Все про восстановление тормозных дисков — журнал За рулем

27 января 2016 года

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

zast

Материалы по теме

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.

05–3

Некоторые перекупщики стачивают с дисков только фаски. Свежих следов не останется после пары дней эксплуатации или простоя машины. Покупатель уже не сможет оценить выработку на ощупь и определить, сколько реально пробежал автомобиль.

Некоторые перекупщики стачивают с дисков только фаски. Свежих следов не останется после пары дней эксплуатации или простоя машины. Покупатель уже не сможет оценить выработку на ощупь и определить, сколько реально пробежал автомобиль.

Материалы по теме

www.zr.ru

TURISMO | KS-Racing. Тормозные системы Brembo.

ТЕРМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ДИСКА A   Масса: Область внешнего кольца диска (выделена оранжевым) определяет термическую устойчивость диска. Она определяется следующими параметрами: кольцевая поверхность, толщина, диаметр, воздушный зазор и конструкция вентиляционных лопаток. B    Кольцевая поверхность: Область между двумя концентрическими кругами. Этот параметр напрямую коррелирует с размером поверхности трения тормозной колодки. C    Толщина диска: Общая толщина диска. Суппорты конструируются под определенную толщину дисков. D   Воздушный зазор: Область, расположенную между вентиляционными лопатками, называют воздушным зазором. От количества воздушных зазоров зависит распределение воздушных потоков. E    Конструкция вентиляционных лопаток: Эксклюзивная вентиляционная система, улучшающая охлаждение диска, способствует повышению сопротивляемости затуханию тормозного усилия. Тормозные системы разработаны так, чтобы функционировать наилучшим образом в рамках определенного температурного диапазона. В то время как современные высокоэффективные фрикционные материалы расширяют этот температурный диапазон, способность тормозных дисков выдерживать высокие термальные нагрузки становится особенно важной. Термическая устойчивость, или теплоемкость, зависит от того, какая масса сконцентрирована во внешней кольцевой секции диска. Это область, где фрикционная поверхность диска соединяется с внутренними вентиляционными лопатками (область, выделенная оранжевым на диаграмме). Чем больше масса, сконцентрированная в этой области, тем выше термическая устойчивость диска. ДИСКИ С ПЕРФОРАЦИЕЙ Диски с перфорацией предназначены для несколько менее интенсивных тепловых нагрузок, поскольку дополнительные воздушные потоки проходят через те области диска, в которых генерируются высокие температуры Они также очень эффективны во влажных условиях и обладают способностью к самоочищению, что гарантирует постоянно чистую тормозную поверхность Улучшают «закусывание колодок», повышают эффективность во влажных условиях, постоянно освежают поверхность тормозных колодок ДИСКИ С НАСЕЧКАМИ Диски с насечками рекомендуются для использования с гоночными колодками и составами или в ситуациях, когда транспортное средство испытывает серьезные нагрузки при торможении, например, в случае, если на автомобиле осуществляется буксировка или перевозка тяжелых грузов. Улучшают «закусывание» колодок, повышают эффективность во влажных условиях, постоянно освежают поверхность тормозных колодок

ВЕНТИЛЯЦИЯ/ ОХЛАЖДЕНИЕ Диски с изогнутыми вентиляционными лопатками являются направленными, такие диски должны быть установлены так, чтобы лопатки восходили от внутреннего диаметра к наружному в направлении вращения. При такой ориентации создается подобие центробежного насоса. При вращении диска воздух вытесняется из центра через вентиляционные лопатки и выходит через внешний диаметр диска. В такой системе значительно повышается способность диска рассеивать тепловые нагрузки. Кроме того, все диски Brembo с насечками являются направленными, вне зависимости от геометрии вентиляционных лопаток. Диски должны быть установлены таким образом, чтобы край насечки, ближайший к внешнему окаймлению диска, первым соприкасался с колодкой. ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРИМЕЧАНИЕ: Распространено заблуждение, что направление перфорации на дисках определяет их расположение. На самом деле, для вентилируемых перфорированных дисков, направление вращение определяется геометрией вентиляции.

