Meloci.ru

Из какого металла сделан тормозной диск

Из какого металла сделан тормозной диск

Увеличению поверхности рассеивания тепла способствует и перфорация дисков, при которой обод насчитывает не один десяток сквозных отверстий с зенковкой. Проделанные по всей рабочей плоскости диска сквозные отверстия снижают вес диска, способствуют более эффективному снижению его температуры при работе (что снижает риск коробления), удаляют газы, образующиеся при трении колодок о диск. Также перфорация не допускает «всплытия» тормозной колодки при попадании воды на рабочую поверхность диска в дождь или при проезде через лужи. Оказавшаяся на пути колодки вода выдавливается внутрь диска, откуда она выбрасывается наружу под действием центробежной силы. Вот здесь и кроется опасность для перфорированных дисков. Попавшая вода на раскаленный иногда тормозной диск может вызвать катастрофические последствия для его целостности, он может потрескаться и даже лопнуть. Отверстия станут дополнительными концентраторами напряжений и начальными точками этих самых трещин. Поэтому заявления о повышенной эффективности перфорированных дисков часто следует рассматривать как рекламный ход. Однако встречаются серийные автомобили, у которых такие диски стоят и хорошо себя чувствуют за все время эксплуатации, подвергаясь замене только по причине износа. Такую картину можно наблюдать, в частности, на автомобилях Ferrari и Porsche. Все дело в том, что диаметр отверстий не велик, их расположение сочетается с конфигурацией внутренних лопаток диска, а сам диск, как правило толстостенный и большого диаметра. Это снижает риск образования трещин, однако более правильным решением являются канавки на рабочей поверхности диска. Кроме воды, канавки отводят газообразные продукты “жизнедеятельности” колодки и продукты износа. Канавки бывают направленными в зависимости от вращения диска или симметричными, что позволяет ставить диск на левую и правую стороны автомобиля. Это относится и к лопаткам внутри диска. Обычный вентилируемый диск имеет радиально расположенные лопатки, что делает левый и правый тормозные диски одинаковыми, но существуют диски с наклоненными лопатками для лучшего удаления разогретого воздуха. При этом левый диск является зеркальной копией правого и наоборот. Указав все эти достоинства канавок, нельзя не сказать и о том, зачем они изначально были разработаны. Опять же, автоспорт с его повышенными нагрузками на тормоза потребовал эффективной очистки тормозных колодок. Дело в том, что при работе на больших нагрузках тормозные колодки очень быстро покрываются тонким слоем нагара – выгоревшего и отработанного фрикционного материала. Если его не снять принудительно, колодка превращается в скользкую лыжу. Канавки, шлицы практически срезают этот отработанный слой, обновляя колодку. Это позволяет поддерживать работоспособность колодок на протяжении всей гонки. Учитывая все вышесказанное, можно считать, что для обычных городских автомобилей тормозные диски со шлицами, конечно, являются предметом гордости владельца, но одновременно причиной более частой смены тормозных колодок.

Теперь мы добрались до высшей лиги тормозных дисков – вентилируемых сборных. Конечно, бывают и цельные диски с направленными лопатками, но их не так много. Это объясняется необходимостью иметь сложные оснастки для левого и правого диска, на что не каждый производитель может пойти. В результате диск с одной стороны выбрасывает воздух наружу, а с другой – захватывает его и пытается выдавить из центра внутрь колесной арки. Разборные диски изначально делятся на левые и правые и имеют крепежный фланец для ступицы, которая делается, как правило, из высококачественного авиационного алюминия. Такая конструкция позволяет еще больше рассеивать тепла, что благоприятно сказывается на эффективности тормозов и теплонагруженности подшипников ступицы. Понятно, что такой диск более легкий, чем его цельный аналог. Здесь тоже присутствуют подводные камни. Самый опасный – разница коэффициентов термической деформации материалов диска и ступицы. Для решения этой проблемы делают прорези на ступице, но самым эффективным способом борьбы с этим явлением можно назвать так называемые плавающие диски. Их суть – отсутствие жесткой связи между диском и ступицей, при этом диск может двигаться относительно ступицы обычно в осевом направлении в пределах нескольких десятых долей миллиметра. Плавающие диски обладают существенным недостатком – они боятся грязи, которая может лишить их подвижности, поэтому они главным образом применяются в кольцевом автоспорте.

