डिस्क ब्रेक के प्रकार, उपकरण और सिद्धांत
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हाइड्रोलिक डिस्क ब्रेक घर्षण प्रकार के ब्रेक में से एक हैं। उनके घूमने वाले भाग को ब्रेक डिस्क द्वारा दर्शाया जाता है, और स्थिर भाग को ब्रेक पैड वाले कैलीपर द्वारा दर्शाया जाता है। ड्रम-प्रकार के ब्रेक के काफी सामान्य उपयोग के बावजूद, डिस्क ब्रेक ने अभी भी सबसे अधिक लोकप्रियता हासिल की है। हम डिस्क ब्रेक के उपकरण को समझेंगे, और दोनों ब्रेक तंत्रों के बीच अंतर भी पता लगाएंगे।
डिस्क ब्रेक डिवाइस
डिस्क ब्रेक का डिज़ाइन इस प्रकार है:
- समर्थन ब्रैकेट);
- कार्यशील ब्रेक सिलेंडर;
- ब्रेक पैड;
- ब्रेक डिस्क.
कैलीपर, जो एक कच्चा लोहा या एल्यूमीनियम केस (ब्रैकेट के रूप में) होता है, स्टीयरिंग पोर से जुड़ा होता है। कैलीपर का डिज़ाइन इसे ब्रेक डिस्क के सापेक्ष क्षैतिज विमान में गाइड के साथ चलने की अनुमति देता है (फ्लोटिंग कैलीपर के साथ एक तंत्र के मामले में)। पिस्टन कैलीपर हाउसिंग में स्थित होते हैं, जो ब्रेक लगाने पर ब्रेक पैड को डिस्क के खिलाफ दबाते हैं।
कार्यशील ब्रेक सिलेंडर सीधे कैलीपर हाउसिंग में बनाया जाता है, इसके अंदर एक सीलिंग कॉलर के साथ एक पिस्टन होता है। ब्रेक पंप करते समय जमा हुई हवा को निकालने के लिए बॉडी पर एक फिटिंग लगाई जाती है।
ब्रेक पैड, जो निश्चित घर्षण अस्तर वाली धातु की प्लेटें होती हैं, ब्रेक डिस्क के दोनों किनारों पर कैलीपर हाउसिंग में स्थापित की जाती हैं।
घूमने वाली ब्रेक डिस्क व्हील हब पर लगी होती है। ब्रेक डिस्क को बोल्ट का उपयोग करके हब से जोड़ा जाता है।
डिस्क ब्रेक के प्रकार
उपयोग किए गए कैलीपर (ब्रैकेट) के प्रकार के अनुसार डिस्क ब्रेक को दो बड़े समूहों में विभाजित किया गया है:
- एक निश्चित ब्रैकेट के साथ तंत्र;
- फ़्लोटिंग तंत्र।
पहले संस्करण में, ब्रैकेट में गाइड के साथ चलने की क्षमता होती है और इसमें एक पिस्टन होता है। दूसरे मामले में, ब्रैकेट स्थिर होता है और इसमें ब्रेक डिस्क के विपरीत किनारों पर दो पिस्टन लगे होते हैं। फिक्स्ड कैलीपर ब्रेक अधिक पैड-टू-डिस्क दबाव और इसलिए अधिक रोकने की शक्ति उत्पन्न करने में सक्षम हैं। हालाँकि, वे फ्लोटिंग कैलीपर ब्रेक से भी अधिक महंगे हैं। इसलिए, इन ब्रेक तंत्रों का उपयोग मुख्य रूप से शक्तिशाली कारों (पिस्टन के कई जोड़े का उपयोग करके) पर किया जाता है।
डिस्क ब्रेक कैसे काम करते हैं
डिस्क ब्रेक तंत्र, किसी भी अन्य ब्रेक की तरह, कार की गति को बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
डिस्क ब्रेक कैसे काम करते हैं इसका चरण-दर-चरण आरेख:
- जब ड्राइवर ब्रेक पेडल दबाता है, तो जीटीजेड ब्रेक पाइप में दबाव बनाता है।
- निश्चित हथकड़ी तंत्र के लिए: द्रव का दबाव कार्यशील ब्रेक सिलेंडर के पिस्टन पर कार्य करता है ब्रेक डिस्क के दोनों किनारे, जो बदले में, पैड को इसके विरुद्ध दबाते हैं। फ्लोटिंग कैलीपर तंत्र के लिए: द्रव का दबाव पिस्टन और कैलीपर बॉडी पर एक ही समय में कार्य करता है, जिससे कैलिपर हिलता है और पैड को दूसरी तरफ से डिस्क पर दबाता है।
- दो पैडों के बीच लगी डिस्क घर्षण के कारण गति कम कर देती है। और यह, बदले में, कार की ब्रेकिंग की ओर ले जाता है।
- ड्राइवर द्वारा ब्रेक पेडल जारी करने के बाद, दबाव गायब हो जाता है। सीलिंग कॉलर के लोचदार गुणों के कारण पिस्टन अपनी मूल स्थिति में लौट आता है, और गति के दौरान डिस्क के हल्के कंपन की मदद से पैड पीछे हट जाते हैं।
ब्रेक डिस्क के प्रकार
निर्माण की सामग्री के अनुसार, ब्रेक डिस्क को विभाजित किया गया है:
- कच्चा लोहा;
- स्टेनलेस स्टील डिस्क;
- कार्बन;
- सिरेमिक।
अक्सर, ब्रेक डिस्क कच्चे लोहे से बने होते हैं, जिनमें अच्छे घर्षण गुण और कम उत्पादन लागत होती है। कच्चे लोहे से बने ब्रेक डिस्क का घिसाव बहुत अच्छा नहीं होता है। दूसरी ओर, नियमित रूप से गहन ब्रेक लगाने से, जिससे तापमान में वृद्धि होती है, कच्चा लोहा डिस्क का विकृत होना संभव है, और यदि पानी उस पर लग जाता है, तो कोटिंग टूट जाएगी। इसके अलावा, कच्चा लोहा काफी भारी सामग्री है, और लंबे समय तक रहने के बाद इसमें जंग लग सकता है।
डिस्क को स्टेनलेस स्टील से भी जाना जाता है, जो तापमान परिवर्तन के प्रति इतना संवेदनशील नहीं है, लेकिन इसमें कच्चा लोहा की तुलना में कमजोर घर्षण गुण होते हैं।
कार्बन डिस्क कच्चे लोहे की डिस्क की तुलना में हल्की होती है। उनमें घर्षण का गुणांक और परिचालन सीमा भी अधिक होती है। हालाँकि, अपनी लागत के संदर्भ में, ऐसी डिस्क एक छोटी श्रेणी की कार की कीमत के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकती हैं। और सामान्य ऑपरेशन के लिए, उन्हें पहले से गरम करने की आवश्यकता होती है।
घर्षण के गुणांक के मामले में सिरेमिक ब्रेक कार्बन से मेल नहीं खा सकते हैं, लेकिन उनके कई फायदे हैं:
- उच्च तापमान का प्रतिरोध;
- पहनने और संक्षारण का प्रतिरोध;
- उच्च शक्ति;
- छोटा विशिष्ट गुरुत्व;
- स्थायित्व।
सिरेमिक के भी अपने नुकसान हैं:
- कम तापमान पर सिरेमिक का खराब प्रदर्शन;
- काम पर चरमराहट;
- उच्च लागत।
ब्रेक डिस्क को निम्न में विभाजित किया जा सकता है:
- हवादार;
- छिद्रित.
पहले में दो प्लेटें होती हैं जिनके बीच में गुहाएँ होती हैं। यह डिस्क से बेहतर गर्मी अपव्यय के लिए किया जाता है, जिसका औसत ऑपरेटिंग तापमान 200-300 डिग्री है। बाद वाले में डिस्क की सतह पर छिद्र/खांचे होते हैं। छिद्रण या पायदान ब्रेक पैड के घिसे-पिटे उत्पादों को हटाने और घर्षण के निरंतर गुणांक को सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
ब्रेक पैड के प्रकार
घर्षण अस्तर की सामग्री के आधार पर ब्रेक पैड को निम्नलिखित प्रकारों में विभाजित किया जाता है:
- अभ्रक;
- नॉन अबेस्टस;
- कार्बनिक।
पहले वाले शरीर के लिए बहुत हानिकारक होते हैं, इसलिए ऐसे पैड को बदलने के लिए सभी सुरक्षा उपायों का पालन करना चाहिए।
एस्बेस्टस-मुक्त पैड में स्टील ऊन, तांबे की छीलन और अन्य तत्व एक मजबूत घटक की भूमिका निभा सकते हैं। पैड की लागत और गुणवत्ता उनके घटक तत्वों पर निर्भर करेगी।
जैविक रेशों से बने पैड में बेहतरीन ब्रेकिंग गुण होते हैं, लेकिन इनकी कीमत भी अधिक होगी।
ब्रेक डिस्क और पैड का रखरखाव
डिस्क का घिसना और बदलना
ब्रेक डिस्क के घिसाव का सीधा संबंध मोटर चालक की ड्राइविंग शैली से होता है। घिसाव की मात्रा न केवल माइलेज से, बल्कि खराब सड़कों पर गाड़ी चलाने से भी निर्धारित होती है। साथ ही, ब्रेक डिस्क के घिसाव की डिग्री उनकी गुणवत्ता से प्रभावित होती है।
न्यूनतम स्वीकार्य ब्रेक डिस्क की मोटाई वाहन के निर्माण और मॉडल पर निर्भर करती है।
फ्रंट ब्रेक डिस्क की न्यूनतम स्वीकार्य मोटाई का औसत मूल्य 22-25 मिमी, पीछे - 7-10 मिमी है। यह कार के वजन और पावर पर निर्भर करता है।
मुख्य कारक यह दर्शाते हैं कि आगे या पीछे के ब्रेक डिस्क को बदलने की आवश्यकता है:
- ब्रेक लगाने पर डिस्क की धड़कन;
- मशीनी नुक्सान;
- ब्रेकिंग दूरी में वृद्धि;
- कार्यशील द्रव के स्तर में कमी।
पैड पहनना और बदलना
ब्रेक पैड का घिसाव मुख्य रूप से घर्षण सामग्री की गुणवत्ता पर निर्भर करता है। ड्राइविंग शैली भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। ब्रेकिंग जितनी तीव्र होगी, घिसाव उतना ही अधिक होगा।
आगे वाले पैड पीछे वाले पैड की तुलना में तेजी से खराब होते हैं क्योंकि ब्रेक लगाने के दौरान वे मुख्य भार का अनुभव करते हैं। पैड बदलते समय, उन्हें दोनों पहियों पर एक ही समय में बदलना सबसे अच्छा है, चाहे पीछे या सामने।
एक धुरी पर स्थापित पैड भी असमान रूप से खराब हो सकते हैं। यह कार्यशील सिलेंडरों के स्वास्थ्य पर निर्भर करता है। यदि उत्तरार्द्ध दोषपूर्ण हैं, तो वे पैड को असमान रूप से निचोड़ते हैं। 1,5-2 मिमी की अस्तर मोटाई में अंतर असमान पैड घिसाव का संकेत दे सकता है।
यह समझने के कई तरीके हैं कि आपको ब्रेक पैड बदलने की आवश्यकता है या नहीं:
- दृश्य, घर्षण अस्तर की मोटाई की जाँच के आधार पर। घिसाव का संकेत 2-3 मिमी की अस्तर मोटाई से होता है।
- मैकेनिकल, जिसमें पैड विशेष धातु प्लेटों से सुसज्जित होते हैं। बाद वाला, जैसे-जैसे अस्तर घिसता है, ब्रेक डिस्क के संपर्क में आना शुरू हो जाता है, जिसके कारण डिस्क ब्रेक चरमराने लगते हैं। ब्रेक की चीख़ का कारण लाइनिंग का 2-2,5 मिमी तक का घर्षण है।
- इलेक्ट्रॉनिक, जो वियर सेंसर वाले पैड का उपयोग करता है। जैसे ही घर्षण अस्तर सेंसर पर घिस जाएगी, इसका कोर ब्रेक डिस्क के संपर्क में आ जाएगा, विद्युत सर्किट बंद हो जाएगा और डैशबोर्ड पर संकेतक प्रकाश करेगा।
डिस्क ब्रेक बनाम ड्रम ब्रेक के फायदे और नुकसान
ड्रम ब्रेक की तुलना में डिस्क ब्रेक के कई फायदे हैं। उनके फायदे इस प्रकार हैं:
- जल प्रवेश और प्रदूषण की स्थिति में स्थिर संचालन;
- तापमान बढ़ने पर स्थिर संचालन;
- प्रभावी शीतलन;
- छोटा आकार और वजन;
- रखरखाव में आसानी।
ड्रम ब्रेक की तुलना में डिस्क ब्रेक के मुख्य नुकसानों में शामिल हैं:
- उच्च लागत;
- कम ब्रेकिंग प्रदर्शन।
