Тормозные диски: как работают и какие бывают

Содержание

Какие тормоза лучше для автомобиля

Тормозные диски: как работают и какие бывают

Константин Ищенко
отличает вентиляцию от перфорации

Дисковые тормоза стоят на обеих осях большинства современных легковых автомобилей.

Барабанные могут стоять на задней оси бюджетных авто или крупных внедорожников. Передний тормоз важнее: у него больше тормозное усилие, его необходимо лучше охлаждать. Чтобы дисковый тормоз работал хорошо, нужно вовремя менять не только колодки, но и диски. В этой статье расскажем, из чего они сделаны, какими бывают и как понять, что их пора менять.

ПАРТНЕРСКИЙ МАТЕРИАЛ

Я заработала 100 000 рублей на Tinkoff Black

Узнайте, как повторить этот опыт и оформить карту

Что такое тормозные диски

Вместе с тормозными колодками диски образуют пару трения. Когда водитель нажимает на педаль тормоза, колодки с двух сторон прижимаются к тормозному диску, возникает сила трения и машина замедляется. В процессе выделяется большое количество тепла. Если тормозить часто и сильно, диски или колодки могут перегреться, а тормозная система — выйти из строя.

Чтобы все работало как положено и обеспечивало должный уровень безопасности, производители колодок и тормозных дисков регулярно их совершенствуют и тестируют.

Источник: BigTunaOnline / Shutterstock

Источник: BigTunaOnline / Shutterstock

Из чего делают тормозные диски

Чугунные диски производят из легированного чугуна — такие стоят на большинстве легковых автомобилей. В чугуне могут быть различные добавки, которые делают диск более прочным и устойчивым к коррозии. Сталь не подходит: она хуже противостоит вибрации, а ее коэффициент трения ниже.

Обычно всю поверхность новых дисков покрывают специальными составами или краской. Это помогает изделиям сохранить товарный вид и не заржаветь до продажи. Потом покрытие остается на центральной части и на вентиляционных каналах. Рано или поздно коррозия появится и там, но на дисках без покрытия это произойдет гораздо быстрее.

Углерод-керамические диски. Это решение пришло из автоспорта недавно, массово их производят с 2002 года. Исходные ингредиенты для заготовки такого диска — углеродные волокна и фенольная смола. Сначала этой смеси придают нужную форму, а затем запекают в бескислородной печи при +1000 °C . В результате получается очень легкий — в 3—5 раз легче чугунного, — и устойчивый к высоким температурам тормозной диск.

Ресурс углерод-керамических дисков намного больше, они могут прослужить 150—200 тысяч километров. А еще для них нужны специальные колодки, выбор которых сильно ограничен.

Главная проблема — высокая цена: пара углерод-керамических дисков может стоить несколько сотен тысяч рублей. В заводской комплектации такими дисками оснащают только самые мощные версии дорогих автомобилей, даже не обязательно спортивных. Пример — Ауди Q7 первого поколения с двигателем V12 TDI.

Тормозная система Феррари. Центральная часть углерод-керамического диска из алюминия, ротор — из керамики. Одно с другим соединяют специальными болтами. Источник: Luigi Bertello / Shutterstock

Какие бывают тормозные диски

Сплошные. Это первое поколение тормозных дисков, их конструкция максимально простая. Колодка прилегает к единому, цельному ротору.

Такие диски плохо отводят тепло и почти не встречаются на передней оси современных автомобилей, но их часто используют на задней — там требования меньше.

Диск сплошной конструкции фирмы ATE для задней оси МИНИ Купера

Вентилируемые. Более совершенная конструкция, такие диски лучше отводят тепло. Их роторная часть состоит из двух дисков, между которыми есть вентиляционные каналы. Такие диски чаще всего устанавливают на переднюю ось, чуть реже — на заднюю.

Вентилируемые диски обычно дороже сплошных, но цена в большей степени зависит от фирмы-производителя и места покупки, чем от конструкции.

