Дисковые тормоза

Тормозная система – важнейшая составляющая конструкции любого авто. Функция ее заключается в возможности контролировать движение и скорость, а также производить остановку транспортного средства. Дисковые тормоза — самый распространенный механизм, поэтому важно знать принцип его работы.

Устройство дисковых тормозов

Дисковые тормоза – устройства, работающие за счет силы трения (фрикционное действие). В современных авто применяются наряду с барабанными.

Механизм состоит из следующих элементов:

1. Суппорт. Деталь изогнутой формы, изготовленная из чугуна либо алюминия. Крепится к поворотному кулаку и выполняет несколько функций: удерживает тормозные колодки, является местом размещения тормозного цилиндра.
2. Цилиндр. Подвижная часть этой детали – поршень, необходим для механического воздействия на тормозные колодки.
3. Колодки. 2 колодки размещаются с внешней и внутренней стороны дисков и представляют собой пластины со специальной прослойкой из материала с большим коэффициентом трения (фрикционный материал). Сдвигаемый поршнем элемент ложится на поверхность тормозного диска, замедляя его движение.
4. Скоба. Удерживает колодки в таком положении, чтобы обе прилегали к диску равномерно.
5. Диск тормоза (ротор). Крепится к ступице, образуя жесткое соединение, так что диск вращается вместе с колесом. От материала, из которого изготовлен диск, и его конструкции в большей мере зависит эффективность работы всей системы.
6. Защита (кожух). Препятствует загрязнению элементов.

Материалы тормозных дисков

При производстве роторов используются различные материалы, характеристики которых влияют на качество, долговечность и работоспособность изделий.

Чугун – наиболее распространенный и доступный материал. Его свойства обеспечивают высокую износостойкость расходников. Но перепады температур и влага могут привести к его порче, а при продолжительном простое деталь быстро ржавеет. Важно отметить и большой вес тормозного элемента, но в любом случае основная масса реализуемых комплектующих чугунная.

https://youtu.be/6ZnhyJAeQSY

Детали, сделанные из нержавейки, не подвержены коррозии, выносят резкие изменения температуры, но фрикционные качества несколько снижены.

Карбон легче чугуна, имеет хороший коэффициент трения, увеличенную рабочую площадь, но требует дополнительного ухода (прогрева перед началом работы) и при этом достаточно дорогой.

Керамическими дисками оснащают спорткары, что оправдано, ведь такие расходники долговечны, легки, прочны, устойчивы к износу, не ржавеют и выдерживают высокие температуры. Но слишком дороги для тюнинга обычных автолюбителей.

Как работает дисковый тормоз

Работу дискового механизма можно описать поэтапно.

Водитель нажатием на педаль создает повышенное давление внутри шлангов гидравлической тормозной системы (ГТС). ГТС – это герметичная система трубопроводов, где сигнал от педали до механизмов торможения передается при помощи жидкого компонента. Соответствующий шланг подведен к рабочему цилиндру суппорта.

Жидкость приводит в движение поршень, который сдвигается и входит в контакт с колодкой. Она прижимается к ротору и за счет трения снижает его обороты. Жесткое крепление диска к колесу позволяет произвести остановку либо снизить скорость транспортного средства.

Плюсы и минусы дисковых тормозов в сравнении с барабанными

Перед сравнением следует узнать конструкцию барабанных тормозов. Устройство механизма несложное. В отличие от дискового, на ступицу колеса устанавливают неподвижную часть устройства – барабан. Внутри него размещены две полукруглые колодки с накладками из фрикционного материала и тормозной цилиндр.

Поршни цилиндра воздействуют на колодки, раздвигают их и прижимают к стенкам барабана, который замедляет ход колес. Растормаживание происходит за счет работы возвратных пружин.

Конструкция барабанного тормоза достаточно проста, но дисковой тормоз в сравнении с ним обладает рядом преимуществ:

1. Легкость и компактность. Барабанные тормоза обладают большими габаритами и весом.
2. Выдерживают более высокие нагрузки, связанные с перегревом, не теряют своих качеств. Отвод тепла организован лучше.
3. Простота диагностики неполадок, обслуживания и ремонта.
4. Повышенная износостойкость. В барабанных тормозах наблюдается нестабильность коэффициента трения и неравномерность износа колодок.

