Podwozie cz. 3 – hamulce cd.

You are currently viewing Podwozie cz. 3 – hamulce cd.

1. Wstęp

Podczas renowacji, kompletowania i składania Junaka często hamulce traktowane są po macoszemu. Skupiamy się bardziej nad zgodnością rocznikową poszczególnych części czy nad tym by nowy lakier był lepszy niż z fabryki i ile warstw klaru nalać na nasze cukierkowe blachy.

A z hamulcami…?  jak się poskłada tak jak było, z nowymi linkami, szczękami to jakoś będzie hamować… I sam kilkukrotnie doświadczyłem nieskuteczności takich hamulców bębnowych w Junaku jak i  w różnych innych motocyklach. Nasuwa się tutaj taka refleksja, że zabytkowy motocykl w porównaniu do teraźniejszych pojazdów które poruszają się na drogach może być wolniejszy, słabszy, mieć gorsze światła, nie mieć kierunkowskazów itp. ale jeśli ma nieskutecznie działające hamulce jest zagrożeniem nie tylko dla kierowcy czy pasażera, ale również dla innych uczestników ruchu drogowego!

 Istotą skutecznego hamowania jest przede wszystkim jak największa powierzchnia współpracy okładzin szczęk hamulcowych z powierzchnią roboczą bębna hamulcowego dowodem na to jest zauważalne powiększanie szerokości szczęk i średnic bębnów hamulcowych wraz z rozwojem motoryzacji (Junak M10 ma o 10mm szersze szczęki hamulcowe niż Junak M07).  Ważną rzeczą jest również cała „ścieżka” przekazania siły pochodzącej od ręki czy nogi na szczęki hamulcowe, w tym przypadku każda najdrobniejsza rzecz może mieć wpływ na efekt finalny czy w skrajnej sytuacji może zawieźć i doprowadzić do tragedii.

2. Toczenie bębna hamulcowego

Aby poprawić skuteczność hamowania ważnym zabiegiem jest wyrównanie oraz wyosiowanie powierzchni ciernej bębna hamulcowego. Prozaicznie prosta sprawa w mojej ocenie jest o tyle trudna, że nie samo toczenie stanowi tutaj problem, tylko to jak zamontować piastę na maszynie do obróbki.

Podczas jej montowania w szczękach tokarki niezależnie jakiej bazy by nie przyjąć (powierzchnia pracy szczęk hamulcowych, część walcowa gniazda łożyska, toczenie na trzpieniu umieszczonym w gniazdach łożysk ?) to taka późniejsza obróbka, nie będzie 100% odzwierciedleniem rzeczywistej osi według której gotowe koło kręci się w motocyklu. Najbardziej trafionym sposobem na taką obróbkę, jest toczenie piasty, która obraca się już na własnych łożyskach. Nie jest to trudne do realizacji i wbrew pozorom znacznie szybsze do wykonania niż szukanie jakiejś bazy obróbkowej i centrowanie w uchwycie tokarskim, a przede wszystkim odzwierciedla późniejsze warunki w jakich pracuje bęben hamulcowy.

Aby tego dokonać musimy niezależnie od wrzeciona tokarki (które trzeba możliwie unieruchomić) wprawić w ruch obrotowy piastę. W uchwyt tokarski wkręcamy oś koła motocykla pozostawiając część większej średnicy poza szczękami, aby założona piasta nie ocierała o uchwyt tokarski. Po sprawdzeniu stanu łożysk koła bądź ich wymianie na nowe, piastę oklejamy z zewnątrz (między nadlewami gdzie mocowane są szprychy taśmą malarską) i zakładamy ją na zamocowaną oś.

Aby przenieść moment obrotowy można wykorzystać używany pasek wielorowkowy i wiertarkę ręczną która będzie napędzała bęben podczas toczenia. Oklejenie taśmą nie jest obligatoryjne, ale jeśli piasta jest polerowana zdecydowanie zapobiegnie to przed pobrudzeniem. Po założeniu piasty na nieruchomą oś warto na jej pozostałą część nałożyć odpowiedniej długości tulejkę i pozostawić odpowiednią ilość miejsca na sprężynę która po podparciu osi konikiem tokarki będzie dociskała piastę do oporu. Stabilizuje to bęben hamulcowy na osi podczas obróbki i nie lata po niej na prawo i lewo.

