Дисковая тормозная система автомобиля: устройство и принцип работы, плюсы и минусы

Содержание

Тормозная система транспортных средств

Тормозная система является важнейшим оборудованием для обеспечения безопасности транспортных средств. Дисковые тормоза все чаще используются в легковых автомобилях в течение шестидесяти лет. Позже их стали использовать в мотоциклах, а затем и в мотоциклах. Для замедления транспортного средства кинетическая энергия движущегося транспортного средства преобразуется в тепловую энергию с использованием трения скольжения между тормозными дисками (например, тормозные диски LEXUS LX470) и тормозными колодками.

Работа тормозной системы влияет на устойчивость и управляемость автомобиля [1,2,3]. Особенно это имеет большое значение для двухколесных транспортных средств. Транспортные средства этого типа характеризуются чувствительностью к эффективному торможению. В целом, мотоциклы и велосипеды имеют отдельные передние и задние тормозные системы, которые требуют балансировки оператора для достижения эффективного торможения. Велосипеды и мотоциклы не остаются устойчиво в вертикальном положении, например, после появления чрезмерной блокировки передних колес и заноса.

Возможность управления движением чувствительна к поверхностным условиям, таким как выбоины, мокрые или масляные дороги. Кроме того, велосипедные шины, как правило, имеют уменьшенный участок дорожного контакта по сравнению с автомобилями.

Тяговые схемы и составы, используемые для их изготовления, могут подходить для ограниченного набора дорожных условий. Торможение мотоцикла включает в себя задачи по управлению водителем, которые могут быть значительно более сложными, чем в случае с автомобилями. Соответствие между навыками оператора и свойствами транспортного средства имеет большее значение для безопасности в случае мотоцикла и велосипедов, чем автомобиля. Как обычно, опытный гонщик максимально использовал передний тормоз. Однако начинающие гонщики, по-видимому, из-за отсутствия уверенности в управлении торможением передними колесами, в большей степени использовали задний тормоз. Из-за места, где он собран, тормозной диск подвергается воздействию внешних факторов. Это приводит к чувствительности эффективности крутящего момента к присутствию воды на поверхности диска.

Как следует из вышесказанного, система тормозных дисков должна характеризоваться стабильным трением и свойствами в различных условиях.

Разница между тормозными системами заключается в механизме и компонентах, используемых при сборке системы. Все они используют фрикционные материалы. Тормозная колодка обычно прижимается к вращающемуся тормозному диску. Таким образом замедлится автомобиль и остановит движение. Базовую геометрию тормозного диска можно разделить на два основных типа: твердый дисковый тормоз и вентилируемый дисковый тормоз. Классификация основана на их конструктивной форме. Он может иметь вентилируемую геометрию или не иметь вентилируемой геометрии [4,5].

Твердый дисковый тормоз — это плоская поверхность, не имеющая надрезов или канавок на диске. Эта конструктивная форма имела большую площадь контактной поверхности во время торможения по сравнению с вентилируемым дисковым тормозом. Это имеет тенденцию иметь более локализованную термоупругую неустойчивость на контактных участках. Поскольку твердотельный диск не имеет подходящего вентилируемого отверстия, которое может помочь рассеивать тепло от трения при торможении в окружающую среду, возникают некоторые проблемы. Термоэластичная нестабильность может быть причиной явления затухания тормозов и остекления колодок [6,7,8]. Геометрия вентилируемых дисковых тормозов широко исследовалась в промышленности. Свойства геометрии сравнивались с твердым дисковым тормозом. Вентилируемый дисковый тормоз легче по сравнению с твердым. Еще одной особенностью является конвективный теплообмен, который также лучше благодаря преимуществу вентиляционного зала [9]. Кан и Чо [6] изучали влияние геометрии дискового тормоза на характеристики рассеяния тепла. Их анализ показал, что вентилируемый диск обладает лучшими характеристиками торможения с точки зрения отвода тепла по сравнению с твердым диском. Также на меньшей скорости вентилируемый диск может быть более управляемым. Он может обеспечить подходящее значение крутящего момента во время торможения.

Есть также исследователи, которые связывают дизайн геометрии вентиляционного отверстия с аэродинамическим охлаждением. Воздушный поток может повысить эффективность торможения во время торможения [7]. Кроме того, форма поперечного сечения играет важную роль в эффективности торможения [8]. Вентилируемый дисковый тормоз получил больше преимуществ по сравнению с твердым диском. Тем не менее, он имеет некоторые недостатки, такие как: меньшая теплоемкость и более высокая скорость повышения температуры при повторном применении торможения. При проектировании и выборе вентилируемого диска следует также учитывать его теплоемкость и коэффициент тепловой деформации, чтобы он мог оптимизировать конструкцию тормозного диска. Во время процесса торможения сила трения в области контакта тормозной колодки и тормозного диска вызывает износ области контакта. Поведение при износе влияет на коэффициент трения, который стал причиной разрушения зоны контакта.

Проектирование геометрии тормозного диска должно быть направлено на продление жизненного цикла диска. Сила трения возникает в результате механического воздействия и межмолекулярной силы между поверхностями трения колодки и дискового ротора. Поверхность трения характеризуется большим количеством микропиков или впадин. Микропики обычно называются неровностями. Механическая сила включала микропики и впадины, связанные друг с другом. Они приводят к деформации и сдвигу неровностей. Взаимодействие неровностей с двойными поверхностями вызывает вспашки на поверхностях трения [10,11,12]. Что касается сложных дорожных условий, транспортные средства испытывают различные режимы торможения. Во время длительного торможения на спуске и многократного высокоскоростного торможения фрикционный нагрев может существенно повысить температуру пары трения [13,14]. Многие исследования показали, что такой перегрев может привести к ухудшению коэффициента трения в тормозе, повышенному износу тормозной колодки, термическому растрескиванию, сотрясению и визгу тормозной системы из-за неравномерной термической деформации тормозного диска [14,15,16,17,18].

Таким образом, эффективное охлаждение тормозного диска является значительным для обеспечения безопасности и комфорта тормозов, особенно для современных транспортных средств.

Эта трибосистема очень сложна и изменчива, и, несмотря на множество исследований, проведенных на ней, все еще не полностью изучена и понята.

Выводы

Тормозная система является важнейшим охранным оборудованием для транспортных средств. Для замедления транспортного средства кинетическая энергия движущегося транспортного средства преобразуется в тепловую энергию с использованием трения скольжения между тормозными дисками и тормозными колодками. Работа тормозной системы влияет на устойчивость и управляемость автомобиля. Особенно это имеет большое значение для двухколесных транспортных средств. Измерения, проведенные на испытательном стенде, позволили сравнить трибологические характеристики двух тормозных дисков различной геометрии. Диски отличались диаметром и расположением вентиляционных отверстий.

Изменение условий эксплуатации в результате загрязнения окружающей среды, попадающего на поверхность диска, может оказать существенное влияние на изменение коэффициента трения и, следовательно, эффективность торможения.

На основании проведенного исследования можно сделать следующие выводы:

1. Наиболее значимым фактором, определяющим значение коэффициента трения пары тормозных колодок и диска, является температура тормозного диска. В оцененном диапазоне изменчивости это вызвало изменение коэффициента трения до 15%.

2. Независимо от геометрии диска при увеличении скорости скольжения наблюдалось увеличение значения коэффициента трения. В диапазоне изменения скорости от 0,1 до 0,5 м / с изменение превысило 15%.

3. Геометрия тормозного диска может оказать существенное влияние на сохранение эффективности торможения в случае мокрых дисков. Установлено, что в этом случае различия значений коэффициента трения могут достигать 30%. Их геометрия также определяет стабильность коэффициента трения при изменении скорости скольжения.

Это связано со способностью удаления воды из зоны контакта диска и колодки.

Использованные источники

[1] Yan HB Feng SS Yang XH Lu TJ 2015 Role of cross-drilled holes in enhanced cooling of ventilated brake discs, Appl. Therm. Eng. 91 318–333

[2] Szczypinski-Sala W Lubas J 2016 Evaluation the course of the vehicle braking process in case of hydraulic circuit malfunction IOP Conference Series: Materials Science and Engineering Vol. 148, Nr 1

[3] Wach K 2016 The theoretical analysis of an instrument for linear and angular displacements of the steered wheel measuring IOP Conference Series: Materials Science and Engineering Vol. 148, No 1.

[4] Belhocine A and Bouchetara M 2012 Thermal analysis of a solid brake disc Appl. Therm. Eng., vol. 32, p. pp 59–67

[5] Bouchetara M Belhocine A Nouby M Barton DC and Bakar A 2014 Thermal analysis of ventilated and full disc brake rotors with frictional heat generation, Appl. Comput.

Mech., vol. 8, pp 5–24

[6] Kang SS and Cho SK 2012 Thermal deformation and stress analysis of disk brakes by finite element method, J. Mech. Sci. Technol. vol. 26, no. Issue 7, p. pp 2133–2137

[7] McPhee AD and Johnson DA 2008 Experimental heat transfer and flow analysis of a vented brake rotor,” Int. J. Therm. Sci. vol. 47, p. pp 458–467

[8] Jung SP Song HS Park TW Chung WS 2012 Numerical analysis of thermoelastic instability in disc brake system, Appl. Mech. Mater., vol. Volume 110, p. pp 2780–2785, 2012.

[9] Mosleh M Blau PJ and Dumitrescu D 2004 Characteristics and morphology of wear particles from laboratory testing of disk brake materials Wear, vol. 256, no. Issue 11–12, pp 1128–1134

[10] Limpert R 2009 Brake Design and Safety, Society of Automobile Engineers, Inc. Warrendale, USA, pp. 2–4, 66–67.

[11] Mew TD Kang KJ Kienhofer FW Kim T 2015 Transient thermal response of a highly porous ventilated brake disc, IMechE J. Automobile Eng. 229 (6) 674–683

[12] Eriksson M Jacobson S 2000 Tribological surfaces of organic brake pads Tribology International 33 pp 817–827

[13] Palmer E Mishra R Fieldhouse J Layﬁeld J Analysis of Air Flow and Heat Dissipation from a High Performance GT Car Front Brake, SAE Technical Paper, No. 2008-01-0820

[14] Pevec M Potrc I Bombek G Vranesevic D 2012 Prediction of the cooling factors of a vehicle brake disc and its inﬂuence on the results of a thermal numerical simulation, Int. J. Automotive Technol. 13 (5) 725–733

[15] Lee K Numerical Prediction of Brake Fluid Temperature Rise During Braking and Heat Soaking, SAE Technical Paper, No. 1999-01-0483

[16] Ahmed I Leung PS Datta PK Experimental investigations of disc brake friction SAE Technical Paper, No. 2000-01-2778

[17] Cho MH Kim SJ Basch RH Fash JW Jang H 2003 Tribological study of gray cast iron with automotive brake linings: the eﬀect of rotor microstructure, Tribol. Int. 36 (7) pp 537–545

[18] Anoop S Natarajan S Kumaresh BSP 2009 Analysis of factors inﬂuencing dry sliding wear behavior of Al/SiCp-brake pad tribosystem, Mater. Des. 30 (9) pp 3831–3838.

[19] Okamura T Yumoto H Fundamental Study on Thermal Behavior of Brake Discs, SAE Technical Paper, No. 2006-01-3203

[20] Mackin TJ at all 2002 Thermal cracking in disc brakes, Eng. Failure Anal. 9 (1) 63–76

[21] Belhocine A Bouchetara M 2012 Thermal behavior of full and ventilated disc brakes of vehicles, J. Mech. Sci. Technol. 26 (11) pp 3643–3652

[22] Eriksson M Bergman F Jacobson S 1999 Surface characteristic of brake pads after running under silent and squealing conditions Wear 232 pp 621–628.

