Тормозной диск — это главный элемент тормоза, к которому прилагаются усилие дополнительных механизмов. Так как автомобильные тормоза используют трение в качестве принципа действия, с диском взаимодействует колодка, покрытая фрикционным материалом. Во время работы диск нагревается, что может привести к его деформации, нарушению рабочей поверхности, следствием чего становится биение диска, передаваемое тормозную педаль. Обычный тормозной диск выполнен в единое целое со ступицей П-образного сечения. При торможение диск, стремится вывернуться за счет разницы наружного и внутреннего контуров. Это приводит к тому, что у диска приподнимаются края и он теряет рабочую силу.
Когда меняют тормозные диски
Какого-то определенного времени эксплуатации или установленного пробега машины на случай замены ТД не существует. И, тем не менее, с этой проблемой сталкиваются многие автолюбители. Признаки неисправности тормозной системы определяются достаточно просто:
- скрип в районе колес при нажатии на тормоз;
- увеличенный ход тормозной педали, так называемое проваливание;
- значительное снижение уровня жидкости в главном тормозном бачке;
- при нажатии тормозов машину уводит в сторону или ощущается биение.
Что послужило появлению таких признаков неисправности в ТС, определяется визуальным осмотром состояния механизмов, в частности определяется степень износа тормозных дисков и колодок на всех колесах. По его результатам принимается решение — нужно ли поменять тормозные колодки или требуется замена тормозных дисков.
Плюсы и минусы разных конструкций тормозных дисков
Каждый задавался вопросом, что хорошего в вентилируемых дисках или в чем преимущество роторов с просверленными в них отверстиями? Позвольте нам все объяснить…
Все мы знаем основную функцию и принцип работы дисковых тормозов. Суппорт толкает одну или несколько колодок, прижимая их к диску, тем самым вызывая трение и замедление вращения вала, к которому присоединен тормозной ротор. Но несмотря на то, что работа всех тормозных систем построена на этом едином принципе, используемые для работы части с течением времени и в зависимости от применения транспортного средства могут значительно меняться.
Различаться может материал тормозных колодок, есть множество типов суппортов – для дорожных автомобилей одни, для спортивных машин – другие, третьи для гиперкаров и так далее. Различными могут быть даже тормозные диски.
Итак, темой сегодняшнего разговора станут типы и классификация тормозных дисков, а также их различия:
Подготовка к замене ТД
Определив неисправность ТД, надо подготовиться к тому, чтобы самому их поменять. Для этого в первую очередь требуется купить новую запчасть в автомобильном магазине. Выбирая тормозные диски для своей машины, автовладелец должен учитывать стиль своего вождения. Любит ли резко разгоняться и активно маневрировать. Как часто использует тормоза. Ездит много по городу или преобладают междугородние поездки по трассе. От этих факторов зависит запчасть какого производителя требуется покупать. Диски могут быть штатными и спортивными.
- Штатный ТД — изготавливается из чугуна, отливка обрабатывается на фрезерном станке. Они бывают вентилируемые и невентилируемые. Без вентиляции — это одинарный диск, который обжимается с двух сторон тормозными колодками. Диск с вентиляцией отличить просто — это два диска соединенных между собой переборками. Вентиляция происходит во время движения за счет попадания воздуха между этими блинами. Одни из уважаемых производителей этой продукции — Bosh, Zimmerman, ATE.
- Спортивный ТД — делается из прочного и сверхпрочного серого чугуна, а также из аустенитовой нержавейки. Считается, что это более прочная продукция, которая может прослужить значительно дольше и при более агрессивной езде. Такие диски производят — EBC, DBA, Brembo.
Водитель должен помнить, когда производится замена передних тормозных дисков, их надо менять парно, даже если один из них по всем параметрам подходит для дальнейшей эксплуатации. Такое же правило действует и для задних тормозных механизмов.
Объясняется такое правило тем, что неодинаковый вес однотипной запчасти на колесах одной оси приведет к потере курсовой устойчивости. Таким образом, для ремонта покупается два или четыре ТД, но ни в коем случае один или три.В гараже или на специальной технической площадке заранее готовится инструмент и материалы необходимые при ремонте.