КРЕПЛЕНИЕ ДИСКА Brembo тщательно проектирует каждый комплект из ступицы, ротора и крепежа, таким образом, чтобы эффективность работы диска, комфорт при его использовании и долговечность были максимальны. Запатентованные системы дисковых крепежей – результат активного участия Brembo  в профессиональном автоспорте и работы в качестве поставщика запасных частей на конвейеры ведущих автопроизводителей.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ В процессе торможения крутящий момент передается с ротора на ступицу через крепление. Этот тип крепежной системы спроектирован таким образом, чтобы предусмотреть небольшой зазор для «плавания» как в радиальном, так и в осевом направлении. Это позволяет диску расширяться и сужаться под действием высоких температур, благодаря чему снижается температурный стресс и повышается долговечность компонентов. В уникальном креплении дисков с системой «анти-скрип» Brembo использует пружинный крепеж для создания легкой преднагрузки сборного диска, что позволяет снизить уровень шума, тем самым решая распространенную проблему плавающих дисков.

ЛИДЕР ИННОВАЦИЙ Система крепления плавающего 2-составного диска «анти-скрип», которая сегодня используется в большинстве тюнинговых тормозных систем, была впервые разработана Brembo  в середине 90-х годов прошлого века. Эта инновационная система изначально была разработана для суперкара McLaren F1, и именно поэтому такой тип крепления часто называют «пружиной Макларен».

ksracing.ru

Типы тормозных дисков | MotorMania

В нашей статье мы расскажем о типах тормозных дисков.

Дисковые тормоза на сегодняшний день являются самым эффективным вариантом тормозных механизмов. Именно поэтому они уже давно вытеснили барабанные тормозные механизмы из самых популярных сегментов мирового автомобильного рынка. Задние барабанные тормоза можно ещё встретить в бюджетном В классе. В данной статье мы расскажем о типах тормозных дисков и о том, как они эволюционировали.

Эффективность дисковых тормозов

Производители тормозных систем для автомобилей давно уже поняли, что дисковый тормозной механизм намного эффективнее позволяет затормозить автомобиль. Да, к достоинствам дисковых тормозов можно отнести тот факт, что сжимание чугунного тормозного диска можно производить с очень высоким усилием, при этом он не сломается. Мощность такой тормозной системы будет ограничена только прочностью тормозного суппорта и самой тепловой нагрузкой, которая будет переходить на тормозной диск. В борьбе с тепловой нагрузкой и началась эволюция дисковых тормозов. Производители начали разрабатывать новые технологии отвода тепла с тормозных дисков. Именно благодаря этому и появились вентилируемые дисковые тормоза, диски с насечками, перфорированные тормозные диски. Верхом эволюции можно считать керамические дисковые тормоза с перфорацией.

Основные типы тормозных дисков

К основным типам тормозных дисков можно отнести следующие:

— Простой тип тормозного диска,

— Вентилируемые тормозные диски

— Тормозные диски с перфорацией,

— Составные тормозные диски,

— Плавающие тормозные диски,

— Тормозные диски из композитных материалов.

Все эти типы тормозных дисков появлялись вместе с эволюцией тормозных систем. Как уже было сказано выше, на эволюцию тормозных дисков повлияли методы борьбы с тепловой нагрузкой и отвода тепла из тормозных дисков.

Вентилируемые тормозные диски имеют внутренние радиальные каналы, которые позволяют увеличить поверхность для отвода тепла.

Вентилируемые тормозные диски

Улучшить охлаждение тормозного диска можно только двумя путями. Для этого необходимо либо увеличить площадь тормозного диска, либо снабдить его принудительной вентиляцией. Известно, что сам тормозной диск при вращении будет создавать непрерывный воздушный поток по всей своей поверхности. Этот поток и будет удалять тепловую энергию. Однако для тормозной системы очень важна скорость удаления тепловой энергии с поверхности тормозного диска. Именно поэтому возникли технологии принудительной вентиляции тормозных дисков.