The influence of cross-drilled brake disc geometry on the tribological performances of brake system
W Szczypinski-Sala, J Lubas

Дисковая система тормозов. Дисковые тормоза

Не многие знают, но дисковые тормоза были изобретены первыми. Прототипом послужил механизм торможения карет и конных упряжек. Именно на них стали устанавливаться первые дисковые тормоза. Представляли они собой деревянные «башмаки», которые системой рычагов прижимались к ободу колеса и в случае необходимости, тормозили его. Потом на них стали устанавливаться кожаные накладки, для увеличения срока службы и т.д. Как ни странно, но барабанные тормоза, получили широкое распространение и обогнали дисковые на десятилетия. И только благодаря появлению мощных двигателей ДВС в середине 50-х, понадобилась недорогая, эффективная и простая система тормозов, коей и стали дисковые тормоза.

Дисковая тормозная система, как и любая другая, предназначена для изменения скорости движения автомобиля. В состав системы входит:

Тормозной диск, устанавливается на ступицу колеса и прижимается к ней гайками или болтами колес. Для лучшей вентиляции и отвода тепла при торможении, имеет вентиляционные отверстия. Диск считается само очищаемым, так как тормозные колодки не дают скапливаться на поверхности диска грязи и др.
Суппорт, представляющий собой чугунный корпус, состоящий из двух половин, из которых одна крепиться жестко, а вторая двигается, относительно ее в горизонтальной плоскости. Для крепления двух половин применяются направляющие втулки (для современных дисковых тормозов). Более старый вариант суппортов, состоял из одного неподвижного корпуса.
Тормозной цилиндр(ы) – устройство, состоящее из корпуса, внутри которого находится подвижный поршень. На поршень одета уплотнительная манжета, изготовленная из масло-бензо стойкой резины. На корпусе установлен спускной штуцер, для удаления скопившегося воздуха, при прокачке тормозов.
Тормозные колодки – это металлические пластины, на которые закреплены фрикционные накладки, изготовленные из не горящего, плотного и устойчивого к стиранию материала, например производных из асбеста. Устанавливаются в корпус суппорта, по обеим сторонам тормозного диска.

Общим для разных тормозных систем являются главный гидравлический цилиндр, тормозные трубки, вакуумный или электроусилитель тормозов и систем дополнительной активной безопасности – ABS, ESP и др.

Процесс торможения происходит следующим образом: водитель нажимает на педаль тормоза, главный гидравлический цилиндр создает давление в тормозных трубках. Давление тормозной жидкости приводит в действие поршень тормозного цилиндра. Поршень нажимает на тормозную колодку, которая прижимается к тормозному диску, в это же время действует сила в противоположном направлении, что заставляет вторую половину суппорта с тормозной колодкой прижиматься к другой стороне диска. Таким образом, диск, зажатый между тормозными колодками, начинает уменьшать скорость. Соответственно и колесный диск начинает тормозиться.

После отпускания педали тормоза, давление пропадает, но вернуть поршень в исходное положение, позволяет мелкая вибрация диска, во время движения. Если диск будет иметь кривизну, то и поршни «утопятся» глубже, это приведет к тому, что при последующем нажатии на педаль, ее нужно нажать несколько раз, что бы подвести колодки к диску. Соответственно эффективность тормозов снижается.

Колодки находятся на минимальном расстоянии от поверхности диска и для их удержания, применяются стопорные пластины или пружины, реже штифты, которые служат одновременно и «успокоителями» тормозных колодок.

Более старый вариант дисковых тормозов, у которых применялись два и более тормозного цилиндра, считались не очень надежными. И если в более поздних моделях «Жигулей» устанавливались два цилиндра, которые толкали каждый свою колодку, то у «Москвича» их было четыре на каждый суппорт. Комментарии, как говорится, излишни…

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

Тормозные механизмы и системы автомобиля | Справочная информация

Сообразно своему названию, тормозной механизм выполняет в автомобиле процесс торможения, то есть препятствует вращению колеса с целью понижения скорости или полной остановки. На сегодняшний день большинство автопроизводителей используют фрикционный тип тормозных устройств, принцип работы которого заключается в организации силы трения между вращающимися и стационарными элементами.

Обычно тормоза располагают во внутренней полости самого колеса, в этом случае такой механизм называют колесным. Если тормозное устройство включается в состав трансмиссии (за КПП), то механизм носит названием трансмиссионного.

Вне зависимости от места размещения и формы вращающихся деталей, любой тормозной механизм призван создавать максимально возможный тормозной момент, который не зависит от износа деталей, наличия конденсата на поверхности колодок или их степени нагрева во время трения. Обязательным условием для оперативного срабатывания механизма является конструкция устройства с минимальным зазором между двумя соприкасающимися поверхностями. В ходе длительной эксплуатации величина этого зазора неизменно будет увеличиваться за счет износа.

Три вида тормозных систем в автомобиле

На сегодняшний день все транспортные средства оснащаются тремя видами тормозных механизмов. Чтобы успешно и безопасно управлять автомобилем, требуется использовать следующие виды систем тормозов:

Рабочая. Именно эта система обеспечивает уменьшение скорости на участке движения и гарантирует полную остановку транспортного средства.
Запасная. Используется в том случае, если по каким-либо объективным причинам вышла из строя рабочая система. Функционально она работает так же, как и рабочая, то есть выполняет торможение и остановку автомобиля. Конструктивно может быть реализована как полностью автоматическая система или входить в состав рабочей.
Стояночная. Применяется для стабилизации положения транспортного средства во время стоянки на длительное время.

В современных автомобилях принято использовать не только три вида систем тормозов, но и различные вспомогательные механизмы, которые призваны усилить результативность торможения. Это усилитель тормозов, ABS, контроллер экстренного торможения, электроблокировка дифференциала и прочее. Практически во всех автомобилях, представленных в ГК Favorit Motors, присутствуют вспомогательные устройства для эффективности прохождения тормозного пути.

Подборка б/у автомобилей Volkswagen Touareg

Устройство тормозного механизма

Конструктивно механизм соединяет два элемента — само устройство тормоза и его привод. Рассмотрим каждое из них по отдельности.

Устройство тормоза в современных автомобилях

Механизм характеризуется работой подвижной и неподвижной частей, между которыми происходит трение, что, в конечном итоге, и снижает скорость автомобиля.

В зависимости от того, какую форму имеют вращающиеся детали, различают два вида тормозных устройств: барабанные и дисковые. Основное различие между ними заключается в том, что подвижными элементами барабанных тормозов являются колодки и ленты, а у дисковых — только колодки.

В качестве неподвижной (вращающейся) части выступает сам барабанный механизм.

Традиционный дисковый тормозной механизм состоит из одного диска, который вращается, и двух колодок, которые неподвижны и размещены внутри суппорта с обеих сторон. Сам суппорт при этом надежно зафиксирован на кронштейне. В основании суппорта имеются рабочие цилиндры, которые в момент торможения соприкасают колодки к диску.

Работая на полную мощь, тормозной диск очень сильно нагревается от трения с колодкой. Чтобы его охладить, в механизме используются потоки свежего воздуха. Диск имеет на своей поверхности отверстия, через которые выводится лишнее тепло и поступает холодный воздух. Имеющий специальные отверстия тормозной диск носит название вентилируемого. На некоторых моделях автомобилей (преимущественно гоночного и скоростного назначения) используют керамические диски, которые имеют гораздо меньшую теплопроводность.

На сегодняшний день, чтобы обезопасить водителя, тормозные колодки оснащаются датчиками, показывающими уровень их износа. В нужный момент, когда на панели загорится соответствующий индикатор, потребуется просто приехать в автосервис и провести замену. Специалисты ГК Favorit Motors обладают большим опытом и всем необходимым современным оборудованием для демонтажа старых тормозных колодок и монтажа новых. Обращение в компанию не займет много времени, тогда как качество работы будет на той высоте, которая обеспечит действительно комфортное и безопасное управление автомобилем.

Основные типы тормозных приводов

Главное назначение этого привода состоит в предоставлении возможности управления тормозным механизмом. На сегодняшний день существует пять типов приводов, каждый из которых выполняет свои функции в автомобиле и позволяет оперативно и четко подать сигнал механизму для торможения:

Механический. Сфера применения — исключительно в стояночной системе. Механический тип привода объединяет несколько элементов (система тяги, рычаги, тросики, наконечники, уравнители и т. д.). Этот привод позволяет подать сигнал стояночному тормозу о фиксации транспортного средства на одном месте, даже в наклонной плоскости. Обычно применяется на парковках или во дворах, когда автовладелец оставляется машину на ночь.
Электрический. Сфера применения — также стояночная система. Привод в этом случае получает сигнал от ножной электрической педали.
Гидравлический. Основной и самый распространенный тип тормозного привода, который применяется в рабочей системе. Привод представляет собой объединение нескольких элементов (педаль тормоза, усилитель тормоза, цилиндр торможения, цилиндры на колесах, шланги и трубопроводы).
Вакуумный. Данный тип привода также часто встречается на современных авто. Суть его работы такая же, как и у гидравлического, однако характерное отличие состоит в том, что при нажатии на педаль создается дополнительное вакуумное усиление. То есть исключена роль гидравлического усилителя тормозов.
Комбинированный. Также применим только в рабочей тормозной системе. Специфика работы заключается в том, что тормозной цилиндр после нажатия на педаль давит на тормозную жидкость и заставляет ее поступать под высоким давлением к тормозным цилиндрам. Применение сдвоенного цилиндра позволяет разделять высокое давление на два контура. Таким образом, если один из контуров выйдет из строя, система всё равно будет полноценно функционировать.

Принцип работы системы тормозов на автомобиле

В связи с тем, что сегодня распространены транспортные средства с разными типами рабочей тормозной системы, принцип работы тормозного механизма будет рассмотрен на примере самой часто употребляемой — гидравлической.

Как только водитель нажимает на тормозную педаль, нагрузка сразу же начинает передаваться к усилителю тормозов. Усилитель вырабатывает дополнительное давление и передает его на главный тормозной цилиндр. Поршень цилиндра тут же нагнетает жидкость через специальные шланги и подает ее к тем цилиндрам, которые установлены на самих колесах. При этом давление тормозной жидкости в шланге сильно повышается. Жидкость поступает на поршни колесных цилиндров, которые начинают вращать колодки к барабану.

Как только водитель сильнее нажимает на педаль или же повторяет нажатие, соответственно будет увеличиваться давление тормозной жидкости во всей системе. Сообразно повышению давления будет усиливаться трение между колодками и барабанным устройством, что замедлит скорость вращения колес. Таким образом, наблюдается прямая связь между силой нажатия на педаль и замедлением скорости автомобиля.

После того, как водитель отпускает педаль тормоза, она возвращается на свое исходное место. Вместе с ней поршень главного цилиндра прекращает нагнетание давления, колодки отводятся от барабана. Давление тормозной жидкости спадает.

Работоспособность всей тормозной системы всецело зависит от работоспособности каждого ее элемента. Тормозная система является одной из самых важных в автомобиле, поэтому не терпит пренебрежительного отношения. В случае подозрения на каике-либо дефекты в ее работе, или появление индикации от датчика колодок, следует немедленно обратиться к профессионалам. ГК Favorit Motors предлагает свои услуги по диагностике степени износа и замене любых компонентов системы торможения. Качество работ и предоставление разумных цен на услуги гарантировано.

Устройство дисковых тормозов — Мир авто

Многие производители высокоскоростных автомобилей предпочитают дисковые тормозные механизмы, поскольку тормозные механизмы такого типа обеспечивают целый ряд преимуществ:

1. Поверхность, на которой генерируется тепло, непосредственно контактирует с воздухом, тогда как в случае с барабанными тормозными механизмами это не так. Более легкое рассеивание тепла обеспечивает лучшую устойчивость к потере эффективности тормозных механизмов и в целом тормозной системы при нагревании. Высокая температура уменьшает коэффициент трения фрикционного слоя и это явление становится заметным тогда, когда автомобиль, оснащенный барабанными тормозными механизмами, спускается по длинному горному склону, давление на тормозную педаль в конце спуска будет значительно сильнее, чем в начале.
2. Независимость от эффекта самозатормаживания. Неусиливаемое действие тормозных механизмов может потребовать приложения большего усилия, но действие таких тормозных механизмов будет прогрессивным, то есть тормозной механизм обеспечивает крутящий момент торможения, пропорциональный прилагаемому усилию.
3. Тормозной механизм не чувствителен к изменению величины трения.
4. Могут использоваться легко заменяемые саморегулирующиеся накладки.
5. Ход тормозной педали не увеличивается при нагревании диска, тогда как нагрев тормозного барабана приводит к его расширению, что ведет к увеличению хода педали.

Суппорт тормозного механизма с двумя цилиндрами

Конструкция дискового тормозного механизма малой мощности изображена на рис. 32.9. Разделяемый (разрезной) суппорт, жестко подсоединенный к корпусу цапфы, содержит цилиндры и два противоположно направленных поршня, которые действуют непосредственно на тормозные колодки с фрикционными накладками, монтируемые на каждой стороне диска. Поскольку накладки видны, степень износа можно легко оценить и они могут быть заменены при снятии разъемных штырей и пружин, удерживающих тормозные колодки с фрикционными накладками.
Резиновое уплотнение, установленное в канавке цилиндра, предотвращает утечку жидкости, а также обеспечивает втягивание поршня и накладки после срабатывания тормозного механизма (рис. 32.9b). Это не только обеспечивает компенсацию износа накладки, но и удерживает накладки вблизи диска.
Внутренние отверстия соединяют две камеры с жидкостью, а резиновый шланг обеспечивает подачу жидкости из главного тормозного цилиндра в суппорт тормозного механизма. На каждом суппорте имеется винт для удаления воздуха («прокачки»).

Обычно дисковые тормозные механизмы используются для передних колес, а на задние колеса устанавливаются обычные тормозные механизмы с активной и пассивной колодками.

Дисковые и барабанные тормоза

Активная безопасность автомобилей, влияющая на безопасность дорожного движения, в значительной мере определяется конструкцией тормозного управления. Эффективность тормозного управления оценивается двумя показателями: тормозным путем и развиваемым при торможении замедлением. Тормозной путь является интегральным показателем, а замедление характеризует работу тормозных механизмов автомобиля.

Исторические данные

Впервые о тормозах вообще упоминается в 1816 г. Ф. Дойцом. В начальный период становления автомобиля (1886 — 1900 гг.) о конструкции тормозов в литературе практически не упоминалось. На автомобилях применялись различные типы тормозных устройств, как-то: рифленые башмаки, подводимые под колеса, якорные механизмы, погружающиеся в поверхность дороги, и другие. В условиях малой интенсивности дорожного движения и невысоких динамических свойств автомобилей основными проблемами, стоящими перед создателями тормозных механизмов в этот период, было обеспечение легкости управления и достаточной энергопоглощающей способности. Этому почти идеально отвечал ленточный тормоз, имеющий тогда повсеместное применение. Появление в 1899 г. первого барабанного тормозного механизма на автомобиле было по достоинству оценено. В 1903 г. они уже устанавливались на автомобилях Mercedes и Renault, а к началу 20-х годов барабанные тормоза полностью вытеснили ленточные. Единственным преимуществом барабанного тормоза было снижение температуры при циклических торможениях, то есть более высокая энергорассеивающая способность, которая объясняется как увеличением поверхности охлаждения, так и лучшими условиями теплоотвода.

Следует отметить, что появившаяся в 1902 году конструкция дискового тормозного механизма открытого типа изобретателя Ф. Манчестера не получила распространения из-за отсутствия фрикционных материалов, способных работать при высоких удельных давлениях и температурах, сложности и нетехнологичности привода. В период с 1950 по 1970 годы почти все ведущие автопроизводители перешли к следующей схеме применения барабанных тормозных механизмов: на передней оси – две активные колодки, а на задней — одна активная и одна пассивная.

Сравнение барабанных и дисковых тормозов

Колесные тормозные механизмы обеспечивают служебное и экстренное торможение, а также удержание на месте неподвижного автомобиля. Купить тормозные колодки в Ижевске вы сможете перейдя по ссылке. Применяемые колесные тормозные механизмы различных категорий автотранспортных средств бывают двух типов конструкции: барабанные и дисковые. В настоящее время на преобладающем большинстве легковых автомобилей используются дисковые тормозные механизмы на передних колесах и барабанные колодочные – на задних. На грузовых автомобилях и автобусах, как правило, устанавливают барабанные колодочные тормоза, обладающие эффектом самоусиления и конструктивно совместимые с пневматическим приводом.

Все большее распространение на автомобилях (в том числе грузовых) получают дисковые тормозные механизмы. Это обусловлено, в первую очередь, их высокой эксплуатационной стабильностью. В этих тормозных механизмах обеспечивается незначительное падение эффективности торможения при нагреве тормоза или попадании воды на поверхности трения. Кроме того, у них меньше время срабатывания, меньше масса и лучше охлаждение (открытая конструкция, вентилируемые диски) по сравнению с барабанными тормозными механизмами. Однако из-за меньшей площади фрикционных накладок дискового тормоза давление на них больше в 3–4 раза, механизм открыт для попадания пыли и грязи. Поэтому интенсивность износа накладок дискового тормозного механизма больше, чем у барабанного. При этом частицы износа выбрасываются беспрепятственно при движении в атмосферу.

Дисковые тормоза

тормозной диск;
направляющая колодок;
суппорт;
тормозные колодки;
цилиндр;
поршень;
сигнализатор износа колодок;
уплотнительное кольцо;
защитный чехол направляющего пальца;
направляющий палец;
защитный кожух.

В барабанном тормозе основная часть частиц износа остается внутри барабана, закрытого тормозным щитом. Через вентиляционные отверстия барабана в воздух попадает на 10% общей массы продуктов трения. Оборудование автомобиля антиблокировочной системой приводит к тому, что в случае экстренных торможений колеса не блокируются и относительное перемещение тормозных колодок и диска (барабана) сохраняется в течение всего процесса торможения. Это обуславливает увеличение пути трения фрикционных элементов тормоза, а значит, и интенсивности их изнашивания. По результатам исследований автоматизация процесса экстренного торможения способствует снижению ресурса элементов тормозной системы, в том числе тормозных колодок, барабанов и дисков по критерию изнашивания на 10–30%.

Барабанные тормоза

гайка крепления ступицы;
ступица колеса;
нижняя стяжная пружина колодок;
тормозная колодка;
направляющая пружина;
колесный цилиндр;
верхняя стяжная пружина;
разжимная планка;
палец рычага привода стояночного тормоза;
рычаг привода стояночного тормоза;
щит тормозного механизма.

К настоящему времени открытые дисковые тормозные механизмы полностью вытеснили барабанные на передних колесах легковых автомобилей и продолжают успешно вытеснять их на задних. С ростом динамических свойств автомобилей тормоза со сплошным диском постепенно заменяются тормозами с вентилируемым диском. Полной замене барабанных тормозов пока препятствуют в основном экономические факторы. Попытки создания концепций альтернативных дисковому тормозу пока не дали положительных результатов. Достаточно очевидно, что основной причиной смены концепций тормозов является дальнейшее повышение цикличности их работы. Рост цикличности торможений в свою очередь требует повышения энергорассеивающей способности тормоза, которая обеспечивается путем резкого увеличения, фактически удвоения, площади поверхности трения, являющейся одновременно и площадью охлаждения ротора.

Химический состав тормозов

Фрикционные материалы – материалы, работающие в условиях трения скольжения, в устройствах торможения, обладая при этом высоким показателем коэффициента трения. Каждый вид транспортных средств комплектуется тормозными накладками разной толщины и формы. Вместе с тем заводы изготавливают тормозные накладки разных типов практически по одной и той же технологии и из одного и того же сырья с разным соотношением компонентов (в состав формовочной смеси входят фенольные смолы, каучуки и металлические включения в виде порошков и стружки). Обычно в качестве материала для контртела (под контртелом понимается тормозной диск или тормозной барабан) используют чугуны, в основном марки СЧ24 ГОСТ 1412-85, твердостью 187-241 НВ. Очевидно, в таком случае значения коэффициента трения в паре «тормозная накладка – контртело» будут приблизительно равными в тормозных механизмах различных транспортных средств. Если принять, что на тормозные накладки для разных транспортных средств во время эксплуатации действуют одинаковые удельные давления, то интенсивность изнашивания тормозных накладок на 1 м тормозного пути будет одна и та же вне зависимости от типа транспортного средства.

Основной тенденцией развития концепции тормозных механизмов легковых автомобилей является повышение их энергорассеивающей способности. С учетом ужесточающихся ограничений на габариты и массу тормоза эта тенденция влечет за собой повышение температуры поверхности трения, что в свою очередь требует применения все более теплостойких фрикционных материалов. Смена концепций тормозных механизмов фактически является качественным скачком в этом эволюционном процессе.

Дополнительные материалы

Wikipedia

В статье использованы изображения с сайта http://lada-10. ru

Тормозная система автомобиля

Теория замедления

Даниил Минаев, фото автора

Тормозная система – важнейшая в любом автомобиле! Говорить о том, что от её исправной работы зависит многое – просто банально. Без хороших тормозов и гонку не выиграть в автоспорте, хотя дилетанты нередко полагают, что в автоспорте на первом месте – энерговооружённость авто. На заснеженной и скользкой дороге казалось бы тормоза играют в эпизодах, однако без их нормальной настройки никак не обойтись…

Здесь мы собрали топ десяти общих важнейших вопросов, касающихся тормозных систем. Начинающим отраслевым специалистам эти зарисовки, надеюсь, смогут послужить кратким справочным пособием, а опытным экспертам в области эксплуатации напомнят, не пора ли провести очередную техническую ревизию вверенного им подвижного состава. В качестве сторонних независимых и компетентных консультантов при подготовке данной статьи с нами сотрудничали специалисты компании Bosch.

Основные разновидности и компоненты тормозных систем

Тормозную систему любого автомобиля составляют два основных блока: тормозной привод и колёсные тормозные механизмы. В современных автомобилях наиболее распространены два типа привода: гидравлический и пневматический. Гидропривод тормозной системы применяется на легковых автомобилях, микроавтобусах и малотоннажных грузовиках, как правило, полной массой не более 3,5 т. Гидропривод сегодня всегда имеет усилитель, позволяющий более комфортно и точно осуществлять воздействие на тормозную педаль. Усилитель в большинстве конструкций вакуумного типа, использующий разрежение на впуске.

При надлежащем уходе, который заключается в своевременной замене сомнительных или изношенных компонентов, в первую очередь колодок, шлангов и тормозных цилиндров, гидропривод стабилен и надёжен долгие годы. Но при аварийном повреждении или из-за неисправности оставшиеся в строю рабочие контуры сильно снижают эффективность торможения. Время срабатывания гидропривода в тормозах современного автомобиля ничтожно мало – до 0,3 с.

Пневматический привод тормозов – удел тяжёлой техники. На современных автомобилях он устроен так, что при недостаточном давлении в пневмосистеме машина останавливается или её вовсе невозможно сдвинуть с места без подачи воздуха (это обеспечивается энергоаккумуляторами). Зато даже при наличии неисправностей пневматическая система, благодаря солидному запасу производительности компрессора, позволяет доехать до места стоянки или ремонта без существенного снижения эффективности торможения.

Но время срабатывания пневмопривода тормозной системы гораздо больше, чем у гидравлического – до одной (1!) секунды на автопоезде. Задумайтесь на этим значением. При скорости 60 км/ч за это время транспортное средство преодолеет путь около 16,7 м, при том, что стандартная длина еврофуры 16,5 м. Приплюсуйте сюда путь, пройденный за время реакции водителя, около 0,3 с, а это ещё около 4 метров и задумайтесь о последствиях…

Ещё иногда встречается на дорогах техника с пневмогидравлическим приводом, но это устаревшее решение, которое уже ушло из масс (такие конструкции необходимы для военной техники, связаны с временем оперативной эвакуации ВАТ, но это отдельная и длинная история), поэтому в сегодняшней беседе не рассматривается.

Далее привод тормозной системы преобразует усилие, сообщаемое водителем педали тормоза, в давление, оказываемое на колёсные тормозные механизмы. Они, в свою очередь, создают силу трения, благодаря чему замедляется или прекращается вращение колёс, а автомобиль снижает скорость или останавливается.

В общем и целом вспоминаем школьную физику: тормозная система преобразует кинетическую энергию движения транспортного средства в тепловую и развеивает тепло в атмосферу.

Типажи дисков и барабанов

В современных автомобилях, больших и маленьких, всё чаще встречаются дисковые механизмы на всех осях. Однако по нашим дорогам ездит достаточно много легковушек, оборудованных дисковыми тормозами на передних колёсах и барабанными на задних.

У грузовиков и автобусов за редким исключением колёсные тормозные механизмы на всех осях однотипные: везде стоят или диски, или барабаны. При одинаковых радиусах приложения приводных сил барабанные тормоза эффективнее, поэтому они по-прежнему востребованы на тихоходной и тяжёлой строительной технике, реже требуют замены колодок и иного обслуживания. В магистральных и развозных перевозках сегодня преобладают дисковые механизмы.

Дисковый механизм состоит из тормозного диска на ступице колеса, суппорта и расположенных в его пазах тормозных колодок – именно они, прижимаясь к диску, создают трение, которое и преобразует кинетическую энергию в тепловую.

В барабанном тормозном механизме на ступице колеса находится тормозной барабан, внутри которого расположена пара тормозных колодок. При нажатии на педаль тормоза поршень или разжимной кулачок приводит колодки в движение, прижимая их к барабану, чтобы создать опять же необходимое для замедления движения автомобиля трение.

Как отследить состояние элементов тормозного механизма?

Именно на тормозной механизм приходится основная нагрузка при торможении. От состояния его элементов в значительной степени зависит эффективность всего процесса. Поэтому минимум два раза в год имеет смысл проверить, как же обстоит дело с тормозами на вашей машине.

В случае с барабанным тормозным механизмом без снятия колеса в принципе не обойтись, так как все его элементы находятся внутри барабана без визуального доступа к ним. Дисковые тормоза допускают визуальный осмотр (если, конечно, обзор не закрывают колпаки или особенности дизайна колёсного диска). Нормальной считается толщина фрикционного слоя не менее 3,5 мм. Впрочем, даже если вы увидели именно такую картину, это ещё не повод успокаиваться: бывает так, что наружная и внутренняя колодки изнашиваются неравномерно. В большинстве дисковых тормозных механизмов внутренняя колодка «подходит» быстрее.

В движении, как всегда поступает опытный водитель, следует обращать внимание на то, как ведёт себя машина, какие звуки издаёт при торможении, как реагирует педаль тормоза на нажатие. Неприятные скрипы, появление металлической стружки на тормозных дисках, увеличение хода педали тормоза, вибрация при торможении или увод автомобиля в сторону – признаки износа элементов тормозного механизма.

О том, что тормозные колодки пора менять, могут сообщить специальные датчики – механические или электронные. Первые представляют собой металлическую пластинку из пружинной стали, которая при износе фрикционного слоя колодки начинает тереться о тормозной диск и издавать посторонний звук – «противный скрип». При срабатывании электронного датчика загорается соответствующий индикатор на приборной панели.

До какой температуры нагреваются элементы тормозной системы в процессе торможения и какую должны выдерживать?

В этом вопросе многое зависит от типа автомобиля и стиля вождения. Одно дело – такси или частник, другое дело – большегруз на затяжном спуске. Но температурные показатели схожи и у маленьких, и у больших. Спокойный городской стиль – самый щадящий для тормозного механизма, в таком режиме их сложно разогреть выше 400 °C; более агрессивная манера езды с резкими разгонами и торможениями способна увеличить эту температуру до 500–650 °C, а при запредельных гоночных нагрузках тормозной механизм накаляется в буквальном смысле докрасна – более 800 °C!

Уважающие себя и уважаемые автопроизводителями бренды заботятся о том, чтобы их комплектующие не только благополучно выдерживали экстремальные термические и механические нагрузки, но самое главное – обеспечивали безопасность торможения за счёт стабильности свойств фрикционных материалов и сплавов.

Вопрос «легкового» порядка. Можно ли устанавливать на обычное авто спортивные колодки? Улучшит ли это качество торможения?

Даже если вы любитель больших скоростей, за пределами гоночного трека необходимости в использовании специальных колодок нет. Более того, такие колодки создаются в расчёте на принципиально иной режим эксплуатации в том числе температурный, и наиболее эффективно работают при температурах, недостижимых в обычных условиях. А значит, на городских улицах могут не выручить, а, наоборот, подвести, увеличив тормозной путь, ведь такие фрикционные смеси наиболее эффективны по достижении определённого нагрева.

Вообще это очень больная и актуальная общая тема использования «гоночных» компонентов на обычных автомобилях. И дело здесь не только в тормозах. Для самоконтроля есть простой и точный алгоритм: необходимо всё время помнить, что у гонщиков принципиально иные задачи, чем у повседневных эксплуатантов. Иногда и совсем другие бюджеты. Там надо выиграть гонку и всё, но это очень многое и основное! Все детали и расходные материалы в автоспорте можно менять на любом этапе, после каждого заезда. Спортсменов не интересуют вообще вопросы холодного пуска, прогрева и малых нагрузок, им не нужен ресурс даже крупных узлов, превышающий период состязаний. Поэтому индустрия деталей для автоспорта, хоть и подразумевает самые современные технологии, служит совсем иным задачам…

«Дискобол». Глухие или вентилируемые, перфорированные или с насечками – какие диски выбрать?

Тормозной диск может быть сплошным или иметь в своей конструкции каналы вентиляции, насечки или перфорацию. «Глухая» конструкция, используемая сегодня, в основном на задних осях не самых мощных легковушек – самая простая и доступная по цене, но при этом и самая ненадёжная: быстро перегревается в результате трения и медленно отводит тепло.

Современным стандартом (по крайней мере на передней оси) являются вентилируемые диски – состоящие из двух слоёв, между которыми располагаются специальные каналы для отвода тепла.

Для эффективной работы тормозной системы имеет значение отвод не только тепла, но и газов, которые вырабатываются в результате трения колодок о диск. Для этого на диске может иметься перфорация, насечки либо их комбинация. Эффективность торможения они, конечно, увеличивают, но вместе с тем не лишены недостатков: за счёт неровностей на поверхности колодки изнашиваются быстрее, а сами диски (особенно перфорированные) отличаются меньшей прочностью по сравнению со своими гладкими «собратьями». Такие диски родом из автоспорта, и по большому счёту нужны лишь опытным поклонникам условного «спортивного» стиля вождения. И самое главное – изменять конструкцию и самостоятельно наносить перфорацию либо насечки на сплошной диск ни в коем случае не допускается.

«Минутка наивности». Когда нужно менять тормозные диски и почему это нужно делать только в паре?

Обычно тормозных дисков хватает на 2–3 замены колодок. Однако периодически не лишним будет проверить штангенциркулем толщину диска в нескольких местах, чтобы оценить необходимость замены (максимальную и минимальную величину производитель указывает на самом диске). Замену тормозных дисков нужно проводить в паре на одной оси. От этого зависит синхронность срабатывания тормозов на обоих колёсах, а значит и поведение автомобиля при торможении, то есть безопасность, при этом нагрузка на другие элементы тормозной системы и ходовой части в таком случае распределяется равномерно.

Очевидно, но как ни удивительно, что одновременно с заменой дисков нужно обязательно менять и колодки. Предчувствую вал споров. И спешу ответить. Мы не говорим о вариантах «доехать, дожить, сэкономить». Речь идёт о приведении автомобиля в техническое состояние, заложенное при его проектировании. А как будет у вас, вам и решать! Комбинация старых колодок и новых дисков может привести к порче последних. Не становитесь тем скупцом, которому приходится платить дважды. Кстати, колодки тоже меняются комплектом – по тем же причинам, что и диски.

Можно ли использовать диски или барабаны и колодки разных производителей?

Общее правило – нужно убедиться, что выбранные вами элементы тормозной системы соответствуют друг другу и могут работать «в паре». Комплектующие разных брендов могут оказаться просто несовместимыми, но на практике это бывает крайне редко. В идеале конечно же лучше использовать комплект одного производителя. Это гарантирует, что детали точно подойдут друг к другу.

Как и зачем обкатывать, «притирать» новые колодки и диски?

Это как раз тот случай, когда притирка происходит в самом буквальном смысле: новые детали просто необходимо «познакомить» друг с другом! Помните, сразу после замены дисков или колодок нужно продавить педаль тормоза, чтобы подвести зазоры во фрикционной паре, это делается буквально несколькими нажатиями. Первые километры пробега после замены не забывайте о том, что тормозить нужно плавно, избегая повышенных нагрузок на тормозной механизм. Да и впоследствии какое-то время нельзя резко сбрасывать скорость, «утапливая» педаль тормоза в пол резким движением, работать желательно более плавно, чем обычно. Когда поверхность нового диска приобретет равномерный цвет без полос и пятен, это сигнализирует о том, что первичная притирка прошла удачно. Не стоит волноваться, если первое время при торможении раздаются посторонние звуки и скрипы: это нормально для новых деталей после замены.

Как влияет состояние колодок и дисков на тормозной путь?

Ещё 20 лет назад при торможении со 100 км/ч до полной остановки нормальным считался тормозной путь 50–60 метров (показатель для легковых автомобилей). Сегодня – уже 40–45 метров: технологии не стоят на месте, и тормозные системы работают всё более эффективно. Однако величина тормозного пути непосредственным образом связана с состоянием колодок: изношенные тормозные колодки, диски или барабаны, как и несвоевременная замена тормозной жидкости, могут привести к увеличению тормозного пути!

Нужно ли использовать специальные смазки тормозных систем и их компонентов? Какой это может дать эффект?

Металлосодержащие смазки (алюминиевые, медные и др.) использовать можно и даже нужно, но только на тех поверхностях, где в процессе эксплуатации между разными металлами не сможет возникнуть электрохимическая реакция. Графитовая смазка имеет существенный недостаток – низкую эффективность. Поэтому многие производители предлагают специальные смазки для механизмов тормозной системы, они не содержат металлов и кислот.

На прощание

Каждый нюанс, имеющий отношение к эффективности работы тормозов, заслуживает пристального внимания. Обращайте внимание на любое изменение привычного поведения машины во время торможения, своевременно выполняйте все сервисные манипуляции, внимательно относитесь к выбору запчастей для замены. И тогда большинства неприятных ситуаций, связанных с тормозами, можно будет избежать.

Почему скрипят тормоза: 5 основных причин

Неприятные звуки, которые издает неисправная тормозная система, обобщенно называют скрипом. На самом деле у них есть, как минимум, две разновидности. Если научиться их различать, можно предположить причину еще до визита в автосервис. Чтобы стали понятны механизмы возникновения таких сигналов, нужно разобраться в устройстве дисковых тормозов.

Устройство тормозов

Основные детали, приводящие в действие тормозной механизм после того, как водитель нажал на педаль, это диск (или барабан), колодки и поршень. Диск крепится на ступицу колеса и поэтому вращается вместе с ним. По бокам от него расположены колодки, которые в момент торможения прижимает поршень, создавая сопротивление движению.

Схема дисковых тормозов

При этом в системе одного диска есть еще как минимум восемь деталей, которые могут заставить тормоза издавать скрип, свист или скрежет.

Скрипят тормоза: 5 основных причин

Естественные вибрации

Когда колодки прижимаются к тормозному диску, останавливая его, они вибрируют. За счет акустики, которую создают колесные арки, этот звук усиливается и становится настолько громким, что его можно услышать.

Он – и есть тот самый легкий скрип, который полностью исправная тормозная система может издавать постоянно.

Чтобы этого не происходило, некоторые производители колодок дополняют их специальными накладками, гасящими резонанс. Другой способ – одна или две прорези шириной от 2 до 4 мм на рабочей поверхности детали: так площадь, которая соприкасается с диском, уменьшается и снижается резонанс. Такая причина скрипа – не повод беспокоиться и назначать встречу с автомехаником.

Новые колодки

На заводе их покрывают специальным защитным слоем с примесями, который может вызывать свист и скрип, пока не сотрется полностью. Чтобы сократить время его износа, нужно несколько экстренных торможений, то есть необходимо развить скорость не меньше, чем 100 км/ч и резко остановиться. При этом обязательно соблюдать технику безопасности. Если стало ясно, что причина скрипа – именно трение об диски новых колодок, вмешательство специалистов сервисного центра не требуется.

Эмоции от скрипа тормозов

Несовместимость материалов колодок и дисков

Такая ситуация может возникнуть по двум причинам:

Несмотря на то, что для производства колодок используют одни и те же материалы, их соотношение каждый производитель подбирает самостоятельно. Похожим образом дела обстоят и с дисками. И тогда материал фрикционного слоя первых во время торможения может конфликтовать с чугуном вторых.
Условие, при котором могут начать скрипеть даже давно установленные колодки: их физические свойства изменились после нагрева и резкого охлаждения. Так бывает, если автомобиль, который давно находится в пути, попадает колесом в глубокую лужу, или если машина долго простояла в очереди на мойку в жару. В результате появляется неприятный звук, который можно искоренить, лишь заменив колодки. Эта неисправность не требует спешного вмешательства, но устранить причину скрипа можно только в автосервисе.

Перегрев диска

Постоянная физическая нагрузка в дуэте с высокой температурой в некоторых случаях сказывается на геометрии диска даже без резкого охлаждения. И когда он теряет первоначальную выверенную форму, то неизбежно соприкасается с другими элементами системы при торможении. Чтобы избавиться от свиста, а то и скрежета в такой ситуации, требуется заменить тормозной диск. И здесь не обойтись без срочного визита в сервисный центр.

Пришло время смазать механизм

Кроме самой шайбы дискового механизма, которая крепится к двум, а то и ко всем четырем колесам, в тормозной системе достаточно механических узлов, которые требуют смазки.

Устройство тормозной системы с указанием ключевых механизмов

Поэтому если скрип и свист стали постоянными спутниками поездок на автомобиле – то есть, слышны не только во время торможения, – велика вероятность, что причина в недостаточно хорошо смазанных механизмах. В целом такая неполадка не влияет на работу узлов, но может сократить срок их работы, поэтому срочное вмешательство остается на усмотрение автовладельца. Обработать детали специальным техническим маслом можно самостоятельно, если есть яма или другая возможность подобраться к системе.

Скрежет тормозов: 5 основных причин

Износились колодки или диски

В современных колодках установлены специальные индикаторы износа, изготовленные из металлических сплавов. Когда фрикционный слой детали истирается, колодка соприкасается с диском такой пластиной и возникает скрежет. Этот сигнал говорит о том, что необходимо срочно заменить детали в сервисном центре – иначе автомобиль будет хуже реагировать на нажатие педали тормоза, а со временем и вовсе перестанет останавливаться.

Менее заметное последствие продолжительных поездок с отслужившими колодками – ускоренный износ диска. Для его производства используется чугунный сплав, который в сравнении с фрикционным слоем колодок выглядит особенно прочным, но при этом чувствителен к резким перепадам температур и тоже со временем изнашивается, снижая эффективность нажатия на педаль тормоза. И если по разогретому диску начнет скрести индикаторы износа, этот процесс пойдет быстрее.

Изношенная (слева) и новая (справа) колодки

В систему попала грязь, вода или камень

За счет особенности конструкции в направляющих, между колодками и диском или барабаном может оказаться камень или песок. И когда во время торможения детали сближаются, эти элементы соприкасаются с фрикционным слоем и чугунной поверхностью, вызывая скребущий звук или даже скрежет. В этом случае стоит провести диагностику тормозной системы, чтобы выявить поврежденные детали и, если необходимо, разобрать и прочистить механизм.

Другая возможная причина скрежета – вода. Несмотря на то, что она не может механически помешать деталям работать, она способна вызвать деформацию разогретого тормозного диска, а если машина регулярно проходит брод или попадает в глубокие лужи, то и вызвать коррозию недостаточно защищенной системы. Профилактика таких ситуаций в том, чтобы избегать воды на дороге в жаркие дни и долгие поездки и регулярно смазывать узлы тормозной системы. А если проблема уже есть, необходим визит в сервисный центр.

Заклинило суппорт или цилиндр

Движимые части системы со временем могут начать подклинивать из-за недостаточного количества смазки или, в худшем случае, деформации. При этом в целом механизм изнашивается неравномерно, а первым сигналом о такой неисправности становятся неравномерно изношенные парные колодки.

В этом случае необходимо провести диагностику тормозной системы в автосервисе, чтобы вовремя заменить поврежденные запчасти или смазать исправный механизм.

Диагностика тормозной системы

Некачественные колодки

Иногда в составе деталей оказываются примеси, которые портят диск при истирании фрикционного слоя. Такая ситуация опасна не только скрежетом, но и повышенным износом механизма, и решается срочной заменой колодок. При их выборе стоит опираться на рекомендации автопроизводителя и официальных сервисных центров – так больше шансов установить качественную запчасть, которая сэкономит нервы, время и деньги.

Нарушена геометрия пылезащитного экрана

Так же, как и тормозной диск, металлический пылезащитный экран может перегреться и деформироваться. Он также может пострадать от удара или непрофессионального ремонта. Если при этом его края оказываются вогнуты внутрь, то будут соприкасаться с диском, во время движения создавая скрежет. Ситуацию исправит замена пылезащитного экрана или его механический ремонт.

Заключение

В большинстве случаев скрип, свист или скрежет тормозов предупреждает о проблемах, требующих вмешательства специалистов. При этом срочное вмешательство требуется редко. Поэтому, чтобы обеспечить автомобилю сохранность, а себе – безопасность, достаточно вовремя обратить внимание на сигналы, которые подает механизм.

Дисковые тормоза ｜ Тормоза для автомобилей ｜ Продукт ｜ Продукты и технологии

Тормозные роторы дисковых тормозов вращаются вместе с колесами, а тормозные колодки, которые установлены на тормозных суппортах, зажимают эти роторы для остановки или замедления колес. Тормозные колодки, прижимающиеся к роторам, создают трение, которое преобразует кинетическую энергию в тепловую.

Тормозные роторы дисковых тормозов вращаются вместе с колесами, а тормозные колодки, которые установлены на тормозных суппортах, зажимают эти роторы для остановки или замедления колес.sТормозные колодки, прижимающиеся к роторам, создают трение, которое преобразует кинетическую энергию в тепловую.

Эта тепловая энергия генерирует тепло, но, поскольку основные компоненты находятся в атмосфере, это тепло может эффективно рассеиваться. Это свойство рассеивания тепла снижает увядание тормозов, что является явлением, когда на эффективность торможения влияет тепло. Еще одним преимуществом дисковых тормозов является их устойчивость к выцветанию из-за воды, которое возникает, когда вода на тормозах значительно снижает тормозное усилие.Когда автомобиль находится в движении, ротор вращается с высокой скоростью, и это вращательное движение выводит воду из самих роторов, что приводит к стабильной тормозной силе.

Дисковые тормоза обычно используются в легковых автомобилях, но из-за их стабильной работы на более высоких скоростях и устойчивости к потере тормозов они постепенно распространяются на сегмент коммерческих автомобилей, где традиционно выбирались барабанные тормоза из-за их более длительного срока службы. Потребители увеличивают срок службы и повышают качество, и Akebono стремится удовлетворить их за счет дальнейшего повышения надежности дисковых тормозов. Есть два типа дисковых тормозов.

«Дисковый тормоз с оппозитным поршнем» имеет поршни с обеих сторон дискового ротора, в то время как «дисковый тормоз плавающего типа» имеет поршень только с одной стороны. Дисковые тормоза с плавающим суппортом также называются дисковыми тормозами со скользящими штифтами.

Конструкция дискового тормоза

Тормозной ротор (диск), который вращается вместе с колесом, зажат тормозными колодками (фрикционным материалом), установленными на суппорт с обеих сторон под давлением поршня (-ов) (прижимного механизма), и замедляет вращение диска, тем самым замедляя и остановка автомобиля.

Как работают дисковые тормоза

Когда водитель нажимает на педаль тормоза, усилие усиливается усилителем тормозов (сервосистемой) и преобразуется в гидравлическое давление (давление масла) главным цилиндром. Давление достигает тормозов на колесах по трубопроводу, заполненному тормозным маслом (тормозной жидкостью). Подаваемое давление толкает поршни к тормозам четырех колес. Поршни, в свою очередь, прижимают тормозные колодки, которые представляют собой фрикционный материал, к тормозным роторам, которые вращаются вместе с колесами.Подушечки зажимают роторы с обеих сторон и замедляют колеса, тем самым замедляя и останавливая автомобиль.

Основные компоненты дисковых тормозов

Основные компоненты дисковых тормозов плавающего типа

Есть два типа дисковых тормозов. Один называется «дисковым тормозом с оппозитным поршнем», который имеет поршни по обе стороны от дискового ротора, а другой — «дисковым тормозом плавающего типа», который имеет поршень только с одной стороны. Дисковые тормоза плавающего типа также называются дисковыми тормозами со скользящими штифтами.

Фрикционные материалы ｜ Тормоза для автомобилей ｜ Продукт ｜ Продукты и технологии

Дисковые тормоза и барабанные тормоза оснащены фрикционным материалом, называемым тормозными колодками и тормозными накладками соответственно.

Фрикционные материалы играют важную роль в тормозной системе, поскольку тормоза используют трение для торможения (замедления и остановки).

Тормозные колодки и тормозные накладки изготавливаются из смеси не менее 10-20 видов сырья. Смешивание материалов, подходящих для требуемых условий и характеристик, — очень сложная задача, требующая специальных ноу-хау, включая передовой опыт Akebono.

Качество фрикционных материалов также меняется в зависимости от производственного процесса. Благодаря развитию и совершенствованию технологий производства на протяжении многих лет, Akebono предлагает высокоэффективные и высококачественные фрикционные материалы, отвечающие потребностям наших клиентов.

Смесь сырья для наших фрикционных материалов (тормозные колодки, тормозные накладки)

Колодки дисковых тормозов и накладки барабанных тормозов изготавливаются из смеси от 10 до 20 видов сырья. В зависимости от их конкретных ролей сырье делится на три категории; «связующий материал», «элемент жесткости» и «материал для регулирования трения».

Связующий материал упрочняет сырье и придает им прочность. В настоящее время используется в основном фенольная смола.

Элемент жесткости придает фрикционным материалам дополнительную прочность. Используются различные виды органических и неорганических волокон, такие как арамидные волокна и металлические волокна.

Материал для регулировки трения в основном регулирует эффективность фрикционных материалов. Он используется для повышения эффективности или стабилизации характеристик фрикционных материалов. При необходимости смешивают различное сырье, такое как смазочные материалы, органические наполнители, неорганические наполнители, абразивный материал и металлический порошок.

Сырье для трения

Виды фрикционных материалов

* 1 Спеченный сплав: Явление, при котором частицы порошкового материала соединяются вместе и превращаются в твердое вещество в результате сжатия и изготовления порошкового материала и его нагревания до температуры ниже точки плавления. Материал, который получают не путем плавления металла, а путем спекания металлических порошков, называется спеченным сплавом.
* 2 C / C композит: Углеродный композит, армированный углеродным волокном.Углеродный композитный материал усилен углеродным волокном. Он чрезвычайно термостойкий и легкий. Этот материал часто используется для изготовления тормозных дисков и тормозных колодок самолетов и гоночных автомобилей.

Требования к характеристикам фрикционных материалов (тормозные колодки, тормозные накладки)

Кроме того, фрикционные материалы необходимы для обеспечения стабильной эффективности (минимальные колебания эффективности) в различных условиях, таких как скорость автомобиля, полная масса или изменение температуры в результате использования тормозов, а также при различных воздействиях окружающей среды, включая влажность, воду и грязь. .Прочность, чтобы противостоять тепловым возмущениям, и механическая прочность также являются важными критериями проектирования.

Прочность — еще одно важное свойство фрикционных материалов, поскольку они изнашиваются в процессе эксплуатации. Кроме того, при торможении необходимо свести к минимуму визг, шум и вибрацию. Кроме того, фрикционные материалы не должны вызывать повреждения материала, с которым они контактируют, например, роторов дисков. Фрикционные материалы также должны иметь низкую теплопроводность, чтобы предотвратить повышение температуры самих тормозов или тормозного масла.

Основные эксплуатационные требования к фрикционным материалам:

— Оптимальная эффективность, т.е. соответствующий коэффициент трения (μ)
— Стабильная эффективность при различных условиях использования и / или окружающей среды
— Устойчивость к тепловым воздействиям и механическая прочность
— Высокая прочность

— Минимальный визг, шум и вибрации тормозов
— Низкое повреждение контактного материала, такого как дисковый ротор
— Низкая теплопроводность

Фрикционные материалы Akebono (тормозные колодки, тормозные накладки)

Akebono разрабатывает и производит широкий ассортимент тормозных колодок и тормозных накладок, в том числе для автомобилей, сверхскоростных поездов Синкансэн и высокопроизводительных автомобилей для автоспорта. В зависимости от того, где используются тормоза, используются различные типы материалов. Когда требуется высокая интенсивность торможения в условиях высокой температуры и высоких нагрузок, например, при скоростном движении сверхскоростных поездов Синкансэн, используются металлические фрикционные материалы. Для автомобилей, используемых в Европе, где относительно распространено торможение на высоких скоростях, используются фрикционные материалы с низким содержанием стали.

Для легковых автомобилей обычно используются «не стальные» тормозные колодки, поскольку они сбалансированы между эффективностью, интенсивностью и сопротивлением визгу тормозов.«Нестальные» тормозные колодки — это основная продукция Akebono.

Akebono продолжает разрабатывать высокопроизводительные тормоза с целью совершенствования новейших тормозных технологий. Высокопроизводительные тормоза Akebono поставляются различным автоспортивным командам. Опыт, накопленный в автоспорте, который позволяет максимально эффективно использовать тормоза, применяется при разработке тормозных колодок и тормозных накладок для легковых автомобилей.

Тормозные колодки для 24-часовой гонки на выносливость в Нюрбургринге
10-поршневые тормозные колодки для высокопроизводительных серийных автомобилей
6-поршневые тормозные колодки для высокопроизводительных серийных автомобилей

Разработка фрикционных материалов (колодки тормозные, накладки тормозные)

При разработке фрикционных материалов необходимо принимать во внимание рабочие характеристики, а также качество, обеспечивающее длительный срок службы.Это достигается за счет подбора правильного сочетания сырья, а также за счет оптимизации производственных условий. Есть много шагов, которые необходимо предпринять, прежде чем продукт будет доставлен нашим клиентам. Для завершения этого процесса может потребоваться несколько месяцев или даже несколько лет. Оценены физико-химические свойства фрикционных материалов. Испытательный прибор, называемый динамометром, на котором может быть установлен настоящий тормоз, используется для оценки фрикционных свойств. Реальные автомобили используются для оценки совместимости автомобиля и тормоза.Мы также разрабатываем сырье, минимизирующее воздействие на окружающую среду.

В Akebono мы постоянно стремимся стать экспертами в области фрикционных материалов. У нас есть собственные испытательные центры, с помощью которых мы можем оценивать основные свойства от ранних стадий разработки до финальной стадии оценки с использованием реального автомобиля.

Процесс изготовления фрикционных материалов (колодки тормозные, накладки тормозные)

Фрикционные материалы перед изготовлением производятся путем производства, контроля и испытаний.

При разработке фрикционных материалов, где должны выполняться различные требования к характеристикам, эффективное смешивание различных сырьевых материалов является одним из важнейших технологических навыков. То, как производятся материалы, также влияет на качество, поэтому технология производства также важна. Компания Akebono способна обеспечить стабильную производительность и качество своих колодок для дисковых тормозов благодаря своим разработкам и технологиям производства, совершенствовавшимся на протяжении многих лет.

Процессы контроля и испытаний фрикционных материалов (тормозные колодки, тормозные накладки)

Для проверки и испытаний фрикционных материалов используются различные методы проверки их качества. Процессы включают оценку физических свойств, таких как твердость и интенсивность фрикционных материалов, а также химический анализ органических материалов. Для проверки эффективности, износа и визга тормозов используется динамометр, на котором можно установить и протестировать настоящий тормоз.

Для тестирования наших фрикционных материалов с точки зрения заказчика мы используем «Ай-Ринг», который является крупнейшим в своем роде испытательным полигоном среди производителей автомобильных запчастей.

На полигоне «Ай-Ринг» можно проводить различные испытания тормозов, от оценки на испытательном стенде до оценки на реальном автомобиле.

Решение вопросов, связанных с ингредиентами наших фрикционных материалов

За свою долгую историю разработки и производства фрикционных материалов компания Akebono неизменно придерживалась темы «Безопасность и душевное спокойствие». »

Примерно до 2000 года асбест широко использовался в качестве сырья для фрикционных материалов из-за его благоприятных свойств для тормозов, таких как превосходная термическая стабильность. В 1970-х годах из-за границы стали поступать сообщения о вреде асбеста для здоровья. Сразу после этого Akebono стала одной из первых компаний в Японии, которая приступила к разработке безасбестовых продуктов. Мы лидировали в отрасли по внедрению безасбестовых продуктов, и в 1992 году все OEM (для автомобильных заводов) продукты для легковых автомобилей были переведены на безасбестовые.За этим последовал полный переход на неасбестовые OEM-продукты для коммерческих автомобилей в 1994 году. Начиная с 2000 года, производство асбестовых продуктов, включая запасные части, было прекращено.

Столкнувшись с экологическими нормами в отношении меди, которая использовалась для изготовления фрикционных материалов из-за ее термической стабильности, мы приступили к разработке и производству фрикционных материалов без меди ^*. С 2007 года мы поставляем запасные части без содержания меди, а с 2014 года — фрикционные материалы OEM.Технологии следующего поколения также находятся в стадии разработки. Akebono разрабатывает тормозные колодки, изготовленные из природных ресурсов (биомассы), а также тормозные колодки, которые не образуют тормозную пыль.

* Фрикционный материал, не содержащий меди: материалы с содержанием меди ниже указанного значения.

Детали тормозной системы и их совместная работа для остановки транспортного средства

Добро пожаловать в Bendix brakes. Сегодня мы рассмотрим, как работает современная дисковая тормозная система.Мы начнем с рассмотрения компонентов торможения, участвующих в остановке транспортного средства, и того, как они работают вместе.

Начиная с одного из основных компонентов тормозной системы, мы смотрим на дисковый ротор, на который прижимаются тормозные колодки, это создает трение, замедляющее вращение колеса и транспортного средства.

Суппорт приводится в действие гидравлическим давлением тормозной жидкости, создаваемым педалью тормоза транспортного средства и главным цилиндром. В этой сборке тормозные колодки прижимаются к поверхности ротора диска, создавая трение.

Тормозной суппорт в сборе

Суппорт состоит из нескольких частей, которые имеют решающее значение для эффективной работы тормозной системы. Эти детали включают суппорт и монтажный кронштейн, штифты скольжения, стопорные болты, пыльники, зажимы для крепления тормозов, тормозные колодки и прокладки, тормозной поршень с пыльником и уплотнение.

Тормозная жидкость подается в суппорт через банджо-фитинг, который перемещает поршень вперед к внутренней тормозной колодке при нажатии на педаль тормоза. Это заставляет суппорт двигаться вдоль скользящих штифтов, которые затем подтягивают внешнюю тормозную колодку к ротору тормозного диска.

Теперь, когда мы разбираемся в деталях, давайте посмотрим, как работает тормозная система. Когда педаль тормоза нажата, суппорт будет получать тормозную жидкость под высоким давлением из главного цилиндра, который толкает поршень во внутреннюю тормозную колодку и на поверхность ротора диска. Гидравлическое давление заставит суппорт перемещаться по скользящим штифтам, притягивая внешнюю тормозную колодку к противоположной стороне дискового ротора, вызывая трение и замедляя тормоз и транспортное средство.

Если посмотреть на процесс торможения под другим углом, мы можем увидеть, как тормозная жидкость толкает поршень, который, в свою очередь, прижимает внутреннюю тормозную колодку к внутренней части дискового ротора, как только это произойдет, жидкость теперь будет толкать суппорт вдоль салазок и внешняя тормозная колодка будет тянуться к противоположной стороне ротора диска.

Как работают дисковые тормоза | YourMechanic Advice

В большинстве современных автомобилей используется тормозная система, состоящая из дисковых тормозов.Они называются таковыми, потому что они используют силу, приложенную к дискам, прикрепленным к колесам, для замедления и остановки автомобиля. По сравнению с барабанными тормозами дисковые тормоза обладают большей тормозной способностью и не так быстро перегреваются при интенсивной эксплуатации. В то время как в некоторых автомобилях начального уровня используются барабанные тормоза на задних колесах, дисковые тормоза для четырех колес обычно используются во всем: от семейных седанов до грузовиков и высокопроизводительных спортивных автомобилей.

