ديسك فرامل السيارة: المكونات والأنواع وأعراض التلف
يتم تثبيت ديسك الفرامل بإحكام على محور العجلة ويدور معها، عندما يضغط السائق على دواسة الفرامل، تنشط وسادات الفرامل الموجودة داخل كالِبر الفرامل.
ديسك الفرامل (Brake Disc) هو أحد المكونات الرئيسية في نظام الفرامل في المركبات، ويُعرف أيضًا باسم الروتور (Rotor)، يتكون ديسك الفرامل من قرص مسطح ومصنوع من المعدن، عادةً من الحديد الزهر أو في بعض الحالات من مواد مركبة مثل السيراميك. في المقال التالي سوف نستعرض ديسك فرامل السيارة: المكونات والأنواع اعراض التلف وكيف تغيره؟
فيديو ذات صلة
This browser does not support the video element.
ما هو قرص الفرامل؟ وما هي مكوناته؟
قرص الفرامل (Brake Disc) هو جزء مهم من نظام الفرامل في السيارات والمركبات. يتكون قرص الفرامل من الأجزاء التالية:
-
القرص (Disc): وهو عبارة عن قرص معدني دائري مصنوع عادةً من الحديد الزهر أو السيراميك، يتميز سطح القرص بتصميم مثقب أو مشقوق لتحسين التبريد وتصريف الماء والغبار.
-
محور الدوران (Hub): يتصل القرص بمحور دوران مركزي، والذي يتصل بدوره بمحور العجلة، يسمح هذا التصميم للقرص بالدوران بشكل مستقل عن العجلة.
-
وسادات الفرامل (Brake Pads): تُثبت وسادات الفرامل على جانبي القرص وتلامس سطحه عند الضغط على دواسة الفرامل، تصنع الوسادات من مواد احتكاكية مثل الغرافيت أو الكيفلار لتوفير قوة الاحتكاك اللازمة لإبطاء أو إيقاف المركبة.
-
كالِبر الفرامل (Brake Caliper): يحتوي كالِبر الفرامل على مكابس هيدروليكية تدفع وسادات الفرامل نحو سطح القرص عند الضغط على دواسة الفرامل، يتم تثبيت الكالِبر على شوكة التعليق أو المحور بالقرب من العجلة.
-
مسامير التثبيت (Mounting Bolts): تُستخدم مسامير خاصة لتثبيت القرص على محور الدوران، وتثبيت الكالِبر على شوكة التعليق أو المحور.
عند الضغط على دواسة الفرامل، يتدفق سائل الفرامل تحت ضغط عالٍ إلى الكالِبر، مما يدفع المكابس والوسادات نحو سطح القرص، حيث تولّد قوة الاحتكاك الناتجة عن تلامس الوسادات بالقرص حرارة وتبطئ دوران القرص والعجلة، مما يؤدي إلى إبطاء أو إيقاف المركبة، تعمل أقراص الفرامل بالتزامن مع نظام الفرامل الهيدروليكي والوسادات لتوفير قوة فرملة فعالة وآمنة في المركبات الحديثة.
وظيفة قرص الفرامل
وظيفة قرص الفرامل (Brake Disc) هي توفير سطح احتكاك لوسادات الفرامل (Brake Pads) لتوليد قوة الفرملة اللازمة لإبطاء أو إيقاف المركبة، عندما يضغط السائق على دواسة الفرامل، تلتصق وسادات الفرامل بسطح القرص وتولد احتكاكًا عاليًا، مما يحول الطاقة الحركية للمركبة إلى حرارة ويبطئ دورانها.
تتمثل الوظائف الرئيسية لقرص الفرامل فيما يلي:
-
توفير سطح احتكاك: يوفر قرص الفرامل سطحًا مستويًا ومقاومًا للاهتراء لوسادات الفرامل للالتصاق به وتوليد الاحتكاك اللازم لإبطاء المركبة.
-
تبديد الحرارة: تتولد حرارة عالية نتيجة الاحتكاك بين وسادات الفرامل وسطح القرص أثناء الفرملة، يساعد تصميم القرص المثقب أو المشقوق على تبديد هذه الحرارة بكفاءة، مما يمنع ارتفاع درجة الحرارة بشكل مفرط والحفاظ على أداء الفرامل.
-
مقاومة التآكل: تصنع أقراص الفرامل من مواد متينة ومقاومة للتآكل، مثل الحديد الزهر أو السيراميك، لتحمل الاحتكاك العالي والحرارة الناتجة أثناء الفرملة المتكررة.
-
ضمان السلامة: تعتبر أقراص الفرامل مكونًا أساسيًا في نظام الفرامل، حيث توفر قوة فرملة موثوقة وفعالة لضمان سلامة المركبة والركاب في جميع ظروف القيادة.
-
الحفاظ على التحكم والثبات: يساهم التصميم المتوازن والمتماثل لأقراص الفرامل في الحفاظ على التحكم والثبات أثناء الفرملة، وخاصةً في المنعطفات أو الظروف الجوية الصعبة.
باختصار، تعمل أقراص الفرامل كسطح احتكاك لتوليد قوة فرملة فعالة وآمنة، وتساهم في تبديد الحرارة والحفاظ على التحكم والثبات أثناء القيادة. تعتبر أقراص الفرامل مكونًا حيويًا في نظام الفرامل وضرورية لضمان أداء فرامل موثوق وآمن في المركبات الحديثة.
كيفية عمل ديسك الفرامل
يعمل ديسك الفرامل (Brake Disc) كجزء من نظام الفرامل في المركبات، ويتم تشغيله بالتزامن مع وسادات الفرامل (Brake Pads) والكالِبر (Caliper) لتوليد قوة الفرملة. فيما يلي شرح لكيفية عمل ديسك الفرامل:
-
عند الضغط على دواسة الفرامل، يتم دفع سائل الفرامل تحت ضغط عالٍ من الأسطوانة الرئيسية (Master Cylinder) إلى الكالِبر.
-
يحتوي الكالِبر على مكابس هيدروليكية (Hydraulic Pistons) تستجيب لضغط سائل الفرامل وتدفع وسادات الفرامل نحو سطح القرص.
-
تلتصق وسادات الفرامل، المصنوعة من مواد احتكاكية، بسطح القرص المدور وتولّد احتكاكًا عاليًا.
-
يعمل الاحتكاك الناتج بين الوسادات والقرص على تحويل الطاقة الحركية للمركبة إلى حرارة، مما يبطئ دوران القرص والعجلة المتصلة به.
-
تتولد حرارة عالية نتيجة الاحتكاك، ويساعد تصميم القرص المثقب أو المشقوق على تبديد هذه الحرارة بكفاءة منعًا لارتفاع درجة الحرارة بشكل مفرط.
-
عند تحرير دواسة الفرامل، يتم تخفيف الضغط في نظام الفرامل الهيدروليكي، مما يسمح للمكابس بالتراجع وفصل وسادات الفرامل عن سطح القرص.
-
تعود وسادات الفرامل إلى وضعها الأصلي، وتتوقف قوة الاحتكاك، ويستمر القرص والعجلة بالدوران بحرية.
تتكرر هذه العملية في كل مرة يضغط فيها السائق على دواسة الفرامل، حيث يوفر تصميم ديسك الفرامل قوة فرملة فعالة وتحكمًا أفضل مقارنةً بأنواع الفرامل الأخرى، مثل الفرامل الطبلية (Drum Brakes)، كما تساهم أقراص الفرامل في تبديد الحرارة بشكل أكثر كفاءة، مما يحافظ على أداء الفرامل وتجنب ظاهرة تلاشي الفرامل (Brake Fade) في ظروف الاستخدام الشاق.
أنواع ديسك الفرامل
هناك عدة أنواع من ديسك الفرامل (Brake Discs) تستخدم في المركبات، وتختلف في تصميمها ومواد تصنيعها لتناسب متطلبات الأداء والاستخدام المختلفة. فيما يلي أنواع ديسك الفرامل الشائعة:
-
أقراص الفرامل الصلبة (Solid Brake Discs):
- هي الأكثر شيوعًا في المركبات العادية والمركبات التجارية الخفيفة.
- تتميز ببساطة التصميم وانخفاض التكلفة نسبيًا.
- توفر أداءً مناسبًا للاستخدام اليومي والقيادة العادية.
-
أقراص الفرامل المثقبة (Drilled Brake Discs):
- تحتوي على ثقوب صغيرة ومنتظمة على سطح القرص.
- تساعد الثقوب في تبديد الحرارة بشكل أكثر كفاءة وتحسين التبريد.
- تسمح الثقوب بتصريف الماء والغبار والغازات الناتجة عن الاحتكاك.
- تستخدم في المركبات ذات الأداء العالي والسيارات الرياضية.
-
أقراص الفرامل المشقوقة (Slotted Brake Discs):
- تحتوي على شقوق أو قنوات على سطح القرص.
- تساعد الشقوق في تحسين تبديد الحرارة وتصريف الغبار والغازات.
- توفر أداءً محسنًا في ظروف القيادة الشاقة، مثل السباقات أو القيادة على الطرق الوعرة.
-
أقراص الفرامل المركبة (Composite Brake Discs):
- تصنع من مواد مركبة، مثل الكربون أو السيراميك.
- توفر مقاومة عالية للحرارة والتآكل، مما يطيل عمر القرص.
- تتميز بخفة الوزن مقارنةً بالأقراص المعدنية التقليدية.
- تستخدم في المركبات عالية الأداء والسيارات الرياضية الفائقة.
-
أقراص الفرامل ذات الطبقتين (Two-Piece Brake Discs):
- تتكون من قسمين: حلقة احتكاك خارجية ومركز تثبيت من الألومنيوم.
- توفر توزيعًا أفضل للحرارة وتقلل من تشوه القرص تحت الضغط العالي.
- تتميز بخفة الوزن وتحسين استجابة نظام التعليق.
-
أقراص الفرامل المطلية (Coated Brake Discs):
- يتم طلاء سطح القرص بطبقة واقية، مثل الزنك أو الكروم.
- تساعد الطبقة الواقية في حماية القرص من التآكل والصدأ.
- تحافظ على مظهر القرص وتمنع تغير لونه بسبب الحرارة العالية.
يتم اختيار نوع ديسك الفرامل بناءً على متطلبات الأداء والاستخدام المحددة للمركبة، مع الأخذ في الاعتبار عوامل مثل الوزن وقوة المحرك ونوع القيادة وحدود الميزانية، توفر الأنواع المختلفة من أقراص الفرامل خيارات متنوعة لتلبية احتياجات السائقين والمركبات المختلفة.
أعراض تلف ديسك الفرامل وطريقة تغييره
هناك عدة أعراض تشير إلى تلف ديسك الفرامل (Brake Disc) وقد تستدعي الحاجة إلى تغييره. فيما يلي أعراض تلف ديسك الفرامل وطريقة تغييره:
أعراض تلف ديسك الفرامل:
-
اهتزاز دواسة الفرامل: إذا شعرت باهتزاز أو نبض في دواسة الفرامل عند الضغط عليها، فقد يكون ذلك علامة على تلف أو تشوه ديسك الفرامل.
-
ضوضاء غير طبيعية: إذا سمعت صوت صرير أو طحن عند الفرملة، فقد يشير ذلك إلى تآكل وسادات الفرامل أو تلف سطح ديسك الفرامل.
-
انخفاض أداء الفرامل: إذا لاحظت زيادة في مسافة الفرملة أو ضعف استجابة الفرامل، فقد يكون ذلك بسبب تآكل ديسك الفرامل أو وسادات الفرامل.
-
مؤشر تآكل الفرامل: تحتوي بعض المركبات على مؤشر تآكل مدمج في وسادات الفرامل، والذي ينتج صوتًا حادًا عند تآكل الوسادات وديسك الفرامل إلى حد يتطلب الاستبدال.
طريقة تغيير ديسك الفرامل:
-
اجمع الأدوات اللازمة، بما في ذلك مفتاح العجلات ومفتاح ربط ومطرقة ومسامير وشحم وقطع غيار جديدة.
-
ارفع المركبة باستخدام رافعة وأحزمة آمنة، وأزل العجلة المراد تغيير ديسك الفرامل فيها.
-
قم بفك مسامير كالِبر الفرامل وأزل الكالِبر بعناية من مكانه. قد تحتاج إلى استخدام مطرقة للطرق الخفيف على الكالِبر لفصله عن ديسك الفرامل.
-
أزل ديسك الفرامل القديم وافحص محور العجلة وتأكد من نظافته وخلوه من التآكل.
-
قم بتركيب ديسك الفرامل الجديد على محور العجلة، مع التأكد من توافقه مع مواصفات المركبة.
-
ضع كالِبر الفرامل في مكانه وثبت مساميره بإحكام حسب قيمة عزم الدوران الموصى بها من قبل الشركة المصنعة.
-
كرر العملية على الجانب الآخر من المحور إذا لزم الأمر.
-
أعد تركيب العجلة وأنزل المركبة بأمان على الأرض.
-
اضغط على دواسة الفرامل عدة مرات للتأكد من عمل النظام بشكل صحيح وللسماح لوسادات الفرامل بالاستقرار على ديسك الفرامل الجديد.
من المهم ملاحظة أن تغيير ديسك الفرامل يتطلب مهارة فنية ومعرفة بنظام الفرامل، إذا لم تكن على دراية بهذه العملية، فمن الأفضل استشارة فني متخصص أو زيارة ورشة صيانة مؤهلة لضمان الاستبدال الصحيح وسلامة نظام الفرامل في مركبتك.
-
الأسئلة الشائعة
- متى يجب تغيير ديسك الفرامل في السيارة؟ عندما يصل سُمك القرص إلى الحد الأدنى المحدد من قبل الشركة المصنعة، أو عند ظهور تشققات أو تآكل شديد على سطح القرص.
- متى يجب تغيير صفائح الفرامل؟ عندما يصل سُمك الصفائح إلى الحد الأدنى المحدد من قبل الشركة المصنعة، أو عند سماع صوت صرير عند الضغط على الفرامل.
- هل يجب استبدال أقراص الفرامل بالوسادات؟ نعم، يجب استبدال أقراص الفرامل والوسادات معًا لضمان أداء فرامل آمن ومتوازن.
- ما هي المدة التي تدوم فيها وسادات وأقراص الفرامل؟ تختلف المدة حسب ظروف القيادة والعادات، ولكن في المتوسط تدوم وسادات الفرامل من 30,000 إلى 70,000 كم، وأقراص الفرامل من 50,000 إلى 110,000 كم.
- كم مرة يجب علي استبدال أقراص الفرامل؟ يعتمد ذلك على ظروف القيادة والعادات، ولكن بشكل عام، يوصى باستبدال أقراص الفرامل كل 50,000 إلى 110,000 كم أو حسب توصيات الشركة المصنعة.