Podczas toczenia najlepiej wykorzystać przesuw sań wzdłużnych. W imaku oczywiście montujemy odpowiedniej długości wytaczak który wystawiamy na jakieś 10mm więcej niż głębokość toczenia i nie zapominamy o tym, że powierzchnie po której pracują szczęki hamulcowe mamy TYLKO zabielić. Nie warto się łudzić, że uda się usunąć wszystkie wżery korozyjne czy głębsze rysy. Głównym celem jest przywrócenie współosiowości i poprawa powierzchni współpracy ze szczękami hamulcowymi.

Mocowanie bębna w tokarce
Mocowanie bębna w tokarce
Urządzenie do przetaczania bębnów
Urządzenie do przetaczania bębnów

Należy pamiętać o tym, że nasz prowizoryczno-tymczasowy napęd bębna hamulcowego nie jest zapewne takiej mocy jak napęd tokarki i nie ma co szaleć z warstwą skrawaną. Uwzględniając fakt, że powyższy zabieg przeprowadza się na samej piaście motocykla, można zadać sobie pytania

– czy naciąg szprych nie wpływa na geometrię piasty motocykla ?

– czy mając całe gotowe koło trzeba je specjalnie demontować/rozplatać aby poprawić powierzchnię współpracy ze szczękami hamulcowymi ?

Ideałem jest tutaj taka tokarka na którą da się zamontować całe gotowe koło, ale prawda jest taka, że mało który zakład obróbczy posiada taką maszynę i jeszcze będzie chciał się podjąć partyzanckiego toczenia. Na poniższych zdjęciu widać urządzenie (tokarka to zbyt duże słowa) do przetaczania bębnów hamulcowych na całych kołach motocykla razem z dętką oponą itp. To na pierwszy rzut oka prymitywne i wyglądające jak wyciągnięte z kupy złomu urządzenie (poniekąd częściowo z niego powstało) zaskakująco dobrze sprawdza się przy zabiegu o którym w tym akapicie mowa. Sercem tej „tokarki” jest mały suport narzędziowy dający pewne i współosiowe prowadzenie noża tokarskiego.

Mimo tego, że teoretycznie prosty proces zabielenia powierzchni współpracy bębna hamulcowego  ze szczękami kończę planami budowy „tokarki” do tego stworzonej to nie można tematu lekceważyć i jeśli miało by to być zrobione byle jak lepiej nie robić nic.

Nie osiowe przetoczenie będzie skutkowało „skakaniem/pulsowaniem” klamki czy pedału hamulca i spadkiem jego skuteczności.

3. Regeneracja szczęk hamulcowych

Przed przystąpieniem do regeneracji szczęk hamulcowych należy je najpierw dokładnie wyczyścić (umyć) aby móc organoleptycznie ocenić ich stan. Ze szczęką przez okres eksploatacji wiele złego się wydarzyć nie powinno, aczkolwiek niewykluczone mogą być pęknięcia, czy np. wytarcie lub obluzowanie stalowych zakończeń współpracujących z rozpierakiem.

O ile w przypadku Junaka M07 na półbębnach szczęki występują w jednym wariancie o tyle w przypadku modelu przejściowego i M10 występują 2 typy szczęk hamulcowych. Różnią się szerokością rowka na trzpieniu tarczy kotwicznej.

W starszych wersjach wytoczenie na wspomnianym trzpieniu jest szersze a później przy szczękach z klejona okładzina szerokość została zmniejszona stąd zamiennie mogą nie pasować. Warto mieć to na uwadze ponieważ sam pewnego razu wysłałem dokupione szczęki do regeneracji i wielkim zdziwieniem okazało się, że są inne niż obecnie zamontowane. Zmiana ta nastąpiła od numeru ramy 64010.

Regeneracja szczęk hamulcowych polega na wymianie zużytej okładziny ciernej na nową.

Są dwa sposoby na zregenerowanie.

Pierwszy z nich to nitowanie nowej okładziny.
Aby tego dokonać należy najpierw usunąć starą okładzinę, bardzo ważną rzeczą jest to, że okładziny hamulcowe produkowane w epoce junaka mogą i raczej na pewno zawierają AZBEST, o ile w normalnych warunkach eksploatacji nie jest dramatycznie szkodliwy o tyle przy szlifowaniu należy zadbać o nasze drogi oddechowe.
Po usunięciu okładziny nitujemy nitami aluminiowymi nowe okładziny ze zwróceniem uwagi aby nowa okładzina właściwie się układała na aluminiowej szczęce oraz aby otwory były właściwie wykonywane (pogłębienia pod łeb nita aluminiowego).

