزا­کننده­اند که همانند بالشتک عمل می­کنند و برای جلوگیری از ارتعاشات مورد استفاده قرار می­گیرند. اگر لنت­ها در جای خود به­درستی نصب شده باشند ولی هنوز صدا تولید ­کنند، یکی از ارزانترین و موثرترین راه­ها برای از بین بردن صدای مذکور این است که لنت­ها را از جای خود در­آوریم و پشت آنها Shim نصب کنیم زیرا Shimها ارتعاشات بین لنت و کلیپر را کاهش می­دهند.
3- گیره­ها که با محکم کردن اتصالات و اجزا به یکدیگر باعث افزایش صلبیت سیستم ترمزی می­شوند باید امتحان گردند و مطمئن شویم به­درستی نصب شده­اند و در جای خود محکم هستند.
4- همه گیره­ها، پین­ها و فنرها که به­واسطه دمای بالای ترمز حالت فنری خود را از ­دست داده و شُل شده اند باید تعویض شوند.
5- تمیز کردن و روغنکاری متعلقات کلیپر به حذف ارتعاشات کمک می­کند. ارتعاشات می­تواند به­دلیل خرابی یا لق بودن قطعات و اجزای مربوطه باشد.
6- جایگزینی پین­ها و بوش­ها نیز می­تواند به عنوان یک راه­حل در نظر گرفته شود.
7- اگر کلیپر بسیار کهنه شده است و لَق­لَق می­زند، شاید تعویض آن تنها راه حل ممکن باشد.
8- یکی دیگر از علل صدای جیغ در ترمزهای عقب، تماس ضعیف بین کفشک و کاسه چرخ است که این مشکل با جایگزینی لنت­های ترمز عقب یا پرداخت مجدد سطح داخلی کاسه چرخ قابل­حل است.
9- گرفتن لَقی اجزای سیستم ترمز عقب که باعث ایجاد ارتعاش بین صفحه پشت­بند و لنت ترمز عقب و در­نهایت عامل ایجاد صداست، یکی دیگر از راه­های حذف صدای ترمز عقب به­شمار می­رود.

تاثیر دیفرانسیل جلو یا دیفرانسیل عقب بودن خودرو بر صدای ترمز
خودروهای دیفرانسیل جلو یا عقب به ­علت وجود تفاوت اساسی در سیستم های انتقال قدرتشان، بر عملکرد سیستم­های ترمزی خود تاثیر می­گذارند.

1- در طراحی، اجزای سیستم ترمزی در خودروهای دیفرانسیل جلو کوچکتر و دارای جرم کمتری هستند لذا دمپینگ موثری روی سطح نویز اولیه نخواهند داشت؛ در حالی­که اجزای سیستم ترمزی در خودروهای دیفرانسیل عقب به­دلیل داشتن اجزای سنگین­تر نظیر تعلیق، Spindle و فریم های بزرگ، نویز اولیه را جذب می­کنند.
2- در خودروهای دیفرانسیل جلو بخش عمده عمل ترمز­گیری توسط ترمزهای جلو و بخش کمتری از آن توسط ترمزهای عقب انجام می­شود؛ در حالی که این قضیه در خودروهای دیفرانسیل عقب حالت ضعیفتری دارد. به این دلیل دمای عملکرد در خودروهای دیفرانسیل جلو بسیار بالاتر است که نتیجه آن، افزایش درصد شیشه­ای شدن و همچنین افزایش صدای جیغ لنت در لنت­های ترمز جلوست.

ملاحظات تولیدی و مونتاژی برای حذف صدای ترمز
صداهایی که در ترمز­گیری سبک تولید می­شود، متناسب با دوران چرخ است و احتمال دارد تا توقف کامل خودرو ادامه یابد؛ به خصوص هنگامی که فشار کمی به پدال وارد می­شود. برای تشخیص این مشکل می­بایست موارد ذیل آزمایش شود:

Rotor Run Out
انحراف زیاده از حد دیسک باعث سایش نا­منظم دیسک و لنت و همچنین حرکت لنت هنگام درگیری یسک با لنت می­شود که در نهایت ارتعاشِ به­وجود آمده سبب ایجاد صدا خواهد شد. انحراف دیسک باعث سایش نا­منظم می­شود.