- Домкрат и баллонный ключ.
- Ключи на «13» и «17».
- Ключ гаечный с трещоткой.
- Большая плоская отвертка.
- Тонкая плоская отвертка.
- Струбцина.
- Кусок проволоки, чтобы зафиксировать ступор.
- Молоток.
- Жидкость WD, для того чтобы открутить прикипевший крепеж.
- Тормозная жидкость, на случай прокачки тормозов.
- Ветошь.
Машину установить на яму или на подготовленной ровной площадке. Заранее определиться, нужна ли замена задних тормозных дисков или меняются только передние. От этого зависит, каким образом поднимать машину домкратом. Приподнимать весь борт или только передние колеса. Подняв машину домкратом, с помощью «баллонника» снять колесо. Освободившийся механизм тормозов и поверхность ступицы очистить от грязи и масла с помощью щетки и ветоши.
Почему тормозные диски выходят из строя?
На тормозные диски приходится серьезная нагрузка: при торможении они подвергаются настоящей термической атаке! Отсюда риск перегрева, деформации и поломки, которые неизменно приводят к сокращению срока службы и необходимости преждевременной замены. Поэтому к качеству и материалам предъявляются повышенные требования. Хотя, по сути, все они укладываются в два важнейших критерия: прочность и охлаждаемость – диск должен выдерживать многократные и резкие перепады температур и хорошо вентилироваться.
Помимо повышенных нагрузок, тормозные диски могут ускоренно изнашиваться из-за неаккуратной или неграмотной эксплуатации. Агрессивное вождение, некачественное дорожное покрытие, стремление сэкономить на обслуживании – все это «играет» против автомобилиста. Ограничившись заменой одних лишь дисков и оставив уверенно «состарившиеся» колодки, Вы рискуете уже в скором времени получить стремительный износ и все ту же потребность замены. Вот почему так важно оценивать состояние всех элементов тормозной системы и проводить их своевременное обновление – колодки и диски работают в паре, и их симбиоз невозможен при ненадлежащем качестве одного из «участников».
Виды дисковых тормозных механизмов
Дисковые тормоза делятся на две большие группы по типу применяемого суппорта (скобы):
- механизмы с фиксированной скобой;
- механизмы с плавающей скобой.
В первом варианте скоба имеет возможность перемещаться по направляющим и имеет один поршень. Во втором случае скоба фиксирована и содержит два поршня, установленные по разные стороны от тормозного диска. Тормозные механизмы с фиксированной скобой способны создавать большее усилие прижатия колодки к диску и, соответственно, большую тормозную силу. Однако и стоимость их выше, чем у тормозов с плавающей скобой. Поэтому данные тормозные механизмы применяются, в основном, на мощных автомобилях, (с использованием нескольких пар поршней).
Виды тормозных дисков?
Итак, настало время замены. Что выбрать из представленного многообразия?
В первую очередь, нужно рассмотреть особенности конструкции: есть ли вентиляционные отверстия, предусмотрена ли перфорация, выполнен диск из одного металла или составлен из разных…
Сегодня практически все тормозные диски являются вентилируемыми и в отличие от невентилируемых состоят из двух пластин, полость между которыми обеспечивает дополнительное охлаждение. Независимо от количества пластин, диски могут иметь нанесенную перфорацию или быть без нее. При этом выделяют перфорацию сквозную и заглубленную (не насквозь). Первая хорошо охлаждает и отводит рабочие газы, однако может негативно сказаться на надежности диска. Вторая тоже эффективно справляется с отведением продуктов выгорания и вместе с тем способствует сохранению прочностных свойств.
Также диски классифицируются на цельные (выполненные из единого куска металла) и составные: алюминиевая ступица и чугунное кольцо скрепляются болтами, что исключает самопроизвольное раскручивание. Составные диски обладают высокими термическими и вентиляционными характеристиками (благодаря использованию алюминиевого сплава), стойкостью к деформации, меньшим весом и возможностью частичной замены (например, только кольца).
Как работает тормозной диск и чем он лучше барабана: разбираемся вместе с Ferodo
Немного истории
Необходимость в тормозах появилась практически сразу после изобретения колеса, однако предки пару тысяч лет назад не стали торопить события и долго ездили на колесницах без тормозов в нашем привычном понимании. Однако к появлению карет тормоза уже поспели: это были механизмы, воздействующие непосредственно на колесо. Колодка, прижимаемая рычагом к внешней поверхности колеса, не могла эффективно остановить конный экипаж, но помочь лошадям была вполне способна. Но тут изобрели резиновые шины, и механизм с прижимом колодки к колесу ушел на пенсию. По крайней мере, в дорожном транспорте: сегодня механизмы с внешним прижимом успешно работают на железной дороге, хотя и там альтернатив им хватает. На обычных же дорогах кареты обзавелись ленточными тормозами: барабан на оси останавливался тормозной лентой, натягиваемой рычагом. Однако эффективность такой схемы тоже быстро была признана недостаточной, так что инженеры продолжили работать над изобретением новых механизмов.
Результатом этой работы стали два фундаментальных механизма, которые работают в автомобилях по сей день: барабанный и дисковый тормоз. Появились они практически одновременно, в самом начале 20 века, однако на первых порах барабанные механизмы захватили лидерство. Дело было не только в авторитете Вильгельма Майбаха, который установил на изобретенный им автомобиль барабанные тормоза, и Луи Рено, который запатентовал конструкцию с полукруглыми колодками. Барабанные тормоза были проще, а разработка фрикционных материалов способствовала их популяризации. Ключевым этапом в развитии фрикционных материалов стало создание тормозных накладок на основе асбеста и фенолформальдегидных смол, и сделала это в 1902 году компания Ferodo. В общем, начало века стало по-настоящему отправной точкой в развитии тормозных систем.
Однако дисковым механизмам потребовалось время, чтобы догнать барабаны и стать популярными. На ранних этапах у них было больше проблем, чем преимуществ: не было подходящего материала для изготовления дисков, в отсутствие усилителей система с механическим приводом требовала большего усилия по сравнению с барабанной, и даже гидравлический привод не решил вопрос из-за отсутствия нормальной тормозной жидкости. В общем, вопросов было больше, чем ответов, поэтому поначалу применение дисковых тормозов было эпизодическим. Одним из пионеров их применения был Уильям Ланчестер, но и он на тот момент не смог сделать дисковые механизмы конкурентным преимуществом своих машин. К примеру, на автомобилях Lanchester в начале 20 века диски из-за ограниченного выбора материалов были бронзовыми, что не способствовало их износостойкости. Однако полученный им патент все же стимулировал не только его самого к продолжению работы над совершенствованием дисковых тормозов.
Реальное развитие дисковая схема получила спустя еще 25-30 лет. К тому моменту был отработан гидравлический привод, а для снижения усилия на педали до приемлемого был внедрен вакуумный усилитель. Правда, в 30-е годы вакуумный усилитель в основном внедрялся на американские машины с барабанными тормозами, поскольку те все еще были дешевле и проще в производстве. Однако грядущий переход от барабанов к дискам уже был осязаем и неизбежен. Правда, в потребительском сегменте его сильно задержала Вторая мировая война. В военное время дисковым тормозам, разумеется, тоже уделяли внимание, однако они применялись и совершенствовались на танках и самолетах, а не на легковых машинах. Ну а после войны, на рубеже 40-х и 50-х, такие механизмы начали впервые появляться и на серийных автомобилях.
Разумеется, развитие дисковых тормозов сопровождалось совершенствованием конструкции и материалов. Помимо вакуумных усилителей и более эффективной тормозной жидкости, которая не закипала при торможении, важным этапом был переход к чугуну в качестве материала изготовления тормозных дисков. Причем серый чугун стал настолько эффективным решением, что применяется и поныне в подавляющем большинстве автомобилей. Чугун, правда, не решил полностью старые проблемы. Если охлаждение удалось улучшить за счет отливки вентилируемых тормозных дисков, то коррозия, пусть и внешняя, осталась верным спутником дисковых тормозов. О коррозии мы, впрочем, еще поговорим – а пока перейдем от древней истории к современной и вспомним, как эффективность дисковых тормозов выросла в последние десятилетия.
От чего зависит эффективность дисковых тормозов?
После получения практически идеального рецепта из нормальных чугунных дисков, качественных колодок и стойкой к перегревам тормозной жидкости на основе полиэтиленгликоля и его эфиров, развитие дисковых тормозных систем пошло в основном по экстенсивному пути. Переход к вентилируемым дискам состоялся быстро, ведь охлаждение было одной из ключевых задач повышения эффективности тормозов. А вот дальше начался поиск идеального баланса между диаметром тормозного диска, его конструкцией, материалом его изготовления и устройством тормозного механизма. Ведь с учетом того, что чугунный диск весьма прочен, отлично держит нагрузки и хорошо рассеивает тепло, на него можно и нужно хорошо давить. И здесь на сцену вышли многопоршневые конструкции. Тут все тоже несложно: если базовый тормозной механизм с плавающей скобой предусматривает наличие всего одного поршня, который давит на диск и прижимает к нему колодки с обеих сторон, то увеличение числа поршней и, соответственно, площади колодок позволяет повысить эффективность торможения без значительного увеличения диаметра самого диска. А это условие куда важнее, чем может показаться: ведь чугунный диск немало весит, так что повышение эффективности тормозов исключительно за счет увеличения площади диска – путь практически тупиковый из-за неоправданного роста неподрессоренных масс.
В борьбе за неподрессоренные массы родились не только многопоршневые механизмы, но и составные диски. Ведь тормозной диск фактически состоит из двух частей: ротора, на который давят колодки, и центральной части, которая крепится к ступице. При этом работа по созданию тормозного усилия ложится главным образом на ротор, да и охлаждать нужно именно его. А вот на материале центральной части можно и нужно сэкономить килограмм-другой. В этом, собственно, и состоит суть составных дисков, в которых центральная часть выполнена из более легкого материала вроде алюминиевого сплава, а ротор, прикрепленный к ней винтами или заклепками, – из традиционного чугуна.
Следующим шагом здесь стала замена чугуна на более легкие материалы, такие как углеродное волокно и керамика. Казалось бы, вот он – новый прорыв, ведь карбон-керамические тормоза можно делать сколь угодно большими из-за их небольшой массы, а их износостойкость и термостойкость лишь укрепляют веру в прогресс. Однако на практике оказалось, что диски из углеродного композита хороши лишь при экстремальных нагрузках, когда рабочие температуры переваливают за тысячу градусов. В гражданских же условиях «холодные» тормоза работают гораздо менее эффективно, и в основном именно эта зависимость эффективности от температуры ограничивает их применение на массовых машинах.
Таким образом, главным материалом тормозных дисков потребительского уровня остается высокопрочный чугун с шаровидным графитом, а основной фокус делается на качестве изготовления и эффективности охлаждения. Важными в этих условиях становятся технологии производства: качество сырья и литья, чистовая обработка поверхностей, а также отработанная процедура стендового и практического тестирования для контроля качества. Все это доступно крупным производителям тормозных компонентов с большим опытом и историей производства – таким, как Ferodo. Именно Ferodo, как мы помним, более века назад дала толчок к развитию тормозных систем своими разработками в области фрикционных материалов. А сегодня продукция Ferodo является частью обширного ассортимента, предлагаемого подразделением DRiV корпорации Tenneco. Компания выпускает полный ассортимент тормозных компонентов, включая диски, колодки, суппорты, гидроцилиндры и шланги тормозной системы, тормозные жидкости и многое другое.
А теперь на секундочку вернемся к коррозии, о которой мы говорили выше. Для чугунных дисков окисление – проблема все же не эксплуатационная, а эстетическая: чтобы чугунный диск съела ржавчина, потребуется не один десяток лет, а вот поверхностная коррозия появляется на нем уже спустя несколько месяцев, особенно в условиях агрессивной среды вроде дорожной химии. И у Ferodo есть решение этого эстетического вопроса: диски с технологией Coat+, имеющие цинк-алюминиевое гальваническое покрытие для защиты диска от коррозии. Эта технология надежно защищает от коррозии не только ступичную часть диска, но и внутренние каналы охлаждения, обеспечивая требуемую эффективность отвода тепла при торможении. То есть жизнь владельцев красивых машин, которые уделяют внимание мелочам и не любят видимые внешние дефекты, становится немного проще: диски с технологией Coat+ сохраняют свой изначальный внешний вид долгие годы – при условии правильной эксплуатации и, конечно же, ухода.
Заключение
Завершая разговор о тормозах, обычно говорят об их важности, о том, что экономить на них, как и на шинах, нельзя, а также о том, что тормоза – это главное условие безопасности. Хорошие колодки – не просто те, что не скрипят. Хорошие диски – не просто те, что вышли с завода ровными и круглыми, а те, что выполнены из качественного материала, имеют эффективное охлаждение и, соответственно, не деформируются при активной эксплуатации. Конечно, даже покоробленные диски в ряде случаев можно проточить, но чудес обычно не бывает: если они испортились раз, то испортятся и второй. Мы с этими прописными истинами, разумеется, согласны, а потому рассказываем не только о теории, но и о выборе качественной продукции – такой, как Ferodo. Уж если этому бренду более 120 лет и специалисты Ferodo разрабатывали и производили детали тормозной системы и для повозок в далеком 1897 году, и делают это сейчас для современных автомобилей, то в тормозах они разбираются однозначно.
Ремонт или полная замена тормозных дисков производится если:
- Возникает деформация диска, которая проявляется в виде вибрации и неэффективном торможении;
- По всему тормозному диску образуются глубокие борты и борозды;
- Толщина диска достигает критической отметки 1-3 мм (измерение делается штангенциркулем, замеряется именно рабочая зона, а не наружный борт);
- Существуют другие повреждения, не позволяющие эффективно выполнять торможение.
- Трещина тормозного диска.
- Образование «буртика».
- Неравномерный износ, появление борозд, ям и углблений на поверхности диска.
Как продлить срок службы ТД?
- Стиль вождения — это тот фактор, который больше остальных влияет на срок службы тормозных дисков. Если вы любите агрессивный стиль езды с резким ускорением и такими же торможениями, вам следует быть готовыми к тому, что срок службы ваших дисков будет гораздо меньше обычного.
- Также следует учитывать качество колодок, которые также могут стереть диск в случае несовместимости.
- Езда по грязи и лужам на больших скоростях тоже не сулит ничего хорошего, не перегревайте тормозные колодки если на улице дождливо или есть большие лужи.
- Покупайте только качественные тормозные диски и колодки и следуйте вышеизложенным рекомендациям, только в таком случае вы сможете избежать преждевременного или неравномерного износа тормозных дисков и колодок.
У меня все, если у вас есть какие-либо вопросы, вы можете задать их, используя форму для комментариев. Также напоминаю, что лучшая благодарность автору — это репост данной статьи в соц. сети. Будем признательны если вы расскажете друзьям о нашем сайте, используя соответсвующие кнопки расположенные внизу.
Устройство дисковых тормозов
Конструкция дискового тормоза следующая:
- суппорт (скоба);
- рабочий тормозной цилиндр;
- тормозные колодки;
- тормозной диск.
Суппорт, представляющий собой чугунный или алюминиевый корпус (в виде скобы), закреплен на поворотном кулаке. Конструкция суппорта позволяет ему перемещаться по направляющим в горизонтальной плоскости относительно тормозного диска (в случае механизма с плавающей скобой). В корпусе суппорта размещены поршни, которые при торможении прижимают тормозные колодки к диску.
Рабочий тормозной цилиндр выполнен непосредственно в корпусе суппорта, внутри него находится поршень с уплотнительной манжетой. Для удаления скопившегося воздуха при прокачке тормозов на корпусе установлен штуцер.
Тормозные колодки, представляющие собой металлические пластины с закрепленными фрикционными накладками, устанавливаются в корпус суппорта по обеим сторонам тормозного диска.
Вращающийся тормозной диск устанавливается на ступицу колеса. Крепление тормозного диска к ступице осуществляется при помощи болтов.
Как выбрать тормозной диск и не нарваться на подделку?
На сегодняшний день вещи стали до такой степени подделывать, что практически и не понятно будет, где находится оригинальная деталь а где подделка, поэтому запомните одно простое правило, запчасти нужно всегда приобретать в автомагазинах (Не в каких то кооперативах, где обычные люди торгуют, а именно в спец. автомагазина) и чем больше он, тем лучше, даже если вы переплатите немного по деньгам, но вы всё равно купите хорошую оригинальную вещь, потому что специализированные автомагазины в основном не занимаются продажей поддельных товаров и обязательно узнавайте у продавца, есть ли гарантия на приобретённый товар, без гарантии даже и брать ну нужно, по сути это как просто рекомендация Вам от нас, потому что как мы уже сказали ранее, в последнее время подделки стали до такой степени хорошо делать, что уже не отличить, где оригинал а где подделка, ну возьмите себе за привычку, не покупайте никогда запчасти без коробок (Они все упакованы должны быть, а в коробке должен сертификат производителя находиться или что то в этом роде).
Тормозные диски ВАЗ
На большинстве переднеприводных автомобилей ВАЗ задние тормоза являются барабанными. К сожалению, они не такие эффективные, как дисковые. Поэтому некоторые владельцы предпочитают заменить барабанные тормоза на дисковые. Сейчас это не представляет особого труда. Преимущества дисковых тормозов в том, что они, помимо более высокой эффективности, просты в замене, за их износом можно наблюдать визуально, не снимая колес. Можно использовать передние тормозные диски моделей ВАЗ 2110, ВАЗ 2108 (13 дюймов) и ВАЗ 2112 (14 дюймов). Эти диски являются вентилируемые и подойдут на заднюю ось. Стоит уточнить, что передние диски должны быть на 1-2 дюйма больше задних во избежание «перетормаживания» задней оси.
Эксплуатация колодок
Те факторы, которые оказывают влияние на изнашивание тормозных дисков, также взаимодействуют и с колодками. На передних колесах они изнашиваются быстрее, чем на задних, так как основная нагрузка ложиться именно на перед автомобиля. В случае замены колодки меняют по осям – на всех передних или задних колесах.
Неравномерность в износе тормозных колодок может быть связан с неисправностью рабочих цилиндров, и, соответственно, подаваемом ими различном давлении на тормоза. Разница толщины накладки колодок в 1,5-2 мм говорит о неполадках в системе.
Перечислим способы распознавания, при которых необходима замена тормозных колодок:
— При визуальном осмотре. Толщина фрикционной накладки 2-3 мм считается недостаточной.
— Механический способ. Колодки могут иметь специальные металлические пластины, которые при истирании накладок до 2-2,5 мм будут соприкасаться с диском и издавать неприятный скрежет.
— Электронный способ. На тормозную колодку устанавливают датчик износа, который при соприкосновении с диском замкнет цепь, и на приборной панели тут же загорится индикатор.
Рассмотрим, какие преимущества имеются у дисковых тормозов:
- Работу дисковых тормозов не затрудняет попадание воды или грязи;
- Дисковым тормозам не страшны повышения температуры;
- Они могут иметь более эффективное охлаждение;
- Малогабаритны;
- Имеют небольшой вес;
- Дисковые тормоза просты в обслуживании.
Основными недостатками тормозов на основе диска можно назвать их высокую стоимость и меньшую эффективность при торможении, чем у барабанных аналогов.
Тормозной диск — это главный элемент тормоза, к которому прилагаются усилие дополнительных механизмов. Так как автомобильные тормоза используют трение в качестве принципа действия, с диском взаимодействует колодка, покрытая фрикционным материалом. Во время работы диск нагревается, что может привести к его деформации, нарушению рабочей поверхности, следствием чего становится биение диска, передаваемое тормозную педаль. Обычный тормозной диск выполнен в единое целое со ступицей П-образного сечения. При торможение диск, стремится вывернуться за счет разницы наружного и внутреннего контуров. Это приводит к тому, что у диска приподнимаются края и он теряет рабочую силу.