Вы не поверите, но обычный вентилируемый диск с внутренними радиальными каналами получают в пять раз увеличенную площадь охлаждения и имеет в пять раз большую тормозную мощность. Второй технологией по увеличению площади охлаждения является перфорация тормозных дисков. Кроме того, перфорация позволяет улучшить очистку тормозного диска от прижимаемых колодок. Правда, перфорация диска снижает его ресурс. Именно поэтому перфорация не всегда применяется даже в спорте. У большинства автомобилей из популярных сегментов рынка спереди установлены вентилируемые тормозные диски, а сзади – простые тормозные диски. С увеличением размера колёсных дисков растёт и величина тормозных дисков. Это связано с тем, что тормозную мощность диска можно увеличить с помощью увеличения его диаметра. Здесь все просто: чем больше диаметр разного диска, тем больше площадь охлаждения, а также скорость вращения в зоне соприкосновения с колодками. Соответственно, соприкосновение колодок будет более эффективным при больших тормозных дисках.

Составные тормозные диски

Составные тормозные диски пришли в автомобилестроение из автоспорта. Производители стремились облегчить тормозные диски. Однако рабочая поверхность тормозного диска, к которой прикасаются тормозные колодки, обязательно должна быть выполнена из чугуна. Именно поэтому было решено делать двухсоставные тормозные диски, состоящие из тонкой внешней чугунной части и центральной части, выполненной из лёгких сплавов.

Отдельным видом составных тормозных дисков являются плавающие диски. Известно, что при нагреве тормозной диск начинает увеличиваться. От этого падает эффективность тормозной системы, и мы чувствуем биение по педали тормоза. Чтобы убрать проблему биения по педали тормоза, производители придумали плавающие тормозные диски, у которых чугунная внешняя часть будет при нагревании слегка сдвигаться. Соответственно, у плавающего тормозного диска его мощность не будет быстро снижаться после нескольких торможений. Тормозная мощность у плавающих дисков в среднем на 30 % выше, чем у дисков обычной конструкции.

Тормозные диски из композитных материалов

Эволюция тормозных дисков привела к тому, что при производстве начали использовать композитные материалы, которые могут работать при крайне высоких температурах порядка 1000 градусов Цельсия. Такими материалами стали углеволокно, металлокерамика и биметаллы. Стоит отметить, что углеводородное волокно и металлокерамика намного дороже обычных дисков.

Производитель спортивных автомобилей BMW комплектует с завода свои модели перфорированными тормозными дисками.

Достоинством тормозных дисков из углеволокна и металлокерамики можно отнести следующее:

— На 50 процентов меньше масса по сравнению с чугунным диском;

— Рабочая температура такого диска составляет более 1100 градусов;

— Высокая износостойкость композитных материалов на основе SiC-матрицы;

— Тормозной диск из композитных материалов не коробится, соответственно, отсутствует «прихватывание».

 

 

motormania.ru

Дисковые тормоза: основные характеристики, преимущества и особенности

Дисковые тормоза известны давно. Они хорошо себя зарекомендовали и на сегодняшний день используются очень широко. Но обо всем по-порядку.

В настоящее время существует два типа тормозных систем – барабанные и дисковые. Впервые тормозные механизмы дискового типа применили в конце 40-х годов XX в., а с 70-х барабанные тормоза на передних колесах заменили на дисковые на всех автомобилях.

В данной статье будет дано подробное описание дисковых тормозов, их преимущество перед барабанными аналогами, а также приведено описание составных частей данной тормозной системы (суппорт, тормозной диск, защитный экран). Кроме того, описаны преимущества и недостатки разных типов дисковых тормозов.

 

Преимущества дисковых тормозов перед барабанными

К преимуществам дисковых тормозов по сравнению с барабанными можно отнести следующие их качества:

• тормозная способность дисковых систем не снижается из-за перегрева, так как они лучше охлаждаются;
• сопротивление дисковых тормозов воздействию воды и загрязнениям выше;
• техническое обслуживание тормозных механизмов требуется гораздо реже;
• поверхность трения дисковых тормозов при одинаковой массе больше, чем у барабанных.

