Jarrulevy tai levyjarrumekanismi tai levyjarrut ovat levyjarrujärjestelmän pääelementti . Se on levyjärjestelmän pyörivä osa, johon kiinteät jarrupalat painetaan vetolaitteen avulla. Toimii kitkakitkaparin jäsenenä, jonka tuloksena on ajoneuvon hallittu hidastuminen. Jarrulevy suorittaa toiminnallisesti kaksi tehtävää:
Auton jarrulevy koostuu kahdesta osasta - keskinapaosasta ja työkankaasta. Tyypistä riippuen malli voi olla joko yksiosainen tai komposiitti. Levyn keskiosa on sen perusta ja asennetaan suoraan navaan, työkangas toimii tukipinnana kitkaparille.
Roottori on rengasmainen pinta, jonka kanssa jarrupalat koskettavat jarrutuksen aikana. Tämä on levyjarrun suurin ja raskain osa. Ne on yleensä valmistettu valuraudasta materiaalin suuren kitkan ja vähäisen kulumisen vuoksi.
Jäähdytyksen parantamiseksi levyt on tuuletettu. Tuuletuissa levyissä roottorin kahden pinnan välissä on säteittäisiä onteloita, joiden läpi ilmavirtaukset kiertävät keskeltä reunoihin.
Roottori on kiinnitetty levyn keskiosaan, joka puolestaan on kiinnitetty pyörän napaan. Roottorin keskiosa estää lämmön siirtymisen jarrupinnalta pyörän laakereihin, jolloin laakerit eivät kuumene.
Levyn keskiosa on valmistettu valuraudasta tai kevyemmistä materiaaleista, kuten alumiinista.
Perustehtävien perusteella jarrulevyjen valmistuksen päämateriaalina oli harmaa valurauta lamellisella tai vermikulaisella grafiitilla. Tämä seos soveltuu hyvin koneistukseen, mikä mahdollistaa erilaisten ilmanvaihto- ja lämmönpoistojärjestelmien suunnittelun. Valuraudan toinen etu on sen hyvä lämmönjohtavuus, mikä on tärkeää voimakkaan lämpörasituksen olosuhteissa. Vaihtoehto valuraudalle on muodostunut hiili- ja piikarbidimatriisiin perustuva tuotantotekniikka. Yleensä tällainen kaava sisältää polymeerijauheita yhdessä vahvistavien kuitujen kanssa. Toisin kuin klassinen valurautalevy, komposiittiseoksen paino on huomattavasti pienempi ja sillä on myös parempi mekaanisen kulumisenkestävyys. . Normaaleissa käyttöolosuhteissa tällaisen levyn resurssi voi olla 300-350 tuhatta kilometriä. Ottaen huomioon tekniikan korkeat kustannukset, autojen urheiluversioihin asennetaan keraamiset jarrulevyt.
Rakenteellisesti jarrulevyt jaetaan kolmeen tyyppiin:
Tarvittava jarrulevytyyppi määräytyy tietyn automallin jarrujärjestelmän tyypin mukaan.
Valmistaja voi muokata jokaista jarrulevytyyppiä ilman, että rakennemuutoksia tehdään. Nämä muutokset ovat ECE R90:n sallimia.
Levyjarrujen kehittämisen ja niiden leviämisen myötä raitiovaunuihin ja rautatielaitteisiin jarrulevyt alkoivat tulla osaksi pyöräsarjoja, jotka sijaitsevat sekä sen ulko- että sisäosissa. Ne voidaan järjestää sekä symmetrisesti että epäsymmetrisesti.
Jarrulevyjen suorituskykyominaisuudet sisältävät mm
Levyt toimivat 100-150 tuhatta kilometriä hiljaisella ajolla. Terävällä ja aggressiivisella ajolla aika lyhenee 30-40 tuhanteen. Jarrulevyjen vähimmäispaksuus on ilmoitettu jarrulevyssä. Kuluma tarkistetaan jarrusatulalla. Suurin kuluminen on 2-3 mm levyn alkuperäisestä paksuudesta. Halkeamien ja lastujen leveys on enintään 0,01 mm. Jos halkeamien ja lastujen leveys on suurempi, levyt tulee vaihtaa.
Jarrutus on lyhytaikainen ja nopeasti muuttuva prosessi. Siksi on usein mahdotonta saavuttaa täydellistä kontaktia. Estoprosessien mallintamiseen ja tutkimiseen käytetään ei-ideaalista mallia. [2]
Tämän mallin mukaan levyn ja tyynyjen välissä on vieraita hiukkasia. Jarrupalan kitkamateriaali ottaa vastaan pyörivän jarrulevyn liike-energiaa ja kuluu. Kineettinen energia muunnetaan lämpöenergiaksi ja siirtyy levylle vieraiden hiukkasten kautta. Tämä johtaa lämpötilaeroon levyn ja tyynyn pintojen välillä. Siksi kylmempi levy voi vastaanottaa tyynyissä syntyvän lämmön.
Pehmusteissa syntyvän lämmön määrä riippuu ajoneuvon nopeudesta ja painosta sekä siitä, kuinka voimakkaasti painat poljinta. Henkilöauton normaali pysähtyminen nopeudella 60 km/h lämmittää levyn 150 ºC:een. Kilpa-auton kova jarrutus nostaa kiekon lämpötilan 800 ºC:een sekunnin murto-osassa. [3] Tyynenmeren tulirenkaan tulivuorista virtaavan piilaavan lämpötila on sama.
Jarrulevyjen lämpötila:
Roottorin halkaisija mitataan ulkohalkaisijalla ja leveys mitataan kosketuspintojen välisellä kokonaispaksuudella. Pehmusteiden kanssa kosketuksissa olevan roottorin pinnan koko riippuu kiekon halkaisijasta. Valmistajat pyrkivät tekemään levyistä mahdollisimman kevyitä ja pieniä ja lisäävät pysäytysvoimaa parantamalla jarrutustehoa. Tuuletettu roottori on aina leveämpi kuin kiinteä.