Детали, из которых состоит дисковая тормозная система

Ротор : Круглый диск, прикрепленный болтами к ступице колеса, которая вращается вместе с колесом.Роторы чаще всего изготавливают из чугуна или стали, однако в некоторых очень дорогих автомобилях используется углеродно-керамический ротор. Роторы могут иметь прорези или просверливаться для лучшего отвода тепла.

Тормозные колодки : Деталь, которая вдавливается в ротор, создавая трение, которое замедляет и останавливает автомобиль. Они имеют металлическую часть, называемую башмаком, и подкладку, которая прикрепляется к обуви. Футеровка — это то, что на самом деле контактирует с ротором и изнашивается по мере использования. Накладки изготавливаются из разных материалов и делятся на три категории: органические, полуметаллические и керамические.Выбранный материал накладок повлияет на срок службы тормозов, количество шума, слышимого при нажатии на тормоза, и на то, как быстро тормоза приводят к остановке автомобиля.

Поршень : Цилиндр, подключенный к гидравлике тормозной системы. Поршень — это то, что перемещает тормозные колодки в ротор, когда водитель нажимает на педаль тормоза. Некоторые тормозные системы имеют один поршень, который перемещает обе колодки, в то время как другие имеют два поршня, которые толкают тормозные колодки с каждой стороны ротора. Другие по-прежнему имеют четыре, шесть или даже восемь поршней для большей тормозной мощности за счет дополнительных затрат и сложности.

Суппорт : Корпус, который надевается на ротор и удерживает тормозные колодки и поршни, а также содержит трубопровод для тормозной жидкости. Тормозные суппорты бывают двух типов: плавающие (или скользящие) и фиксированные. Плавающие суппорты «плавают» над ротором и имеют поршни только с одной стороны. Когда водитель нажимает на тормоз, поршни вдавливают тормозные колодки с одной стороны в ротор, в результате чего суппорт скользит так, что колодки на непоршневой стороне суппорта также соприкасаются с ротором.Фиксированные суппорты прикручены болтами, а вместо этого имеют поршни с обеих сторон ротора, которые перемещаются, когда водитель нажимает на тормоза. Фиксированные суппорты обеспечивают более равномерное тормозное давление и более плотно зажимают ротор, однако плавающие суппорты встречаются на большинстве автомобилей и идеально подходят для повседневной езды.

Датчики : Некоторые автомобили имеют тормоза, которые содержат датчики, встроенные в тормозные колодки, которые сообщают водителю, когда колодки изношены. Другие тормозные датчики играют роль в системе ABS автомобиля.

Как работают дисковые тормоза

Тормоза должны срабатывать мгновенно. Когда водитель нажимает на педаль, поршень внутри главного тормозного цилиндра создает давление гидравлической жидкости в тормозных магистралях, что приводит в движение поршни и толкает колодки в ротор. Чем сильнее водитель нажимает на педаль, тем больше давление внутри тормозных магистралей и тем сильнее колодки сжимают ротор. Расстояние, на которое перемещаются колодки, невелико — всего несколько миллиметров — и должно втягиваться обратно в суппорты, как только водитель отпускает педаль.

Износ дисковых тормозов

Даже при нормальных сценариях вождения системы дисковых тормозов выдерживают большие нагрузки и перегреваются, и со временем некоторые компоненты необходимо будет заменить. Тормозные колодки нуждаются в замене чаще всего. Когда это произойдет, это зависит от ваших конкретных привычек вождения, а также от материала, из которого сделаны колодки, но пробег составляет от 25 000 до 70 000 миль. Тормозные диски часто служат от 50 000 до 70 000 миль (а иногда и больше), но могут выйти из строя, если они перегреются или если тормозные колодки не будут заменены вовремя.Тормозная жидкость является источником жизненной силы всей тормозной системы, поэтому проверяйте ее каждые 24 000–36 000 миль или немедленно, если вы подозреваете утечку. Поршни и суппорты должны служить в течение всего срока службы автомобиля, если только не возникнет механическая проблема, они не будут повреждены обломками или в результате аварии, или если они заклинивают из-за бездействия.

Признаки проблем с дисковыми тормозами

Несколько симптомов, которые трудно игнорировать, сообщают водителю о проблеме с тормозами:

Визжащий шум : По мере износа материала тормозной колодки металлический индикатор износа внутри колодки начинает соприкасаться с ротором, производя пронзительный визг. Замена тормозных колодок обычно устраняет шум, но он также может быть вызван дорожным мусором, застрявшим в суппорте.

Дрожащая или пульсирующая педаль : Если педаль тормоза пульсирует или трясется при нажатии на нее, скорее всего, ваши роторы деформируются. Тормозные роторы должны быть идеально плоскими, и из-за чрезмерного использования или перегрева может образоваться перекос. Иногда можно изменить поверхность роторов, чтобы они снова стали гладкими, хотя прямая замена часто является более безопасным и недорогим вариантом.

Педаль тормоза с мягким или мягким ходом : Педаль тормоза должна хорошо ощущаться, а тормозное усилие должно соответствовать величине давления, приложенного к педали.Если педаль кажется губчатой или ниже, чем обычно, это часто признак загрязненной тормозной жидкости или утечки в системе. Воздух или вода в жидкости снижает ее эффективность, и утечка является серьезной проблемой. Попросите механика промыть жидкость или осмотреть систему на предмет утечек, чтобы восстановить полную мощность торможения.

Тормоза, пожалуй, самая важная система безопасности в любом автомобиле, а дисковые тормоза обеспечивают сильное, надежное и продолжительное торможение. Скорее всего, ваш автомобиль использует их, поэтому помните о любых необычных симптомах, которые могут указывать на необходимость замены какой-либо детали.

Как они работают, общие проблемы

Обновлено: 24 мая 2020 г.

Детали дискового тормоза

Все современные автомобили имеют дисковые тормоза на передних колесах и дисковые или барабанные тормоза на задней оси. Как работают дисковые тормоза?

Основным элементом системы дискового тормоза является тормозной суппорт. Гидравлический поршень (ы) внутри суппорта может прикладывать зажимное усилие к тормозному диску с помощью двух тормозных колодок.Сила зажима может замедлить или остановить вращение диска и колеса; см. схему.

Легковые автомобили, внедорожники и пикапы на дорогах сегодня имеют гидравлическую тормозную систему, заполненную тормозной жидкостью. Когда водитель нажимает на педаль тормоза, он толкает поршень внутри главного тормозного цилиндра, что создает давление в гидравлической тормозной системе. Тормозная жидкость передает давление на тормозные суппорты, тормозящие колеса. Давайте посмотрим на детали дискового тормоза.

Тормозной диск (ротор): Тормозной диск (ротор) установлен на ступице и вращается вместе с колесом.

Диск тормозной и колодки.

Во время торможения кинетическая энергия транспортного средства преобразуется в тепло из-за трения между колодками и диском. Чтобы лучше отводить тепло, в большинстве автомобилей на передних колесах установлены вентилируемые диски. Задние диски также делают вентилируемыми в более тяжелых автомобилях. У автомобилей меньшего размера твердые (не вентилируемые) диски.

Тормозные колодки: Тормозные колодки устанавливаются внутри тормозного суппорта с обеих сторон тормозного диска, так что они могут скользить в боковом направлении, по направлению к диску и от него.

Новый комплект тормозных колодок задних OEM.

Тормозная колодка состоит из накладки из фрикционного материала, отформованной на металлической опорной пластине, см. Фотографию передних тормозных колодок Toyota. Во многих тормозных колодках к опорной пластине прикреплены шумоподавляющие прокладки.

Тормозные колодки изнашиваются с пробегом. Для правильной работы колодки должны иметь достаточно фрикционного материала. Производители автомобилей указывают минимальную толщину фрикционного материала (накладки). Если какие-либо колодки изношены близко к этому пределу или есть какие-либо повреждения колодок, все тормозные колодки оси должны быть заменены. Смотрите фото тормозной колодки, которая изношена сверх предела.

Реклама — Продолжить чтение ниже

Тормозной суппорт: Существует два типа тормозных суппортов: фиксированные суппорты и плавающие суппорты. Несъемные суппорты часто устанавливают на роскошные и спортивные автомобили. Большинство современных автомобилей имеют плавающие тормозные суппорты, подобные изображенному на фотографии. Типичный плавающий тормозной суппорт имеет один или два поршня на внутренней стороне.

Плавающий тормозной суппорт.

Фиксированный тормозной суппорт.

Компактные автомобили и внедорожники обычно имеют однопоршневые суппорты, в то время как более крупные внедорожники и грузовики имеют двухпоршневые суппорты на передней оси и однопоршневые суппорты сзади.

Передние тормозные суппорты установлены на поворотных кулаках. Задние суппорты прикручены к задним шпинделям или задней оси. В наиболее распространенной конструкции смазываемые направляющие штифты суппорта допускают поперечное перемещение суппорта. Это движение жизненно важно для правильной работы тормоза. Заклинивание штифтов суппорта приведет ко многим проблемам.

Как долго обычно служат дисковые тормоза?

В результате трения изнашиваются тормозные колодки и роторы.В обычной машине дисковые тормоза обычно служат на 30–50 000 миль. Изношенные колодки необходимо заменить. Поверхность роторов может быть изменена или заменена в зависимости от их состояния. Замена тормозов (колодок и роторов) на одну ось обходится в среднем от 410 до 650 долларов. Конечно, есть много причин, по которым тормоза могут изнашиваться преждевременно.

Общие проблемы с дисковыми тормозами

Тормоза жизненно важны для безопасного вождения. Проблемы с тормозами делают движение автомобиля небезопасным.Общие проблемы с дисковыми тормозами включают:
Шумы: Дисковые тормоза могут вызывать различные шумы. Тормозные колодки имеют металлические индикаторы износа, которые предназначены для создания металлического визга, когда тормозные колодки изнашиваются почти до предела. Скопление ржавчины на краях рабочих поверхностей роторов может вызвать скрип. Если подтверждено, что шум вызван накоплением ржавчины, может быть достаточно обслуживания тормозов, если колодки и роторы все еще в хорошем состоянии.
Некачественные тормозные колодки также могут издавать скрип при торможении.В некоторых случаях скрип можно уменьшить, нанеся тонкий слой специальной шумоподавляющей пасты или смазки на заднюю часть тормозных колодок. Конечно, это должно быть сделано в соответствии с инструкциями производителя с одобренным продуктом. При любом шуме тормозов мы советуем как можно скорее проверить тормоза, чтобы обезопасить свой автомобиль.

Покоробленные или неравномерно изношенные роторы: В результате чрезмерного нагрева роторы могут деформироваться. В основном это случается с передними роторами тяжелых автомобилей.

Техник проверяет ротор на неравномерный износ или деформацию.

Основным признаком перекоса передних роторов является тряска рулевого колеса, заметная при торможении на высоких скоростях.
Ржавчина на роторах может вызвать те же проблемы. Когда автомобиль стоит несколько дней без движения, части ротора ржавеют. Это приводит к неравномерному износу роторов: участки, поврежденные ржавчиной, изнашиваются сильнее и становятся тоньше. Результат тот же: тряска руля и вибрация педали тормоза ощущаются при торможении на более высоких скоростях.

Решение — проверить тормоза. У механиков есть специальные инструменты, которые могут измерить, если тормозной ротор деформирован или изношен неравномерно, см. Фото. Обычно деформированные или неравномерно изношенные роторы необходимо заменять или обрабатывать в зависимости от их состояния. Также может потребоваться замена тормозных колодок, если они не прошли проверку. Если колодки в хорошем состоянии и соответствуют требованиям, механик может посоветовать заменить только роторы и отремонтировать компоненты тормоза.

Повреждение тормозного диска ржавчиной.

Повреждение ржавчиной: Эта проблема очень часто встречается в соляной полосе. Тормозные диски и другие детали имеют тенденцию ржаветь, когда автомобиль в течение некоторого времени припаркован снаружи. Дорожная соль ускоряет процесс коррозии, и мало что можно сделать, чтобы остановить его. Например, посмотрите эту фотографию: роторы в этой машине заржавели, когда она была припаркована. Только примерно половина рабочей поверхности тормозного диска имеет следы контакта с тормозной колодкой. Этот диск не соответствует требованиям инспекции производителя и должен быть повторно покрыт или заменен.

Заедание или заклинивание тормозных суппортов или колодок: Тормозные суппорты (поршни или направляющие пальцы) имеют тенденцию заедать и заклинивать, особенно если тормоза не обслуживаются регулярно. Тормозные колодки также могут заедать внутри суппорта или внутри кронштейна суппорта.

Новый задний тормозной суппорт.

При раннем обнаружении обслуживающих тормозов может быть достаточно для восстановления работы тормозных суппортов. В некоторых случаях потребуется замена суппорта.
Симптомы заедания тормозного суппорта или колодок включают перетаскивание тормозов, скрип во время движения, перегрев одного из колес или чрезмерное скопление тормозной пыли на одном из колес. При заедании тормозного суппорта тормозные колодки изнашиваются неравномерно: одна из тормозных колодок может изнашиваться больше, чем другие. В некоторых автомобилях заедание суппортов заднего тормоза может привести к неполному отключению стояночного тормоза.

Часто неисправный или неисправный тормозной суппорт не проявляет никаких симптомов и может быть обнаружен только во время осмотра.

Плохой тормозной суппорт.

Например, сломанный пыльник поршня в тормозном суппорте на этой фотографии вызвал внутреннюю коррозию поршня. Со временем корродированный поршень заклинивает или начинает вытекать тормозная жидкость. Этот суппорт необходимо заменить в качестве меры предосторожности, даже если он все еще работает. Это одна из причин, почему так важны регулярные проверки тормозов. Во время осмотра ваш механик может обнаружить проблему на ранней стадии, когда может быть достаточно обслуживания тормозов без замены каких-либо деталей.Если тормозной суппорт неисправен, его необходимо заменить. Замена одного тормозного суппорта в среднестатистическом автомобиле или внедорожнике стоит от 320 до 650 долларов. Было несколько отзывов, связанных с неисправными тормозными суппортами, обратитесь к дилеру или на веб-сайт NHTSA.

Реклама — Продолжить чтение ниже

Сколько стоит обслуживание тормозной системы?

Обслуживание дисковых тормозов среднего автомобиля без замены деталей стоит от 90 до 170 долларов за одну ось.Обслуживание тормозов включает их разборку, осмотр и очистку излишков ржавчины и смазку участков, которые необходимо смазать специальной смазкой. Если потребуется повторная наплавка роторов, это будет стоить дороже. Тормоза необходимо регулярно проверять и при необходимости обслуживать. Подробности см. В руководстве по эксплуатации вашего автомобиля. В «соляном поясе» тормоза нужно обслуживать не реже одного раза в год.

Регулярные осмотры тормозов

Скрученный тормозной шланг.

Правильно работающие тормоза в вашем автомобиле могут стать решающим фактором между своевременной остановкой и аварией. Даже если кажется, что они работают нормально, мы настоятельно рекомендуем проверять тормоза не реже одного раза в год или раньше, если это указано в графике технического обслуживания вашего автомобиля. Многие проблемы с тормозами можно обнаружить на ранней стадии. Например, в автомобиле на фото тормозной суппорт установлен неправильно, из-за чего тормозной шланг перекручивается. Чтобы избежать подобных ситуаций, доверяйте свои тормоза только квалифицированному специалисту.
Также необходимо проверить тормоза, если вы подозреваете, что с ними проблема, например, когда вы замечаете шумы, исходящие от колес, или когда тормоза не работают должным образом, или когда одно из колес кажется более горячим, чем другие, или когда автомобиль тянет в сторону при торможении.

Как работают дисковые тормоза в автомобиле

В 1917 году механик изобрел тормозную систему нового типа с гидравлическим приводом. Спустя пару лет он улучшил свою конструкцию и представил первую современную гидравлическую тормозную систему.Хотя он ненадежен из-за проблем с производственным процессом, он был принят в автомобильной промышленности с изменениями.

Этого человека звали Малькольм Лафхед, и он впоследствии стал одним из основателей Lockheed Corporation.

Сегодня, благодаря усовершенствованию материалов и совершенствованию производства, дисковые тормоза стали намного более эффективными и надежными.

Мы начнем с объяснения того, как дисковые тормоза работают с основными компонентами. Это тормозные колодки, суппорты, дисковые тормоза и гидравлическая система.

Это как езда на велосипеде

Дисковые тормоза аналогичны тормозам на велосипеде. Когда на рычаг оказывается давление, он натягивает металлическую струну, которая сжимает два суппорта вместе, вызывая трение между резиновыми накладками и металлическим ободом шины.

Точно так же в автомобиле, когда на педаль тормоза оказывается давление, жидкость проталкивается через поршни и трубки, чтобы сжать тормозные колодки.

В дисковом тормозе тормозные колодки сжимают ротор, а не колесо, и усилие передается гидравлически, а не через трос.Трение между колодками и диском замедляет автомобиль, и диск сильно нагревается.

Большинство современных автомобилей имеют дисковые тормоза на передних колесах, а некоторые высокопроизводительные автомобили имеют дисковые тормоза на всех четырех колесах.

Необходимость технического обслуживания

В результате трения тормозные колодки нуждаются в обслуживании, иначе могут стать очевидными такие проблемы, как визг или скрежет (см. Раздел «Как определить проблемы с тормозами»). Неспособность устранить проблемы с торможением может привести к неудачному ТО.

Самый распространенный вид обслуживания тормозов — это замена колодок. На колодках дисковых тормозов обычно есть металлический предмет, называемый индикатором износа. Когда достаточное количество фрикционного материала изнашивается, индикатор износа соприкасается с диском и издает визжащий звук. А это значит, что пришло время для новых тормозных колодок.

Проверка степени износа тормозных колодок потребует некоторых механических инструментов и времени, а также проверки правильности затяжки колесных болтов во избежание чрезмерной затяжки.Для некоторых автомобилистов это может занять много времени. Если вы хотите сэкономить время, чтобы проверить степень износа тормозных колодок, Lindley’s предлагает бесплатную услугу проверки тормозов, а также проверку других распространенных проблем с тормозами.

Часто задаваемые вопросы о дисковых тормозах

В. Работают ли тормоза при выключенном двигателе?

Поскольку тормоза приводятся в действие механически или гидравлически, это означает, что тормоза могут работать при выключенном автомобиле.

Однако на некоторых новых автомобилях из-за того, что ручной тормоз управляется электрически, а не механически, это означает, что они могут не работать при выключенном двигателе (отсутствие питания на тормозах с электрическим приводом).Однако они могут работать, если ключ находится в замке зажигания.

В. Сколько существует типов тормозов?

На автомобиле есть два типа тормозных систем; ручной тормоз (также известный как стояночный тормоз) и

В. Почему в дисковых тормозах есть дыры?

Производители намеренно проделали отверстия в дисковых тормозах, чтобы воздух мог проткнуть диск. Это позволяет диску оставаться более холодным при контакте суппортов с диском. Если бы в диске не было отверстий, он бы нагрелся до высоких температур (до 500 ° C), что привело бы к износу суппортов диска и уменьшению тормозной способности.

В. Из чего сделаны дисковые тормоза?

Из-за высоких температур, которых могут достигать дисковые тормоза, они часто изготавливаются из чугуна из-за способности материалов выдерживать высокие температуры, простоты изготовления и низкой стоимости.

С учетом сказанного, некоторые тормозные диски изготавливаются из композитов на углеродной основе, керамики и сплавов, но, как правило, они дороже.

Как работает тормозная система вашего автомобиля

Тормозная система — самый важный элемент безопасности транспортного средства, и важно знать, как она работает и как ее обслуживать, чтобы предотвратить аварии.У нас есть краткое руководство, которое поможет вам понять, как работает тормозная система вашего автомобиля, и несколько советов по обслуживанию тормозов.

Как работает тормозная система вашего автомобиля?

У автомобилей есть тормоза на всех четырех колесах, которые приводятся в действие гидравлической системой. Тормоза бывают дискового или барабанного типа. Многие автомобили имеют четырехколесные дисковые тормоза, хотя у некоторых есть диски для передних колес и барабаны для задних колес. Поскольку львиная доля остановки движения вперед автомобиля зависит от передних тормозов, более эффективные дисковые тормоза задействуются на передних колесах; менее дорогая установка барабана обеспечивает адекватную, но более экономичную помощь в остановке движения автомобиля.Тормозная система автомобиля работает несколькими способами:

Ваша нога нажимает на педаль тормоза, и сила, создаваемая вашей ногой, увеличивается в несколько раз за счет механического воздействия. Затем он еще больше усиливается действием усилителя тормозов.
Поршень движется в цилиндр и выдавливает гидравлическую жидкость из конца.
Гидравлическая тормозная жидкость нагнетается по всей тормозной системе в сети тормозных магистралей и шлангов.
Давление передается одинаково на все четыре тормоза.
Сила создает трение между тормозными колодками и роторами дисковых тормозов, что и останавливает ваш автомобиль.

Как ухаживать за тормозной системой автомобиля

Техническое обслуживание автомобиля может помочь вам сэкономить деньги, а не приносить машину в магазин только тогда, когда что-то пойдет не так. Будьте осторожны, прежде чем столкнуться с несчастным случаем. Когда ваш автомобиль проходит ежегодный государственный техосмотр, ваши тормоза проверяются на пригодность для движения. Вот несколько шагов по уходу за тормозной системой вашего автомобиля, которые могут вам помочь.

Следите за уровнями тормозной жидкости и выполняйте проверку каждые три месяца. Тормозную жидкость следует заменять каждые два года или каждые 30 000-40 000 миль.
Тормозные диски следует менять по мере необходимости, в зависимости от вашего стиля вождения и условий окружающей среды. Заменяйте тормозные диски через одинаковые промежутки времени для обычного автомобиля. Тормоза спорткара следует менять после 20 000 км пробега. Если вы меняете тормоза в Fred’s, мы добавляем новую жидкость в ваш главный цилиндр. Не забудьте узнать о нашем жизненном плане BG Fluids Lifetime Plan, чтобы повысить защиту вашей тормозной системы.
Удалите воздух из тормозных магистралей, чтобы удалить воздух из системы. Это означает, что ваши тормоза будут накачаны, пока кто-то будет следить за спускным клапаном и закрывать клапан, когда тормозная жидкость начинает течь через него.
Осмотрите тормозные колодки и роторы, чтобы убедиться, что они находятся в отличном рабочем состоянии. Если тормоз сильно изношен, пора заменить тормозную колодку.

Fred’s Auto Repair предлагает отличные услуги по ремонту автомобилей, и каждый из наших механиков имеет сертификат ASE.

Разное