 

Рис. 1 Тепловое расширение барабанного и дискового тормоза

 

При  нагревании тепловое расширение тормозного барабана — увеличение внутреннего диаметра — приводит к увеличению хода педали тормоза или к деформации барабана, которая может вызвать резкое снижение тормозного действия (рис. 1). Тормозной диск, в свою очередь, представляет собой плоскую деталь, его температурное расширение происходит в сторону фрикционного материала, поэтому сжатие диска не может вызвать деформации, достаточной для того, чтобы повлиять на тормозные характеристики. К тому же центробежная сила отбрасывает загрязняющие материалы от тормозного диска наружу.

На рисунке 2 показано, почему дисковый тормоз охлаждается лучше барабанного. Охлаждающий воздух начинает охлаждать тормозной барабан только после того, как теплота, выделяющаяся при торможении, проходит через его стенки, в то время как трущиеся поверхности дискового тормоза открыты для доступа воздуха. Теплопередача от тормозного диска к воздуху начинается сразу после применения тормозов.

 

Рис. 2 Принцип охлаждения барабанных и дисковых тормозов

 

Возможность регулировки дисковых тормозов является еще одним их преимуществом. Проекция дисковых тормозов такова, что после каждого применения они саморегулируются из-за малого зазора между колодками и тормозным диском.

Устройство дискового тормоза

1 — блок цилиндров;

2 — тормозные колодки;

3 — прижимной рычаг суппорта;

4 — защитный кожух;

5 — ось прижимного рычага;

6 — направляющая колодок;

7 — суппорт тормоза;

8 — тормозной диск;

9 — штуцеры для удаления воздуха;

10 — тормозные шланги.

 

Основными деталями дисковых тормозов являются суппорт, тормозной диск, колодки, защитный экран. Рассмотрим эти элементы тормозной системы подробнее.

Дисковые тормоза разделяют на одно- и многодисковые. Самая большая и тяжелая их часть — это тормозной диск. Механизм работы однодисковых тормозов сводится к тому, что тормозные колодки с фрикционным материалом при торможении зажимают один тормозной диск. Многодисковые тормоза, применяющиеся обычно в авиации, имеют несколько вращающихся тормозных дисков, разделенных неподвижными дисками (статорами). На тормозном щите многодисковых тормозов расположены гидравлические цилиндры и поршни, которые управляют тормозными колодками и при выдвижении зажимают тормозные диски и статоры. Многодисковые тормоза полностью состоят из металла, а состав однодисковых тормозов включает органический и металлический фрикционный материал.

Материалом тормозного диска, как и тормозного барабана, обычно является чугун. Чугун обладает хорошей износоустойчивостью и хорошими фрикционными свойствами, имеет высокую твердостью и прочность при высоких температурах; он легко поддается механической обработке, и  его стоимость относительно низка.

Размер тормозного диска равен его наружному диаметру и общей толщине поперечного сечения между двумя рабочими поверхностями. Диаметр тормозного диска обычно ограничивается размерами колеса, а вентилируемый тормозной диск всегда толще сплошного. Для дискового  тормоза это общая площадь контакта с двумя тормозными колодками при одном повороте диска.

Большое значение отношения площади охвата на тонну автомобиля в хорошо спроектированных тормозах означает высокую эффективность тормозной системы. Площадь охвата дискового тормоза — это площадь трения тормозных колодок на обеих сторонах тормозного диска. Таким образом, более точно использовать Rp вместо Rr, однако поскольку в большинстве тормозов оба радиуса практически равны, для удобства расчета используется Rr, который легче измерить.

 

Тормозной диск прикрепляется к проставке, а та, в свою очередь, — к ступице колеса или фланцу моста. Проставка обеспечивает более долгий путь для передачи тепла от трущейся поверхности тормозов к колесным подшипникам, что позволяет поддерживать их температуру достаточно низкой. Проставки серийных автомобилей обычно изготавливаются из чугуна как одно целое с тормозным диском, а проставки гоночных автомобилей делаются как отдельная деталь из алюминиевого сплава. Недостатком проставок из алюминиевого сплава является более высокая, чем у чугуна, теплопроводность, что приводит к большему нагреву колесных подшипников.

 

Вентилируемые дисковые тормоза

Тормозной диск может быть сплошным или с вентиляционными каналами внутри него. В легких автомобилях обычно используются сплошные тормозные диски. Вентилируемые тормозные диски с радиальными охлаждающими каналами применяют на тяжелых автомобилях, требующих установки дисков максимально возможных больших размеров.

Мощные гоночные автомобили оснащены вентилируемыми тормозными дисками, при этом могут иметь место различия в толщине их боковых стенок. Чтобы температура на каждой стороне тормозного диска была одинаковой, на многих тормозах болидов ближайшая к колесу сторона тормозного диска тоньше, чем противоположная. Колесо сопротивляется прохождению охлаждающего воздуха к наружной рабочей поверхности тормозного диска, что делает ее более горячей, чем внутренняя сторона, поэтому большая толщина плохо охлаждаемой наружной поверхности тормозного диска способствует выравниванию температур их нагрева.

Тормозные диски гоночных автомобилей зачастую имеют криволинейные охлаждающие каналы, которые повышают эффективность действия воздушного потока. Тормозные диски для левой и правой сторон авто не взаимозаменяемы из-за криволинейности вентиляционных каналов. Тормозной диск с криволинейными вентиляционными отверстиями или наклонными прорезями для эффективной работы должен вращаться в определенном направлении. Правильное направление вращения по отношению к вентиляционным отверстиям и прорезям показано на схеме.

Типичные значения удельной площади охвата тормозов представлены в таблице для типичных автомобилей 1981/82 годов выпуска.

 

Типичные значения удельной площади охвата тормозов на тонну массы автомобиля

Модель автомобиля	Удельная площадь охвата тормозов, кв. см/т	Модель автомобиля	Удельная площадь охвата тормозов, кв. см/т
Alfa Romeo Spyder	1670,55	Mitsubishi Lynx RS	1212,6
Audi 5000 Turbo	1580,25	Nissan Sentra	1754,4
Audi Quattro	1638,3	Peugeot 505 STi	1735,05
BMW 528e	1670,55	Pontiac J2000	1115,85
Chevrolet Camaro Z28	1135,2	Porsche 944	1954,35
Chevrolet Corvette	1841,8	Renault Alliance	1225,5
Dodge Charger 2.2	1038,45	Renault 5 Turbo	1128,75
Ferrari 308GTSi	1038,45	Renault 1,8i	1219,05
Ford Mustang GT 5.0	1044,9	Subaru GL	1090,05
Honda Accord	1141,65	Toyota Celica Supra	1444,8
Honda Civic	1102,95	Toyota Starlet	1264,2
Lamborghini Jalpa	1464,15	Volkswagen Scirocco	1277,1
Mazda GLC	1122,3	Volkswagen Scirocco SCCA GT3	1960,8
Mercedes-Benz 380SL	1538,65	Volvo GLT Turbo	1560,9

 

Мощные автомобили имеют более высокие значения этого показателя по сравнению с экономичными седанами.

Возможные неполадки дисковых тормозных систем

При частом интенсивном торможении на вентилируемых тормозных дисках появляются трещины. Причина этого —  термические напряжения и давление тормозных колодок на тонкие металлические стенки в каждом  охлаждающем канале. Термические напряжения в тормозном диске с литой или прикрепленной болтами проставкой вызываются в месте их соединения из-за того, что температура тормозного диска в этом месте выше, чем температура проставки.

Наружная часть тормозного диска при его нагреве расширяется сильнее, чем холодная проставка. Это приводит к тому, что тормозной диск деформируется и изгибается, появляется его конусность, которая приводит к неравномерному износу тормозных накладок. Постоянно повторяясь, расширение и стягивание тормозного диска вызывают появление трещин. Опора каждой стороны  вентилируемого тормозного диска и эффективное его охлаждение снижают вероятность появления трещин на нем.

Тормозные барабаны и тормозные диски спроектированы таким образом, чтобы противостоять самому тяжелому варианту появления термического напряжения при каждом применении тормозов, но многократные применения тормозов могут вызвать усталостные трещины. Если тормоза используются в режиме резкого торможения, необходимо чаще их проверять.

 

Суппорты дисковых тормозов

Рассмотрим подробнее устройство суппортов. Суппорты дисковых тормозов включают тормозные колодки и гидравлические тормозные цилиндры с поршнями, которые прижимают колодки к тормозному диску.  Принцип работы всех суппортов дисковых тормозов одинаков: когда водитель нажимает на педаль тормоза, под давлением тормозной жидкости поршни перемещают тормозные колодки, которые зажимают тормозной диск.

Суппорты легковых автомобилей обычно изготовлены из относительно дешевого высокопрочного серого чугуна с шаровым графитом. Однако они достаточно тяжелые. Гоночные или вообще мощные автомобили обычно оснащены суппортами из алюминиевого сплава, их масса почти в два раза меньше чугунных.

 

Типы суппортов, их особенности

Существуют два основных типа суппортов — фиксированные и плавающие.

Рис. 4 Отличия суппортов разного типа

Фиксированные суппорты имеют большее число поршней (два или четыре), они больше по размеру и тяжелее плавающих суппортов. При работе в тяжелых условиях они допускают большее число экстренных торможений до наступления перегрева суппорта.

Плавающий суппорт перемещается в противоположном движению поршня направлении. Поскольку плавающий суппорт имеет поршень только на внутренней стороне тормозного диска, весь суппорт может смещаться внутрь, чтобы наружная тормозная колодка могла прижаться к тормозному диску. Плавающие суппорты меньше подвержены утечкам и износу, так имеют меньше движущихся деталей и уплотнений.

Фиксированные суппорты чаще всего применяют на гоночных автомобилях, а плавающие — на серийных.

Рис. 5 Тормозной диск с плавающим суппортом

Достоинством плавающих суппортов является легкость применения механического стояночного тормоза, так как в конструкции с одним тормозным цилиндром он легко управляется тросом, в то время как в фиксированных суппортах с поршнями на обеих сторонах тормозного диска это сделать сложнее. Недостатком плавающих суппортов является то, что они могут вызывать неравномерный износ тормозных колодок из-за перемещения самого суппорта.

 

Возможные неполадки суппортов

Рис. 6 Варианты деформации

 

• Часть корпуса суппорта, которая охватывает наружный диаметр тормозного диска, называется мост. Давление тормозной жидкости вызывает действие силы P на каждой стороне суппорта, которая старается изогнуть его мост. Жесткость моста определяет жесткость всей конструкции суппорта, т. к. от жесткости конструкции зависят толщина поперечного сечения и масса суппорта.

 

• Суппорт располагается между наружной стороной тормозного диска и внутренней стороной колесного диска, поэтому требования по пространству для его размещения диктуют проектирование суппорта с небольшой величиной поперечного сечения. К сожалению, это может привести к его изгибу. Чтобы повысить жесткость, суппорты тормозов гоночных автомобилей проектируют с широкими мостами.

 

• Если тормозная колодка перекрывает размеры поршня, то она при действии тормозов будет изгибаться. Для обеспечения равномерного контакта рабочей поверхности тормозной колодки и тормозного диска используются несколько поршней.

 

Рис. 7 Суппорты с одним и двумя поршнями

• Если устройство крепления суппорта податливое, то при перемещении может возникнуть его скручивание, а это, в свою очередь, вызывает неравномерный износ тормозных накладок, пружинистость и увеличивает ход педали тормоза.

 

• Так как тормозной диск и кронштейн суппорта располагаются в разных плоскостях, последний воспринимает скручивающий момент во время приложения тормозов. Если кронштейн слишком тонкий, он будет скручиваться, вызывая прихватывание суппортом тормозного диска. Обычно толщина установочного кронштейна суппорта должна составлять не менее 12,7 мм.

 

Особенности эксплуатации дисковых тормозных систем

Для защиты внутренней рабочей стороны тормозного диска от попадания грязи и воды устанавливаются защитные экраны. Такое приспособление по своей конструкции напоминает тормозной щит барабанных тормозов. Защитные экраны оказывают сопротивление прохождению охлаждающего воздуха к тормозному диску, поэтому обычно не устанавливаются на дисковые тормоза гоночных автомобилей.

Что касается фрикционного материала дисковых тормозов, то он обычно приклеивается к боковой поверхности тормозных колодок, изготовленных из стального листа. Тормозные колодки продаются с уже прикрепленными тормозными накладками, повторно они не используются.

