ब्रेक, साथ ही चेसिस और ईंधन प्रणाली डिजाइन, हाल के वर्षों में एक लंबा सफर तय कर चुके हैं। 1960 के दशक की शुरुआत में उच्च प्रदर्शन वाली रेसिंग कारों में पर्याप्त ब्रेक लगाना सुनिश्चित करने के लिए एक प्रयोग के रूप में जो शुरू हुआ वह एक ऐसे उद्योग में विकसित हो गया है जहां ब्रेक केवल विश्वसनीय से लेकर सर्वथा अभूतपूर्व तक हैं।
एबीएस की शुरुआत के साथ कार्बन फाइबर और लाइट स्टील जैसे नए घटकों के विकास और कार्यान्वयन ने कम ब्रेकिंग दूरी और सामान्य रूप से बेहतर वाहन सुरक्षा में योगदान दिया है (हालांकि एबीएस पर बहस जारी है)।
ब्रेकिंग में सुधार के लिए पहली सफलता सत्तर के दशक की शुरुआत में आई, जब निर्माताओं ने बड़े पैमाने पर ड्रम से डिस्क उपकरणों पर स्विच किया। चूंकि वाहन की अधिकांश रोक शक्ति सामने के पहियों के क्षेत्र में केंद्रित है, पहले तो केवल फ्रंट ब्रेक को डिस्क ब्रेक में अपग्रेड किया गया था। तब से, कई कार निर्माता न केवल सबसे उच्च-प्रदर्शन में, बल्कि कम-लागत, ईंधन-कुशल मॉडल में सभी 4 पहियों को पेश करके आगे बढ़े हैं।
लेकिन कभी-कभी, जैसा कि 1999 के माज़दा प्रोटेज के मामले में था, निर्माता कार के उत्पादन लागत और कार की खरीद मूल्य दोनों को कम करने के लिए कार के पिछले हिस्से के लिए एक पूर्ण डिस्क सिस्टम से ड्रम ब्रेक पर वापस जाते हैं।
डिस्क सेट ड्रम सेट से बेहतर क्यों होते हैं और आधुनिक कार में एक या दूसरे ब्रेक का उपयोग करते समय ब्रेकिंग कैसे स्पष्ट रूप से बदल जाती है? यही हम इस लेख में चर्चा करने जा रहे हैं। हम रोजमर्रा के उपयोग में दोनों विविधताओं की ताकत और कमजोरियों का पता लगाएंगे, आपको दिखाएंगे कि वे कैसे काम करते हैं, और फिर उनकी तुलना करेंगे।
घर्षण और गर्मी
ड्रम और डिस्क ब्रेक के बीच अंतर का मूल्यांकन करने से पहले, आपको उन सामान्य सिद्धांतों को समझने की आवश्यकता है जो वाहन के रुकने पर दोनों प्रणालियों पर लागू होते हैं: घर्षण और गर्मी। एक चरखा में प्रतिरोध (या घर्षण) लगाने से, ब्रेक इसे धीमा करने के लिए मजबूर करते हैं और अंततः बंद हो जाते हैं, जिससे गर्मी उपोत्पाद के रूप में उत्पन्न होती है।
मंदी की दर कई पहलुओं पर निर्भर करती है, जिसमें वाहन का वजन, पैडल पर लगाया गया ब्रेकिंग बल और कुल ब्रेकिंग सतह क्षेत्र शामिल हैं। यह इस बात पर भी अत्यधिक निर्भर करता है कि ब्रेकिंग सिस्टम कितनी कुशलता से घर्षण के माध्यम से पहिया गति को गर्मी में परिवर्तित करता है, और इसमें शामिल घटकों से यह कितनी जल्दी नष्ट हो जाता है। यह वह जगह है जहां ड्रम और डिस्क विकल्पों के बीच का अंतर स्पष्ट हो जाता है।