Parallelism
ضخامت دیسک می­بایست حداقل در 4 نقطه چک شود. تغییرات در ضخامت دیسک می­تواند به حرکت لنت و ایجاد نویزهای ناخواسته بینجامد. در مواردی که ضخامت لنت کم می­شود، لنت به سمت داخل حرکت می­کند و هنگامی که ضخامت لنت افزایش می­یابد، لنت به سمت خارج رانده می­شود که این جابه­جایی به سمت داخل یا خارج باعث ایجاد صدا می­شود. لنگی دیسک باید امتحان شود. ضخامت دیسک باید یکسان باشد.

Material Transfer
اگر یک اصطکاک ناهمگون و غیر­یکنواخت در سطح دیسک اتفاق بیفتد، ممکن است باعث ایجاد لغزش یا چسبندگی به­واسطه اصطکاک کمتر یا بیشتر شود. این اصطکاک غیر­یکنواخت در بعضی موارد باعث حرکت آسان و در مواردی باعث حرکت کُند لنت روی دیسک می­شود که خود، عامل ایجاد ضربان و نوسان است. بسیاری از سازنده­ها با این مسئله مواجه بوده­اند، که علت آن استفاده از ماشین­های تراش دانسته شده است.
اصطکاک غیر­یکنواخت باعث ایجاد نقاط سرد و گرم و نقاط غیر­هم­­دما بر روی لنت خواهد شد.

Loose Parts
همه قطعات باید از لحاظ شُل بودن امتحان شوند.

Non Directional Finish
خطوط جهت­داری که هنگام فرایند ماشینکاری روی دیسک به­وجود می­آیند باعث جابه­جایی لنت می­شوند. برای رفع این مشکل می­بایست فرایند تولید به گونه­ای باشد که روی دیسک، شیار ایجاد نکند.

ارتباط نوع صدای ترمز و نوع عیب
ترمزها بازه­های متفاوتی از صدا را هنگام ترمز­­گیری یا رها کردن ترمز تولید می­کنند. عملکرد مواد مصرفی در لنت­ها که به منظور اتلاف انرژی مورد استفاده قرار می­گیرند، با ایجاد نویز و حرارت همراه است. در نتیجه جیغ گاه­و­بیگاه ممکن است عادی باشد که علت آن سرما، گرما، رطوبت، برف، گِل، نمک و ... است. به عبارت دیگر جیغ گاه­و­بیگاه همیشه به مفهوم وجود مشکل و یا کاهش اثر ترمز نیست. به یاد داشته باشید که بعضی صداها طبیعی­اند و رفع آنها به هیچ ترمیم و یا تعمیری نیاز ندارد، نظیر:

1- صدای جیغ: هنگامی که ترمزها سرد هستند و معمولاً در صبحگاه شنیده می­شود. این صدا طبیعی است و به هیچ سرویسی نیاز ندارد. به این پدیده Morning Sickness نیز می­گویند. گاهی اوقات صدای جیغ تولیدی نشانگر نیاز خودرو به لنت ترمز جدید است.
2- صدای جیغ بلند ممتد: وقتی خودرو در حال حرکت است و ترمز گرفته می­شود یا حتی زمانی که ترمز­گیری انجام نمی­پذیرد، شنیده می­شود. این صدا هنگامی که نشانه روی لنت ترمز با دیسک تماس پیدا می­کند، تولید می­شود و نشان می­دهد که لنت تمام شده است و باید تعویض شود.
همچنین هر سیستم ترمزی می­تواند در دفعات زیاد ترمز­گیری در ترافیک­های سنگین یا جاده های پر فراز ­و­ نشیب، نویز تولید کند. در چنین شرایطی، دمای دیسک و لنت بسیار بالا می­رود. در این دما جیغ ترمز به علت تغییرات متالورژیکی است که در سطح دیسک و یا لنت اتفاق می­افتد که علت آن نیز ایجاد یک سطح سخت با عمق کم روی سطح لنت و یا دیسک است.
3- صدای ناله در طول توقف: این صدا معمولاً به­دلیل لعابی یا شیشه­ای ­شدن سطح دیسک به­واسطه ترمز­های سنگین و متوالی تولید می­شود و برای رفع آن باید لنت­ها تعویض شوند و سطح دیسک دوباره پرداخت گردد.
4- صدای نویز: فقط یک­ بار هنگام ترمز­گیری از سیستم تعلیق جلو شنیده می­شود. این صدا نتیجه جابه­جایی و حرکت لنت­ها در جهت دوران دیسک است و اگر پدال ترمز محکم فشرده شود، احتمال تولید صدا کمتر می­شود. برای رفع این عیب باید از نصب صحیح لنت­ها، گیره­ها و Shimها مطمئن شویم.
5- نویز چند­گانه: فقط یک بار بعد از روشن کردن موتور شنیده می­شود. این صدا مربوط به سیستم خودآزمای ترمز ABS است و به هیچ­گونه سرویس و تعمیری نیاز ندارد. سیستم ترمز ABS دارای یک بخش خودآزماست که در بعضی مدل­ها پس از روشن شدن خودرو و با اولین ترمز­گیری و در برخی دیگر بعد از آن­که سرعت خودرو برای اولین بار به حد معینی رسید، عمل می­کند.

دسته بندی صدای ترمز بر اساس فرکانس تولیدی

Low Frequency Noise
این صدا در فرکانس­های بین 100 تا 1000 هرتز قرار دارد. این بخش از صدا به­واسطه تحریک نیروی اصطکاک در سطح دیسک و لنت ایجاد می­شود. در این حالت انرژی داده شده به سیستم به صورت یک پاسخ ارتعاشی در اتصالات و اجزای مرتبط با سیستم ترمزی ظهور پیدا می­کند.


تکنیک­های حذف Low Frequency Noise
الف. بهینه کردن سختی، جرم و دمپینگ اجزای سیستم که با تغییر ماده، سختی اجزای تعلیق و افزودن TMDها قابل اجراست. این راه­حل نتیجه چندان مطلوبی در­بر ندارد زیرا تنها باعث جابه­جایی فرکانس صدا آن ­هم به اندازه 100 هرتز می­­شود.
ب. راه دوم، کاهش Forcing Function است که با استفاده از مواد اصطکاکی جدید امکان­­پذیر خواهد بود و نتیجه آن، کاهش صدای تولیدی است. به این منظور چند ماده اصطکاکی که گمان می­رفت در تولید صدا موثر باشند، مورد ­بررسی قرار گرفتند تا سرنخ­های پتانسیل ایجاد صدا شناسایی شوند. پیشتر، بارزترین خاصیتی که آن را با تولید صدا همزاد می­دانستند، قابلیت انتقال گشتاور مواد اصطکاکی بود. گراف ذیل نشان­دهنده گشتاور انتقال­یافته توسط مواد اصطکاکی غیر­آزبستی و مواد اصطکاکی نیمه­فلزی بر حسب صدای تولیدی است. از گراف زیر، می­توان چنین نتیجه گرفت که میزان گشتاور خروجی عامل تولید صدا شناخته نمی­شود زیرا حتی در مواردی با انتقال گشتاور کم نیز صدای مذکور وجود دارد. در عوض با توجه به ترکیباتی که خروجی گشتاور آنها آزمایش شده است، شناسایی مواد اصطکاکی صدا­دار و مواد اصطکاکی بی­صدا عملی گردید.


تولید یا عدم تولید صدا با توجه به نوع ماده مصرفی
نکته قابل ­توجهی که در طول آزمایش­های مختلف مشخص شد، این بود که یک ماده اصطکاکی که برای یک سیستم ترمزی بی­صدا یا کم­صدا به­کار می­رود، لزوماً برای سیستم ترمزی بی صدا یا کم­صدای دیگر کاربرد ندارد.

