Qual deve a temperatura de aquecimento dos dispositivos de freio. Cálculo térmico dos freios

Ao frear, o processo de pastilhas de freio e rodas de fricção ocorre nos pontos de seu contato real. A área total desses contatos é insignificante em comparação com a área sobreposta pelo bloco de freio. Como a liberação de calor ocorre apenas em pontos do contato real, a densidade de fluxos de calor e a temperatura pisca neles pode atingir valores grandes, causando o brilho da superfície de atrito e a transição do metal para o estado plástico. Ao mesmo tempo, a deformação de metal está ocorrendo ou seu desgaste rápido, e o local do alargamento da temperatura se move de acordo com a alteração na pressão específica do contato.

A propagação do fluxo de calor para toda a área de atrito ocorre perto da superfície do contato, e sua densidade diminui acentuadamente em comparação com os pontos do contato real, adquirindo o valor correspondente às dimensões geométricas dos corpos de contacto. Assim, a temperatura nas camadas superficiais muda.

Também deve-se ter em mente que a temperatura de qualquer ponto da superfície de equitação para cada um de seu volume de negócios tem algumas flutuações que se devem ao fato de que, quando o ponto em consideração do ponto da zona de contato, ocorre alguma diminuição em temperatura devido à remoção de calor dentro das rodas e ao meio ambiente; Quando o ponto da zona de contato da roda e da pastilha de freio, sua temperatura aumenta e excede o valor médio calculado. No entanto, ao resolver problemas térmicos, esse fenômeno pode ser negligenciado devido à inércia dos processos e considere o fornecimento de calor em toda a superfície de atrito da roda contínua. Assim, para calcular esta temperatura, um acidente a qualquer momento de travagem que eu possa usar a seguinte expressão

A maior temperatura durante a travagem de travagem na superfície da roda é alcançada no meio deste processo I \u003d 0,5 * à temperatura na superfície da roda no momento da parada do trem

Temperatura com frenagem de tempestade (à velocidade constante)

onde é o coeficiente de transferência de calor para o meio ambiente, KCAL / M2C ° C; Dr. - A densidade do fluxo de calor, KCAL / (M2C); X é o coeficiente de condutividade térmica, kcal / (ms ° C); Y - Compartilhar, KGF / M3; C - calor específico, kcal / (kg ° C); M é o tempo de frenagem para parar, com.

Os significados x, y, s são mostrados na tabela. 7.1.

Tabela 7.1 Coeficientes de Temperatura

A densidade do fluxo de calor no momento inicial de frenagem é determinada pela fórmula

onde AL é o coeficiente de distribuição de fluxo de calor sem dimensão; AK é a largura da superfície de fricção da roda, m (tome igual a 0,09 m).

O coeficiente de distribuição de fluxos de calor para a roda pode ser determinado pelos dados dados na tabela. 7.1 (para as almofadas de AK \u003d 1-AL).

As fórmulas acima são obtidas para as condições de aquecimento do corpo semi-reduzido, isto é. Quando o fluxo de calor ainda não atinge a superfície limitando o corpo aquecido do lado oposto ao fornecimento de calor. Tal suposição é aceitável quando os corpos de aquecimento têm uma espessura suficientemente grande. A maioria dos modos de frenagem reais reais para condições operacionais, excluindo particularmente a longo prazo, essas fórmulas podem ser recomendadas para cálculos. Neste último caso, há coeficientes de ajuste especiais definidos por gráficos.

Uma avaliação preliminar do coeficiente de transferência de calor, dependendo da velocidade (M / C), pode ser realizada de acordo com a fórmula empírica (7.3).

Tabela 7.2.

Os valores do coeficiente de distribuição de fluxos de calor

Devido ao fato de que a força de frenagem muda no processo de preenchimento dos cilindros de freio e quando a velocidade é alterada, o valor do AT é calculado com base no comprimento da frenagem real 5T e o tempo de preparação dos freios 1

onde (uma é a principal resistividade do movimento do trem (tome igual a 2 n / kn).

O tempo que ao mesmo tempo em expressões para calcular os modos térmicos é tomado reduzido no momento da preparação 1L, se 1\u003e 1.