Мото клуб.: Тормозные диски мото – Мото клуб.

  • Мото клуб.
  • >Технический раздел
  • >МотоЛикбез
  • Просмотр новых публикаций

Тормозные диски мото Все о тормозных дисках мотоциклов

#1 Гость_Андрей_*

  • Группа: Гости

Типы тормозных дисков мотоциклов

Наиболее распространены два типа дисков. С плавающим ротором и жестко закрепленным. Большинство современных дорожных мотоциклов, оборудованы дисками с плавающим ротором. Эти диски состоят из двух частей – ротора (части непосредственно трущейся о колодку) и ступицы. Впервые диски, состоящие из двух частей, были предложены Brembo: в них ступица крепилась к ротору с помощью заклепок. Они назывались “полуплавающими” дисками, так как ротор был приклепан к коронке. В настоящее время полуплавающие тормозные диски мото ушли в прошлое, на смену им пришли плавающие диски, характерной чертой которых является ротор, свободно закрепленный со ступицей через специальные пистоны. Такой подход позволяет роторам “самопозиционироваться” и быть ещё более устойчивым к воздействию температуры.

Преимущества плавающего ротора над монолитным:
– устойчивость к температурам, связанная с низкой теплопроводностью, (тепло от ротора передается на коронку через пистоны)
– устойчивость коронки к ведению под действием температуры.
– низкая масса. Обычно, для облегчения коронку делают из более легкого материала, такого как алюминий.

Читать еще:  Как менять тормозной диск газель видео

Недостатки:
– высокая стоимость
– из-за передачи момента через пистоны тормоз теряет в начальной хватке
– расположенность к механическому износу пистонов

Предназначение отверстий в роторе:
– вентиляция ротора. Чем ниже температура ротора, тем меньше греется колодка, тем больше тормоз устойчив к перегреву, тем быстрее колодка восстанавливается. Эффективная вентиляция, как средство понижения температуры тормозной системы – одна из основных причин сложной геометрии отверстий в роторе.
– вентиляция суппорта и непосредственно тормозной колодки во время бездействия – отвод газов, образующихся во фрикционной пленке при экстремальном торможении. Как следствие – уменьшение эффекта увядания.
– служат абразивом для колодки. После торможения, колодка покрывается глянцевым слоем – окалиной. Этот слой должен удаляться. Отверстия в роторе выполняют роль абразива, удаляя глянец.

Чугунные диски (диски из серого чугуна)

Одни из наиболее широко распространенных роторов (90% стоковых роторов мотоциклов года выпуска ранее 2002г.) сделаны из серого чугуна различных сплавов. Трудность подбора колодки на этот ротор объясняется ещ╦ и разнообразием сплавов, используемых производителями мотоциклов. Типичные сплавы, используемые для изготовления роторов из серого чугуна, представлены в таблице:

Плотности сплавов варьируются от 7.15-7.2 гр/см 3 , температура плавления от 1150 до 1142 о С. Максимальная, безопасная рабочая температура ротора из серого чугуна: 800-900 о С (зависит от качества сплава, наличия дефектов в металле).

На практике, сплав ротора у каждого производителя – свой, кроме того, возможны вариации сплава не только от мотоцикла к мотоциклу, но и от года к году.

Роторы из серого чугуна работают на органических или полуметаллических колодках. Из-за недостатка прочности, роторы не рекомендуется использовать на жестких металлических колодках Sintered из-за чрезмерно износа.

