بیشتر خودروهای مدرن و امروزی در چرخ های جلو، و برخی نیز در هر چهار چرخ دارای ترمزهای دیسکی هستند. دیسک فقط قسمتی از سیستم ترمز است و وظیفه متوقف کردن خودرو را به تنهایی بر عهده ندارد. در خودروهای مدرن، رایج‌ترین شکل از ترمزهای دیسکی، ترمز تک-پیستونی با کالیپر شناور است. در این مقاله همه چیز را درباره این نوع ترمز دیسکی یاد خواهیم گرفت.
مبانی ترمز دیسکی
محل قرارگیری ترمزهای دیسکی در یک خودرو در تصویر نشان داده شده است. اجزاء اصلی یک ترمز دیسکی عبارتند از:
- لنت
- کالیپر، که دربردارنده یک پیستون است.
- روتور، که در وسط قرار دارد.
ترمز دیسکی خیلی به ترمز دوچرخه شباهت دارد. ترمز دوچرخه هم یک کالیپر دارد که لنت ها را به رینگ می‌چسباند. در ترمز دیسکی خودرو، لنت ها به جای رینگ، به روتور فشار وارد می‌کنند. نیرو نیز از طریق سیم ترمز منتقل نمی‌شود، بلکه این کار به صورت هیدرولیک انجام می‌گیرد. اصطکاک بین لنت و دیسک باعث میشود سرعت دیسک پایین بیاید. خودروی در حال حرکت دارای مقدار معینی انرژی جنبشی است و ترمز مجبور است برای متوقف کردن خودرو این انرژی را از بین ببرد. ولی ترمز چگونه این کار را انجام می‌دهد؟ هر بار که خودروی‌تان را متوقف میکنید، ترمزها انرژی جنبشی را به گرما تبدیل می‌کنند. اصطکاک بین لنت و دیسک باعث تولید این گرما میشود. بیشتر دیسک ها سوراخ سوراخ هستند. این قبیل دیسک ها دارای تیغه هایی هستند که هوا را به جریان می‌اندازند و دیسک را خنک می‌کنند.
ترمزهای خود-تنظیم
ترمزهای دیسکی تک- پیستونی که کالیپر شناور دارند، خود-محور و خود-تنظیم هستند. کالیپر می‌تواند از یک طرف به طرف دیگر بلغزد؛ به این ترتیب، هر بار که ترمز می‌گیرید، می‌تواند به طرف مرکز حرکت کند. از طرفی، چون هیچ فنری وجود ندارد تا لنت ها را از دیسک دور کند، لنت ها همیشه تماسی جزئی با روتور دارند (پیستون پلاستیکی یا لغزش های روتور باعث میشوند لنت ها کمی از روتور فاصله بگیرند). این امر اهمیت دارد؛ چون قطر پیستون ترمز، بسیار بیشتر از قطر سیلندر اصلی ترمز است. اگر پیستون به طرف سیلندر خودش برگردد، پدال ترمز به اندازه کافی روغن به طرف سیلندر ترمز پمپ می‌کند که لنت ها درگیر بشوند. طراحی ترمز خودروهای قدیمی‌تر به گونه‌ای است که دو یا چهار پیستون و کالیپر ثابت دارند. یک یا دو پیستون در طرفین روتور قرار گرفته‌اند و به لنت آن طرف فشار وارد می‌کنند. این نوع طراحی کاملاً کنار گذاشته شده است، چون ترمزهای تک- پیستونی ارزان‌تر و قابل اعتمادتر هستند.
ترمز اضطراری
در خودروهایی که ترمز هر چهار چرخشان دیسکی است، یک ترمز اضطراری نیز وجود دارد که با مکانیسم جداگانه‌ای عمل می‌کند و در صورت از کار افتادن کامل سیستم ترمز عادی، فعال میشود. در بیشتر خودروها، ترمز اضطراری با استفاده از یک کابل فعال میشود. برخی از خودروهایی که ترمز هر چهار چرخشان دیسکی است، دارای یک ترمز کاسه‌ای مجزا هستند که وسط چرخ عقب نصب میشود. این ترمز کاسه‌ای، فقط مخصوص موارد اضطراری است و فقط به وسیله کابل فعال میشود. این ترمز از هیچ نیروی هیدرولیکی استفاده نمی‌کند. سایر خودروها دارای یک اهرم هستند که پیچ یا چرخ‌دنده‌ای را می‌چرخاند. آن پیچ یا چرخ‌دنده نیز باعث میشود پیستون به دیسک فشار وارد کند.
تعمیر و نگهداری ترمز
بیشترین تعمیر و نگهداری که ترمز به آن احتیاج دارد، تعویض لنت است. روی لنت ترمزهای دیسکی معمولاً قطعه فلزی وجود دارد که شاخص خوردگی نامیده میشود. وقتی مقدار معینی از گوشت لنت خورده بشود، شاخص خوردگی با دیسک تماس پیدا می‌کند و سوت می‌کشد. معنای این سوت این است که وقت تعویض لنت ها فرا رسیده است. روی کالیپر هم یک شکاف بازدید وجود دارد که از طریق آن می‌توانید ببینید چه مقدار از گوشت لنت خورده شده است. گاهی‌اوقات، خوردگی زیاد لنت به روتور هم منتقل میشود. این امر وقتی اتفاق می‌افتد که یک لنت فرسوده برای مدتی طولانی تعویض نشود. گاهی‌اوقات هم ممکن است روتور خم بشود، یعنی صاف و تخت بودنش را از دست بدهد. در این صورت، وقتی می‌ایستید، ترمز می‌لرزد یا می‌کوبد. همه این مشکلات با صاف کردن روتور از بین می‌رود. باید از دو طرف روتور مقداری تراشیده شود تا سطح آن دوباره صاف و تخت بشود. هر بارکه لنت ها را عوض میکنید احتیاجی نیست روتور را به تراشکاری ببرید. فقط زمانی به این کار نیاز است که روتور خم یا خورده شده باشد. تراش دادن زیاد روتور عمر آن را کم می‌کند. هر بار که روتور تراش می‌خورد، نازکتر و نازکتر میشود. میزان مجاز نازکی برای روتورها مشخص است و اگر از آن میزان نازکتر بشوند، باید آنها را تعویض کرد. این میزان مجاز را می‌توان در دفترچه راهنمای خودرو پیدا کرد.