Drugi to naklejanie nowej okładziny przez wyspecjalizowany zakład.
Sam wielokrotnie korzystałem z takiej usługi i efekt był zadowalający a koszty w porównaniu do obecnych cen części do Junaka bardzo niewielkie. Niepodważalnym plusem jest to, że można zażyczyć sobie określoną grubość okładziny i warto wziąć trochę grubszą okładzinę (7-8mm) aby w procesie obtaczania szczęk było z czego zebrać. W mojej ocenie nowo produkowane okładziny są bardziej miękkie niż te które spotkałem z epoki i nie pozostaje to obojętne dla bębna hamulcowego gdzie przy bardzo intensywnej eksploatacji lepiej wymienić szczęki niż wytarty bęben hamulcowy będący zintegrowany z całą piastą koła motocykla (po za tylnym kołem z M07).

Po zregenerowaniu szczęk należy przejść do sedna sprawy i doprowadzić je do takiego stanu aby ich powierzchnia robocza zechciała w jak największym stopniu współpracować z uprzednio przygotowanym bębnem hamulcowym.

Bierzemy tarczę kotwiczną i uzbrajamy ja w rozpierak, szczęki i sprężyny. Rozpierak oraz trzpień na którym osadzone są szczęki można posmarować delikatnie smarem odpornym na działanie wyższych temperatur (zwykły smar stały może po większym rozgrzaniu hamulców spłynąć i skutecznie nasmarować powierzchnię cierną hamulców). 

Co do samej tarczy warto poświęcić jej odrobinę uwagi ponieważ w Junaku M10 unieruchomienie tarczy kotwicznej w goleniach przedniego zawieszenia czy w wahaczu tylnym w mojej ocenie jest ładne i estetyczne ale z punktu widzenia mechaniki nie należy do najszczęśliwszych. Często w miejscu zakotwienia na półokrągłej części powstają pęknięcia aluminiowego odlewu będące następstwem przenoszenia reakcji siły hamowania i tarcza kotwiczna z takimi pęknięciami powinna być wymieniona na inną – bez defektu.

Szczęki po regeneracji
Szczęki po regeneracji
Szczękotrzymacz tył (pęknięty w miejscu zakotwienia w wahaczu i naprawiana obsada linki)
Szczękotrzymacz tył (pęknięty w miejscu zakotwienia w wahaczu i naprawiana obsada linki)

 Spawanie tego odpowiedzialnego elementu nie będzie proste jak i obróbka po spawaniu w celu przywrócenia właściwej geometrii do łatwych nie należy, a pamiętać trzeba, że spawanie nie przywróci już wytrzymałości rodzimego materiału w tym odlewie.

Po zmontowaniu zespołu w całość musimy to właściwie zamontować na tokarce. Sposobem na zamontowanie jest wytoczenie trzpienia o średnicy odpowiadającej średnicy otworu w tarczy kotwicznej. Lepiej się nie sugerować średnica ośki i zmierzyć średnicę w tarczy. Trzpień toczymy odrobinę dłuższy niż długość otworu w tarczy kotwicznej, w taki sposób aby średnica bliżej uchwytu była ok. 0,1mm większa niż otwór. Pozwoli to na zaklinowanie się tarczy kotwicznej na trzpieniu (toczymy coś w rodzaju stożka o małej zbieżności)

Z mojego skromnego doświadczenia stosowanie dodatkowego zabieraka nie jest konieczne aczkolwiek niewykluczone.

Po właściwym osadzeniu tarczy kotwicznej rozpieramy delikatnie szczęki (trudno w tym miejscu precyzyjnie określić tę wartość, ale szacunkowo i mniej więcej na 1/3 ruchu jaki wykonała by dźwigienka przy całkowitym wciśnięciu klamki hamulca) i unieruchamiamy dźwigienkę rozpieraka (np. wiążemy ją drutem do nadlewu gdzie osadzony jest pancerz linki).

Obroty podczas toczenia nie duże, średnica toczenia szczęk jest ściśle związana ze średnicą bębna hamulcowego z którym będą współpracować i wynosi ok 0,5mm mniej niż średnica bębna hamulcowego. Dobrym zwyczajem będzie delikatne przełamanie krawędzi (faza ok 1×450) aby było łatwiej wprowadzić uzbrojony szczękotrzymacz do bębna.

Po przetoczeniu zwalniamy dźwigienkę rozpieraka i sprawdzamy jak i czy w ogóle całość pasuje do dedykowanego bębna hamulcowego. Gdyby z jakiegoś powodu zaszła potrzeba zdemontowania szczęk z szczękotrzymacza bardzo istotną kwestią jest to aby zaznaczyć miejsce i stronę dla każdej ze szczęk, ponieważ całość będzie właściwie funkcjonować tylko w takim układzie w jakim była obrabiana na maszynie.

Toczenie szczęk
Toczenie szczęk

4. Przegląd pozostałych elementów układu hamulcowego

Nawet idealnie dopasowane szczęki w bębnie mogą nie działać prawidłowo, jeśli siła potrzebna do dociśnięcia okładzin ciernych nie zostanie właściwie dostarczona do miejsca docelowego.

Wszystkie elementy w układzie hamulcowym pracują na wspólny sukces.

Zacząć należy od klamki/pedału hamulca. O ile w przypadku klamki nic poza nadmiernym luzem na śrubie będącej osią jej obrotu wydarzyć się nie może, o tyle w pedale hamulca może wypracować się połączenie wielowypustowe z wałkiem przechodzącym przez oś wahacza.
Awarią którą przeżyłem sam na własnej skórze to „ukręcenie się”  wałka pedału hamulca w miejscu spawania z wytłoczką z blachy, która pociąga za linkę hamulca tylnego.

Spawane cięgno hamulca tylnego
Spawane cięgno hamulca tylnego

Początkowo przez krótką chwilę podczas hamowania był efekt gumowego pedału hamulca po czym połączenie spawane zostało trwale zerwane. Poza wyrafinowanymi technikami badań nieniszczących (NDT) niewiele można tam sprawdzić, ale po oczyszczeniu można chociażby przyjrzeć się temu węzłowi, gdzie widać, że blaszana wytłoczka jest spawana do wałka tylko od strony zewnętrznej. W moim przypadku poprzednik oddał ten element do chromowania, co zdecydowanie skróciło jego żywot, bo po co nakładać tyle miedzi skoro można nieco wyszlifować istniejący element?!

Idąc dalej, siła hamowania wędruje do koła za pośrednictwem linek hamulcowych, ten niezwykle ważny element często oferowany był z różną jakością wykonania, co nie pozostaje bez znaczenia na czas eksploatacji czy skuteczność hamowania

Nie należy więc w tym miejscu szukać oszczędności przy renowacji czy eksploatacji motocykla. Najlepszą opcja jest linka z pancerzem który posiada teflonowy wkład wykonana zgodnie ze sztuką i przede wszystkim wymiarami właściwymi dla Junaka.

Urwana dźwignia hamulca tylnego
Urwana dźwignia hamulca tylnego

Dźwigienki rozpieraka hamulca występują w Junaku w 3 wariantach.

– pierwszy typ z M07 jako element wykrojony z blachy stalowej (z którym raczej się nic nie dzieje)

– drugi typ to dźwigienka stalowa spawana.

– trzeci typ to odlew ze stopu lekkiego.

Dźwigienki stalowe spawane są dobre do momentu do póki jakiś nadgorliwy galwanizer zbytnio ich nie wyszlifuje aby nadać im wizerunek dzieła sztuki.

Awaria stalowej dźwigienki rozpieraka

Dźwigienki aluminiowe mogą posiadać pęknięcia, nadmierne wypracowania w miejscu współpracy zakończeniem linki hamulca lub zerwany wielowypust.

Sam rozpierak szczęk hamulcowych może być nadmiernie wypracowany w miejscu współpracy ze szczękami hamulcowymi. Naprawa może polegać na napawaniu i szlifowaniu.
Innym zużyciem jest nadmierny luz w szczękotrzymaczu, który jest to zregenerowania przez wytoczenie otworu i zastosowanie tulejki z brązu. Tulejkę osadzamy z wciskiem rzędu 0,03mm po uprzednim podgrzaniu tarczy do temperatury ok. 100 0C.
Po wciśnięciu, tulejkę rozwiercamy rozwiertakiem pod wymiar rozpieraka.

Istotną kwestią jest również to, że w przypadku Junaka mamy do czynienia z rozpierakami asymetrycznymi, i nie pozostaje bez znaczenia sposób ich montażu o czym pisał kolega Zenek w swoim artykule “Podwozie cz. 2 – hamulce”.

Finalnym etapem jest montaż całości i regulacja, która to w głównej mierze polega na właściwym ustawieniu dźwigienki rozpieracza względem jego samego.
Chodzi o to aby podczas hamowania kąt pomiędzy linką a dźwigienką był bliski 900. Zaowocuje to tym, że siła pochodząca od kierowcy zadziała na najdłuższe ramieniu co przełoży się na jak największą sprawność całego układu.

Regulacja ta, przy właściwej długości linkach nie powinna stanowić problemu, a ułatwieniem dla całości jest stosunkowo drobny wielowypust na rozpieraku hamulca.

Dodaj komentarz