Из сильных сторон – серый чугун обладает не только высокой теплоемкостью в сравнении с диском из нержавейки, но и втрое лучшей теплопроводностью. Эти качества обеспечивают ротору линейность и устойчивую работу на высоких температурах, благодаря быстрому равномерному разогреву ротора во всех точках. Один из ведущих производителей высококачественных чугунных роторов – Beringer.

Тормозные диски из ковкого железа

Менее распространенный тип дисков, выпускается компаниями BrakeTech, Spiegler, EBC (Pro), к сожалению, информация о точном составе железного ротора EBC Pro неизвестна, поэтому сюда он относится условно. Считается, что технологично выточенные диски из ковкого железа, прочнее литых роторов из серого чугуна, обладая схожими термическими характеристиками. На этих роторах могут использоваться как мягкие органические колодки, так и более жесткие – полуметаллические. Производители утверждают, что ковкое железо поглощает и рассеивает выделяемое тепло лучше, чем диски из нержавейки и серого чугуна, придавая тормозам линейность и устойчивость к увяданию. По словам гонщиков, использующих этот тип диска с металлизированными (Sintered) колодками – диски из ковкого железа обладают высокой устойчивостью к поводке и линейны, но колодки их быстро изнашивают. Тем ни менее, с точки зрения производительности, использование комбинации ковкое железо/ металлизированная колодка является одним из самых эффективных решений на сегодняшний день.

Тормозные диски из нержавеющей стали

Большинство дисков сделаны из аустенитовой нержавеющей стали.

Несмотря на меньшую теплоемкость стали, её плотность достигает – 7.93 гр/см 3 , а безопасная рабочая температура – 120 о С. Типичная жесткость аустенитовой нержавейки по бринеллу – 217.

Как правило, именно эти диски, рекомендуются производителями для колодок Sintered, т.к. только некоторые сплавы серого чугуна обладают той же износоустойчивостью, что и аустенитовая нержавейка.

Характерной особенностью стальных дисков является сильная начальная хватка на холодную, затем, в виду свойств материала (плохой теплопроводностью и теплоемкостью) диск сильно разогревается и наступает увядание.

Основные проблемы стального диска, напрямую, зависят от термических свойств нержавеющей стали. Высокая температура на его поверхности, ведущая к увяданию колодки и неравномерный прогрев ротора, ведущий к образованию неровностей на поверхности диска и как следствие – появление разрушающих вибрации. Из вышесказанного напрашивается жизненно важное условие для данного типа дисков – эффективное охлаждение ротора. А именно сохранение момента, свойственного первоначальной хватке на стальном роторе как можно дольше. В этом направлении и движутся производители.

Лепестковый тормозной диск мото из нержавеющей стали.

Тема вынесена в отдельный пункт, в связи с большим интересом со стороны мотолюбителей.

Диск, по большей степени, предназначен для работы со спеченной металлизированной колодкой. Необычная форма – не прихоть конструктора, а жизненная необходимость.

Основное преимущество лепестка перед обычным ротором – это лучшее охлаждение. Металлизированная колодка на стальном диске разогревается сильнее, чем серый чугун или ковкое железо.

Причина этому – низкая теплоемкость и теплопроводность. При всей прочности стального ротора – он имеет недостаток – более высокая рабочая температура на всех типах колодок, в особенности на спеченной колодке, на которой он и должен работать по замыслу. Поиски эффективного охлаждение стального ротора, напрямую ведущие к увеличению его прочности (устойчивости к ведению), эффективности торможения (сопротивление увяданию), привели к созданию лепесткового ротора. Кроме снижения рабочей температуры, лепестковый ротор ещё и легче обыкновенного, а лепестковая структура и прорези в роторе положительно сказываются на поведении колодки в момент её увядания.

Для ротора из серого чугуна – проблема с перегревом и последующим, неравномерным распределение тепла – отсутствует, поэтому мы вряд ли когда-нибудь увидим лепестковые роторы из серого чугуна.