Low Frequency Squeal
پهنای باندی بالاتر از 1000 هرتز و کمتر از 5000 هرتز دارد.

تکنیک­های حذف Low Frequency Squeal
راه حلی که برای حذف صدا با فرکانس مذکور پیشنهاد شده، جدا­سازی مودهای کلیپر و دیسک ترمز است. به­واسطه قیود موجود در سیستم ترمز، تغییر در دیسک ترمز راه­حل آسانتری به نظر می­رسد؛ گر­چه هیچ دلیلی مبنی بر این­که کلیپر جزئی از راه حل نیست، وجود ندارد.
با تغییر مشخصه­های دینامیک سازه­ای دیسک ترمز نظیر جرم، دمپینگ و سختی دیسک می­توان به راه­حل فوق رسید اما آسانتر از آن، جایگزینی ماده مصرفی است که استفاده از Damped Iron به­جای چدن خاکستری راه­حل مناسبی به نظر می­رسید که هدف از آن، کاهش دامنه نوسان دیسک است. در واقع ابتدا فرض می­شد که با افزایش دمپینگ ناشی از جایگزینی ماده Damped Iron دامنه نوسان دیسک کاهش می­یابد و Low Frequency Squeal حذف می­­شود اما با آزمایش­های بیشتر مشخص شد که دمپینگ هیچ نقشی در حذف صدای مذکور ندارد بلکه به­طور موثری باعث جابه­جایی فرکانس تشدید می­شود. به طور مثال در یک مدل خاص باعث جابه­جایی فرکانس تشدید از 2600 به 400 هرتز شده است.

High Frequency Squeal
در فرکانس­های بالاتر از 5000 هرتز تولید می­شود. در طول سال­ها راه­حل­های متفاوتی برای کاهش آن ارائه شده است ولی هیچ­کدام از آنها راه حل مطلق نیست.

تکنیک­های حذف High Frequency Squeal
الف. کاهش سختی لنت یا افزایش سختی دیسک به شرط عدم تغییر ضریب اصطکاک باعث کاهش صدای مذکور خواهد شد. در تصور عمومی افزایش سختی دیسک موجب افزایش امپدانس مکانیکی دیسک می­شود و آن را در مقابل پاسخ­دهی به نیروهای ورودی، مقاومتر می­کند. اما نکته اساسی، جابه­جایی وضعیت [mode] پاسخ است.
ب. بر اساس آزمایش­های صورت­گرفته با دستگاه دینامومتر مشخص شد که دیسک­ها با ابعاد موجود بیشترین صدا را تولید می­کنند ولی افزایش یا کاهش سطح سایش دیسک سبب کاهش صدا به میزان قابل­توجهی می­شود که در شکل ذیل نمایش داده شده است. میزان تغییرات شدت صدا با توجه به میزان سطح سایش
ج. از دیگر عوامل موثر بر تولید صدا, هندسه لنت است که عامل مهمی در توزیع فشار بر دیسک به­شمار می­آید. در شکل ذیل لنت­ها با کاهش 20درصد طول کمان با طول اولیه یعنی پیش از شروع مصرف مقایسه شدند. این کاهش، یک مقدار بهینه در تغییر طول کمان لنت محسوب می­شود. (نواحی خاکستری نشان­دهنده بخش­های برداشته شده­اند.)
د. روش دیگر کاهش صدا استفاده از عایق­های صداست. عایق­های صدا از دو یا چند لایه فلزی تشکیل شده­اند که بین این لایه­ها مواد ویسکوالاستیک به­کار می­رود. ماده ویسکوالاستیک ماده­ای چسبناک و لاستیکی­مانند است که بین دو لایه فلزی قرار می­گیرد.
دو تئوری برای علت حذف صدا توسط این عایق­ها وجود دارد: یکی تاثیر ماده ویسکوالاستیک بر مقاومت ظاهری بین کلیپر و صفحه فلزی پشت لنت است و دیگری، افزایش دمپینگی است که ماده ویسکوالاستیک بر عناصری که روی آنها نصب شده است، اعمال می­کند. اما نکته قابل توجه، وابستگی عملکرد عایق به دما و فشار است؛ به طوری که دینامیک این­گونه مواد به میزان قابل­توجهی تحت تاثیر عوامل فوق قرار دارد. در روش دیگری که در برخی از کارخانه­های لنت­ساز داخلی نیز مورد استفاده قرار می­گیرد، پشت صفحه فلزی لنت یک ماده پلیمری با مقاومت حرارتی بسیار بالا پاشیده می­شود که نقش آن، گرفتن ارتعاشات و حذف صداهای ناشی از آن است.