При серийном производстве вентилируемые и сплошные диски делают по одной технологии, отличается только форма отливки. Источник: Sergey Ryzhov / Shutterstock

Сборные диски состоят из двух частей: роторной и ступичной, одну с другой соединяют специальными пластинами и болтами. Ступичную часть делают из алюминия, такой диск получается значительно легче. Это положительно влияет на управляемость автомобиля и комфорт при езде. Диск можно перебрать: заменить роторы, а ступичные части оставить старые, они не изнашиваются. Но сэкономить вряд ли получится: изначально составные диски в 2—5 раз дороже обычных вентилируемых и встречаются редко.

Перфорированные и с насечками. Поверхность ротора тормозного диска не обязательно должна быть гладкой. В ней могут быть сквозные отверстия — перфорация — или неглубокие канавки — насечки. При сильном нагреве тормозной колодки между ней и диском образуется газовая подушка, которая мешает торможению. Перфорация и насечки позволяют снизить этот эффект.

Но есть и минусы: ресурс таких дисков меньше, а цена — выше. Из-за перфорации материал диска остывает и нагревается менее однородно, могут появляться температурные трещины. Нет смысла ставить такие диски для повседневной эксплуатации.

Сборный вентилируемый тормозной диск с перфорацией и насечками — более эффективное торможение, но высокая цена и меньший ресурс. Источник: Evgeniy Marin / Shutterstock

Как понять, что диски пора менять

Изношенные или проблемные тормозные диски необходимо заменить. Это расходный материал, от которого зависит безопасность водителя, пассажиров и участников дорожного движения, которые находятся поблизости. Но есть немало автолюбителей, которые предпочитают проточить тормозные диски и ездить на них дальше. Эта процедура — тема для отдельной статьи. Сейчас остановимся на признаках, при которых стоит как можно скорее поменять диски.

Слишком маленькая толщина. Со временем тормозной диск изнашивается, толщина его роторной части уменьшается и диск может сломаться. Для каждого тормозного диска производитель указывает два параметра толщины: нового диска — в каталоге, минимально допустимую — на диске или его упаковке.

В онлайн-каталогах производителей тормозных дисков указаны все параметры. На схеме — тормозной диск диаметром 259 мм и толщиной 10 мм. Минимально допустимая толщина — 8,4 мм Информацию о минимальной толщине обычно указывают на диске, чтобы механику не пришлось искать этот параметр в каталоге. Но под слоем ржавчины на изношенном диске эту надпись видно не всегда

Если диск изношен до минимальной толщины или почти до нее — его нужно заменить. При достижении минимальной толщины диск не сломается при первом же торможении, но рисковать не стоит.

В автосервисе знают, как проверять толщину тормозного диска: это простая процедура, нужен только штангенциркуль.

Важно замерить рабочую поверхность ротора, к которой прилегает колодка. Замерять край диска смысла нет. Толщина в пределах нормы, но из-за коррозии и биения диск пришлось заменить

Биение при торможении. Это когда вы жмете на педаль тормоза, а она начинает бить по ноге. Руль при этом сильно вибрирует. Причина может быть в изношенных тормозных дисках. Даже если их толщина еще не достигла минимальной, от сильного нагрева они могли деформироваться.

Также биение может появляться из-за неравномерной толщины диска. В этом случае нужно проверить суппорты и их направляющие: возможно, что-то работает неправильно и просто закисло. Если есть биение, дело далеко не всегда в диске. Лучше обратиться в проверенный автосервис.

Читать статью  Все что нужно знать про дисковые тормоза

Вот когда может появиться проблема:

  1. Тормозной диск слишком дешевый и безымянный — обычно из Китая. Не стоит экономить на тормозных дисках, лучше купить хотя бы хороший неоригинал.
  2. У водителя агрессивный стиль вождения, и для него обычное дело бросить на стоянке машину с разогретыми до предела тормозами.
  3. Это характерно для конкретной модели машины. В таком случае нужно либо ставить оригинальные диски от проверенного поставщика — подделку совершенно точно поведет, — либо менять тормозную систему на более производительную.

Ярко выраженная коррозия и другие повреждения поверхности. Небольшой налет ржавчины на тормозных дисках в сырую погоду — это нормально, ее сотрут колодки за пару торможений. Но если коррозия на рабочей поверхности глубокая или ржавчиной сильно забиты вентиляционные каналы — диск лучше заменить. Такое может случиться, если машина долго стояла без движения.

Очень старый тормозной диск. Машина ездила по Санкт-Петербургу и сильно страдала от реагентов. Фотография: Алексей Федоров

Как подобрать тормозной диск

Тормозной диск — обычная запчасть. О том, как их подбирать, мы уже писали в статье о покупке новых запчастей. Важно помнить, что нельзя ставить диски не предусмотренной автопроизводителем конструкции: например, цельный вместо вентилируемого и наоборот или диски, которые вроде как встают на ступицу, но явно для другой машины. В этом случае тормоза не будут работать правильно — есть риск попасть в аварию.

При выборе диска всегда тщательно проверяйте его размеры: например, диаметр и толщина дисков для авто одной и той же модели могут отличаться в зависимости от года выпуска или рынка сбыта. При сомнениях поручите подбор сервису или магазину запчастей.

Споры увлеченных автовладельцев о тормозных дисках и колодках лишь немного уступают спорам о резине и масле. Большинство водителей не заметят разницу в торможении между перфорированным тормозным диском и обычным, за это нет смысла переплачивать. Составные тормозные диски встречаются редко и покупать их тоже не стоит: это решение для спортивных автомобилей.

Рекомендовать кого-то из производителей при нынешней ситуации на рынке запчастей некорректно: многие покупают то, что смогли найти по приемлемой цене. Старайтесь, чтобы колодки и диски были от одного производителя. Производители с хорошей репутацией тестируют свои продукты и стараются делать их максимально совместимыми: как минимум снизится вероятность появления неприятного шума при торможении.

Запомнить

  1. Тормозные диски — один из важнейших компонентов тормозной системы. Если их не поменять вовремя, можно попасть в аварию.
  2. Нельзя ставить тормозные диски от других машин, даже если они очень похожи или почти такие же . Тормозная система может работать неправильно.
  3. Старайтесь по возможности подбирать тормозные диски и колодки одного производителя.
  4. При замене тормозных дисков обязательно меняйте и тормозные колодки, даже если их износ небольшой. Старые колодки могут испортить новые диски, и вы сильно переплатите за ремонт.

Новости, которые касаются всех, — в нашем телеграм-канале. Подписывайтесь, чтобы быть в курсе происходящего: @tinkoffjournal.

Тормоза дисковые и барабанные: отличия, плюсы и минусы

Какие тормоза лучше: дисковые или барабанные

Хотя современные легковые автомобили оснащаются преимущественно одним типом тормозов – дисковыми, парк машин с задними барабанными тормозами всё ещё достаточно велик. Поэтому вопросы, связанные с устройством как барабанных, так и дисковых тормозов, их отличиями друг от друга, особенностями эксплуатации, обслуживания и ремонта остаются актуальными.

В необходимости содержать в исправном состоянии тормозную систему автомобиля давно уже не требуется убеждать даже далёких от техники водителей. Однако при техобслуживании машины многие автолюбители с удивлением обнаруживают, что конструктивно передние и задние тормозные устройства во многом отличаются, как разнятся и периодичность, и затраты на их обслуживание.

Общие принципы работы тормозных механизмов

Принцип работы тормозов

Потребность в тормозах возникла, по-видимому, одновременно с изобретением наземного транспорта (неважно какого: велосипеда, конной повозки или автомобиля).

И принцип решения этой задачи был один и тот же: использование пары трения, в которой одна часть – колесо (или ступичная часть, жестко с колесом связанная), а другая, прилегающая по профилю к первой – накладка (башмак, колодка, планка – терминология значения не имеет). Такие тормоза стали называть колодочными. А если в качестве второй части использовалась замкнутая гибкая лента, то тормоза назывались ленточными.

Что же касается конструкции тормозного механизма и используемых материалов, то здесь на разных этапах развития технологии возникало множество интересных для практического применения вариантов.

Ленточные тормозные механизмы, появившиеся в начале прошлого века широкого распространения не получили (хотя в 30-х годах двадцатого столетия одно время даже превосходили по характеристикам колодочные). А вот колодочные тормоза приобрели широкое распространение в двух своих видах, получивших название по наименованию элемента, к которому прикладывается тормозное усилие: барабанные и дисковые тормоза.

Интересно, что вначале (1902 год) были изобретены дисковые тормоза, но при использовании пары трения металл-металл (других подходящих материалов тогда не было) возникал непереносимый скрип, к тому же попадание влаги и грязи резко снижало эффективность торможения. Поэтому практическое применение получили первыми именно барабанные тормоза.

Устройство и принцип работы барабанного тормоза

Принцип работы барабанного тормоза

Конструкция барабанных тормозов упрощённо изображена на рисунке выше. Тормозной барабан (если быть точными – барабан без дна) жестко крепится к колесу (ступице), так, что имеет с колесом общую ось вращения.

Вдоль боковой внутренней стенки барабана расположены две тормозные накладки (колодки), выполненные в виде полуокружностей. А в промежутке между накладками установлен (закреплённый неподвижно по отношению к вращающемуся колесу) рабочий гидроцилиндр с двумя поршнями.

При поступлении тормозной жидкости под давлением в среднюю часть цилиндра рабочая часть поршней раздвигает накладки в месте установки цилиндра. Такое же перемещение через систему пружинных тяг создается в разрыве противоположном месту установки гидроцилиндра. В итоге накладки с усилием прижимаются к вращающемуся барабану.

Возврат элементов конструкции в исходное состояние по окончании торможения осуществляется за счет системы возвратных пружин. Регулировка зазора между накладками и внутренней поверхностью барабана производится также за счёт регулировки механических тяг.

В процессе торможения происходит интенсивное выделение тепла, которое влияет и на показатели надёжности и на функциональные показатели работающих тормозных механизмов. Схема теплообмена барабанных тормозов упрощённо представлена на следующем рисунке.

Схема теплообмена барабанных тормозов

Тепловой поток, образующийся в паре трения, через внутреннюю боковую поверхность барабана (теплопроводность значительно выше, чем у накладки) рассеивается в окружающей среде. С учётом различных коэффициентов теплового расширения, накладка «выдавливает» боковую поверхность барабана в окружающую среду, постоянно стремясь увеличить зазор между накладкой и барабаном.

К материалам в паре трения барабанных тормозов предъявляются повышенные требования.

  • Тормозной барабан изготавливается из высокопрочного чугуна – металла износостойкого и, к тому же, относительно дешёвого.
  • В качестве материала накладки долгое время использовались смеси, содержащие вредный для окружающей среды асбест. После запрета асбеста широко используются композитные материалы, состав которых тщательно скрывается производителями.
Читать статью  Дисковые тормоза

Подробно о тормозных колодках мы писали в этой статье.

Устройство и принцип работы дисковых тормозов

Принцип работы дисковых тормозов

Конструкция дисковых тормозов хорошо показана на рисунке выше. Так же, как и в барабанном тормозе, элемент к которому прикладывается тормозное усилие – диск, жёстко закреплён на ступице колеса и имеет с ним общую ось вращения. Но, в отличие от барабанного, в дисковом тормозе усилие прикладывается не к торцевой, а к боковым поверхностям тормозного диска.

На неподвижной относительно вращающегося колеса части закреплён суппорт – устройство для размещения рабочего гидроцилиндра и тормозных накладок, и перемещения последних по направляющим в заданном диапазоне.

Накладки расположены с двух сторон относительно плоскости вращения диска и как бы клещами зажимают его при торможении. На следующем рисунке представлена упрощённая схема выделения и рассеивания тепла в дисковых тормозах.

Схема выделения и рассеивания тепла в дисковых тормозах

В отличие от барабанных тормозов тепловые потоки здесь направлены встречно, а отвод тепла происходит сразу в окружающую среду. Для более эффективного отвода тепла на поверхности тормозных дисков создают рисунок из канавок и сквозные отверстия.

Материалы, из которых изготавливают рабочие поверхности дисковых тормозов, аналогичны материалам для тормозов барабанных. Но, в связи с большей нагруженностью, они должны отвечать более жестким требованиям по физико-механическим характеристикам.

Наглядно работа дисковых тормозов показана на видео в конце статьи. Также авторы видеоматериала с помощью профессиональных технических средств сравнили эффективность барабанных и дисковых тормозных механизмов.

Чем отличаются дисковые тормоза от барабанных?

Чем отличаются дисковые тормоза от барабанных

Оба типа тормозов были изобретены приблизительно в одно время (начало 20-го века) и вытеснение одного типа другим происходило постепенно, по мере развития технологий. На самом деле, использование дисковых тормозов несколько десятков лет сдерживалось отсутствием подходящего материала для изготовления накладки.

Преимущества дисковых тормозов

Основные преимущества дисковых тормозов обусловлены схемой расположения накладок и условиями работы. Встречные тепловые потоки в диске между накладками в процессе торможения обеспечивают равномерное расширение материала диска и «поджатие» к нему обеих накладок. А непосредственный контакт диска с окружающей средой обеспечивает эффективный теплообмен.

  • В барабанных тормозах выделение тепла в окружающую среду происходит не напрямую, а через боковую поверхность барабана. Тепловое расширение этой части поверхности происходит при несимметричном сопротивлении внешней среды: с внутренней стороны «поджимает» накладка, а с внешней сопротивление отсутствует. Таким образом, охлаждение дисковых тормозов происходит лучше, чем барабанных.
  • Кроме того, возникающие в процессе торможения изменения в зазорах рабочих поверхностей у дисковых тормозов обусловлены симметричными воздействиями и поэтому зазоры могут саморегулироваться, а в барабанных тормозах воздействия асимметричные и поэтому со временем требуются дополнительные регулировки.
  • В дисковых тормозах в отличие от барабанных не скапливаются продукты взаимодействия трущихся поверхностей. Это механические частицы, образующиеся вследствие износа и газы, которые особенно опасны тем, что скапливаясь внутри барабана, являются в какой-то степени смазкой в зазоре пары трения.

Современные тормозные системы помимо механической и гидравлической систем включают ещё и электронную (например, хорошо всем известная антиблокировочная система тормозов). При этом конструктивно дисковые тормоза значительно лучше приспособлены для сопряжения с электроникой, чем барабанные.

Преимущества барабанных тормозов

В свою очередь часть достоинств барабанных тормозов обусловлена тем, что пара трения изолирована от воздействий окружающей среды.

  1. В дисковых тормозах после интенсивного торможения и попадания автомобиля в воду открытый тормозной диск легко может деформироваться или в нем могут появиться термические трещины, ведущие к разрушению. Барабанный механизм в таких случаях более защищен.
  2. Попадающие в зазор между дисками абразивные частицы, содержащиеся в грязи, хоть и отбрасываются центробежными силами при вращении диска, но существенно ускоряют процесс износа накладок по сравнению с барабанными тормозами.
  3. Кроме того, несмотря на большее количество деталей, ремонт и замена барабанных тормозов требует меньших трудозатрат, чем дисковых.

Таким образом, комбинированное применение разных видов тормозных систем: дисковые – передние, барабанные – задние для бюджетных автомобилей вполне оправдано и по настоящее время.

Плюсы и минусы дисковых и барабанных тормозов

Системы торможения дискового и барабанного типов – что выбрать?

Тормоза автомобиля

С развитием автомобилестроения получили развитие две тормозные системы – барабанная и дисковая. Первая появилась раньше и сейчас в основном встречается на старых автомобилях и грузовиках, а также на легковых некоторых моделей. Вторая – сравнительно новая, широко распространилась в последнее время, и стала очень популярной.

Дисковые и барабанные тормоза

Каждая система имеет свою конструкцию, свои достоинства и недостатки. Автолюбители могут встретиться как с одной, так и с другой, и даже с обеими сразу в одной машине. Поэтому рассмотрим их подробнее.

Общие принципы работы тормозных механизмов

Принцип работы тормозов

Потребность в тормозах возникла, по-видимому, одновременно с изобретением наземного транспорта (неважно какого: велосипеда, конной повозки или автомобиля).

Читайте также: Нужно ли балансировать колеса автомобиля при сезонной замене

И принцип решения этой задачи был один и тот же: использование пары трения, в которой одна часть – колесо (или ступичная часть, жестко с колесом связанная), а другая, прилегающая по профилю к первой – накладка (башмак, колодка, планка – терминология значения не имеет). Такие тормоза стали называть колодочными. А если в качестве второй части использовалась замкнутая гибкая лента, то тормоза назывались ленточными.

Что же касается конструкции тормозного механизма и используемых материалов, то здесь на разных этапах развития технологии возникало множество интересных для практического применения вариантов.

Ленточные тормозные механизмы, появившиеся в начале прошлого века широкого распространения не получили (хотя в 30-х годах двадцатого столетия одно время даже превосходили по характеристикам колодочные). А вот колодочные тормоза приобрели широкое распространение в двух своих видах, получивших название по наименованию элемента, к которому прикладывается тормозное усилие: барабанные и дисковые тормоза.

Интересно, что вначале (1902 год) были изобретены дисковые тормоза, но при использовании пары трения металл-металл (других подходящих материалов тогда не было) возникал непереносимый скрип, к тому же попадание влаги и грязи резко снижало эффективность торможения. Поэтому практическое применение получили первыми именно барабанные тормоза.

Дисковые тормоза Барабанные тормоза

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?

Читать статью  Прокачка тормозов с АБС: как прокачать

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!

Устройство и принцип работы барабанного тормоза

Принцип работы барабанного тормоза

Конструкция барабанных тормозов упрощённо изображена на рисунке выше. Тормозной барабан (если быть точными – барабан без дна) жестко крепится к колесу (ступице), так, что имеет с колесом общую ось вращения.

Вдоль боковой внутренней стенки барабана расположены две тормозные накладки (колодки), выполненные в виде полуокружностей. А в промежутке между накладками установлен (закреплённый неподвижно по отношению к вращающемуся колесу) рабочий гидроцилиндр с двумя поршнями.

При поступлении тормозной жидкости под давлением в среднюю часть цилиндра рабочая часть поршней раздвигает накладки в месте установки цилиндра. Такое же перемещение через систему пружинных тяг создается в разрыве противоположном месту установки гидроцилиндра. В итоге накладки с усилием прижимаются к вращающемуся барабану.

Читайте также: Как правильно эксплуатировать необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторные батареи

Возврат элементов конструкции в исходное состояние по окончании торможения осуществляется за счет системы возвратных пружин. Регулировка зазора между накладками и внутренней поверхностью барабана производится также за счёт регулировки механических тяг.

В процессе торможения происходит интенсивное выделение тепла, которое влияет и на показатели надёжности и на функциональные показатели работающих тормозных механизмов. Схема теплообмена барабанных тормозов упрощённо представлена на следующем рисунке.

Схема теплообмена барабанных тормозов

Тепловой поток, образующийся в паре трения, через внутреннюю боковую поверхность барабана (теплопроводность значительно выше, чем у накладки) рассеивается в окружающей среде. С учётом различных коэффициентов теплового расширения, накладка «выдавливает» боковую поверхность барабана в окружающую среду, постоянно стремясь увеличить зазор между накладкой и барабаном.

К материалам в паре трения барабанных тормозов предъявляются повышенные требования.

  • Тормозной барабан изготавливается из высокопрочного чугуна – металла износостойкого и, к тому же, относительно дешёвого.
  • В качестве материала накладки долгое время использовались смеси, содержащие вредный для окружающей среды асбест. После запрета асбеста широко используются композитные материалы, состав которых тщательно скрывается производителями.

Подробно о тормозных колодках мы писали в этой статье.

На фото: ЗиЛ-130 Задние дисковые тормоза Комплект тормозных дисков

Устройство и принцип работы дисковых тормозов

Принцип работы дисковых тормозов

Конструкция дисковых тормозов хорошо показана на рисунке выше. Так же, как и в барабанном тормозе, элемент к которому прикладывается тормозное усилие – диск, жёстко закреплён на ступице колеса и имеет с ним общую ось вращения. Но, в отличие от барабанного, в дисковом тормозе усилие прикладывается не к торцевой, а к боковым поверхностям тормозного диска.

На неподвижной относительно вращающегося колеса части закреплён суппорт – устройство для размещения рабочего гидроцилиндра и тормозных накладок, и перемещения последних по направляющим в заданном диапазоне.

Накладки расположены с двух сторон относительно плоскости вращения диска и как бы клещами зажимают его при торможении. На следующем рисунке представлена упрощённая схема выделения и рассеивания тепла в дисковых тормозах.

Схема выделения и рассеивания тепла в дисковых тормозах

В отличие от барабанных тормозов тепловые потоки здесь направлены встречно, а отвод тепла происходит сразу в окружающую среду. Для более эффективного отвода тепла на поверхности тормозных дисков создают рисунок из канавок и сквозные отверстия.

Материалы, из которых изготавливают рабочие поверхности дисковых тормозов, аналогичны материалам для тормозов барабанных. Но, в связи с большей нагруженностью, они должны отвечать более жестким требованиям по физико-механическим характеристикам.

Наглядно работа дисковых тормозов показана на видео в конце статьи. Также авторы видеоматериала с помощью профессиональных технических средств сравнили эффективность барабанных и дисковых тормозных механизмов.

Вентилируемый диск

Читайте также: Бензонасос автомобиля — виды, строение, проверка неисправностей

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.

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.

Чем отличаются дисковые тормоза от барабанных?

Чем отличаются дисковые тормоза от барабанных

Оба типа тормозов были изобретены приблизительно в одно время (начало 20-го века) и вытеснение одного типа другим происходило постепенно, по мере развития технологий. На самом деле, использование дисковых тормозов несколько десятков лет сдерживалось отсутствием подходящего материала для изготовления накладки.

Преимущества дисковых тормозов

Основные преимущества дисковых тормозов обусловлены схемой расположения накладок и условиями работы. Встречные тепловые потоки в диске между накладками в процессе торможения обеспечивают равномерное расширение материала диска и «поджатие» к нему обеих накладок. А непосредственный контакт диска с окружающей средой обеспечивает эффективный теплообмен.

  • В барабанных тормозах выделение тепла в окружающую среду происходит не напрямую, а через боковую поверхность барабана. Тепловое расширение этой части поверхности происходит при несимметричном сопротивлении внешней среды: с внутренней стороны «поджимает» накладка, а с внешней сопротивление отсутствует. Таким образом, охлаждение дисковых тормозов происходит лучше, чем барабанных.
  • Кроме того, возникающие в процессе торможения изменения в зазорах рабочих поверхностей у дисковых тормозов обусловлены симметричными воздействиями и поэтому зазоры могут саморегулироваться, а в барабанных тормозах воздействия асимметричные и поэтому со временем требуются дополнительные регулировки.
  • В дисковых тормозах в отличие от барабанных не скапливаются продукты взаимодействия трущихся поверхностей. Это механические частицы, образующиеся вследствие износа и газы, которые особенно опасны тем, что скапливаясь внутри барабана, являются в какой-то степени смазкой в зазоре пары трения.

Современные тормозные системы помимо механической и гидравлической систем включают ещё и электронную (например, хорошо всем известная антиблокировочная система тормозов). При этом конструктивно дисковые тормоза значительно лучше приспособлены для сопряжения с электроникой, чем барабанные.

Преимущества барабанных тормозов

В свою очередь часть достоинств барабанных тормозов обусловлена тем, что пара трения изолирована от воздействий окружающей среды.

  1. В дисковых тормозах после интенсивного торможения и попадания автомобиля в воду открытый тормозной диск легко может деформироваться или в нем могут появиться термические трещины, ведущие к разрушению. Барабанный механизм в таких случаях более защищен.
  2. Попадающие в зазор между дисками абразивные частицы, содержащиеся в грязи, хоть и отбрасываются центробежными силами при вращении диска, но существенно ускоряют процесс износа накладок по сравнению с барабанными тормозами.
  3. Кроме того, несмотря на большее количество деталей, ремонт и замена барабанных тормозов требует меньших трудозатрат, чем дисковых.

Таким образом, комбинированное применение разных видов тормозных систем: дисковые – передние, барабанные – задние для бюджетных автомобилей вполне оправдано и по настоящее время.

Источник https://journal.tinkoff.ru/guide/disk-tormoz/

Источник https://unit-car.com/ustroystvo/7-tormoza.html

Источник https://linhai-russia.ru/moto-tehno/barabannye-i-diskovye-tormoza.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *