Meloci.ru

Тормозной диск дзк как они

Дисковый тормозной механизм

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:

Какие тормозные диски бывают (типы, классификация, преимущества)

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:

Цельный (невентилируемый тормозной диск)

Самый простой вид ротора, который только можно купить. Как следует из названия, запчасть сделана из единого куска металла. Обычно в качестве материала используют чугун. Ничего примечательного – простейшая конструкция, состоящая из однородного ротора и центральной части диска. Дешевый в производстве, недорогой при покупке. Нет чего серьезно плохого в таких дисках, просто они разработаны для установки на старые, маломощные и небыстрые автомобили. Разогреваются они быстро, а тепло отводят медленно. То есть не так эффективны, как следующие диски в нашем списке, на которые мы хотели бы обратить внимание:

Вентилируемый диск

Вероятно, самый популярный тип диска использующийся на современных автомобилях. Его конструкция состоит из двух частей роторов с расставленными между ними каналами для охлаждения. Хитрая схема, скрытая от глаз, позволяет теплу рассеиваться, предохраняя диск от перегрева, появления трещин, скручивания диска и увеличивая срок службы колодок.

Читать еще:  Как менять тормозной диск на субару форестер

Первоначально отличавшиеся наличием прямых каналов, вентилируемые диски с годами эволюционировали для улучшения воздушного потока. На изображении выше можно увидеть изменения тормозных дисков от Brembo: прямые каналы, изогнутые каналы и три разных более сложных типа рисунка, с более эффективным распределением воздушного потока.

Просверленные диски

BMW M2 с просверленными дисками (слева) напротив модели M240i со спортивными плоскими вентилируемыми моделями

Когда тормозные колодки используют под серьезной нагрузкой, из них из-за нагрева начинают выходить газы и повсюду разлетаются твердые частицы – пыль, налипающая на ротор диска. Образуется тончайший слой, который ухудшает сцепление колодки с диском во время работы, из-за чего эффективность торможения падает. Отверстия сверлятся для того чтоб эти газы имели место выхода, а вместе с ними выходила и абразивная пыль. Дополнительным плюсом можно назвать снижение веса по сравнению с диском без отверстий. Однако в таком тюнинге есть и отрицательные стороны – прочность диска ухудшается – это раз.

Также стоит учитывать, что поверхность тормозного диска используется как небольшой радиатор, поэтому, уменьшая площадь контакта металла с окружающим воздухом, вы уменьшаете качество охлаждения.

Кроме того, эти отверстия могут стать точками напряжения, что может привести к растрескиванию чугуна при резком торможении.

Вы должно быть заметили, что даже на спортивных автомобилях «сверленных» дисков становится все меньше. Причиной тому является улучшение качества современных тормозных колодок. При их активном использовании образуется не так много газов, как у их предшественников, в связи с чем потребность в «бурении» уменьшилась.

Поэтому, на дороге, при обычной эксплуатации вы, вероятно, не столкнетесь с такими проблемами, именно поэтому красивые диски в дырочку по-прежнему иногда можно увидеть на современных спортивных автомобилях, где они, несомненно, выглядят просто потрясающе за большими, легкосплавными колесными дисками. Плюс, если роторы диска просверлены в заводских условиях на предприятии, они будут достаточно крепкими, чтобы точно избежать появления трещин.

Диск с прорезями

Эти прорези на диске пытаются решить все ту же проблему с отведением газов, только по-другому. Шлицы или пазы на поверхности диска позволяют газам своевременно отводиться, но у такого дизайна есть иные преимущества.

Скребущие по поверхности тормозных колодок края углублений способны очищать тормозную поверхность от грязи, также увеличивая зацепление при соприкосновении с краями борозд. Минусом безусловно является активный износ колодок. И, наконец, как и просверленные диски, они выглядят просто очень красивыми.

Конструкции паза могут значительно различаться, одними из самых своеобразных борозд можно назвать «J»-образные крючки (на фото выше), которые предназначены для того же удаления твердых частиц и отведения газов, но с минимальной вибрацией диска во время торможения. При этом, выглядят они еще лучше.

Покрытый ямочками (с канавками)

Вот вариант номер три, позволяющий этим надоедливым газам улетучиваться. Поверхностное высверливание части материала с диска, которое оставляет структурную целостность дисков нетронутой, в то же время давая газам и абразиву с колодок место для отвода.

Некоторые производители дисков сочетают канавки с пазами. Насколько это улучшает эффективность очистки, сказать сложно. Просто очередной вариант применения технологии.

Волнообразный тормозной диск

Разрез просверленного волнообразного диска, показывающий внутренние каналы охлаждения

Волнообразные диски давно прижились в мире мотоциклов, но стремясь извлечь выгоду из своего приобретения Ducati, Audi начала вводить концепцию в некоторые из своих наиболее быстрых автомобилей всего несколько лет назад. Уменьшение в весе (используется меньше материала) и более качественный теплоотвод – главные преимущества технологии. Как и во многих проектах, о которых мы только что говорили, внешний вид почти наверняка является фактором для выбора дизайна детали производителем и конечным потребителем.

Углерод – керамический диск

Самый экстремальный путь управления температурой тормозных дисков – выбор для установки углерод – керамических роторов. Горячий диск разогревает до высокой температуры колодки, а это приводит к еще большему количеству газов, твердых частиц и снижению качества торможения. Так почему бы не найти другой материал, вместо чугуна?

Тормозные диски из керамики и углерода значительно более устойчивы к нагреванию, а также, менее вероятно, что они «поплывут» или деформируются при интенсивном использовании. Значит, жить они будут дольше. В качестве бонуса они, как правило, намного легче, чем их железные коллеги. Что снижает неподрессоренную массу и улучшает управляемость.

Но есть причина, по которой их использование все еще не так распространено: стоимость. Углеродные тормоза намного дороже в производстве. Средний комплект тормозных дисков может обойтись в 400 тыс. рублей! Для старых автомобилей это вряд ли подходит.

Кроме того, вам понадобятся тормозные колодки со специальным компаундом. Угадайте, что? Они тоже стоят больших денег. В общем, вариант исключительно для очень дорогих спорткаров.

Вы недавно обновили тормоза? Какие диски вы выбрали и почему? Поделитесь своим мнением в голосовалке наверху!

Дисковые тормоза.

У автомобилей нового поколения дисковые тормоза устанавливаются на переднюю ось. Но бывают случаи установки дисковых тормозов на все колеса.

Читать еще:  Как заменить передний тормозной диск на ваз 21214

Дисковой тормоз служит для снижения скорости движения автомобиля. Очень распространен дисковой тормоз-однопоршневый с плавающим суппортом. Рассмотрим более подробно этот тип тормоза.

Конструкция дискового тормоза.

Тормоз состоит из тормозных колодок, суппорта с поршнем, ротора. Такой тип тормоза схож с тормозом велосипедов. В них тормозные колодки прижимаются к колесам. Они сжимают ротор и действие происходит гидравлическим путем без помощи кабеля. Диск уменьшает ход автомобиля благодаря трению колодок и диска.

1. тормозной диск;

2. направляющая колодок;

4. тормозные колодки;

7. сигнализатор износа колодок;

8. уплотнительное кольцо;

9. защитный чехол
направляющего пальца;

10 направляющий палец;

11. защитный кожух.

Когда автомобиль движется, вырабатывается кинетическая энергия. Тормоза гасят эту энергию и машина останавливается. Каким образом это происходит? Во время торможения автомобиля, от трения колодок и дисков образуется кинетическая энергия. Она превращается в тепло, вследствии чего дисковые тормоза нагреваются. По этой причине большинство тормозных дисков изготавливают вентилированными.

Вентилированные дисковые тормоза обладают лопастями. Такие лопасти находятся между сторонами диска и прогоняют воздух сквозь диск. Таким образом происходит охлаждение.

Саморегулирующие тормоза.

Саморегулирующийся тормоз – однопоршневый дисковый тормоз с плавающей скобой. Суппорт может скользить в разные стороны. При работе тормоза он двигается к центру. При отсутствии пружины колодки соприкасаются с ротором. Это важно! Поршни в тормозах больше чем поршни, находящиеся в главном цилиндре. Предположив, что тормозные поршни уходили в цилиндры, то педаль тормоза пришлось бы нажимать неоднократно.

Не так давно автомобили изготавливают с двух и четырех поршневым суппортом. Один или два поршня на каждой стороне ротора вымещает колодку с каждой стороны. Конструкция не совсем дешевая и надежная. От этого пришлось отказаться.

Ручной тормоз.

Если основная система торможения отказывает в автомобиле с дисковыми тормозами, то приводится в работу ручной тормоз. Для этого используют трос.

Бывают автомобили, у которых на всех колесах имеется барабанный тормоз. Его можно активировать с помощью аварийной тормозной системы. Он приводится в работу только тросом. Бывают и другие автомобили, у них есть рычаг, поворачивающий винт или приводящий в действие кулачок., который давит на поршень дискового тормоза.

Сервисное обслуживание тормозов.

При обслуживании тормоза, меняют колодки. На тормозных колодках имеется индикатор износа. При стирании фрикционного материала, индикатор износа взаимодействует с диском. Появляется резкий звук. Он предупреждает о времени замены колодок. Через смотровое отверстие в суппорте можно определить сколько фрикционного материала осталось на колодках.

Бывает, что на тормозных поверхностях ротора образуются повреждения, чаще всего канавки. Такое случается когда изношенная колодка находится достаточно долго в автомобиле. Роторы подвержены и деформации. Это можно определить по дрожанию или вибрации тормозов во время остановки. Обе проблемы решаются способом механической обработки ротора. Часть материала удаляется, восстанавливается плоская и гладкая поверхность. Замена колодок происходит только при повреждении или деформации. Слишком частая полировка роторов может привести к уменьшению ее срока службы. Эта манипуляция сильно стирает материал. С каждой полировкой роторы тормоза становятся более тонкими. В инструкции от производителя можно найти информацию по минимальной допустимой толщине тормозных роторов.

Какой дисковой тормоз подойдет для велосипеда.

При увеличение бюджета – выбор становится очень широким. До сих пор существует конкуренция между очень хорошими дисковыми тормозами для велосипеда и средне-хорошей гидравликой. В обоих случаях есть достоинства и недостатки.

Если человек не может контролировать техническое состояние велосипеда постоянно, подойдет хорошая гидравлика. Механика требует к себе большего внимания.

  • Модуляция и тактильное ощущение лучше у гидравлики чем у механики.
  • Надежность у обоих вариантов одинаковая, но только в случае покупки качественной гидравлики.
  • При диагностике неисправности лучше проявляется проблема у механики.
  • Износ колодок в грязи. Специалисты ставят плюс механике.

Эволюция тормозных дисков с точки зрения эффективности

В отрасли автомобилестроения внедрение дисковой тормозной системы – это некая отправная точка, которая разделила сферу на ДО и ПОСЛЕ, после внедрения –начался новая веха. С того момента, как дисковая система стала устанавливаться серийно – обслуживание тормозов и само торможение сильно изменились. Условно говоря, с 1953 года начался период эволюции тормозных компонентов. В частности, тормозных дисков.

Классический тормозной диск изготавливается из серого чугуна. Почему чугун? Потому что, в отличии от стали или алюминия, этот сплав обладает прекрасной теплопроводностью и эластичностью для выплавки сложных форм. На самом деле, уже давно существует много различных проектов по производству компонентов из алюминия, стали и других составов, но пока что заводы – производители авто не спешат искать замену. Поэтому на сегодняшний день 99% автомобилей оснащаются именно чугунными тормозными дисками.

Начиная с первых дней запуска технологии на конвейер тормозной диск претерпел немало изменений, в попытках повысить эффективность торможения. Эволюцию этих опций мы сегодня рассмотрим.

Итак, вентилируемый тормозной диск – это конструкция, состоящая их двух пластин, с вентиляционными каналами между ними. Как следует из названия, основная смысловая нагрузка этой разработки – улучшить охлаждаемость в режиме тепловых нагрузок. Будем считать такой вентилируемый диск точкой отсчета наших наблюдений.

1. Рисунок вентиляционных каналов дисков.

Чаще опция, хотя для некоторых моделей это конвейерное решение. В базовом исполнении – вентиляционные каналы внутри дисков имеют лучеобразную форму, направленную от центра к внешнему краю. Во время вращения диска центробежная сила выталкивает горячий воздух наружу, снижая за счет теплообмена температуру болванки. Это базовая вентиляция. Опция же предлагает оснащение радиально направленными каналами изогнутой формы, ускоряющими движение воздуха. К сожалению, производители не заявляют конкретных экспериментальных показателей эффективности такой инновации, но предполагаем что скорость охлаждения диска увеличиться на 5-7%ю

Очень популярное, но вместе с тем – и спорное решение, порождающее немало дискуссий. Суть опции – сверление сквозных отверстий диаметром 3,7-3,9 мм . Главное назначение – повышение интенсивности охлаждения тормозов. Основные сомнения у противников такой технологии – повышение напряженности вокруг отверстий перфорации. И тем не менее, перфорированные тормозные диски штатно устанавливают Mercedes, Porsche и другие.

Аэродинамические замеры показывают ускорение охлаждения диска до 15-18%.

Одно из эффективных и действенных решений за всю эру дисковой системы. Суть технологии в нарезании радиально направленных от ступицы к внешнему радиусу канавок, глубиной до 1 мм. Функций у такого решения несколько:

– очищение (обновление) поверхности колодок

– эффективный и быстрый отвод от пятна контакта воды и грязи в процессе торможения

– повышается коэффициент трения пары «диск-колодка»

При этом, важным достоинством инновации насечек в том, что конструкция диска не ослабляется и нет риска растрескивания.

Учитывая то, что насечки выполняют разноплановые функции – трудно высчитать конкретные показатели.

4. Двусоставные диски.

Очень перспективное и эффективное решение. Суть идеи состоит в разделение ступичной части диска и рабочего полотна. На практике это алюминиевая «шляпа» и чугунное рабочее полотно, скрепляемые между собой болтами.

Одним из важный элементов такой конструкции являются так называемые бобинcы: специальные крепления, дающие подвижность полотну относительной ступичной части. Эта инновация позволяет диску, при нагревании, не искривляться, а сохранять свою заводскую модель.

Очень эффектное решение. Впервые было применено на модели спорткупе Audi R8. В основу положена зигзагообразная обработка внешнего края. В список достоинств такой идеи попали:

– улучшение охлаждаемости диска за счет турбулентности

– незначительное снижение веса без потери площади пятна контакта

– безусловно, эффектный внешний вид

Такой вид тюнинга стал популярным не только у производителей на конвейере, но и на рынке aftermarket. Ряд компаний производит wave-диски в тормозных китах – например, WP Pro.

6. Карбон-керамические тормозные диски.

Эту технологию можно смело назвать прорывом отрасли, так в сравнении с любым тюнингом чугунных дисков – эта идея дает невероятные бонусы. В чем секрет успеха?

Некоторые публикации в Интернете пишут просто – «карбон-керамические диски изготовлены из углерода и керамики», при этом совсем не поясняя – что такое эта волшебная «керамика»? Так вот. В данном случае (как и в случае с керамическими тормозными колодками) – приставка «керамический» обозначает «порошковый», и не более. Проще говоря, карбон-керамические диски изготовлены и смешения смол и волокон углерода, мелко измельченных и спеченных под высоким давлением и при высокой температуре. Именно такой метод позволяет добиться более прочных связей между компонентами. Как видите, никаких керамических чашек и прочей посуды в составе нет.

Благодаря вышеописанной технологии и усилению углеродными волокнами – такие диски способны служить до 300-350 тысяч километров. Что интересно – в процессе эксплуатации такие диски не уменьшаются в толщине (как классические чугунные). Износ керамических тормозных дисков проверяют взвешиванием – они теряют в своей массе.

Второе важное преимущество – вес. Такой диск имеет массу на 50-70% меньшую, нежели чугунный собрат.

И третий момент – стойкость к высоким температурам. Проще говоря – вы можете сжечь напрочь колодки, но довести до диски до перегрева сложно.

Минусы такой разработки: заоблачная цена, писк и скрип на малых скоростях и чувствительность композитного состава к механическим повреждениям.

7. Карбоновые тормозные диски. Существует также технология карбоновых тормозных дисков, но она не применяется для гражданских автомобилей на дорогах общего пользования. Технология широко применяется на болидах Формулы 1.

Такие тормозные диски изготовлены (а точнее будет сказать – сплетены) на 100% из волокон углерода. Таким образом, это невероятно легкие и в то же время прочные и стойкие к нагрузкам компоненты. Однако, выйти на дороги общего пользования этим дискам мешают два недостатка: низкая эффективность на не прогретых тормозах и слишком высокая – на горячих. Иными словами, в отличии от чугунных дисков, карбоновые нее показывают линейного роста эффективности. После хорошего прогрева эффективность торможения с такой разработкой взлетает как «свечка». Поэтому управлять такими тормозами – требует особого мастерства.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector