จานเบรก: เกรดวัสดุ การส่าย และเวลาในการเปลี่ยน

จานเบรกสองชิ้นที่มีหมายเลขชิ้นส่วนและขนาดภายนอกเหมือนกัน อาจมีราคาต่างกันถึงสองเท่า ความแตกต่างแทบจะมองไม่เห็นจากภาพถ่าย และอยู่ในสามส่วน ได้แก่ เนื้อเหล็ก ใบพัดระบายความร้อน และค่าความคลาดเคลื่อนในการกลึง

เนื้อเหล็ก

จานเบรกทำจากเหล็กหล่อสีเทา และเกรดของเหล็กมีความสำคัญ เพราะเป็นตัวกำหนดว่าจานจะดูดซับและระบายความร้อนได้อย่างไร ปริมาณคาร์บอนที่สูงขึ้นช่วยเพิ่มการนำความร้อนและการหน่วงการสั่นสะเทือน จานจึงระบายความร้อนได้เร็วขึ้นและเกิดการสั่นพ้องน้อยลง ซึ่งแสดงออกมาเป็นเสียงรบกวนและการแตกร้าวที่ลดลง เหล็กที่มีคาร์บอนต่ำกว่าจะหล่อได้ถูกกว่าและกลึงได้ง่ายกว่า และมักเป็นสิ่งที่อยู่เบื้องหลังใบเสนอราคาที่ต่ำมาก

อาการที่มองเห็นได้ของเหล็กคุณภาพต่ำไม่ใช่การเสียหายในทันที แต่คือการแตกร้าวจากความร้อน ซึ่งเป็นเครือข่ายรอยร้าวละเอียดบนพื้นผิวที่ปรากฏหลังใช้งานหนักเป็นเวลาหลายเดือน โดยมักเริ่มที่ขอบด้านนอกก่อน ในสภาพอากาศร้อนที่มีทางลาดลงยาว ระยะเวลาดังกล่าวจะสั้นลงอย่างมาก

สิ่งที่ควรขอจากซัพพลายเออร์คือ เกรดเหล็กตามมาตรฐานแห่งชาติที่ได้รับการยอมรับ และค่าความแข็งพร้อมช่วงค่าที่ยอมรับได้ ซัพพลายเออร์ที่ไม่สามารถระบุข้อมูลทั้งสองอย่างได้ ย่อมไม่ได้ควบคุมกระบวนการหล่อ

การออกแบบใบพัดระบายความร้อน

จานเบรกแบบมีช่องระบายอากาศมีใบพัดอยู่ระหว่างผิวหน้าทั้งสองด้าน ซึ่งจะสูบอากาศออกไปด้านนอกขณะที่จานหมุน รูปแบบที่พบได้ทั่วไปมีสามแบบ:

• ใบพัดแนวรัศมีตรง หล่อได้ถูกที่สุด ใช้ได้กับการหมุนทั้งสองทิศทาง ดังนั้นหมายเลขชิ้นส่วนเดียวจึงครอบคลุมจานทั้งสองด้านของรถ การระบายความร้อนอ่อนที่สุดในสามแบบ
• ใบพัดโค้ง มีการไหลเวียนอากาศที่ดีกว่า แต่กำหนดทิศทาง จานด้านซ้ายและด้านขวาเป็นคนละชิ้นส่วน ทำให้จำนวน SKU เพิ่มเป็นสองเท่า และเป็นสาเหตุทั่วไปของการติดตั้งผิดด้าน
• รูปแบบเสาหรือพิน ระบายความร้อนได้ดีและไม่กำหนดทิศทาง แต่มีต้นทุนการหล่อสูงกว่า

จำนวนและความหนาของใบพัดยังแตกต่างกันระหว่างชิ้นงานหล่อแท้กับชิ้นงานเลียนแบบที่จับคู่กันเฉพาะขนาดภายนอก จานที่มีขนาดถูกต้องแต่มีใบพัดน้อยกว่าและบางกว่า จะมีน้ำหนักเบาลงและมีค่าขนส่งถูกลง แต่จะทำงานที่อุณหภูมิสูงขึ้นตลอดอายุการใช้งานที่เหลือ

ค่าความคลาดเคลื่อนที่เป็นตัวตัดสินว่าลูกค้าจะร้องเรียนหรือไม่

การวัดสองรายการทำให้เกิดข้อร้องเรียนเรื่องอาการสั่นของเบรกเป็นส่วนใหญ่ และทั้งสองรายการสามารถตรวจสอบได้ด้วยไดอัลอินดิเคเตอร์ภายในเวลาไม่กี่นาที

การส่ายด้านข้าง คือระดับที่ผิวหน้าจานส่ายไปด้านข้างตลอดการหมุนหนึ่งรอบ ค่าที่ยอมรับได้โดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 0.05 mm เมื่อวัดบนรถ ส่วนจานเดี่ยวมักกำหนดค่าให้แคบกว่านี้ การส่ายที่มากเกินไปทำให้ผ้าเบรกถูกดันกลับในคาลิเปอร์ และผู้ขับขี่จะรู้สึกว่าแป้นเบรกเต้นเป็นจังหวะ

ความแตกต่างของความหนาจานเบรก (DTV) คือความแตกต่างระหว่างจุดที่หนาที่สุดและบางที่สุดรอบจาน ค่านี้เป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดอาการสั่นโดยตรง ค่าความคลาดเคลื่อนมีขนาดเล็ก โดยทั่วไปอยู่ในช่วง 0.01–0.015 mm ควรตระหนักว่าค่านี้แคบเพียงใด: ลายนิ้วมือยังหนากว่า

การส่ายและ DTV มีความเกี่ยวข้องกัน จานที่ติดตั้งโดยมีการส่ายมากเกินไปจะสึกไม่สม่ำเสมอระหว่างใช้งาน และเกิด DTV ขึ้นหลังใช้งานไปไม่กี่พันกิโลเมตร ดังนั้นจานที่วัดได้ปกติเมื่อติดตั้ง อาจเกิดอาการสั่นในภายหลังได้ ด้วยเหตุนี้ หน้าดุมต้องสะอาดและไม่มีสนิมเมื่อติดตั้งจาน และควรตรวจสอบการส่ายของดุมก่อนโทษว่าเป็นความผิดของจาน

ความหนาขั้นต่ำ และเหตุใดการกลึงจึงมักไม่คุ้มค่า

จานทุกชิ้นจะมีความหนาขั้นต่ำหล่อหรือประทับไว้บนชิ้นงาน หากต่ำกว่าค่านั้น จานจะมีมวลไม่เพียงพอสำหรับดูดซับความร้อน และมีวัสดุไม่เพียงพอที่จะต้านทานการแตกร้าว

การกลึงจานที่สึกจะกำจัดวัสดุออกเพื่อทำให้พื้นผิวกลับมาเรียบ วิธีนี้ใช้งานได้ แต่ทำให้จานเข้าใกล้ค่าความหนาขั้นต่ำมากขึ้น ซึ่งลดความสามารถในการรับความร้อนตลอดอายุการใช้งานที่เหลือ เมื่อพิจารณาว่าจานเป็นหนึ่งในชิ้นส่วนกลไกที่มีราคาถูกกว่า ต้นทุนแรงงานในการกลึงรวมกับอายุการใช้งานที่สั้นลงมักสูงกว่าค่าใช้จ่ายที่ประหยัดได้ สำหรับการส่งออกชิ้นส่วนทดแทน คำแนะนำที่เหมาะสมคือการเปลี่ยนใหม่ และควรกล่าวถึงการกลึงเฉพาะในกรณีที่จานมีราคาแพงหรือจัดหาได้ยาก

การตรวจรับสินค้าที่ควรทำ

1. วัดความหนาที่แปดจุด รอบจานด้วยไมโครมิเตอร์ เพื่อคำนวณ DTV ได้โดยตรง
2. ตรวจสอบความแข็ง ที่หลายจุดบนผิวเสียดทาน ความแตกต่างในวงกว้างทั่วทั้งจานหนึ่งชิ้นบ่งชี้ถึงการหล่อหรือการทำให้เย็นตัวที่ไม่สม่ำเสมอ
3. เปรียบเทียบน้ำหนักกับตัวอย่างอ้างอิง จานที่เบากว่าตัวอย่างอ้างอิงอย่างเห็นได้ชัด ย่อมมีเนื้อเหล็กน้อยกว่าที่ใดที่หนึ่ง ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ในส่วนของใบพัด
4. ตรวจสอบลักษณะการหล่อด้วยสายตา เพื่อหารูพรุนหรือสิ่งแปลกปลอมบนผิวที่ผ่านการกลึง

การตรวจสอบทั้งสี่รายการนี้กับตัวอย่างขนาดเล็กจากแต่ละล็อต สามารถตรวจพบปัจจัยส่วนใหญ่ที่แยกจานคุณภาพดีออกจากจานราคาถูกได้ และไม่มีรายการใดต้องใช้อุปกรณ์เฉพาะทาง