Com base em expressões (7.1), (7.2), obtemos uma fórmula para determinar o diâmetro da roda, fornecendo a convecção de calor necessária para evitar o superaquecimento durante a frenagem de emergência

Quando a frenagem, a energia cinética do trem entra em pastilhas térmicas de aquecimento (ou discos) e rodas. Considerando que, com um aumento na velocidade do movimento, por exemplo, o dobro da quantidade dessa energia aumenta quatro delas, a estabilidade térmica do par de atrito é de particular importância, cuja violação leva à perda de qualidades de atrito e emergência situações no estoque de rolamento.

Magnitude permitida de pressionar um ", 4 (kn) em um bloco de freio de ferro fundido regime térmico Quando a travagem de freios pode ser encontrada a partir de expressões onde K0 é a velocidade de frenagem inicial, m / s;


^ Tham-tham-máxima temperatura admissível da pastilha de freio em travar a frenagem, ° ° (para porco-ferro - 600 ° C, para compósito - 400 ° C);

Um é o coeficiente de transferência de calor para o meio ambiente.

Da mesma forma, a prensagem máxima de modos de temperatura para blocos compostos é determinada pela expressão

Tempo de frenagem estacionado I (c) com o comprimento da rota de frenagem da frenagem conhecida nos padrões de 5T (m) nesta encosta da frenagem inicial K0 (m / s) está sob a suposição do movimento lento

No processo de frenagem, há um aquecimento significativo da superfície da equitação e das camadas próximas das rodas. Ao mesmo tempo, para as rodas do estoque de rolamento de tração, cujas bandagens são feridas em um estado pré-aquecido, há uma ameaça de sua grosseira e escalada. O critério para o enfraquecimento admissível da bandagem da bandagem é o seu aumento em milímetros por diâmetro da roda de 1 m da CE, que não deve exceder 1,2 mm:

para frenagem de emergência


para o serviço de travagem em muito tempo em que o caminho de 50 freios, respectivamente, ao seguir a locomotiva com trem e solteiro, m;


Vz, n - respectivamente espessura e largura da bandagem, m;

\\ U- trabalho ao travar pelo tempo 1, chegando em uma roda, nm;

O re é um coeficiente que leva em conta a parcela de energia percebida por um freio dinâmico.

Normalmente trabalhando, freios adequados - eles são como um extintor de incêndio. Nós não os notamos, e não nos lembramos deles. Então, de repente, Deus proíbe, uma situação de emergência está acontecendo ou uma frenagem de emergência é necessária, e estamos surpresos ao pânico, entendemos que nos freios defeituosos do carro.

Alta temperatura - disco de freio

Portanto, a fim de não comparecer antes do fato de um acidente em toda a sua glória, é necessário diagnosticar sistematicamente o sistema de frenagem:, a correspondência da pastilha de freio com os requisitos do fabricante e a espessura dos discos de freio.

Os fatores que levam ao mau funcionamento do sistema de freio, ou bastante elementos individuais, muito. Vamos prestar atenção para superaquecer os discos de freio.

Então você entende o que está sendo discutido. O material do disco de freio é fornecido com altas demandas, e antes de tudo é a força, coeficiente de alta fricção e características estáveis \u200b\u200bquando aquecida, alta condutividade térmica, resistência a um impacto térmico afiado, baixa capacidade de adesão.

Sim, é tudo sobre ele - sobre o disco de freio do carro serial. Afinal, sua temperatura operacional atinge 200-300 graus C. Portanto, o material principal para os discos de freio do carro serial é: aço ou ferro fundido. Existem discos de freio de cerâmica com a capacidade de aquecimento de quase 1000 graus que não são propensos a deformação, discos de freio de carbono. Mas, para produção serial, eles não são aplicáveis \u200b\u200bdevido a alto custo.

Importante!Superaquecimento dos discos de freio para zerar a eficiência dos freios, já que neste caso eles vão ao longo do disco de freio "como por óleo".

Por que superaquecer os discos de freio

Naturalmente operacional da causa. A fricção é o princípio básico do sistema de freio do carro, que no futuro próximo dificilmente é alterado. O sistema de freio envolve: discos de freio e pastilhas de freio. O processo de aquecimento do disco de freio ocorre em uma fração de segundo durante a frenagem, mas o resfriamento é atrasado.

Com o fato de que 80% do tempo nos movemos no ciclo da cidade, os discos de freio são constantemente quentes. E se o seu estilo de movimento é excessivamente agressivo: a frenagem de aceleração, então o superaquecimento de discos de freio é consistente com você.

Mau funcionamento do mecanismo de freio. Esta é uma causa menos comum que fornece discos de freio superaquecendo. Afinal, se você estiver interessado em seu movimento seguro, autodiagnóstico do sistema de freio: verificando o nível do fluido de freio, a verificação de serviço e é sistematicamente implementada por você.

No entanto, você precisa saber que as razões para superaquecer os discos de freio podem ser os seguintes:

  • a espessura das pastilhas de freio é menor do que o mínimo permitido, como regra, superaquecendo os discos de freio ocorre quando o proprietário é abusado;
  • o disco de freio é alimentado;
  • a qualidade da pasta de freio deixa muito a desejar;
  • freios de freio traseiros. Tudo é simples aqui. A menor eficiência dos freios de tambor leva ao fato de que a carga principal durante a frenagem cai nos freios de disco frontais, portanto, os discos de freio montados no eixo dianteiro ocorre.

Como prevenir e corrigir os discos de freio superaquecidos

Com base nas razões listadas, por que os discos de freio são tradicionalmente quentes, aplicam-se e métodos para eliminar o superaquecimento. Pastilhas oportunas e de freio, instalação de pastilhas de freio de alta qualidade e discos de freio, é desejável usar em ambos os eixos de freios a disco, controlar a conformidade da espessura do disco de freio pelos parâmetros definidos.

Informação para consideração para proprietários de carros

Tente, especialmente no verão, evite lavar o carro imediatamente após o movimento. Discos de freio aquecem os discos de freio, mas resfrie um pouco mais, então conduzindo na pia, dê tempo de discos para esfriar. Assim, você salva o disco de freio da deformação. Afinal, todos nós nos lembramos do curso escolar da física: um resfriamento de aquecimento de temperatura aguda leva à deformação. O disco de freio não é exceção.

Aço, como o material principal, a partir do qual o disco de freio é feito, gire amarelo a T - 150-280 graus C; Brilha - a 300 - 450 graus; Blacks - 450-500 graus. Portanto, o diagnóstico visual do estado do disco de freio ajudará você a evitar problemas durante a condução.

Boa sorte para você durante a condução, e não permite superaquecer os discos de freio do seu carro.

Olá respeitados fãs de veículos de quatro rodas! Hoje voltaremos ao assunto de operação segura do carro. Um dos nós que é diretamente responsável pela segurança do movimento é o sistema de freio do carro. Solucionando vários fóruns de motoristas temáticos Descobrimos que muitos motoristas fazem a pergunta: "Por que os discos de freio as rodas quentes e o que deve ser tomado para evitar o superaquecimento do mecanismo de frenagem?"

O superaquecimento do disco ou discos de freio é um problema real, e se você vê consultas de regiões com um terreno de montanha com descida e elevadores prolongados, então esse problema ocorre, quase todos os carros. O poder dos carros produzidos aumenta, o número de divisões sobre o velocímetro aumenta, portanto, o sistema de freio deve suportar cargas significativas e a qualquer momento deve executar suas funções.

Qual é a temperatura do disco de freio normal?

Quando o motorista pressiona o pedal do freio, os discos de freio pioram o disco de freio de ambos os lados, e devido ao efeito de fricção, o carro pára. Mas, como você sabe, há atrito - há aquecimento e, consequentemente, um aumento da temperatura.

As cargas que o sistema de freio está experimentando, especialmente na frenagem de emergência, pode aquecer o disco de freio a temperaturas críticas. Embora os fabricantes de automóveis na produção de nós e partes do sistema de freio usem materiais modernos, mas também têm suas próprias limitações.
A alta temperatura do disco de freio pode levar à deformação do próprio disco, superaquecimento e fervendo o fluido de freio.
Hoje não vamos considerar discos projetados para carros esportivos, nosso objetivo é discos de freio padrão que podem ser comprados em qualquer loja. Os principais componentes desses discos são de ferro fundido de aço e dopado. Compreender o que é feito um determinado disco para prever o que acontecerá com um disco quando aquecido ou o que é pior quando o disco, aquecido a 300 graus (a propósito, a temperatura normal do disco de 200 ... 300 graus) cairá em a poça.

A diferença de temperatura afetará adversamente a geometria do disco de freio, e o disco começará a "pelt" as almofadas e a imagem só piorará.
Portanto, o motorista deve prestar atenção à situação da estrada e tentar montar as poças, especialmente após múltiplas frenagens.
Para sua parte, os fabricantes de disco de freio produzem discos que atendam aos seguintes requisitos:
- a força e precisão da fabricação;
- Coeficiente máximo de atrito;
- baixa corrosão;
- Alta condutividade térmica de discos;
- adesão quase ausente;
- Resistência ao impacto térmico;
- O material deve ser estável quando aquecido.

Qual é o disco?

Acima, já escrevemos que a razão pela qual o disco é aquecido é o processo de atrito. E isso não está indisponível se o disco se afastam do contato com o bloco instantaneamente, então é legal, não é tão rápido (discos ventilados são capazes de se refrescar mais rápido em comparação com sólido).
Para entender o quão difícil há um sistema de freio, basta contar quantas vezes você clicou no freio ao dirigir de sua casa para a interseção mais próxima, e se você também adicionar uma temperatura do ar alto, então você entenderá tudo.
Um estilo de passeio tem um impacto significativo no "aquecimento" dos discos - se ele é esportivo e na cidade você alternará uma frenagem de emergência com uma aceleração aguda, então o disco simplesmente não será hora de esfriar.

O problema dos componentes do sistema de freio é a causa mais comum de aquecimento excessivo do disco de freio. Se você não substituir as almofadas fatiadas a tempo, então essa situação irá afetar positivamente modo de temperatura e o desempenho de todo o nó do freio.

Aqui está a lista dos avaria mais frequentes que podem afetar a temperatura:
- Disco terminado;
- a espessura do disco e as almofadas não correspondem ao recomendado para este modelo (tanto em menos quanto em plus);
- almofadas ou discos adquiridos qualidade duvidosa;
- tipos diferentes Dispositivos de freio no eixo dianteiro e nas costas (com os tambores instalados nas rodas traseiras, o eixo dianteiro está passando por cargas significativas).

Como determinar a condição do disco?

Primeiro dadim conselho utilPara salvar a geometria dos discos de freio não lave o carro imediatamente após o final do movimento, deixe-os esfriar.
E assim, determinamos a temperatura do disco de freio:
- Se a superfície do disco estiver amarela, a temperatura do disco por um longo período foi de 150-280;
- a sombra azul estará no disco após o aquecimento para 300-450 s;
- Bem, será preto na temperatura de 450-280 C.

Desejamos-lhe boa sorte e sua família amigável.

O aquecimento é um fenômeno normal. O aumento da temperatura ocorre devido ao atrito entre o disco de freio e as almofadas. A temperatura média de operação do disco moderno do freio do carro é 200 - 300 grausNo entanto, com condução agressiva com freqüência de frenagem frequente pode atingir até 500 - 700 graus. O superaquecimento do disco de freio pode ser perigoso porque as almofadas não estão em contato com o disco e literalmente "slide", reduzindo a eficiência da frenagem.

Causas de discos de freio superaquecidos

A causa mais comum de discos de freio superaquecedores é estilo de condução. Quanto mais agressivo você dirigir e mais frequentemente você tem que desacelerar, maior a probabilidade de os discos de freio superaquecer.


Além disso, os discos de freio podem superaquecer devido a falhas ou características do sistema de freio de carro de travagem:

  • disco de freio ou almofada usar acima da norma admissível,
  • disco de freio pokoroblen (Substituição obrigatória)
  • pastilhas de freio sem qualidade,
  • freios traseiros do tambor (Como os freios desse tipo são menos eficazes, a carga principal durante a frenagem é necessária nos freios dianteiros).

Como evitar sobreaquecimento Discos de freio

Conhecendo as razões pelas quais o disco de freio superaquece é fácil de exibir as regras que permitirão que você evite isso.

  • Primeiro, é estilo moderado de passeio Sem frenagem afiada.
  • Em segundo lugar, isso manutenção oportuna de elementos do sistema de freio, substituição regular de almofadas e discos.
  • Terceiro, use componentes de qualidade.

Além disso, você não deve lavar o carro imediatamente após parar (especialmente no verão). Os discos de freio precisam de tempo para esfriar, portanto, uma temperatura de queda acentuada pode levar à deformação do disco de freio.

Como determinar o superaquecimento dos discos de freio

O diagnóstico completo do sistema de freio (incluindo discos de freio) só pode especialista, mas você pode realizar uma inspeção visual. Para determinar o estado dos discos de freio e a temperatura ao qual eles são aquecidos, o aço pode estar em cor da qual o disco é feito:

  • amarelo - temperatura 150-280 graus,
  • azul - temperatura 300-450 graus,
  • preto - temperatura 450-500 graus.