Присутствуют и существенные недостатки:

1. Защита от грязи хуже. Поскольку барабанные тормоза расположены внутри закрытого барабана, а дисковой имеет непосредственное соприкосновение с окружающей средой, то последний подвержен воздействию влаги и грязи в большей степени.
2. Колодки имеют меньший ресурс работы. Конструктивно колодки барабанного тормоза больше, а значит и больше рабочая площадь детали.
3. Колодки дискового механизма подвержены коррозии.
4. Сложное устройство стояночного тормоза. Особенностью барабанных тормозов и главной причиной их применения является простота конструкции стояночных механизмов. Поэтому в настоящее время на многие легковые авто устанавливают дисковые тормоз на переднюю колесную пару, барабанные – на заднюю.

Типичные значения удельной площади охвата тормозов на тонну массы автомобиля

Площадь охвата – это размер поверхностного соприкосновения двух колодок с диском.

Чем показатель выше, тем надежнее тормозная система.

Виды тормозных дисков

Тормозные диски должны обладать хорошей теплопроводностью и теплоемкостью, быть жесткими и выдерживать воздействие колодок. Изделия различаются по размеру, что в конечном итоге влияет на размер подходящего колеса. Очевидно, что для каждой машины необходимо подбирать соответствующие ей комплектующие.

В зависимости от особенностей конструкции различаются:

• обычные диски;
• вентилируемые;
• перфорированные;
• с насечками.

Обычные

Цельная, без отверстий, деталь без каких-либо хитростей в конструкции. Используется на старых машинах, для которых свойственная спокойная езда.

Быстро нагреваются и медленно остывают. Не самая эффективная модель, но зато простая и доступная.

Вентилируемые тормозные диски

Трение колодок о диски приводит к нагреву детали. Единственным способом понизить температуру является охлаждение изделия воздухом.

Вентилируемые модели представляют собой «сэндвичи» из 2 обычных роторов с перегородками. Конструкция помогает воздуху циркулировать в созданных просветах и эффективно отводить тепло.

Перфорированные диски

Для тех же целей на поверхности перфорированных дисков выполняются отверстия. Уменьшенная жесткость компенсируется снижением риска получить деформацию при температурных колебаниях.

Диски с насечками

На поверхности диска выполнены косые углубления (насечки). Они помогают отводить горячий воздух от рабочей поверхности, увеличивают площадь диска для более качественного охлаждения и снижают взаимодействие с колодкой, что помогает уменьшить нагрев деталей.

Типы суппортов их особенности

Выделяют фиксированные и плавающие изделия.

Фиксированные крепятся жестко к подвеске. В металлическом корпусе по обе стороны от диска стоят цилиндры. Нажатие педали приводит поршни внутри цилиндров в движение, сжатие колодок происходит в двух сторонах одновременно.

Цилиндров в суппортах такого вида несколько, что повышает эффективность устройства. Поэтому такие модели ставят на транспорт, требующий усиленной тормозной системы (грузовики, спортивные авто, мотоциклы).

Фиксированный суппорт не имеет направляющих, что делает его простым и долговечным. Но минус заключается в их тяжести и увеличенных габаритах.

Плавающие прикрепляются к подвеске направляющими штырями (пальцами). Направляющие обеспечивают ход суппорта. Поскольку поршень в таких моделях прижимает только одну из колодок, вторая колодка, закрепленная на плавающей скобе, прижимается к диску, перемещаясь вместе с суппортом по направляющим.

Работа механизма происходит следующим образом: нажатие на педаль, поршень прижимает к диску одну из колодок, затем сдвигается весь суппорт, пока противоположная колодка не упрется в диск с другой стороны.

Большинство легковых машин оснащены именно плавающими моделями тормозных элементов. Такие изделия просты, имеют небольшой вес и стоимость ниже, чем у фиксированных, но чуть менее эффективны.

Как правило, в плавающих моделях от одного до двух цилиндров, фиксированные имеют 6-8. По конструкции различаются также задний и передний суппорта. Разница в размерах и наличии стояночного тормоза в моделях для задних колес.

Обслуживание тормозных дисков и колодок

Тормозные диски, как и колодки, изнашиваются по следующим причинам:

1. Особенности вождения.
2. Качество дорог.
3. Интенсивность и время эксплуатации.
4. Изначальное невысокое качество изделий.

