0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Виды, устройство и принцип работы дисковых тормозов

Виды, устройство и принцип работы дисковых тормозов

Дисковые гидравлические тормоза являются одной из разновидностей тормозных механизмов фрикционного типа. Их вращающаяся часть представлена тормозным диском, а неподвижная – суппортом с тормозными колодками. Несмотря на достаточно распространенное применение тормозов барабанного типа, дисковые тормоза все же приобрели наибольшую популярность. Разберемся в устройстве дискового тормоза, а также узнаем отличия между двумя тормозными механизмами.

Минимальная толщина

Если честно то у всех производителей это различный показатель, то есть нет унифицированного значения когда нужно производить замену. Например — для наших ВАЗ это одно, а вот для моего Chevrolet AVEO это совершенно другое. Все эти параметры зависят от строения суппортов, колодок и самого диска.

Например, на некоторых моделях Nissan, а также Renault Logan стандартная толщина – 22 мм

Минимальная, рекомендуемая производителем – 20 мм.

Для ВАЗ

Минимальная для вентилируемых вариантов – 17,8 мм

Для невентилируемых — 10,8 мм.

Нужно отметить, что обычно производитель указывает износ по 1 мм по бокам. Дальше уже нужно заменять! Однако из практики знаю – многие затягивают до непозволительно тонких размеров, иногда износ по 3 и более миллиметров по бокам – это неправильно.

Как работает тормозной диск и чем он лучше барабана: разбираемся вместе с Ferodo

Злые языки людей недалеких или просто медлительных быстро окрестили «тормозами». И, надо сказать, очень зря. Не только с точки зрения этики, но с точки зрения техники: тормоз – штука сложная, умная и очень быстрая. Конечно, в начале своего развития тормоза действительно были примитивными, малоэффективными и не очень надежными, но за сотню лет своей истории они сильно изменились.

Немного истории ​

Необходимость в тормозах появилась практически сразу после изобретения колеса, однако предки пару тысяч лет назад не стали торопить события и долго ездили на колесницах без тормозов в нашем привычном понимании. Однако к появлению карет тормоза уже поспели: это были механизмы, воздействующие непосредственно на колесо. Колодка, прижимаемая рычагом к внешней поверхности колеса, не могла эффективно остановить конный экипаж, но помочь лошадям была вполне способна. Но тут изобрели резиновые шины, и механизм с прижимом колодки к колесу ушел на пенсию. По крайней мере, в дорожном транспорте: сегодня механизмы с внешним прижимом успешно работают на железной дороге, хотя и там альтернатив им хватает. На обычных же дорогах кареты обзавелись ленточными тормозами: барабан на оси останавливался тормозной лентой, натягиваемой рычагом. Однако эффективность такой схемы тоже быстро была признана недостаточной, так что инженеры продолжили работать над изобретением новых механизмов.

Результатом этой работы стали два фундаментальных механизма, которые работают в автомобилях по сей день: барабанный и дисковый тормоз. Появились они практически одновременно, в самом начале 20 века, однако на первых порах барабанные механизмы захватили лидерство. Дело было не только в авторитете Вильгельма Майбаха, который установил на изобретенный им автомобиль барабанные тормоза, и Луи Рено, который запатентовал конструкцию с полукруглыми колодками. Барабанные тормоза были проще, а разработка фрикционных материалов способствовала их популяризации. Ключевым этапом в развитии фрикционных материалов стало создание тормозных накладок на основе асбеста и фенолформальдегидных смол, и сделала это в 1902 году компания Ferodo. В общем, начало века стало по-настоящему отправной точкой в развитии тормозных систем.

Однако дисковым механизмам потребовалось время, чтобы догнать барабаны и стать популярными. На ранних этапах у них было больше проблем, чем преимуществ: не было подходящего материала для изготовления дисков, в отсутствие усилителей система с механическим приводом требовала большего усилия по сравнению с барабанной, и даже гидравлический привод не решил вопрос из-за отсутствия нормальной тормозной жидкости. В общем, вопросов было больше, чем ответов, поэтому поначалу применение дисковых тормозов было эпизодическим. Одним из пионеров их применения был Уильям Ланчестер, но и он на тот момент не смог сделать дисковые механизмы конкурентным преимуществом своих машин. К примеру, на автомобилях Lanchester в начале 20 века диски из-за ограниченного выбора материалов были бронзовыми, что не способствовало их износостойкости. Однако полученный им патент все же стимулировал не только его самого к продолжению работы над совершенствованием дисковых тормозов.

Читайте так же:
Сколько литров антифриза в Ниссан Альмера G15?

Реальное развитие дисковая схема получила спустя еще 25-30 лет. К тому моменту был отработан гидравлический привод, а для снижения усилия на педали до приемлемого был внедрен вакуумный усилитель. Правда, в 30-е годы вакуумный усилитель в основном внедрялся на американские машины с барабанными тормозами, поскольку те все еще были дешевле и проще в производстве. Однако грядущий переход от барабанов к дискам уже был осязаем и неизбежен. Правда, в потребительском сегменте его сильно задержала Вторая мировая война. В военное время дисковым тормозам, разумеется, тоже уделяли внимание, однако они применялись и совершенствовались на танках и самолетах, а не на легковых машинах. Ну а после войны, на рубеже 40-х и 50-х, такие механизмы начали впервые появляться и на серийных автомобилях.

Разумеется, развитие дисковых тормозов сопровождалось совершенствованием конструкции и материалов. Помимо вакуумных усилителей и более эффективной тормозной жидкости, которая не закипала при торможении, важным этапом был переход к чугуну в качестве материала изготовления тормозных дисков. Причем серый чугун стал настолько эффективным решением, что применяется и поныне в подавляющем большинстве автомобилей. Чугун, правда, не решил полностью старые проблемы. Если охлаждение удалось улучшить за счет отливки вентилируемых тормозных дисков, то коррозия, пусть и внешняя, осталась верным спутником дисковых тормозов. О коррозии мы, впрочем, еще поговорим – а пока перейдем от древней истории к современной и вспомним, как эффективность дисковых тормозов выросла в последние десятилетия.

От чего зависит эффективность дисковых тормозов?

После получения практически идеального рецепта из нормальных чугунных дисков, качественных колодок и стойкой к перегревам тормозной жидкости на основе полиэтиленгликоля и его эфиров, развитие дисковых тормозных систем пошло в основном по экстенсивному пути. Переход к вентилируемым дискам состоялся быстро, ведь охлаждение было одной из ключевых задач повышения эффективности тормозов. А вот дальше начался поиск идеального баланса между диаметром тормозного диска, его конструкцией, материалом его изготовления и устройством тормозного механизма. Ведь с учетом того, что чугунный диск весьма прочен, отлично держит нагрузки и хорошо рассеивает тепло, на него можно и нужно хорошо давить. И здесь на сцену вышли многопоршневые конструкции. Тут все тоже несложно: если базовый тормозной механизм с плавающей скобой предусматривает наличие всего одного поршня, который давит на диск и прижимает к нему колодки с обеих сторон, то увеличение числа поршней и, соответственно, площади колодок позволяет повысить эффективность торможения без значительного увеличения диаметра самого диска. А это условие куда важнее, чем может показаться: ведь чугунный диск немало весит, так что повышение эффективности тормозов исключительно за счет увеличения площади диска – путь практически тупиковый из-за неоправданного роста неподрессоренных масс.

Читайте так же:
Как получить доступ к целевой папке?

В борьбе за неподрессоренные массы родились не только многопоршневые механизмы, но и составные диски. Ведь тормозной диск фактически состоит из двух частей: ротора, на который давят колодки, и центральной части, которая крепится к ступице. При этом работа по созданию тормозного усилия ложится главным образом на ротор, да и охлаждать нужно именно его. А вот на материале центральной части можно и нужно сэкономить килограмм-другой. В этом, собственно, и состоит суть составных дисков, в которых центральная часть выполнена из более легкого материала вроде алюминиевого сплава, а ротор, прикрепленный к ней винтами или заклепками, – из традиционного чугуна.

Следующим шагом здесь стала замена чугуна на более легкие материалы, такие как углеродное волокно и керамика. Казалось бы, вот он – новый прорыв, ведь карбон-керамические тормоза можно делать сколь угодно большими из-за их небольшой массы, а их износостойкость и термостойкость лишь укрепляют веру в прогресс. Однако на практике оказалось, что диски из углеродного композита хороши лишь при экстремальных нагрузках, когда рабочие температуры переваливают за тысячу градусов. В гражданских же условиях «холодные» тормоза работают гораздо менее эффективно, и в основном именно эта зависимость эффективности от температуры ограничивает их применение на массовых машинах.

Таким образом, главным материалом тормозных дисков потребительского уровня остается высокопрочный чугун с шаровидным графитом, а основной фокус делается на качестве изготовления и эффективности охлаждения. Важными в этих условиях становятся технологии производства: качество сырья и литья, чистовая обработка поверхностей, а также отработанная процедура стендового и практического тестирования для контроля качества. Все это доступно крупным производителям тормозных компонентов с большим опытом и историей производства – таким, как Ferodo. Именно Ferodo, как мы помним, более века назад дала толчок к развитию тормозных систем своими разработками в области фрикционных материалов. А сегодня продукция Ferodo является частью обширного ассортимента, предлагаемого подразделением DRiV корпорации Tenneco. Компания выпускает полный ассортимент тормозных компонентов, включая диски, колодки, суппорты, гидроцилиндры и шланги тормозной системы, тормозные жидкости и многое другое.

А теперь на секундочку вернемся к коррозии, о которой мы говорили выше. Для чугунных дисков окисление – проблема все же не эксплуатационная, а эстетическая: чтобы чугунный диск съела ржавчина, потребуется не один десяток лет, а вот поверхностная коррозия появляется на нем уже спустя несколько месяцев, особенно в условиях агрессивной среды вроде дорожной химии. И у Ferodo есть решение этого эстетического вопроса: диски с технологией Coat+, имеющие цинк-алюминиевое гальваническое покрытие для защиты диска от коррозии. Эта технология надежно защищает от коррозии не только ступичную часть диска, но и внутренние каналы охлаждения, обеспечивая требуемую эффективность отвода тепла при торможении. То есть жизнь владельцев красивых машин, которые уделяют внимание мелочам и не любят видимые внешние дефекты, становится немного проще: диски с технологией Coat+ сохраняют свой изначальный внешний вид долгие годы – при условии правильной эксплуатации и, конечно же, ухода.

Заключение

Завершая разговор о тормозах, обычно говорят об их важности, о том, что экономить на них, как и на шинах, нельзя, а также о том, что тормоза – это главное условие безопасности. Хорошие колодки – не просто те, что не скрипят. Хорошие диски – не просто те, что вышли с завода ровными и круглыми, а те, что выполнены из качественного материала, имеют эффективное охлаждение и, соответственно, не деформируются при активной эксплуатации. Конечно, даже покоробленные диски в ряде случаев можно проточить, но чудес обычно не бывает: если они испортились раз, то испортятся и второй. Мы с этими прописными истинами, разумеется, согласны, а потому рассказываем не только о теории, но и о выборе качественной продукции – такой, как Ferodo. Уж если этому бренду более 120 лет и специалисты Ferodo разрабатывали и производили детали тормозной системы и для повозок в далеком 1897 году, и делают это сейчас для современных автомобилей, то в тормозах они разбираются однозначно.

Читайте так же:
Как правильно тормозить перед пешеходным переходом?

«Реанимация» тормозных колодок

При обслуживании тормозной системы необходимо оценивать текущее состояние колодок. В случае возникновения проблем с этими компонентами, можно выполнить их «реанимацию». Но это временное решение, которое позволяет еще в течение некоторого периода пользоваться тормозной системой. Рано или поздно изношенные детали все равно придется поменять.

Для проведения «реанимации» колодок вам потребуется:

  • Спиртовка.
  • Непосредственно горючее для нее. Лучше использовать спирт, но при его отсутствии можно приобрести водку в магазине.
  • Наждачная бумага.
  • Плоскогубцы.

Последовательность выполнения операций:

  • В спиртовку заливаем горючее и поджигаем. Держите рядом колпачок, чтобы быстро потушить ее при необходимости.
  • Колодки нужно предварительно снять. Зажмите их в плоскогубцах, подержите над огнем абразивной стороной.
  • Потушите спиртовку. Колодки нужно остудить, дождаться, пока их температура упадет до комнатной.
  • Возьмите детали в руки и с помощью наждачной бумаги обработайте абразивную сторону для достижения ровности поверхности.
  • Теперь компоненты можно поставить обратно в тормозную систему и продолжить пользоваться ими.

За счет подобной «реанимации» удается восстановить колодки и не проводить их замену. Но лучше не увлекаться такими процедурами. Если колодки сильно изношены, то рекомендуется поменять их, так как вы рискуете собственной безопасностью при их дальнейшем применении.

Тормозной ротор на переднее колесо

Как понять, когда менять тормозные диски

Не знаете как понять, что надо менять тормозные диски. Когда был обнаружен хоть один из вышеперечисленных признаков, стоит выполнить визуальную диагностику.

