自動車産業の発展により、車両のブレーキシステムに対する要求が高まっています。
その理由は複雑です。一方では、自動車はますますパワフルになり、より速くなり、他方では、安全性と快適性を高めるために部品点数が増え、より重くなっています。つまり、ブレーキ・システムの耐久性がますます向上しているのだ。もうひとつ無視できないのが、最新のサスペンション・システムだ。これらはより高いレベルの快適性と優れたドライビング・ダイナミクスを提供するが、個々のコンポーネントの許容誤差ははるかに小さくなっている。
フロントアクスルにウィッシュボーンを備えた車両では、以前は横方向の振れに対して約100μm(0.10mm)の公差がありましたが、最新のマルチリンクサスペンションではその半分以下にまで小さくなっています。
ブレーキディスクの通常の摩耗のほかに、次のような苦情が考えられます:
- ブレーキジャダー - サーマル・ジャダー、コールド・ジャダー、厚み変化
- 静止マークからのジャダー
- ノイズ
- 不十分なブレーキ作用
- ブレーキディスクの亀裂
- ブレーキディスクに溝がある
この記事では、ブレーキジャダーの問題をより詳しく見ていきたいと思います。
車種によっては、ブレーキシステムにかかる負担が大きいため、ブレーキジャダーが発生しやすい傾向にあります。
この現象には複数の原因が考えられます。そのため、故障を特定し、恒久的に修理するためには、車両だけでなくブレーキシステムも入念にチェックする必要があります。
広く受け入れられている誤解として、ブレーキディスクにはわずかな振れがあり、ブレーキ後にパッドがディスクから再び離脱できるようになっていなければならないというものがある。しかし、これは間違いなく事実ではありません。
TRWが製造するブレーキディスクはすべて、高速走行時の重量配分の偏りを防ぎ、サスペンションに余計な負担をかけないよう、個別に調整され、バランスが取られています。
ジャダーリングとは、ブレーキング時に発生するステアリングホイールの回転振動のことで、通常はブーンというノイズを伴います。これらの現象は、その原因によって、高速からの減速時に発生するサーマル・ジャダーと、どの速度でも発生する可能性のあるコールド・ジャダーに分けられます。
ハウツーガイド
材料が移動するブレーキディスク
「サーマル・ジャダーは次のように表現されます:
- 100~250Hzの周波数帯域で発生するブーミングノイズ。ブーミングの強さは減速時に変化するが、ブレーキングには影響しない。
- ステアリング・ホイールの振動とブレーキ・ペダルの脈動。
ブレーキング時のブレーキジャダーの強さは、現在有効なブレーキ力(ペダル踏力)に依存します。ホットジャダーの影響は、通常、ブレーキディスクの摩擦面に円形の斑点ができることで確認できます。制動時の局所的な温度ピークは、ブレーキパッドからブレーキディスクへの材料の移動、および/またはブレーキディスクの鋳造材料の構造の永久的な変化をもたらします。移動した材料は通常、通常のブレーキングで再び除去されます。マルテンサイト形成とも呼ばれる局所的な構造変化は、ディスク材料の基本構造よりも硬く、機械加工によってのみ除去することができます。マルテンサイト斑点のあるディスクを修理する場合、ブレーキ・ディスクの最小厚みに達するか、またはそれに満たないことなく、硬化した部分を完全に除去することが重要です。しかし、危険を避けるためには、ディスクを交換するのが理想的です。
"ホットスポット "のあるブレーキディスク
ほとんどの場合、ジャダーは複数の要因によって引き起こされるため、根本的な原因を明確に特定することは困難です。そのため、原因を特定する際には、段階を追って進める必要があります:
- まず、ジャダーがフロントアクスルから発生しているのか、リアアクスルから発生しているのかを判断します。
- まず、ジャダーがフロントアクスルから発生しているのか、リアアクスルから発生しているのかを判断します。次に、ブレーキペダルから始まり、ブレーキブースター、マスターシリンダー、ブレーキライン、ブレーキホース、ホイールブレーキに至るまで、ブレーキコンポーネントをチェックします。安全上の理由から(ブレーキの効きが不均一になる)、ブレーキ・パッド、ブレーキ・ディスク、ブレーキ・ドラム、ブレーキシューは、必ずアクスル一式で交換しなければなりません。これに加えて、ホイールのバランス、軸方向の振れ、半径方向の振れ、タイヤの溝の状態をチェックする。
- その後、アクスルのセッティング、ホイール・サスペンション、ステアリング・コンポーネント、ホイール・サスペンションをチェックし、必要に応じてこれらを調整または修理する。
ホイールサスペンションの欠陥
「コールドジャダー」は通常のブレーキング時に発生し、ブレーキペダルの脈動、ステアリングホイールのトルク変動、アクスルとシャーシのコンポーネントの振動によって識別できます。
サーマル・ジャダー」と異なる特徴は、コールド・ジャダーは、温度に関係なく、ブレーキをかけるたびに発生し、周波数帯域がかなり低い(約5~50Hz)ことです。これらの音は、速度によって大きくなったり小さくなったりする。
コールドジャダーの主な原因は、ブレーキディスクの厚みのばらつき(XZS107を参照).さらに、サーマル・ジャダーのように、ベアリング部品の欠陥やホイールのアンバランスも影響を増大させます。
厚みのばらつきの理由
不適切な取り付けによるラジアル方向の振れ不良は、ブレーキを作動させなくても、走行中にホイールが回転するたびにパッドとディスクが局部的に接触します。この場合、接触力は比較的小さいが、ブレーキディスクの各ポイントで材料ロス(厚み差)が発生し、一定の大きさからジャダーが発生する。
イメージ図厚みばらつきのあるブレーキディスク(1)ブレーキパッド(2)ブレーキディスク(3)摩耗・厚みばらつき
厚みばらつきの要因
厚みのばらつきは、走行中にブレーキパッドが部分的に接触することで発生する「ウォッシュアウト」によって生じることがあります。パッドやピストンのわずかな焼き付きが原因であることが多い。
その他の原因としては、不適切な取り付け(汚れ、腐食、インパクトレンチのトルク過大など)、使用条件、ドライバーの運転スタイル、交通状況などがあります。
厚みのばらつきは、高速道路を非常に軽いブレーキングで長時間走行した場合に発生することがあり、ジャダーの原因となります。ほとんどのブレーキディスクでは、数回の強いブレーキングでこの現象は回復します。
ドライバーは、温度に依存しない脈動するブレーキペダル(コールドジャダー)を感じるでしょう。
厚みの変化の影響は、車種によって大きく異なり、説明した動力伝達要因や、アクスル、ステアリング、シャーシ部品の減衰能力に依存します。
ブレーキディスクの測定
ブレーキディスクの軸振れは、装着されたブレーキでチェックされ、ディスク外半径の約10~15 mm下にダイヤルゲージ(測定精度0.01 mm以上)を使用して行われます。
測定値は、数回のホイール回転で測定して、50μm(0.05mm)または古い車両では100μm(0.10mm)を超えてはなりません。
測定値が最も小さくなるように、ブレーキディスクをハブ上の締め付け穴に対して位置決めすることで、満足のいく結果が得られます。必要であれば、影響する部品(ハブ、ブレーキディスク、ベアリング)の交換や組み合わせによって最適化する必要があります。
ホイールハブの測定
さらに、接触面とシートの清浄で完璧な状態に関しても、特別な注意を払う必要があります (XZS103参照).上述したように、ハブは過大なディスクの振れの原因ともなるため、半径方向の振れを基準に測定する必要があります。この場合、基準値として最大30μm(0.03mm)を受け入れることができます。それ以上の偏差がある場合は、ホイールハブ/ホイールベアリングを検査し、必要に応じて交換する必要があります。
ブレーキディスクの厚さ変化の測定
製造工程では、ブレーキディスクの摩擦リングの厚さのばらつきは、特別な装置を使用しなければ正確に測定できません。しかし、この測定は、±0.001 mmの測定精度を持つ精密マイクロメーターを使用して、作業場で十分な精度で行うこともできます。測定は、摩擦半径の外側から約10 mm離れた円周上の8点で行う。車両のタイプにもよりますが、12~15μm(0.012~0.015mm)の不均一な厚みはすでにジャダーの原因となります。したがって、これらの値を超えてはなりません。サービス情報 XZS107には、厚みのばらつきの計算方法が記載されています。
目に見える光の隙間のないホイールハブ
ホイールハブのゆがみや汚れは、次のようなことにつながります:
- ブレーキディスクのゆがみ
- ブレーキジャダー
- 片側だけに荷重がかかるブレーキディスク
- 不均一な温度分布
- ボールジョイントとホイールベアリングの摩耗の増加
- ホイールボルトの緩みXZS103参照)
可視光ギャップのあるホイールハブ
もう1つのテスト・ステップは、ホイール・ハブの接触面をチェックすることです。
直定規を使って、ホイール・ハブの接触面を素早く簡単にチェックします。軽い隙間が見えたら、すぐにホイールハブを交換してください。ホイールハブの接触面が均一であれば、安心してブレーキディスクを取り付けることができます。
グリスアップしすぎたホイールハブ
ブレーキディスクを交換した後、洗浄後のホイールハブにグリスを塗りすぎた場合も同様の現象が起こります。ブレーキディスクがフランジに均等に乗らず、わずかにディスクの振れが生じます。これは時間の経過とともに大きくなり、ドライバーは上記のような症状に気づきます。
さらに、「サーマル・ジャダー」の項で説明したのと同じ方法で、いくつかのテストを実施することをお勧めします。これには、ディスクブレーキ、ホイールベアリング、ホイールサスペンション、ステアリングコンポーネントの機能状態、フロントアクスルの調整も含まれます。上記の情報は、ラジアル方向の振れが大きくなり、それによって厚みのばらつきが発生する原因を発見するのがあまり簡単ではないことを示しています。多くの場合、ブレーキディスクとパッドのみが交換されますが、コンポーネントを測定し、場合によっては交換することで、不具合を特定し、取り除くことができます。
知っておきたいこと
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