Читать еще:  Как выкрутить сломанный болт из тормозного диска

Тормозные диски: менять или протачивать?

Повело тормозные диски? Стас Панин уверяет, что с этим можно справиться.

Тормозные диски — дорогие расходники. Обычно их хватает на два комплекта колодок. Но бывает, что они обращают на себя внимание гораздо раньше — например, когда по причине резкого перепада температур возникает заметное биение. Проехал по луже после интенсивного торможения — вот диски и покоробило. Симптомы: вибрации на руле и педали тормоза, которые при замедлении порой переходят даже на кузов.

Прежде «кривые» диски получали отставку. Лишь отдельных счастливчиков выручали знакомые токари, имеющие станки для проточки. Лет пятнадцать назад автомастерские начали закупать соответствующее оборудование, но работу делали на кустарном уровне. Лишь с появлением новых станков дело вошло в более-менее цивилизованное русло. Проточка дисков обходится недорого — порой в несколько раз дешевле комплекта новых дисков.

Бить или не бить

Станки для проточки бывают двух видов, а устанавливают их непосредственно на ступицу тормозного диска. Те, что подороже, выполнены единым узлом и обеспечивают лучшую точность обработки; такой станок соединяют со ступицей через переходник. Устройства попроще имеют отдельный узел с резцами; они требуют больше времени на установку, а резцы монтируются на скобу тормозного суппорта.

В обоих случаях станок сам вращает ступицу: двигатель автомобиля не работает, коробка — в «нейтрали». Резцы постепенно смещаются по поверхностям диска — сродни граммофонной игле, но которая движется от центра пластинки. За один проход резцы снимают пару десятков микронов металла с каждой стороны. Далее их переставляют и повторяют проточку. Обычно диск полностью обрабатывают за два-три таких прохода. Причем сначала срезают фаски, образовавшиеся от работы тормозных колодок, — это снижает нагрузку на станок и резцы и обеспечивает хорошее качество обработки поверхности.

Перед проточкой механик обязательно осматривает диски и подвеску машины. Нельзя проводить обработку, если у ступичного подшипника люфт или перекаты. В противном случае диск начинает гулять между резцами и о ровной проточке можно забыть. Даже если подшипник лишь гудит, нужно предварительно его поменять: если замену проводить после проточки диска, нет гарантии, что при последующей запрессовке ступица встанет идеально ровно, а вместе с ней и проточенный диск.

Диски проверяют на остаточную толщину, величину биения и степень коррозии рабочей поверхности. Слишком тонкие нельзя точить, они и так уже плохо переносят тепловую нагрузку. Допустимая толщина зависит от конкретной модели и ее модификации (размера тормозных механизмов). Биение диска по нескольким радиусам проверяют индикатором. Фактически это измерение разности толщин в разных точках — она не должна превышать 0,05 мм. Нельзя проводить проточку при глубокой коррозии: есть риск, что на выходе диск окажется слишком тонким.

collage

После проточки нужно поменять колодки, иначе поработавшие с кривым диском фрикционные накладки убьют обработанный диск. Ради эксперимента возьмите такую колодку и потрите на наждачной бумаге, которая лежит на ровной плоскости, — на визуально ровной поверхности проступят опасные впадины!

В Москве стоимость проточки дисков одной оси — не меньше 2000 рублей. Рекомендовано обрабатывать оба диска, дабы не смещать тормозной баланс.

ЗОНА РИСКА

Чугун — самый распространенный материал для тормозных дисков. И довольно коварный: при резких перепадах температур чугун заметно меняет физические свойства — твердость, объем и даже внутреннюю структуру. Эта особенность приводит к чрезмерному короблению рабочих поверхностей диска. Конечно, существуют более стойкие аналоги (например, керамические или композитные), обеспечивающие лучшую стабильность и динамику торможения, — но их цена зашкаливает.