После демонтажа колеса нужно определить износ деталей. Если толщина колодки стала меньше 50%, цилиндры начинают максимально выдвигаться из суппортов. Это приводит к перекосу, заеданию и течи суппорта с вытеканием части тормозной жидкости и деформации диска. Как понять, что нужно менять тормозные диски? Здесь помогают рекомендации специалистов. Для этого необходимо:

Тщательно осмотреть рабочие поверхности дисков, на них не должно быть бугорков, мелких трещин и остальных дефектов.

Внимательно рассмотреть цвет детали, если ее поверхность посинела, это указывает на окисление изделия из-за его постоянного перегрева.

Определить наличие трещинок, ямочек и бугорков, при дальнейшей эксплуатации возможно заклинивание тормозной системы и дорогостоящий ремонт.

Прокрутить диск и проконтролировать индикатором биение рабочей поверхности, оно не должно быть свыше 0,05 мм.

Приобретая автомобиль, обязательно необходимо проверять систему тормозов. Это позволит определить ее состояние, чтобы понять, когда пора менять тормозные диски и избежать неприятности при эксплуатации автотранспорта. На одной оси необходима замена сразу двух деталей, чтобы не допустить разбалансировку машины при торможении.

Исправность тормозов в автомобиле – ваша безопасность при движении по дороге. Поэтому каждому водителю требуется знать, как понять, что пора менять тормозные диски, чтобы своевременно выполнить техническое обслуживание своего авто.

Читайте так же:
Где производят моторное масло Тойота?

Когда менять колодки?

Мы знаем, как определить допустимый износ тормозных дисков. Но стоит уделить внимание и колодкам, так как данные элементы работают в паре и вместе влияют на эффективность торможения.

Один из признаков износа колодок – это писк в процессе снижения скорости. Звук издает специальный датчик износа. Это специальная пластина. Когда фрикционный слой колодки стертый, пластина касается диска и заставляет датчик срабатывать.

как определить износ тормозных дисков

Можно определить, что колодки изношены по работе тормозной системы. Чересчур слабые или слишком резкие тормоза могут свидетельствовать об износе. В первом случае торможение не интенсивное, хотя педаль нажата достаточно глубоко. Во втором колеса блокируются из-за отсутствия фрикционной накладки.

Как определить износ тормозных дисков и колодок? Это можно выяснить по вибрациям при торможении, а также при помощи визуального контроля и измерительного инструмента. Других вариантов не существует.

Тормозные диски — протачивать или менять?

«Тормозные диски под замену» — обычный вердикт автосервисов при биении руля или бороздах на рабочей поверхности дисков. Однако цена за комплект новых тормозных дисков кусается. Можно ли продлить им жизнь с помощью проточки? Разбираемся, есть ли смысл точить тормозные диски и как делать это правильно.

Тормозные диски — это основа тормозной системы. Именно они замедляют машину, взаимодействуя с тормозными колодками. Только с идеально ровными дисками тормозной путь минимален, а на рулевом колесе и педали тормоза отсутствуют вибрации. Разница тормозного пути автомобилей с ровными и кривыми дисками при скорости 120 км/ч может достигать 10–20 метров, что весьма существенно. В медленном городском потоке негативный эффект от повреждённых дисков, конечно, будет меньше — но иногда тех самых сантиметров и не хватает, чтобы остановиться вовремя.

Другой важный фактор: большинство современных автомобилей оборудованы ABS и системой стабилизации, которые используют тормозные диски и колодки, притормаживая колёса по отдельности. Алгоритмы работы этих систем рассчитаны на исправное состояние дисков. Если у дисков присутствует биение, работа электронных систем серьёзно нарушается, что может создать опасную ситуацию при резком торможении.

Тормозные диски — протачивать или менять?

Почему нарушается геометрия тормозных дисков

Устройство тормозных дисков автомобиля сложнее, чем кажется на первый взгляд — это не просто круглые чугунные болванки, а технологичные и довольно хрупкие детали.

Движущийся автомобиль обладает кинетической энергией. При торможении она переходит в тепловую, а образовавшееся тепло рассеивают тормозные диски — для лучшего отвода тепла передние диски делают вентилируемыми. При серии резких замедлений температура тормозных дисков доходит до 500 °C — они в прямом смысле раскаляются докрасна, причём делают это неравномерно. Пик температуры находится в области контакта диска с тормозными колодками; на других участках температура ниже, в том числе за счёт охлаждения воздухом. Из-за температурных перепадов диск постепенно деформируется и изнашивается неравномерно, что и приводит к биению.

Более быстрый способ коробления диска — «шоковое» охлаждение. Если после агрессивной езды с резкими разгонами и торможениями попасть колесом в глубокую лужу, от тормозного диска повалят клубы пара — все автомобилисты видели такую картину. Из-за быстрого охлаждения диск искривляется, возникает биение его рабочей поверхности относительно оси вращения. Результат — вибрации на руле при торможении.

Рабочая поверхность диска страдает не только из-за перепадов температур. Кольцевые неровности, борозды и задиры на дисках возникают из-за тормозных колодок низкого качества, их критического износа (до металла) или попадания песка и грязи между диском и тормозными колодками. Свою лепту вносит и обычная коррозия — тормозные диски делаются из чугуна, поэтому быстро ржавеют.

Читайте так же:
Что означает процессорная магнитола?

Тормозные диски — протачивать или менять?

Зачем протачивать тормозные диски

Любое повреждение рабочей поверхности тормозных дисков влечёт ухудшение их работы. Даже если вы не чувствуете биение на руле, кольцевая выработка на диске или бурт на внешней кромке снижают площадь прилегания тормозных колодок — особенно новых, которые ещё не приработались под его дефекты. Поэтому при плановой замене колодок всегда выполняют проверку дисков.

Проблемный тормозной диск нужно заменить или проточить. Качественные диски стоят дорого (тем более, что менять их нужно парой), а проточка является более дешёвой альтернативой замене. Она представляет собой ремонт диска: с рабочей поверхности стачивают повреждённый слой металла, и диск снова становится как новым, что позволяет отсрочить его замену. Квалифицированно выполненная проточка убирает биение диска и обеспечивает максимальную площадь прилегания новых колодок к рабочей поверхности, что восстанавливает заводскую эффективность торможения.

Правильная проточка тормозных дисков

Перед проточкой обязательно замеряется остаточная толщина тормозных дисков — минимальная толщина указана в инструкции к автомобилю или непосредственно на дисках. Слишком тонкие тормозные диски не смогут полноценно отводить тепло и станут хрупкими при нагреве в процессе работы, поэтому должны быть заменены.

Нужно учесть, что проточка «съедает» 0,25–0,5 мм толщины диска (в зависимости от глубины повреждений), поэтому механик должен определить, останутся ли диски в заводских допусках после процедуры. Если толщина дисков уже приближается к минимальной, протачивать их нет смысла — проездить на них долго после проточки вы не сможете.

Для выполнения проточки тормозной диск обязательно демонтируется с автомобиля. Установок, которые протачивают диск непосредственно на ступице без снятия с машины, лучше избегать — они не обеспечивают параллельности рабочей и привалочной поверхностей диска. Лучше протачивать тормозные диски со снятием, на стационарном станке. Например, в автосервисах Гиперавто используют полуавтоматические корейские токарные установки Auto Pro-Up DBL-STAR, предназначенные специально для проточки тормозных дисков и барабанов. Параллельность поверхностей в них обеспечивает конструкция станка: диск точно крепится на валу с помощью комплектных оправок.

Рабочие поверхности диска протачиваются в несколько проходов — механик контролирует процесс, регулируя толщину снимаемого резцом металла в зависимости от глубины борозд и биения диска.

В пару к проточенным дискам всегда устанавливают новые тормозные колодки.

Тормозные диски — протачивать или менять?

Когда не стоит протачивать тормозные диски

Тормозные диски — протачивать или менять?

К сожалению, тормозные диски невозможно протачивать бесконечно. Регламентный износ диска (разница между номинальной и минимальной толщиной) обычно составляет 3 мм — в среднем запаса толщины хватает на 2–3 проточки. Когда остаточная толщина подбирается к минимально допустимой, тормозные диски нужно заменить на новые.

Также существуют дефекты дисков, при которых проточка просто не поможет. Это трещины, выкрашивания и глубокие механические повреждения — такой диск нужно сразу менять на новый, не пытаясь чинить его.

Подводя итог, проточку можно назвать разумной экономией, позволяющей безопасно восстановить характеристики тормозных дисков. Но только при квалифицированном выполнении на стационарном станке (со снятием), с обязательными замерами остаточной толщины рабочей поверхности и при отсутствии структурных дефектов диска. Если хоть одно из этих требований не соблюдается, лучше купить новые тормозные диски — безопасность важнее.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector