لنت ترمز
پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصص صنعت و مدیریت-گروه مهندسی مکانیک
لنت ترمز قسمتی از سیستم ترمز وسایل نقلیه‌است که با به وجود آوردن اصطکاک با کاسه ترمز باعث شتاب منفی در خودرو میشود. قدرت این سیستم معمولاً ۱۰ برابر قدرت موتور و حتی بیشتر میباشد.
لنت وظیفه ی تولید نیروی اصطکاکی مناسب انرژی جنبشی چرخ متحرکی را که تحت تاثیر نیروی موتور میباشد را گرفته و به انرژی حرارتی تبدیل کند. و سپس انرژی حرارتی را در فضا پخش نماید . با این عمل اتومبیل از حالت حرکت به حالت سکون و یا از سرعت آن کاسته میشود.
لنت باید ضریب اصطکاکی بالا و پایدار داشته و با تغییرات درجه حرارت خاصیت خود را از دست ندهد . همچنین باید در مقابل سائیدگی استحکام داشته و کاسه ترمز را خراش ندهد.
لنت ها اصولا از الیاف ، پرکننده ها اصلاح کننده های اصطکاک و رزین های اتصال دهنده ساخته شده اند ..
الیاف جزیی از لنت است که استقامت را برای لنت بوجود می آورد . بطور مثال در لنتهای نیمه متالیک بندیکس از آهن اسفنجی ( Sponge Iron ) به عنوان الیاف استفاده میشود . الیاف بدون آزبست و نشاءت گرفته از مواد آلی (Nao ) موادی هستند که در ساخت الیاف طبیعی و مصنوعی بکار رفته در لنت مورد مصرف قرار می گیرند.
پر کننده ها برای بالا بردن مقاومت لنت ها در برابر خوردگی و سایش به کار می روند . این مواد می توانند از دامنه وسیعی از مواد طبیعی و معدنی تهیه شده باشند . پودرهای انواع فلزات ، پودرهای اکسید اکثر فلزات و پودرهای سرامیک برای بالا بردن مقاومت سایشی انواع لنت در دماهای بالا و از دست ندادن خواص اصطکاکی لنت در دماهای بالا در ساخت انواع لنت مورد مصرف قرار می گیرند .
اصلاح کنندگان اصطکاک ، مقدار کمی و زیادی اصطکاک لنت ها را بر اساس مورد استفاده آنها تنظیم میکنند.آلومینیوم ، روی ، سولفات فلزات و گرافیت به عنوان این اصلاح کنندها بکار می روند .
رزین های اتصال دهنده مواد بسیار مهمی بوده و نقش حیاتی در ساختار لنت دارند . تمام مواد تشکیل دهنده لنت در صورت بکار بردن رزین بد در فشار و دماهای بالای ترمز گیری از هم جدا و متلاشی خواهند شد.آنها می بایست از کیفیت خوب برای برقراری سطح تماس مناسب لنت ها بر خوردار باشند .این رزین ها اغلب از پلیمرهای نفتی یا فنل ها ساخته شده اند .
اجزاء لنت ترمز
- کفشک :کفشک محل قرارگیری لنت است و با توجه به طراحی سازنده اشکال متفاوتی دارد.
- لنت :لقمه لنت به ۵ نوع تقسیم میشود که عبارت است از:
- بدون آزبست ارگانیک
- سرامیکی
- نیمه متالیک
- کم متالیک
- زینتری
انواع لنت
لنت های بدون آزبست ارگانیک
در ساخت آنها از انواع الیاف مصنوعی شیشه ، الیاف آرامید و الیاف ارگانیک ( آلی ) طبیعی استفاده میشود .
این مواد برای تقویت مواد تشکیل دهنده لنت بکار می رود . این مواد بصورت ارگانیک و غیر ارگانیک به ساختار الیاف لنت به عنوان مواد اصلاح کننده اضافه می گردد. مواد اصلاح گر لنت در واقع برای بالا بردن قدرت ترمز گیری و کارایی لنت به آن اضافه میگردد.
لنت های ارگانیک در بسیاری از خودروهای امروزی بکار برده می شوند . این لنت ها بدلیل داشتن ساختار نرم بسیار بی صدا کار می کنند . از این نوع لنت در ماشین آلات صنعتی نیز استفاده می شود که بی صدا بودن آنها علت اصلی این انتخاب می باشد . اما این لنت ها به دلیل نرم بودن و گیرایی بالا از دوام کمتری نسبت به لنت های نیمه متالیک و متالیک برخوردار هستند .مخصوصا وقتی که قرار باشد در دماهای بسیار بالای ترمز گیری کار کند.
البته یکی از دلایل کوتاه تر شدن عمر آنها انتقال حرارت نسبتا ضعیف این نوع لنت می باشد که باعث می شود حرارت آن بالا رفته و بطور کلی بالا رفتن حرارت لنت باعث کوتاه شدن عمر آن می گردد .
این نوع لنت برای خودروهایی که مورد استفاده معمولی دارند و در دماهای میانی کار می کنند بدلیل قدرت گیرایی خوب ، صدای بسیار کم و گردو غبار کم بروی رینگ انتخاب خوبی میباشد . ولی برای خودرهایی که در ترافیک شهری تردد زیادی دارند ، مانند تاکسی و ماشین های پلیس و ماشینهای باری سبک انتخاب مناسبی نمی باشند.
لنت های سرامیک
لنتهای سرامیکی از ترکیب مواد سرامیکی و مواد ارگانیک ساخته شده جز لنتهای ( Nao ) بحساب می آیند ولی میتوانید در آنها ذرات مس و برنج را نیز پیدا کنید .
بعضی از تولید کنندگان این نوع لنت ها، لنت هایشان را سرامیکی می نامند ، ولی مقدار سرامیک بکار رفته در ساختار این لنت ها بسیار پایین می باشد ، چیزی در حدود 1% ، در نتیجه قیمت آنها پایین تر از قیمت لنت های سرامیکی واقعی می شود .
در واقع تمام لنت های سرامیکی با هم برابر نیستند ، اگر سرامیک بکار رفته بیش از اندازه باشد ، صدای تولید شده در هنگام ترمز گیری با این لنت ها بیش از اندازه خواهد بود و اگر مقدار سرامیک کم باشد قدرت ترمز گیری در حد انتظار نخواهد بود .
نیمه متالیک ها
تداولترین نوع لنتهای ترمز مورد استفاده در خودروهای جاده ایی لنت های نیمه متالیک میباشد . 60 % خودروهای امروزی به صورت استاندارد لنت های نیمه متالیک استفاده میکنند . این لنت ها بدلیل استفاده از عناصر فلزی در ساختار آنها به این نام نامیده میشوند . بیش از نیمی از وزن انها را ذرات آهن و استیل تشکیل می دهد ، همچنین در ساختار آنها از مقادیر بالای گرافیت که با کک نفتی ممزوج شده استفاده گردیده است .
این مواد به کمک ذرات فلز باعث می شود که این نوع لنت انتقال حرارت خوبی داشته باشند و خنک تر از لنت های ارگانیک کار کنند . نتیجه این نوع طراحی قدرت گیرایی ترمز در دماهای بالا می باشد . این خنک ماندن سیستم باعث طولانی شدن عمر این نوع لنت می شود. در واقع این نوع لنت را می توان به اسب های کاری تشبیه کرد .
همچنین این لنت ها برای خودروهایی که در ترافیک شهری رفت و آمد زیادی دارند و یا بار سنگین با خودرویشان جابجا می کنند انتخاب مناسبی می باشد . برای خودروهایی مثل تاکسی ها، خودروهای پلیس و آمبولانس صدا و گرد وغبار آیتم های چندان مهمی نیست ولی هزینه نگهداری فاکتور مهمی به حساب می آید.
قبل از آنکه لنت های نیمه متالیک را بر روی خودرو نصب کنید باید از صاف و هموار بودن دیسک ها مطمئن گردید . همچنین باید پس از نصب چندین کیلومتر را محتاطانه برانید تا لنت ها بر روی دیسک آب بندی گردند . از آنجاییکه بسیاری از لنت های نیمه متالیک در بازار با مشکل ترمزگیری مناسب روبرو هستند یک ابتکار به خرج داده و لایه ای از آلیاژ تینانیوم را بر روی مدل های نیمه متالیک خود به نام تیتانومتالیک ( TitaniuMetallic) و مدل ایمپورت کوایت)Import Quiet( بکار برده است ، نتیجه آن بدست آمدن قدرت ترمزگیری بسیار بهتر برای این مدل لنت های نیمه متالیک یا همانSemi Metallic نسبت به انواع لنت های مشابه گشته است.
لنت های کم متال
درلنت های کم متال در حدود % 20 وزن لنت را فلزات مانند آهن و استیل تشکیل می دهند و قسمت اعظم لنت الیاف و مواد ارگانیک و غیر ارگانیک موجود در لنت های NAO ست . در این لنت ها از روان کننده های کامپوزیت به جای گرافیت استفاده می شود و اغلب در خودروهای لوکس اروپایی مورد استفاده قرار می گرفت این لنت ها قابلیت ترمزگیری خوبی دارند ولی تولید صدا و گرد لنت زیادی می کنند که معمولا بدلیل آب بندی صدایی خوب خودروهای لوکس به گوش راننده نمی رسد
لنت های زینتری
این لنت ها از ذرات استیل و الیاف کامپوزیتی استفاده می شود و بیشتر برای مقاصد Offroad ، مسابقه و هواپیما مناسب می باشد . در صورت استفاده بر روی خودرو های عادی به طرز چشمگیری قابلیت ترمزگیری را از دست می دهد و به چندین متر اضافه برای ایستادن نیاز پیدا می کند.
این لنت ها می بایست حتما گرم شده و به دمای لازم برای بدست آمدن بهره مطلوب برسند . متاسفانه این گونه لنت ها دیسک های ترمز را شدیدا می ساید و عمر دیسک را چندین برابر کاهش می دهد . که البته برای یک خودروی مسابقه طول عمر فقط تا پایان هر مسابقه مورد نظر می باشد.