О необходимости заменить диск свидетельствует повреждение детали, увеличение тормозного пути, снижение уровня тормозной жидкости, биение диска при торможении.

Истирание колодок можно заметить при осмотре тормозных узлов (толщина 2-3 мм), при наличии скрипа и в случае оповещения на приборной панели, если изделие оснащено датчиками.

Как правило, передние колодки при более высокой нагрузке изнашиваются сильнее задних. Замену деталей следует производить одновременно на колесных парах.

Как продлить срок службы

Аккуратная эксплуатация. Специалисты не рекомендуют резкую остановку на длительное время после некоторого количества резких торможений. Поскольку лучше всего диски охлаждаются на ходу, деталь не успеет отдать тепло равномерно и без последствий. Экстремальные тепловые воздействия могут послужить причиной деформации элемента.

К снижению прочности диска приводит и удерживание горячих элементов в сжатом состоянии и после остановки. В месте контакта прекращается теплоотдача, из-за чего страдает материал детали.

Использование последних разработок в производстве фрикционных материалов для колодок. Современные модели в несколько раз снижают процент износа трущихся деталей, а торможение эффективно в любых условиях.

Возможные неполадки дисковых тормозных систем

Поломка дисковой тормозной системы происходит в случае выхода из строя отдельных ее элементов. Неисправными могут оказаться части суппорта, колодки, направляющие и прочие детали.

Основной проблемой суппортов всех типов является износ поршневых уплотнителей (манжеты) вследствие воздействия влаги и грязи, что приводит к выходу из строя самого поршня. Манжета может набухнуть либо растрескаться.

Испорченный уплотнитель приводит к неисправности в работе поршня (не возвращается на место при растормаживании), утечке тормозной жидкости, разгерметизации и завоздушиванию системы.

Признаки неисправных суппортов:

• авто уводит в сторону в момент торможения;
• для остановки требуется больше усилий;
• педаль пульсирует или проваливается;
• задние тормоза блокируются при резкой остановке;
• тормоза клинит.

Колодки имеют свойство изнашиваться по объективным причинам, но иногда процесс происходит неравномерно. Такое возможно при закисании нижней направляющей. Колодка стирается только в верхней части. Также колодки может заклинить. Происходит это часто из-за коррозии. При этом показано удаление ржавчины, зачистка детали и добавление специальной смазки.

Закисание — характерная для плавающих суппортов неисправность, обусловленная тем, что направляющие теряют подвижность из-за прихода в негодность пыльников. Через отверстие на деталь попадает вода, грязь, что приводит к окислению. Подвижность ее нарушается либо прекращается, что провоцирует перекос и заклинивание устройства.

Закиснуть может и поршень тормозного цилиндра. Свидетельствовать о неисправности подобного рода может увеличившийся тормозной путь.

Неисправности, причиной которых стали испорченные уплотнители и пыльники, решаются разбором проблемной части, тщательной очисткой, смазкой и заменой испорченного комплектующего.

Завоздушивание. Признаком того, что в гидросистему попал воздух, служит вялое торможение. В таком случае следует провести диагностику, заменить испорченные детали, долить либо заменить тормозную жидкость, удалить воздух, прокачав тормоза.

Рейтинг популярных тормозных дисков

Тормозной диск – важная комплектующая автомобиля. От качества детали зависит безопасность и комфорт вождения. Развитие науки и техники позволяет совершенствовать технические характеристики и находить новые решения в деле автомобильной комплектации. Существует небольшой рейтинг  лидерами рынка, специализирующихся на производстве расходников.

Ferodo

Компания, входящая в английский концерн Federal-Mogul, занимается производством элементов тормозных систем с конца 19 века. Специализируется на запчастях для легкового и коммерческого транспорта.

Тормозные диски Ferodo – элитный товар. Характеризуются высоким качеством, износостойкостью, равномерностью нагрева и устойчивостью к высоким температурам, обеспечивающим отличное торможение. Продукт покрыт антикоррозийным составом.

Nibk

Концерн JNBK (Япония) выпускает диски и колодки, а также имеет большой ассортимент других запасных частей для городских авто. В последнее время уделяет большое внимание комплектующим для спортивных машин.

