ऑटोमोटिव ब्रेक पैड का कार्य सिद्धांत
अनिवार्य रूप से घर्षण के माध्यम से वाहन की गतिज ऊर्जा को थर्मल ऊर्जा में परिवर्तित करना है, जिससे वाहन की गति धीमी हो जाती है या रुक जाती है। पूरी प्रक्रिया ब्रेकिंग सिस्टम की यांत्रिक संरचना और ट्राइबोलॉजी के सिद्धांत के समन्वय से पूरी होती है। विशेष रूप से, इसे निम्नलिखित मुख्य चरणों में विभाजित किया गया है:
1. ब्रेकिंग सिग्नल ट्रांसमिशन और बल प्रवर्धन
जब चालक ब्रेक पैडल पर कदम रखता है, तो पैडल का यांत्रिक बल ब्रेक मास्टर सिलेंडर तक संचारित हो जाता है। मास्टर सिलेंडर के अंदर पिस्टन को संपीड़ित किया जाता है, जिससे ब्रेक द्रव सीलबंद ब्रेक लाइनों में प्रवाहित होता है। हाइड्रोलिक ब्रेकिंग सिस्टम के लिए, ब्रेक द्रव समान रूप से प्रत्येक पहिये के ब्रेक कैलीपर्स पर दबाव पहुंचाता है। वायवीय ब्रेकिंग सिस्टम (ज्यादातर ट्रकों और बसों जैसे भारी वाहनों में उपयोग किया जाता है) के लिए, कैलिपर पिस्टन को धक्का देने के लिए संपीड़ित हवा का उपयोग किया जाता है।
यह प्रक्रिया ब्रेकिंग के लिए आवश्यक शक्तिशाली बल को पूरा करने के लिए ड्राइवर द्वारा लगाए गए छोटे पेडल बल को कई गुना बढ़ाने के लिए लीवर सिद्धांत और हाइड्रोलिक/वायवीय प्रणालियों की दबाव विशेषताओं का लाभ उठाएगी।
2. ब्रेक पैड और ब्रेक डिस्क के बीच संपर्क और आसंजन
ब्रेक कैलीपर के अंदर का पिस्टन दबाव में बाहर की ओर फैलता है, कैलीपर के दोनों तरफ ब्रेक पैड को धकेलता है (आंतरिक ब्रेक पैड और बाहरी ब्रेक पैड में विभाजित होता है), जिससे वे जल्दी से ब्रेक डिस्क की सतह से चिपक जाते हैं जो पहिया के साथ समकालिक रूप से घूमता है।
ब्रेक पैड की घर्षण सतह पूरी तरह से ब्रेक डिस्क पर दब जाएगी। इस बिंदु पर, दोनों के बीच का अंतर समाप्त हो जाता है, और यह घर्षण ब्रेकिंग चरण में प्रवेश करता है।
3. घर्षणात्मक ऊष्मा उत्पादन से गतिज ऊर्जा खपत प्राप्त होती है
जब ब्रेक पैड की घर्षण सामग्री ब्रेक डिस्क के संपर्क में आती है, तो यह एक मजबूत घर्षण बल उत्पन्न करेगी। यह घर्षण बल ब्रेक डिस्क के घूमने में बाधा उत्पन्न करेगा, और ब्रेक डिस्क कठोरता से पहिये से जुड़ा होता है, जिससे पहिये के घूमने में बाधा आती है।
इस प्रक्रिया के दौरान, कार की गति की गतिज ऊर्जा घर्षण के माध्यम से ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, और ऊष्मा ब्रेक पैड, ब्रेक डिस्क और आसपास की हवा में फैल जाती है। जब किसी वाहन की गतिज ऊर्जा लगातार खपत होती है, तो उसकी गति धीरे-धीरे कम हो जाएगी जब तक कि वह पूरी तरह से बंद न हो जाए।
4. ब्रेक रिलीज़ और रीसेट
जब ड्राइवर ब्रेक पेडल छोड़ता है, तो ब्रेक मास्टर सिलेंडर में दबाव कम हो जाता है और ब्रेक लाइनों में दबाव कम हो जाता है। ब्रेक कैलीपर के अंदर रीसेट स्प्रिंग पिस्टन को उसकी मूल स्थिति में वापस खींचता है, जिससे ब्रेक पैड और ब्रेक डिस्क के बीच एक नया अंतर बन जाता है। घर्षण प्रभाव गायब हो जाता है, और पहिये मुक्त घूर्णन स्थिति में लौट आते हैं, इस प्रकार ब्रेक लगाने की प्रक्रिया पूरी हो जाती है।
अनुपूरक: ब्रेकिंग प्रभाव को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारक
घर्षण सामग्री का प्रदर्शन: ब्रेक पैड घर्षण सामग्री के घर्षण का गुणांक सीधे ब्रेकिंग बल की परिमाण निर्धारित करता है। उच्च तापमान प्रतिरोध घर्षण के गुणांक को उच्च तापमान (यानी, "थर्मल फीका") पर तेजी से गिरने से रोक सकता है, जिससे निरंतर ब्रेकिंग की स्थिरता सुनिश्चित होती है।
ब्रेक पैड और ब्रेक डिस्क के बीच फिट: फिट क्षेत्र जितना बड़ा होगा और दबाव जितना अधिक समान होगा, ब्रेकिंग प्रभाव उतना ही अधिक स्थिर होगा। इसलिए, ब्रेक पैड की प्रसंस्करण सटीकता और कैलीपर्स का डिज़ाइन अत्यंत महत्वपूर्ण है।
गर्मी अपव्यय दक्षता: यदि ब्रेक लगाने के दौरान उत्पन्न गर्मी को समय पर नष्ट नहीं किया जा सकता है, तो इससे ब्रेक पैड और ब्रेक डिस्क का तापमान बहुत अधिक हो जाएगा। यह न केवल ब्रेकिंग प्रदर्शन को कम करता है, बल्कि ब्रेक पैड के घिसाव को भी तेज कर सकता है और यहां तक कि ब्रेकिंग विफलता का कारण भी बन सकता है।
ऑटोमोटिव ब्रेक पैड का कार्य सिद्धांत अनिवार्य रूप से घर्षण के माध्यम से वाहन की गतिज ऊर्जा को थर्मल ऊर्जा में परिवर्तित करना है, जिससे वाहन की गति धीमी हो जाती है या रुक जाती है। पूरी प्रक्रिया ब्रेकिंग सिस्टम की यांत्रिक संरचना और ट्राइबोलॉजी के सिद्धांत के समन्वय से पूरी होती है। विशेष रूप से, इसे निम्नलिखित मुख्य चरणों में विभाजित किया गया है:
