A causa del seu pes substancial i la seva capacitat de càrrega útil, un gran quilometratge i unes condicions de funcionament complexes, els vehicles comercials (com ara camions, autobusos i remolcs) imposen requisits de resistència al desgast i estabilitat als seus sistemes de frenada que són molt més estrictes que els dels vehicles de passatgers. Els requisits específics són els següents:
Requisits de resistència al desgast
La resistència al desgast afecta directament la vida útil del sistema de frenada, els costos de manteniment i la seguretat de la conducció.
1. Alta resistència al desgast dels materials de fricció
- Alta densitat i duresa:Els vehicles comercials estan sotmesos a pressions de frenada elevades; en conseqüència, els materials de fricció (com ara pastilles de fre i revestiments de sabates de fre) han de tenir una gran densitat i duresa per suportar la fricció sostinguda d'alta pressió-sense degradació ràpida.
- Resistència al desgast a -alta temperatura:Les condicions de funcionament-com ara baixades prolongades i parades freqüents-i-anar en cotxe-poden fer que les temperatures dels tambors o dels discos de fre arribin entre 400 i 600 graus. Els materials de fricció han de mantenir l'estabilitat estructural a aquestes temperatures elevades per evitar un desgast tèrmic accelerat.
- Disseny de roba uniforme:Els materials de fricció estan dissenyats per desgastar-se uniformement a les seves superfícies de treball, evitant així un desgast desigual que podria provocar una fallada localitzada. A més, estan dissenyats per minimitzar el desgast dels propis tambors o discs de fre, allargant així la vida útil general i els intervals de substitució dels components del sistema de frens.
2. Disseny resistent al desgast-per a components crítics
- Materials del tambor/disc de fre:El ferro colat d'alt-carbon o el ferro colat d'aliatge s'utilitza principalment per millorar la resistència al desgast i la resistència al craqueig tèrmic. A mesura que els frens de disc s'estenen cada cop més, la seva estructura de disc ventilat facilita la dissipació de la calor i minimitza el desgast.
- Cambres d'aire de fre i barres d'empenta:Els diafragmes i els segells han de ser resistents a l'oli, l'ozó i l'envelliment per garantir un desgast mínim fins i tot després de milions de cicles alternatius.
- Arbres de lleves i ajustadors de fluix:Les superfícies dels arbres de lleves requereixen tractament tèrmic o cementació per aconseguir l'enduriment superficial; quan es combina amb rodets o coixinets lliscants, això minimitza el desgast mecànic. A més, els ajustadors automàtics de joc han de mantenir la -resistència al desgast a llarg termini dels seus engranatges i embragatges interns.
3. Estabilitat de resistència al desgast (predictibilitat de la vida útil)
- En condicions estàndard, la taxa de desgast dels materials de fricció s'ha de mantenir dins d'un rang raonable (per exemple, 0,5-2 mm per 10.000 quilòmetres), que permeti la determinació previsible dels intervals de substitució.
- Resistència als contaminants abrasius:Capaç de suportar els efectes erosius de sorra, pols, aigua fangosa, sals de carreteres i substàncies similars, evitant així l'exacerbació del desgast abrasiu.
Requisits d'estabilitat
L'estabilitat garanteix que el sistema de frenada respongui de manera coherent i controlable en totes les condicions de funcionament, sense fallades inesperades.
1. Estabilitat de rendiment de frenada (sortida de desacceleració constant)
- Resistència a la decoloració tèrmica:Durant baixades prolongades o frenades repetides, la reducció del coeficient de fricció ha de ser mínima (p. ex., baixar de 0,45 a no menys de 0,35) per garantir que la distància de frenada no augmenti significativament. Sovint, l'estabilitat es manté mitjançant la refrigeració forçada dels tambors/discs de fre o mitjançant sistemes auxiliars automàtics d'aspersió d'aigua.
- Resistència a la decoloració de l'aigua:Després de la immersió en aigua o la conducció en condicions de pluja, el rendiment de frenada s'hauria de recuperar ràpidament (la majoria dels estàndards requereixen un retorn al rendiment normal en 1-2 aplicacions de frenada).
- Estabilitat de velocitat:En el rang de velocitat-des de velocitats baixes fins a velocitats altes (p. ex., 100 km/h)-la relació entre la força del pedal del fre i la desacceleració ha de romandre lineal i coherent, sense pics sobtats en el requisit de força o casos de fallada del fre.
- Estabilitat del cicle de desgast:Durant tota la vida útil del material de fricció-des del seu nou estat fins al límit de desgast-, les fluctuacions del parell de frenada haurien de romandre dins d'una tolerància del ±15%.
2. Estabilitat de distribució de la força de frenada
- Estabilitat sota diferents càrregues per eixos:Tant si en condicions de-càrrega com de plena-càrrega, les forces de frenada aplicades als eixos davanter i posterior s'han d'ajustar automàticament-normalment mitjançant vàlvules de dosificació-detectores de càrrega, EBS o vàlvules-detectores-per evitar que la-roda posterior bloquegui o bloquegi la{7} cua de peix} pèrdua de control de la direcció.
- Estabilitat coordinada entre remolc i tractor:L'estabilitat es garanteix mitjançant la sincronització dels temps de resposta de frenada (normalment requereix que el remolc iniciï la frenada entre 0,1 i 0,2 segons per davant del tractor) per evitar "empènyer" (subviratge) o "jackknifing". Els sistemes EBS aconsegueixen aquest control sincronitzat mitjançant el bus CAN.
- Coherència lateral:La diferència de força de frenada entre les rodes esquerra i dreta del mateix eix no ha de superar el 8% per evitar la desviació de frenada (estirant cap a un costat).