Продукция Nibk соответствует высоким стандартам качества, цены при этом доступные. Особые технологии производства чугуна позволяют увеличить время эксплуатации изделия.

https://youtu.be/0XlukQkO-20

Диски покрыты антикоррозийным покрытием, обладают повышенной сопротивляемостью агрессивным химическим составам, характерным для городских дорог, защищены от влаги. Небольшой недостаток заключается в шуме, производимом деталью во время работы.

Brembo

Итальянский лидирующий производитель комплектующих для тормозных систем. Оригинальные диски Brembo имеют уникальное, затвердевающее под УФ-лучами покрытие, производимое на водной основе, что делает его безвредным для окружающей среды.

Оно защищает деталь от воды и соли, что особенно важно для езды по городу.

Bosch

Известный немецкий производитель как запасных частей для автомобилей, так и бытовой техники, инструментов и т.д.

Изготавливается диски для легковых авто, мотоциклов, грузовиков и споркаров. Продукция Bosch долговечна, устойчива к износу, не производит много шума, сохраняет функциональность при любой погоде.

Lucas TRW

TRW – ведущая европейская компания по производству комплектующих. Диски этой фирмы качественные и безопасные. Материал изготовления – чугун и высокоуглеродистые сплавы.

Чугунные изделия прочны и покрыты защитным слоем, поэтому не ржавеют. Детали из сплавов обладают меньшим весом, устойчивы к деформациям и воздействию температур.

Ebc brakes

Продукция английской компании популярна как в Европе и Азии, так и в Соединенных Штатах. Является лидером среди производителей комплектующих для мототранспорта, но выпускает детали и для спортивных и городских авто.

EBC brakers использует технологию проверки изделий рентгеном для отбраковки деталей с внутренними дефектами (полостями и т.д.), что повышает качество продукта. Перфорированные изделия не имеют сквозных отверстий, что исключает риск растрескивания запчасти.

Otto zimmermann

Известный немецкий производитель неоригинальных запасных частей. Высокое качество по доступной цене. Фирма выпускает продукцию как для конвейерной сборки, так и для вторичного рынка.

Диски OZ идентичны оригинальным и соответствуют требованиям оригинальных производителей. Качество хорошее, устойчивы к истиранию.

Ate

Еще один немецкий бренд неоригинальных деталей, качество которых соперничает с оригинальными. Диски Ate представлены всего двумя линейками: оригиналы и усиленные. Оригинальные детали производятся для большого количества мировых марок авто, в том числе для Mercedes.

Конструкция усиленных позволяет изделиям выдерживать повышенные нагрузки при спортивной езде, машина держит дорогу и на мокрой трассе, не боятся грязи, влаги и перегрева.

Как правильно подобрать тормозной диск

Выбор такого элемента тормозной системы, как диски, должен зависеть не только от желания приобрести дорогую и качественную вещь, но и в большей степени от марки, состояния автомобиля, манеры езды и особенностей дорожного покрытия. Не всегда характеристики товара от популярного бренда совпадают с потребностями транспортного средства. Лучше всего подбирать комплектующее по техническим параметрам, руководствуясь консультацией продавца-специалиста либо механика с опытом.

Как не купить подделку

Советы, помогающие отличить подделку от оригинального товара, как правило, сводятся к следующему:

1. Упаковка. Оригинальные запчасти всегда продаются в фирменной упаковке. Цвет, принт, оттиски, наименование компании, логотипы – все выглядит качественно и красиво. Коробка ровная, товар уложен плотно, без зазоров.
2. Код. Доказательством того, что коробку не вскрывали, служит целостность торцевой наклейки, на которой находится логотип фирмы, QR-код или буквенно-цифровой код, помогающий определить подлинность товара на официальном сайте производителя.
3. Голограмма. Также содержит уникальный код, повтор которого на другой упаковке говорит о фальшивке.
4. Товар. Осмотр продукта тоже может дать нужную информацию. Диск должен быть новым, без трещин и царапин. Маркировка на детали должна совпадать с данными на упаковке.
5. Продавец. Покупать оригинальные запчасти лучше всего у официальных представителей производителя в вашем городе.

При всем разнообразии моделей комплектующих, устройство дискового тормоза остается стандартным. Следует помнить о важности этого узла и следить за его техническим состоянием.