Щиток тормозного диска не защищает от воды: она обильно попадает на обе его поверхности. Если чугунный диск подвергся слишком резкому перепаду температур, возможно повреждение его внутренней структуры. Обработка на станке снимет поведенный верхний слой, но после пары интенсивных торможений (то есть нагрева и охлаждения) поверхность вновь поведет — это случается в пяти случаях из ста. Убитый диск при проточке способен вычислить только опытный токарь — по изменению тональности шелестящего звука от резцов.

Чаще внутреннюю часть диска ведет сильнее, чем наружную. Это бывает на машинах с суппортами с так называемой плавающей скобой: первой срабатывает внутренняя колодка — и, соответственно, эта поверхность диска больше нагревается.

Биение передних дисков обычно отзывается вибрациями на руле, биение задних — на педали тормоза и на кузове. Передние диски чаще страдают от перепада температур (они сильнее нагружены), а задние — от коррозии. Вибрации увеличиваются с ростом температуры диска и окружающей среды — из-за расширения металла. Иногда ощутимое биение сходит на нет в зимнюю пору.

Виды тормозных дисков и их отличия

Раньше диски изготавливались из обычного чугуна. Затем производители научились применять чугун с высоким содержанием углерода, что улучшило технические характеристики. Потом стали использоваться сплавы разных металлов: магния, хрома, никеля, ванадия, кобальта и многих других.

*Чугунный тормозной барабан

Лучшие тормозные диски изготавливаются из карбона и керамики. Они отличаются невероятной прочностью, устойчивостью к огромным температурам и чрезвычайно малым весом. Увы, без недостатков тоже не обошлось. Тут и высокая цена, и пригодность к использованию только при высоких нагрузках (т. е. если вы водите авто в неагрессивном стиле, придется порядочно разогревать диски). Керамика и карбон — оптимальный выбор для дорогих спорткаров и гоночных болидов.

Читать еще:  Как устроены тормозные диски

*Карбоно-керамический тормозной диск BMW M6

Основная классификация дисков

В самом широком смысле тормозные диски подразделяются на 2 вида.

  1. Невентилируемые. Представляют собой однородную пластину (с отверстиями или без), на которой могут находиться улучшающие вентиляцию насечки.
  2. Вентилируемые. Изготавливаются из двух пластин, отделенных одна от другой полостями. На поверхности также могут располагаться перфорация и насечки.

Перфорация тоже бывает разной:

  1. Сквозная. Отличается эффективным охлаждением, отводит большое количество рабочих газов и продуктов сгорания. Недостаток — уменьшение прочности изделия.
  2. Заглубленная. Также именуется «глухим отверстием». Диск в этом случае сверлится не насквозь, что сохраняет его прочность. Эффективность отведения рабочих газов не так велика, как в прошлом варианте, зато надежность впечатляет. На диске долго не появятся трещины.

Составные или цельные?

Диски бывают цельными и составными. Цельные изготавливаются методом литья и представляют собой единый кусок металла, который подвергается обработке для получения нужной формы. Составные варианты сделаны из ступицы и кольца. Ступица изготовлена из сплава на основе алюминия, кольцо – из чугуна или стали. Компоненты скрепляются болтами.

Какой вариант лучше? Составные диски более востребованы благодаря следующим преимуществам:

  • небольшой вес;
  • удобство использования;
  • устойчивость к деформации;
  • лучшее отведение тепла – приспособление быстрее охлаждается;
  • используется более эффективная вентиляционная система, что улучшает отвод газов и продуктов сгорания.

Вдобавок, составные диски дешевле в эксплуатации. Если износилось кольцо, достаточно его заменить – ступицы приходят в негодность медленнее.

Есть ли достоинства у цельных дисков? Сейчас они используются только на старых автомобилях. Эксперты рекомендуют ставить такие изделия на задние тормоза машин с маломощными двигателями. Благодаря этому удается эффективнее избавляться от продуктов износа.

Как выбирать тормозные диски?

Делать выбор нужно, исходя из особенностей автомобиля, вашей манеры езды и поверхности, по которой планируется двигаться.

Самый простой и дешевый вариант – невентилируемые тормозные диски. Сейчас практически не используются. Для улучшения их характеристик на поверхность наносятся углубления (слоты), также возможно применение перфорации. Если использовать сквозную перфорацию, машиной с такими дисками можно управлять в довольно агрессивном стиле.

*невентилируемый тормозной диск

Вентилируемые диски более качественные. Вентиляционные каналы могут быть разными – от их особенностей зависит эффективность и стоимость изделия. В дешевых вариантах используются прямые радиальные каналы, которые расположены от центра к краям. Назначение этих дисков – установка в машины со средними нагрузками, которыми управляют в относительно неагрессивном стиле. Если вы планируете ездить быстро и часто останавливаться, лучше выбрать что-нибудь другое. Возможно улучшение характеристик нанесением слотов или перфорации.

*вентилируемый тормозной диск

Радиальные диски — улучшенная разновидность вентилируемых вариантов. В них вентиляционные каналы имеют круговое расположение – начинаясь от центра, они закручиваются к задней части машины. Благодаря этому воздушный поток, попадая в диски, раскручивается и более эффективно охлаждает составные части. Назначение таких дисков – установка на спорткары. Если вы предпочитаете быструю езду с частыми остановками, можно выбрать этот вариант. Его стоимость выше, чем у описанных ранее. На поверхности находится перфорация, возможно наличие слотов.

*радиальные тормозные диски

«Лапа кенгуру» – название специфического типа воздушных каналов. Диск, изготовленный по этому принципу, оснащен большим количеством перепонок, что положительно влияет на интенсивность воздействия воздуха и не снижает надежность изделия. Недостаток – редкость таких дисков. Они запатентованы компанией DBA (Австралия) и не выпускаются ни кем иным.

*тормозной диск “Лапа Кенгуру”

Итоги:

Лучшие варианты — карбоновые и керамические диски. Их стоимость весьма высока – за комплект карбоновых вариантов требуют сумму, за которую можно купить машину среднего класса. Для обычного автовладельца такие изделия не годятся. Не только из-за стоимости, но и из-за того, что рабочий диапазон у карбона начинается там, где он заканчивается у других материалов. Выбирать эти изделия нужно только тем, кто ценит действительно высокую скорость.

Керамика по многим показателям удобнее карбона. Коэффициент трения у этого материала намного ниже, но есть другие преимущества: долгий срок службы (300 000 км), невосприимчивость к коррозии, сопротивляемость самым высоким температурам. Устойчивость к механическим нагрузкам впечатляет. Вес – примерно на 50% меньше, чем у чугунных дисков, а значит, нагрузка на подвеску гораздо меньше. Эффективность торможения в горячем состоянии — выше всяких похвал.

Недостатки: «холодная» керамика не слишком хорошо останавливает машину – металлические варианты в таких условиях намного лучше. Керамические диски не рекомендуется использовать в местах с суровыми зимами – они теряют часть преимуществ. Наконец, цена намного выше, чем у любых других вариантов. Такие изделия устанавливаются на автомобили Ferrari, Porsche, а также на “заряженные” автомобили Subaru семейства WRX (подробнее в статье) и им подобные.

. и напоследок

Посмотрите крайне важное, полезное и очень актуальное видео о способах торможения. Узнайте как правильно тормозить при возникновении аварийных ситуаций на скользкой дороге..

Предложние от ДОЛАВТО

Если Вы нуждаетесь в диагностике или замене тормозных дисков или всей системы, а также если Вы затрудняетесь с выбором запчастей – обратитесь в наш автосервис! Опытные специалисты проконсультируют и выполнят работы по ремонту тормозной системы.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector