Τύμπανα Φρένων Φορτηγού: Φθορά, Ρωγμές και Πότε να Αντικατασταθούν

Το τύμπανο φρένων φορτηγού είναι ο βαρύς χυτοσιδηρός δακτύλιος που βιδώνει στην πλήμνη του τροχού και δίνει στις σιαγόνες φρένων μια επιφάνεια τριβής για να σφίξουν πάνω της. Σε ένα σύστημα αέρα φρένων οι σιαγόνες σπρώχνονται προς τα έξω από έναν άξονα S-cam και πιέζουν προς τα έξω στο εσωτερικό του τυμπάνου, οπότε τα τύμπανα φθείρονται από μέσα προς τα έξω και μεγαλώνουν σε διάμετρο με τον καιρό. Αντικαθιστάτε ένα τύμπανο όταν φτάσει στη χυτευτή μέγιστη διάμετρό του, ραγίσει σε όλο το πάχος, ή υπερθερμανθεί αρκετά ώστε να αναπτύξει σκληρά σημεία — όχι απλώς επειδή έχει κάποιες χαρακιές.

Όλα τα υπόλοιπα σε αυτή τη σελίδα αφορούν το πώς να ξεχωρίσετε ένα τύμπανο που μπορείτε να συνεχίσετε να χρησιμοποιείτε, ένα που μπορείτε να τορνεύσετε, και ένα που ανήκει στα άχρηστα. Το να το κρίνετε σωστά είναι ζήτημα ασφάλειας: ένα τύμπανο που έχει ξεπεράσει το όριό του ή έχει ραγίσει σε όλο το πάχος μπορεί να ξεθωριάσει, να αρπάξει ή να αστοχήσει σε ένα απότομο φρενάρισμα.

Πώς φθείρονται τα τύμπανα φρένων φορτηγού

Τα τύμπανα ζουν σε ένα σκληρό περιβάλλον. Κάθε φρενάρισμα μετατρέπει κινητική ενέργεια σε θερμότητα, και η επιφάνεια τριβής δέχεται αυτή τη θερμότητα απευθείας. Μετά από δεκάδες χιλιάδες χιλιόμετρα η διάμετρος της κοιλότητας μεγαλώνει, η επιφάνεια γυαλίζει ή χαράσσεται, και το μέταλλο κουράζεται από επαναλαμβανόμενη θέρμανση και ψύξη. Επειδή οι σιαγόνες διαστέλλονται προς τα έξω πάνω στο εσωτερικό τοίχωμα, ένα φθαρμένο τύμπανο είναι πάντα μεγαλύτερο τύμπανο, ποτέ μικρότερο.

Τα κοινά μοτίβα φθοράς που θα βρείτε κατά τον έλεγχο με αφαιρεμένο τροχό:

• Χαρακιές: ομόκεντρα αυλάκια που κόβονται από ρύπους, καρφιά ή φθαρμένα υλικά τριβής. Ελαφριές χαρακιές είναι φυσιολογικές· βαθιά αυλάκια όπου πιάνει το νύχι σημαίνουν ότι η επιφάνεια έχει πάει πολύ μακριά.
• Ρωγμές θερμότητας: ένα λεπτό δίκτυο ρηχών επιφανειακών ρωγμών από επαναλαμβανόμενους κύκλους θέρμανσης. Ρηχές ρωγμές είναι αποδεκτές και συχνά μπορούν να τορνευτούν· ρωγμές που φτάνουν στην άκρη δεν είναι.
• Κωδωνοειδής διαμόρφωση (bell-mouthing): η ανοιχτή (εξωτερική) άκρη του τυμπάνου φθείρεται πιο πλατιά από την κλειστή άκρη, οπότε η κοιλότητα γίνεται κωνική. Αυτό καταστρέφει την επαφή σιαγόνας και προκαλεί ανομοιόμορφη πέδηση με ξεθώριασμα.
• Σκληρά σημεία (θερμικά σημεία): γαλαζωπές, γυαλιστερές κηλίδες όπου το σίδερο θερμάνθηκε αρκετά ώστε να αλλάξει δομή. Είναι πιο σκληρά από το γύρω μέταλλο, προκαλούν παλμό, και γενικά δεν μπορούν να αφαιρεθούν μόνιμα με τόρνευση.
• Μπλε αποχρωματισμός: ένδειξη ότι το τύμπανο έχει υπερθερμανθεί σοβαρά, κάτι που εξασθενεί το χυτό ακόμη και εκεί που φαίνεται ακέραιο.

Μέγιστη διάμετρος: ο αριθμός που μετράει

Κάθε τύμπανο φρένων φορτηγού έχει μια μέγιστη διάμετρο — γνωστή και ως διάμετρος απόρριψης ή όριο φθοράς — χυτευμένη ή σφραγισμένη πάνω του. Μια κοινή σύμβαση είναι μια ονομαστική κοιλότητα (για παράδειγμα 16,5 ίντσες) με ένα όριο τόρνευσης και ένα όριο απόρριψης σφραγισμένο κοντά, συχνά το ονομαστικό συν περίπου 0,090-0,120 ίντσες. Μόλις η μετρημένη φθορά φτάσει τον αριθμό απόρριψης, το τύμπανο είναι για πέταμα ακόμη κι αν φαίνεται ακόμη χρησιμοποιήσιμο.

Μετρήστε την κοιλότητα με μικρόμετρο τυμπάνου ή εσωτερικό δείκτη σε πολλά σημεία, γιατί ένα κωδωνοειδές ή εκτός κύκλου τύμπανο δίνει διαφορετική ένδειξη ανάλογα με το πού ελέγχετε. Πάρτε τη μεγαλύτερη ένδειξη. Αν αυτός ο αριθμός φτάνει ή ξεπερνά το όριο απόρριψης, το τύμπανο έχει τελειώσει. Ποτέ μην τορνεύετε ένα τύμπανο μέχρι το όριο απόρριψης — αυτό δεν αφήνει περιθώριο φθοράς και θα ξαναφτάσει το όριο σχεδόν αμέσως.

Ρωγμές: ποιες σημαίνουν απόρριψη

Δεν είναι όλες οι ρωγμές ίδιες, και εδώ οι τεχνικοί συχνά κάνουν λάθος.

• Ρωγμές θερμότητας — λεπτές, ρηχές επιφανειακές ρωγμές διάσπαρτες στην επιφάνεια τριβής — είναι συνήθως αποδεκτές εντός ορίων και μπορούν να τορνευτούν αν το τύμπανο είναι κατά τα άλλα εντός μεγέθους.
• Ρωγμές σε όλο το πάχος — οποιαδήποτε ρωγμή που φτάνει από την επιφάνεια τριβής μέχρι μια άκρη, μέσα από την περιοχή των οπών βιδώματος, ή σε όλο το πάχος του τοιχώματος — καταδικάζουν το τύμπανο αμέσως. Δεν υπάρχει επισκευή.
• Ακτινικές ρωγμές στην ανοιχτή άκρη που εκτείνονται πάνω από μια μικρή απόσταση προς την κλειστή επιφάνεια απαιτούν αντικατάσταση.

Αν μπορείτε να δείτε φως μέσα από μια ρωγμή, να νιώσετε ένα σκαλοπάτι κατά μήκος της, ή η ρωγμή φτάνει σε οποιαδήποτε άκρη ή οπή στήριξης, το τύμπανο είναι για απόρριψη. Ένα ραγισμένο τύμπανο μπορεί να αστοχήσει σε ένα απότομο φρενάρισμα πανικού.

Θερμότητα, γυάλισμα και ξεθώριασμα φρένων

Το ξεθώριασμα φρένων (fade) σε ένα φορτηγό είναι πρόβλημα θερμότητας. Σε μια μακρά κατηφόρα, τα τύμπανα και οι σιαγόνες απορροφούν περισσότερη θερμότητα από όση μπορούν να αποβάλουν, το υλικό τριβής γυαλίζει, και η δύναμη πέδησης πέφτει παρόλο που ο οδηγός πατά πιο δυνατά το πεντάλ. Τα φρένα αέρα δεν ξεθωριάζουν από βρασμό υγρού όπως το υδραυλικό σύστημα ενός αυτοκινήτου — δεν υπάρχει υγρό στο φρένο θεμελίωσης — αλλά η διεπαφή τυμπάνου-σιαγόνας σίγουρα ξεθωριάζει όταν υπερθερμανθεί.

Η σωστή άμυνα είναι η πέδηση με τη μηχανή και η σωστή επιλογή σχέσης σε κατηφόρες ώστε το φρένο μηχανής να αναλαμβάνει το φορτίο αντί των φρένων υπηρεσίας. Ένα τύμπανο που έχει ψηθεί επανειλημμένα εμφανίζει τον μπλε αποχρωματισμό και τα σκληρά σημεία που περιγράφηκαν παραπάνω, και μόλις εμφανιστούν αυτά, το τύμπανο δεν ανακάμπτει — η θερμότητα έχει αλλάξει μόνιμα το μέταλλο. Αυτό είναι αντικατάσταση, όχι δουλειά τόρνευσης.

Βάρος και γιατί τα τύμπανα αντικαθίστανται σε ζεύγη

Ένα τυπικό χυτοσιδηρό τύμπανο φρένων φορτηγού 16,5 ιντσών ζυγίζει συνήθως γύρω στα 45-59 κιλά, ανάλογα με το μέγεθος και το πάχος τοιχώματος. Αυτή η μάζα είναι που επιτρέπει στο τύμπανο να απορροφά θερμότητα, αλλά σημαίνει επίσης ότι ένα τύμπανο που έχει φθαρεί λεπτό έχει χάσει μέρος της θερμικής χωρητικότητάς του μαζί με την αντοχή του.

Επειδή η πέδηση πρέπει να είναι ισορροπημένη πλευρά προς πλευρά, αντικαθιστάτε τα τύμπανα σε ταιριαστά ζεύγη σε όλο τον άξονα, και ανανεώνετε τις σιαγόνες και τα υλικά τριβής ταυτόχρονα ώστε το νέο τύμπανο να στρώσει πάνω σε φρέσκο υλικό τριβής. Το να συνδυάσετε νέο τύμπανο με φθαρμένες σιαγόνες — ή νέο τύμπανο σε έναν τροχό και φθαρμένο τύμπανο στον άλλο — προκαλεί τράβηγμα, ανομοιόμορφη φθορά και ασυνεπή πέδηση.

Πότε να αντικαταστήσετε ένα τύμπανο φρένων φορτηγού

Αφαιρέστε το τύμπανο και καταδικάστε το αν ισχύει οποιοδήποτε από τα παρακάτω:

1. Η μετρημένη διάμετρος κοιλότητας φτάνει ή ξεπερνά το χυτευτό μέγιστο/όριο απόρριψης.
2. Οποιαδήποτε ρωγμή φτάνει σε άκρη, οπή στήριξης, ή περνά μέσα από το τοίχωμα.
3. Υπάρχουν μπλε σκληρά σημεία ή σοβαρός αποχρωματισμός θερμότητας.
4. Οι χαρακιές ή τα αυλάκια είναι βαθύτερα από όσο μπορεί να καθαριστεί παραμένοντας εντός του ορίου τόρνευσης.
5. Το τύμπανο είναι κωδωνοειδές ή εκτός κύκλου πέρα από τις προδιαγραφές, προκαλώντας παλμό ή ξεθώριασμα.

Η αντικατάσταση είναι μέρος της ευρύτερης εργασίας φρένου θεμελίωσης. Ένα φθαρμένο τύμπανο σπάνια έρχεται μόνο του — ελέγξτε τον θάλαμο φρένων, τη διαδρομή του ρυθμιστή χαλάρωσης, τα δαχτυλίδια του S-cam και τα ελατήρια επαναφοράς όσο βρίσκεστε εκεί, καθώς ένα φρένο που τρίβεται ή υπερδιαδρομεί είναι συχνά αυτό που έψησε το τύμπανο εξαρχής. Μετά την επανασυναρμολόγηση, σφίξτε τα παξιμάδια τροχού στην προδιαγραφή και σφίξτε ξανά μετά τα πρώτα φορτωμένα χιλιόμετρα.

Τόρνευση ή αντικατάσταση;

Η τόρνευση ενός τυμπάνου ισιώνει την επιφάνεια και αφαιρεί ελαφριές χαρακιές ή ρωγμές θερμότητας, αλλά έχει νόημα μόνο αν η τελική διάμετρος παραμένει άνετα κάτω από το όριο τόρνευσης με περιθώριο φθοράς. Δεδομένου του χαμηλού κόστους πολλών τυμπάνων σε σχέση με τον χρόνο συνεργείου, και του γεγονότος ότι η τόρνευση αφαιρεί μέταλλο που απορροφά θερμότητα, πολλοί στόλοι απλώς αντικαθιστούν αντί να τορνεύουν. Αν το τύμπανο είναι κοντά στο όριο φθοράς του, η αντικατάσταση είναι η ασφαλέστερη οικονομική επιλογή.