Diskovi i pločice: šta treba znati

U tekstu Kočnica glavu čuva upoznali smo se sa strukturom kočionog sistema i njegovim osnovnim elementima. Ovoga puta reći ćemo nešto više o disk i doboš kočnicama, njihovim karakteristikama, prednostima i manama, habanju i održavanju.

Što se tiče sigurnosti u vožnji, ništa nije važnije od guma i kočnica. U putničkim vozilima u širokoj upotrebi su dvije vrste kočnica – disk i doboš. Kako one rade, po čemu su različite i slične, zašto možda imate obje vrste na istom vozilu, kakvu vrstu habanja možete očekivati i koje dijelove je potrebno održavati?

Disk i doboš kočnice su zasnovane na hidrauličkom sistemu pritiska. Kočenje započinje mehaničkom silom – pritiskom noge vozača na pedalu kočnice. Klip tada sabija kočionu tekućinu unutar glavnog kočionog cilindra koji stvara veliki hidraulički pritisak, odnosno višestruko pojačava silu kojom noga pritišće pedalu. Pritisak se potom prenosi preko kočione tekućine kroz krute kočione vodove (cijevi), a zatim kroz kočiona crijeva (savitljive cijevi od posebno otpornog materijala) koje povezuju vodove s kočionim sklopovima na svakom točku. Cilindri točkova ponovo pretvaraju taj hidraulički pritisak u mehaničku silu kojom se materijal za trenje kočnice (kočione pločice) pritišće uz kočioni disk ili doboš, što dovodi do usporavanja ili zaustavljanja vozila.

Osnovne napomene o disk kočnicama

Disk kočnice se koriste na većini novih vozila. Postavljaju se na prednju osovinu, a često i na stražnju. Disk kočnica za zaustavljanje točka koristi čeljust opremljenu kočionim pločicama koje „stišću“ rotirajući disk ili rotor, koji je čvrsto vezan za točak.

Kočione čeljusti (kliješta) predstavljaju zasebne sklopove montirane tako da obuhvate disk. Izgledaju i funkcioniraju kao c-stezaljka i sadrže sljedeće elemente:

• Kočione pločice (obloge): metalne ploče presvučene termootpornim materijalom koji osigurava zaustavljanje pomoću trenja.
• Jedan ili dva klipa kočionih čeljusti za potiskivanje kočionih pločica prema disku/rotoru prilikom kočenja.
• Vijak za odzračivanje za servisiranje kočnica i zamjenu tekućine.
• Gumene čahure (dihtunzi) klipa koje sprečavaju curenje kočione tekućine i omogućavaju uvlačenje klipa pri otpuštanju kočnica.
• Gumica za zaštitu od prašine (manžetna) koja sprečava ulazak nečistoća u cilindar.
• Komadići lima koji kočione pločice drže stabilnim.

Kočioni disk (rotor) je izrađen od lijevanog gvožđa ili kombinacije čelika i lijevanog gvožđa. Pričvršćen je za točak i okreće se skupa s njim, dok su kliješta ugrađena u takozvano sedlo koje miruje i čvrsto su povezana s karoserijom. Disk predstavlja površinu kontakta kočionih pločica: kada pritisnete pedalu kočnice, kočiona tekućina prenosi pritisak na klipove unutar čeljusti, potiskujući kočione pločice prema disku. Dok kočione pločice vrše pritisak s obje strane diska, trenje zaustavlja rotaciju točka.

Diskovi mogu biti čvrsti (puni) ili ventilirajući. Ventilirajući diskovi imaju veću površinu i lakše odvode toplotu, pa se češće koriste na prednjoj osovini (zahvaljujući radijalnim kanalima tokom rotacije se postiže efekt ventilatora i time osigurava bolje hlađenje diska). Postoje i tzv. „bušeni“ diskovi koji se još bolje hlade, ali se na njima i lakše uklanjaju prašina i druge nečistoće.

Dvije vrste disk kočnica

Postoje dvije vrste disk kočnica, nazvane prema tipu kočione čeljusti: plutajuća i fiksna. Plutajuća čeljust (naziva se i klizna) je najčešći tip i ona ima jedan ili dva klipa. Prilikom aktiviranja kočnica, unutrašnja kočiona pločica je prislonjena na disk, dok se u isto vrijeme tijelo čeljusti približava rotoru. Time se vanjska kočiona pločica pritišće na disk.

Dizajn fiksnih čeljusti podrazumijeva jedan ili više klipova montiranih sa svake strane diska. Sama čeljust se ne pomjera: čvrsto je pričvršćena za držač čeljusti kočnice ili vreteno. Kada se koči, pomjeraju se samo klipovi čeljusti, pritiskajući kočione pločice prema disku.