نکات اجرایی در تعویض لنت ترمز
هنگام تعویض لنت ترمز، دیسک ترمز را با آب و صابون تمیز کنید تا حالت مغنطیسی سطح دیسک برطرف شود زیرا این کار باعث جدا شدن همه ذرات از سطح دیسک می­شود؛ در غیر این صورت ذرات مذکور بین دیسک و لنت­ها باقی می­مانند و شاهد پدیده لرزش و ایجاد صدا خواهیم بود.
نکته قابل توجه این است که پس از تعویض لنت­ها نیاز به گذشت زمان است تا سطح دیسک دوباره به میزان مناسب صاف شده و تماس کامل بین دیسک و لنت ایجاد شود زیرا در بسیاری موارد، هنگام استفاده از لنت ترمز جدید صدای جیغ آن را هنگام ترمز­گیری می­شنویم.

نکاتی برای بهبود ترمزگیری و افزایش عمر لنت ترمز:
1. گردش هوا به صورت کامل حول مجموعه دیسک و کلیپر باعث خنک شدن لنت و در نتیجه افزایش عمر آن می­شود. در سال 1991 کارخانه شورلت امریکا تعداد زیادی شکایت دریافت کرد که همگی حاکی از کم بودن عمر لنت بود. راه­حل پیشنهادی کارشناسان شرکت GM آن بود که باد­شکن­های خودرو را از دو سمت قسمت جلویی آن برداشتند. این کار باعث وزش بهتر باد و خنک شدن لنت­ها و در نتیجه افزایش عمر آن شد.
2. در بسیاری از موارد ناکارایی ترمز به­دلیل عوض نشدن روغن ترمز است. به­طور مثال روغنی با دمای جوش 400 درجه سانتیگراد ، پس از یک سال استفاده، دمای جوش آن به 300 درجه سانتیگراد می­رسد که نتیجه آن، تبخیر در مانورها و ترمزگیری­های شدید و کارایی نامناسب سیستم ترمز است. همچنین تبخیر روغن ترمز به ایجاد حالت قفلی خفیف به­واسطه نیروی پسماند ناشی از فشار بخار روغن می­انجامد که همانند این است که راننده پدال را فشار دهد و نگه دارد. این موضوع باعث استهلاک زود­­هنگام لنت می­شود.
3. در بسیاری از موارد کلیپر از منظر بیرونی هیچ مشکلی ندارد و کاملاً خک است اما داخل آن مملو از لجن و رسوب است که این مسئله باعث ایجاد نیروی پسماند ناشی از رسوبات پشت پیستون کلیپر و استهلاک سریع لنت می­شود. برای حل این مشکل می بایست کلیپر باز و تمیز و به­طور کامل سرویس شود.
4. هرگز لنت­ها­ی آزبستی یا غیر­آزبستی را جایگزین لنت­های نیمه­فلزی نکنید؛ مگر این­که تامین­کننده قطعات اجازه این تعویض را بدهد. لنت­های آزبستی یا غیر­آزبستی ساکت­تر از لنت­های نیمه­فلزی هستند ولی همانند لنت­های نیمه­فلزی تحمل گرما را ندارند. بنابراین در صورت جایگزینی غیر­مجاز لنت­های آزبستی یا غیر­آزبستی به جای لنت­های نیمه­ فلزی، به دلیل حرارت بالا شاهد کاهش عمر لنت و از بین رفتن سریع آن خواهیم بود.