ड्रम ब्रेक
ऑटोमोटिव हैंड लीवर के युग से गुजरते हुए शुरुआती ब्रेक किट ने सभी 4 पहियों पर ड्रम डिजाइन का इस्तेमाल किया। शुरू होने से पहले, ब्रेक लीवर पर लकड़ी का एक ब्लॉक था जो टायर के खिलाफ दबाया जाता था (जिसे हैंडब्रेक भी कहा जाता है)। पहला ड्रम ब्रेक 1900 में मेबैक पर जारी किया गया था, और दो साल बाद उन्हें महान ऑटोमोटिव इंजीनियर लुई रेनॉल्ट द्वारा पेटेंट कराया गया था।
सिस्टम को "ड्रम" कहा जाता था क्योंकि इसके तत्वों को एक सिलेंडर में रखा गया था - एक "ड्रम" जो पहिया के साथ घूमता था। अंदर, पैड का एक सेट था जो पेडल के दबाव के साथ सिलेंडर के खिलाफ दबाता था, जिससे पहिया धीमा हो जाता था। ब्रेक पेडल ऊर्जा को ब्रेक पैड ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए एक तैलीय द्रव का उपयोग किया गया था, और पैड स्वयं क्लच डिस्क के लिए उपयोग किए जाने वाले समान गर्मी प्रतिरोधी घर्षण सामग्री से बने थे।
ज्यादातर मामलों में अच्छा प्रदर्शन करने वाले इस मूल डिजाइन में केवल एक बड़ी खामी थी। भारी ब्रेकिंग स्थितियों के तहत, जैसे कि भारी भार के साथ एक बड़ा झुकाव या उच्च गति पर दोहराव की एक श्रृंखला, ड्रम ब्रेक अक्सर "बाहर निकल जाते हैं" और दक्षता खो देते हैं। यह सुविधा आज भी जारी है।
लुप्त होती आमतौर पर ड्रम के अधिक गर्म होने के कारण होती है। इस कारण से, ड्रम घटक केवल तब तक काम कर सकते हैं जब तक वे पहियों के मंदी के दौरान उत्पन्न गर्मी को अवशोषित करने में सक्षम होते हैं, और जब वे ज़्यादा गरम होते हैं, तो वे कार को रोकने की क्षमता खो देते हैं। यह वाहन चालक के लिए भ्रमित करने वाला हो सकता है।
यदि आप ब्रेकिंग के सिद्धांत को याद करते हैं तो प्रक्रिया स्पष्ट हो जाती है, जिसमें गतिज ऊर्जा (पहिया रोटेशन) को गर्मी में परिवर्तित करना शामिल है। जब ड्रम ब्रेक गर्म हो जाते हैं, तो वे विफल हो जाते हैं क्योंकि गर्म तत्व कम घर्षण पैदा करते हैं, और कम घर्षण, कम प्रभावी ढंग से पहिये धीमे हो जाते हैं। इसे अक्सर मलिनकिरण, या ब्रेक फ़ेडिंग के रूप में जाना जाता है। ड्रम सिस्टम आज डिजाइन और सामग्री के मामले में स्वाभाविक रूप से एक लंबा सफर तय कर चुके हैं, लेकिन लुप्त होती अभी भी एक गंभीर कमी है।
डिस्क ब्रेक
1902 में फ्रेडरिक विलियम लैंचेस्टर द्वारा बेहतर ब्रेक का पेटेंट कराया गया था, उसी समय जब लुई रेनॉल्ट ने "ड्रम" का पेटेंट कराया था। हालांकि यह एक शानदार डिजाइन था, लेकिन प्रौद्योगिकीविदों को आवश्यक भागों का सफलतापूर्वक उत्पादन करने में आधी सदी लग गई।
1953 में, जगुआर - उस समय की एक छोटी कंपनी - ने अपनी रेसिंग सी-टाइप के लिए पहला विश्वसनीय कैलीपर डिस्क ब्रेक विकसित किया। उन्होंने 1953 में उनके साथ 24 घंटे ले मैंस में प्रवेश किया और प्रथम स्थान प्राप्त किया। उस वर्ष बाद में, Austin-Healey 100S सभी डिस्क ब्रेक के साथ बिकने वाली पहली प्रोडक्शन कार बन जाएगी।
हालांकि डिस्क विकल्प वाहन मंदी (घर्षण और गर्मी) के समान मूल सिद्धांतों पर आधारित होते हैं, लेकिन उनके डिजाइन और संचालन की विधि अलग होती है। एक गोल धातु के मामले में मुख्य घटकों को संलग्न करने के बजाय, वे पहिया को पकड़ने के लिए एक पतले रोटर और कैलीपर का उपयोग करते हैं। उत्तरार्द्ध के अंदर रोटर के प्रत्येक तरफ स्थित ब्रेक पैड होते हैं और जब संबंधित पेडल दबाया जाता है तो संपीड़ित होता है। फिर से, ऊर्जा को परिवर्तित करने के लिए एक विशेष तरल माध्यम का उपयोग किया जाता है - ब्रेक द्रव।
लेकिन ड्रम डिजाइन के विपरीत, जो हार्ड ब्रेकिंग के दौरान ड्रम के अंदर गर्मी जमा होने देता है, डिस्क ब्रेक रोटर बाहरी हवा के लिए पूरी तरह से खुला है। यह इसके निरंतर शीतलन में योगदान देता है, जो ज़्यादा गरम या फीका होने की प्रवृत्ति को काफी कम कर देता है।
अप्रत्याशित रूप से, ड्रम किट की कमजोरियों और डिस्क की ताकत को शुरू में रेसिंग में प्रदर्शित किया गया था। डिस्क ब्रेकिंग सिस्टम के साथ काम करने वाले पायलट अंतिम सेकंड में तंग कोनों को लेने में सक्षम थे और तत्वों को गर्म करने के जोखिम के बिना महत्वपूर्ण ब्रेकिंग बल लागू करते थे। समय के साथ, इस तकनीक ने, मोटर वाहन उद्योग में कई अन्य उन्नत प्रगतियों की तरह, सार्वजनिक सड़कों पर आम लोगों द्वारा संचालित सामान्य कारों में प्रवेश किया है।
डिस्क के खिलाफ ड्रम आज रात
आज के ऑटोमोटिव पैन्थियन में, मध्य-श्रेणी के मॉडल के मानक उपकरणों में पूर्ण 4-व्हील डिस्क सिस्टम असामान्य नहीं हैं जो ट्रैक प्रदर्शन पर केंद्रित नहीं हैं। हालांकि, अधिकांश नई मशीनें फ्रंट डिस्क और रियर ड्रम ब्रेक के संयोजन का उपयोग करती हैं। क्या निर्माता हर जगह डिस्क ब्रेक नहीं लगाकर कुछ पैसे बचाने के प्रयास में उपयोगकर्ता की सुरक्षा को खतरे में डाल रहे हैं, लेकिन केवल एक जोड़ी फ्रंट व्हील पर?
जबकि इसका उत्तर हां है, यह निश्चित रूप से सच है कि आज के डिस्क-ड्रम सर्किट अधिकांश नई कारों के लिए ठीक हैं। व्यापक रूप से अपनाने के बाद से दोनों प्रणालियों की तकनीक में काफी सुधार हुआ है।वर्तमान रियर ड्रम ब्रेक 1970 के दशक से फ्रंट डिस्क सिस्टम की तुलना में बेहतर स्टॉपिंग पावर प्रदान करते हैं।
बदले में, वे भी विकसित हुए हैं, ब्रेकिंग दक्षता के मामले में वास्तव में उत्कृष्ट बन गए हैं। 60 से 90 प्रतिशत वाहन ब्रेकिंग पावर सामने के पहियों से आती है, यह स्पष्ट है कि अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया ड्रम ब्रेक अधिकांश ब्रेकिंग कार्यों को संभाल सकता है।
अच्छा या बुरा ड्रम ब्रेक
उन्हें अप्रचलित उपकरण माना जा सकता है, लेकिन फिर भी वे लगातार सुधार वाले ऑटोमोटिव क्षेत्र में अपना आधार बना सकते हैं। ड्रम ब्रेक के फायदे:
- वे निर्माण के लिए सस्ती हैं, क्योंकि उनकी संरचना बनाने वाले भागों का निर्माण करना काफी आसान है - इससे कार की कुल लागत कम हो जाती है;
- ऑपरेशन के विशेष सिद्धांत के कारण, उन्हें "चालू" करने के लिए कम प्रयास की आवश्यकता होती है;
- डिस्क ब्रेक कैलिपर्स की तुलना में व्हील सिलेंडर की मरम्मत करना आसान है;
- वे आपको अतिरिक्त जगह लिए बिना पार्किंग ब्रेक तंत्र लगाने की अनुमति देते हैं।
नुकसान:
- गर्मी को खराब रूप से नष्ट करना, जिससे धातु के हिस्सों का अधिक गरम होना और मामूली विस्तार होता है;
- अवांछित पदार्थ बंद संरचना के अंदर जमा हो सकते हैं, जिससे जंग लगने और/या पिस्टन के प्रदर्शन में कमी जैसी समस्याएं हो सकती हैं;
- बड़ी मात्रा में गर्मी और उच्च घर्षण के कारण, ऐसे ब्रेक जल्दी से खराब हो जाते हैं, और उनके अधिकांश घटकों में लंबी सेवा जीवन नहीं होता है;
- अधिक भागों में उनमें से कुछ के विफल होने की संभावना बढ़ जाती है।
डिस्क विकल्प के पेशेवरों और विपक्ष
ड्रम ब्रेक की तुलना में डिस्क ब्रेक नए और अधिक उत्तम होते हैं। लेकिन मुख्य बात यह है कि किसी भी व्यास के लिए उनके पास काफी है उच्च रोक शक्ति:
- छोटे होने पर भी, वे ठोस रोक शक्ति प्रदान करते हैं और ड्रम ब्रेक की तुलना में उच्च गति वाली कारों को बेहतर ढंग से रोक सकते हैं;
- चूंकि डिस्क खुली हैं, वे गर्मी को अच्छी तरह से समाप्त कर देते हैं, जो कि अधिक गरम होने की गारंटी नहीं देता है;
- फिर से, उनके खुलेपन के कारण, वे अवांछित पदार्थों को बरकरार नहीं रखते हैं, इसलिए, गीले होने पर वे तेजी से सूखते हैं और व्यावहारिक रूप से जंग या प्रदर्शन में गिरावट के लिए अतिसंवेदनशील नहीं होते हैं;
- हाई-स्पीड ब्रेकिंग के दौरान ABS के साथ डिस्क ब्रेक लॉक नहीं होते हैं। पहले, उन्हें वाहन के नियंत्रण के नुकसान के साथ, अवरुद्ध करने की समस्या थी। एबीएस के साथ उनकी सबसे बड़ी कमजोरी अब फायदे में बदल गई है।
नुकसान:
- स्थापित करने और निर्माण करने के लिए काफी महंगे हैं, जो बदले में वाहन की समग्र लागत को बढ़ाता है;
- मास्टर सिलेंडर में हवा का थोड़ा सा प्रवेश उन्हें पूरी तरह से निष्क्रिय कर सकता है और गंभीर दुर्घटनाओं का कारण बन सकता है, इसलिए, कार की सर्विसिंग करते समय, ब्रेक को ब्लीड करना आवश्यक है;
- ब्रेक द्रव को बार-बार बदलने की आवश्यकता होती है ताकि यह कम चिपचिपा न हो जाए;
- गैर-एबीएस डिस्क ब्रेक में टायर फिसलने और अवरुद्ध होने की अप्रिय उच्च संभावना है।
कौन सा विकल्प बेहतर है
इस तथ्य के बावजूद कि अधिकांश कारें फ्रंट में डिस्क सिस्टम और पीछे ड्रम दोनों का उपयोग करती हैं, डिस्क ब्रेक अभी भी हाई-स्पीड कारों के लिए सबसे अच्छा विकल्प हैं। हालांकि, ड्रम को भी कम मत समझो। उनकी कम लागत और रखरखाव में आसानी के साथ, वे आम दिनों के परिवहन मालिकों के लिए लंबे समय में एक बेहतर विकल्प हो सकते हैं।
तो कौन सा प्रकार सबसे अच्छा है? जैसा कि जीवन में अधिकांश स्थितियों में होता है, उत्तर सीधा नहीं होता है। दो प्रणालियों के बीच चयन करते समय, आपको पुरानी अफवाहों और फैशन के रुझान से नहीं, बल्कि कार के प्रकार और ड्राइविंग की स्थिति से निर्देशित होने की आवश्यकता है।
ड्रम डिजाइनों के कई गंभीर नुकसान हैं: वे जल्दी से गर्म हो जाते हैं, सूखने में अधिक समय लेते हैं, और आमतौर पर डिस्क डिजाइनों से भारी होते हैं। उसी समय, डिस्क ब्रेक का उपयोग पार्किंग ब्रेक के रूप में नहीं किया जा सकता है क्योंकि वे गर्म होने पर फैलते हैं और ठंड में सिकुड़ते हैं। अगर हम कड़ी मेहनत के बाद उन्हें पार्किंग ब्रेक के रूप में लागू करते हैं, तो वे अंततः शांत हो जाएंगे, सिकुड़ जाएंगे और संपर्क खो देंगे। समस्या जगजाहिर है।
बस दोनों अलग हैं। बेशक, डिस्क ड्राइव अधिक कुशल हैं, लेकिन उनकी अपनी सीमाएं हैं। ड्रम ड्रम कम व्यावहारिक हैं, लेकिन पार्किंग के लिए महत्वपूर्ण हैं - जब तक कि निश्चित रूप से, आप लाठी पर लकड़ी के ब्लॉक में वापस नहीं जाना चाहते हैं। कुछ खेल मॉडल सभी चार पहियों पर डिस्क ब्रेक का उपयोग करते हैं, लेकिन पार्किंग के लिए एक अतिरिक्त ड्रम तंत्र है।
निष्कर्ष
उच्च-प्रदर्शन वाली कारें और स्पोर्ट्स कारें चार-पहिया डिस्क ब्रेकिंग सिस्टम के उपयोग को पूरी तरह से सही ठहराती हैं, खासकर यदि वे अधिकृत रेसिंग के किसी रूप में भाग लेती हैं। दूसरी ओर, अधिक प्रॉसिक मशीनों के मालिक, ड्रम किट से अधिक लाभान्वित होते हैं जो खरीदने और मरम्मत करने के लिए सस्ती होती हैं, जिन्हें बनाए रखना आसान होता है और सावधानी से उपयोग किए जाने पर टिकाऊ होते हैं। आज उत्पादित वाहनों को पूर्ण डिस्क ब्रेक किट से लैस करने से खरीद कीमतों में उल्लेखनीय वृद्धि होगी, और यह किसी भी ब्रेकिंग सिस्टम की तुलना में खरीदारों को बहुत तेजी से रोक सकता है।
|| सूची |
- घर्षण और गर्मी
- ड्रम ब्रेक
- डिस्क ब्रेक
- डिस्क के खिलाफ ड्रम आज रात
- अच्छा या बुरा ड्रम ब्रेक
- डिस्क विकल्प के पेशेवरों और विपक्ष
- कौन सा विकल्प बेहतर है