Osnovne napomene o doboš kočnicama

Doboš kočnice predstavljaju stariji tip konstrukcije, koji se danas sve manje koristi. Kada se koriste, doboš kočnice se po pravilu montiraju samo na stražnjoj osovini.

Doboši ne koriste kočione pločice kao materijal za trenje. Umjesto čeljusti koja potiskuje kočione pločice ka disku, sistem doboš kočnice ima cilindar točka s klipovima koji potiskuju kočione papuče (pakne) prema unutrašnjosti bubnja koji se okreće. Taj kontakt usporava i zaustavlja rotaciju kočionog doboša i točka.

Disk ili doboš, šta je bolje?

Iako koriste istu osnovnu hidrauliku, dvije vrste kočnica funkcioniraju drugačije. Disk kočnice su efikasnije, imaju veću zaustavnu moć, lakše rasipaju toplotu i bolje rade u vlažnim uslovima te su jednostavnije konstrukcije.

Većina današnjih vozila ima disk kočnice na sva četiri točka. Neki osnovni modeli imaju disk kočnice na prednjoj osovini i doboš kočnice straga, kako bi se smanjili troškovi. Zašto se u tim modelima disk kočnice stavljaju na prednju, a doboš kočnice na stražnju osovinu? To se radi zbog faktora težine: prazno vozilo je već otprilike 10 % teže na prednjoj strani zbog motora, a ta razlika se dodatno uvećava kada su u vozilu vozač i suvozač. Pored toga, kada pritisnete pedalu kočnice, težina automobila se pod dejstvom inercijskih sila prebacuje naprijed. Pošto je na prednjoj strani neophodna veća snaga kočenja, disk kočnice postaju logičan izbor.

Ukratko, osnovne prednosti disk kočnica u odnosu na doboš kočnice su:

• Efikasnost
• Snaga zaustavljanja. Disk kočnice brže primjenjuju veću silu kočenja, što za posljedicu ima kraći zaustavni put.
• Hlađenje. Pošto su izložene zraku, disk kočnice se bolje hlade. Komponente doboš kočnica nisu toliko izložene zraku pa im je potrebno više vremena da se ohlade nakon kočenja.
• Performanse na vlažnom kolovozu. Disk kočnice bolje funkcioniraju u vlažnim uslovima jer su otvorene za zrak i voda se lako izbacuje. Kada voda uđe u doboš kočnicu, ona ostaje unutra i potrebno je duže vreme da se frikcijski materijal osuši.
• Težina. Diskovi su osjetno lakši od doboš kočnica, a stvaraju istu silu.
• Kočnica za slučaj opasnosti. Kočnica vozila u slučaju nužde obično se postavlja na stražnju osovinu, jer se lakše montira na doboš kočnicu nego na čeljust ili unutar glavčine rotora disk kočnice.
• Servisiranje
• Čišćenje. Disk kočnice su dizajnirane tako da se samostalno čiste. Kočione pločice „brišu“ disk kada su u kontaktu s njim. Doboš kočnice su zatvorene i sklone su zadržavanju prašine, pa im je potrebno periodično čišćenje.
• Popravci. Doboš kočnice imaju više „hardvera“ i mogu biti složenije za servisiranje. S druge strane, pakne kočnica i cilindri točkova obično koštaju manje od zamjene seta diskova i pločica.

Održavanje kočnica

Budući da kočioni sistem tokom rada proizvodi mnogo toplote, mnogo toga može poći po zlu. Sam čin kočenja predstavlja pretvaranje kinetičke (pokretne) energije masivnog vozila u toplotnu energiju (toplotu), što mnoge dijelove sistema izlaže veoma visokim temperaturama. To podrazumijeva mnogo habanja čak i u normalnim uslovima. Neke komponente kočnica će se morati zamijeniti tokom životnog vijeka vozila, često i više puta. Za to nema određenog intervala, jer potrošnja tih dijelova ovisi o stilu vožnje, klimatskim prilikama i uslovima na putu.

Kočione pločice su dio koji je najviše izložen habanju. Pločice imaju oblogu koja se sastoji od metalne osnovne ploče i frikcijske ploče postavljene preko nje. Tokom kočenja, frikcijske obloge dolaze u dodir s diskom i stvaraju trenje zbog kojeg vremenom postaju sve tanje. Kočione obloge novog kočionog diska obično su debele otprilike 10 mm; kada se stanje na 5 mm vrijeme je da razmislite o njihovoj zamjeni, a kada preostane samo 2 mm, kočione pločice se moraju odmah zamijeniti. Neke kočione pločice imaju metalnu iglu na frikcijskoj ploči koja će u dodiru s diskom tokom kočenja proizvoditi oštar zvuk koji će vas podsjetiti da je vreme za zamjenu.

Kočione čeljusti su također izložene pojačanom habanju uslijed visokih radnih temperatura. Toplota koja se prenosi direktno s kočionih pločica i diskova u sklopovima čeljusti može povisiti temperaturu na više od 100 C – tada će se sva voda koja se nađe u kočionoj tekućini pretvoriti u paru, a ponavljani ciklusi vrenja vode i njene kasnije kondenzacije vremenom dovode do korozije. Korozija koja se stvara na klipovima čeljusti ili zidovima cilindra stvara grube površine koje povećavaju habanje, a mogu dovesti i do zaglavljivanja klipova (taj problem može biti još izraženiji kada su pločice istrošene, jer se u tom slučaju klipovi moraju pomjerati još više prema vani).

Ostale stavke u kočionom sistemu su podjednako važne za održavanje. Rutinski servis kočnica treba obuhvatati sljedeće provjere:

• Ulje za kočnice. Potrebno je redovno provjeravati ima li curenja u kočionom sistemu i tekućinu treba mijenjati svakih nekoliko godina (obično prilikom servisiranja kočnica). Svako curenje u glavnom cilindru, rezervoaru kočione tekućine, cilindrima točkova, cijevima ili crijevima smanjuje hidraulički pritisak koji se stvara pri aktiviranju kočnica. Tada sistem ne može stvoriti dovoljnu silu potrebnu za kočenje. U toj situaciji ćete primijetiti da morate dodatno pritisnuti pedalu kočnice kako biste usporili ili zaustavili vozilo.
  Neophodno je i povremeno mijenjanje kočione tekućine. Sastav te tekućine je takav da sprečava koroziju hidrauličkih komponenti kočnica, ali vremenom gubi ta svojstva uslijed prodiranja nečistoća i vode, koja snižava tačku ključanja i ubrzava isparavanje.
• Gumeni dihtunzi. Ti gumeni prstenovi sprečavaju curenje hidrauličke tekućine i štite je od vlage i nečistoća. Oni također omogućavaju da se klip vrati u prvobitni položaj, tako da se kočione pločice pravilno odvoje kada pustite pedalu kočnice. Ako se to ne dogodi, može doći do neželjenog kočenja i ubrzanog habanja pločica i diskova, a vozilo može povlačiti na jednu stranu prilikom kočenja.
• Kočione cijevi. Kočioni vodovi su čelične cijevi koje povezuju glavni cilindar s kočionim crijevima. Osjećaj da je pedala kočnice na pritisak „spužvasta“ može značiti da je u kočione vodove ušao zrak.
• Crijeva. Kočiona crijeva prenose hidraulički pritisak od kočionih cijevi do cilindara točkova i čeljusti. Gumena kočiona crijeva se savijaju, čime omogućavaju cilindrima točkova i čeljustima da se pomjeraju gore i dolje s točkovima u odnosu na okvir vozila. Kada se guma istroši, vozilo može povlačiti na jednu stranu tokom kočenja, a može doći i do gubitka tekućine i otkazivanja kočnice. Pored toga, istrošena guma unutar crijeva može otpuštati sitne čestice gume koje mogu ograničiti protok tekućine, uzrokujući slabije kočenje.
• Diskovi. Diskovi se tokom eksploatacije mogu neravnomjerno tanjiti, što se dešava kada se kočiona pločica ne odvaja do kraja. To na površini diska pravi neravnine – izbočine koje tokom kočenja izazivaju podrhtavanje koje se prenosi na obruč upravljača, promjenu pravca uslijed promjenljive sile kočenja i uopćeno osjećaj nesigurnosti. Ako se previše istanje, diskovi mogu i puknuti, obično pri nagloj promjeni temperature (npr. pri prolasku kroz vodu).
• Glavni kočioni cilindar. Oštećeni glavni cilindri mogu procuriti iznutra, ne ostavljajući vidljive znakove kvara na vanjskoj strani. U tom slučaju možete imati osjećaj „propadanja“ pedale bez vidljivog gubitka tekućine. Redovno održavanje tekućine, između ostalog, važno je i za produžavanje vijeka trajanja cilindra.

Veoma je važno da redovno provjeravate kočnice kako bi sve bilo u ispravnom radnom stanju. Preporučeni raspored pregleda potražite u priručniku za vozilo. Ne zaboravite da su čudni zvuci prilikom kočenja, neobični mirisi ili promjene u performansama kočenja – slabija sila kočenja, „propadanje“ pedale kočnice, trešenje vozila ili skretanje u jednu stranu tokom kočenja – pokazatelji koji jasno poručuju da vozilo morate bez odlaganja podvrgnuti pregledu u servisu.