Нагрузка от тормозной колодки обычно не накладывается непосредственно на поршень в тормозном суппорте. На многих автомобилях между поршнем и тормозной колодкой устанавливаются противоскрипные шайбы, предназначенные для уменьшения шума, возникающего при вибрировании или дребезжании колодки по тормозному диску.

 

Подводя итоги

Мы рассмотрели устройство дисковых тормозных систем, особенности, преимущества, сильные и слабые стороны разных их типов. Из всего вышесказанного нетрудно сделать выводы о том, каким должна быть максимально эффективная тормозная система для гоночных автомобилей.

 

• Для гоночных машин подходят только вентилируемые тормозные диски, которые охлаждаются быстрее. Чтобы температура на каждой стороне тормозного диска была одинаковой, на многих тормозах гоночных автомобилей ближайшая к колесу сторона тормозного диска тоньше, чем противоположная. Криволинейные вентиляционные отверстия тормозных дисков эффективнее для гоночных автомобилей, чем прямые. Направленные каналы вентиляции, по сравнению с традиционной прямой конструкцией, значительно повышают интенсивность прокачки воздуха по ним, улучшая теплоотдачу. Спиральная конструкция каналов более равномерно распределяет механические напряжения в диске, увеличивая ресурс и уменьшая вероятность образования трещин.

 

• Перфорация диска, выполняя все те же функции по газоотводу, что и проточки, увеличивает площадь обдуваемой поверхности диска, улучшая охлаждение. При круглогодичной эксплуатации улучшает очистку диска от влаги и грязи.

 

• Проставки и суппорты дисковых тормозов для гоночных автомобилей — из алюминиевого сплава. Легкая алюминиевая проставка улучшает характеристики управления автомобилем, снижает термические напряжения на тормозном диске. Низкий вес, благодаря использованию алюминия с малой удельной массой, снижает неподрессоренные массы, благоприятно сказываясь на качестве работы подвески автомобиля.

 

• Фиксированный суппорт, рассчитанный на большее число экстренных торможений и обладающий повышенной гибкостью по сравнению с плавающим, идеален во время гонок.

 

• Достаточную для эксплуатации гоночных автомобилей жесткость тормозных дисковых систем обеспечивают мосты увеличенной ширины. Благодаря увеличению и наилучшему распределению сечений «моста» (элемента, работающего на разжимающие суппорт нагрузки) получена повышенная жесткость суппорта к рабочим деформациям. Повышенная жесткость, суммируясь с общим снижением рабочих давлений и армированными тормозными шлангами, обладающими минимальной склонностью к увеличению объёма (разбуханию) при нагрузке, позволяет получить максимальную информативность на тормозной педали и возможность очень точно дозировать тормозной момент в системе.

 

• Многопоршневая конструкция суппорта позволяет получить равномерное усилие прижатия тормозной колодки к диску, а разный диаметр поршней компенсирует разницу температурных условий работы колодки по площади контакта, предотвращая возможную неравномерность износа (конусность) по передней и задней кромкам. Повышенная общая площадь поршней в суппортах, изменяет передаточное отношение гидравлической системы, что приводит к значительному снижению рабочих давлений жидкости. Низкие давления снижают требуемое максимальное усилие на педали тормоза. Снижают нагрузку и вредные деформации на всех штатных деталях тормозной системы.

 

• В случае использования «плавающей конструкции» диска, рекомендуемой для применения в режимах предельных нагрузок (на гоночном треке), позволяет полностью снять термо-напряжения относительно центральной части и предотвратить передачу избыточного тепла на ступичный подшипник. Обеспечивая нормальную работу и увеличенный ресурс этих деталей в самых жёстких условиях.

 

• Чем больше диаметр тормозного диска, тем больше эффективный радиус приложения тормозного момента. Это позволяет увеличить максимальную тормозную мощность, развиваемую системой. От эффективного радиуса напрямую зависит площадь охвата рабочих поверхностей, являющихся одним из основных показателей возможностей диска по рассеиванию тепловой энергии.

И помните, качественные дисковые тормоза — это в первую очередь ваша безопасность. Учитывайте это при выборе подходящего варианта тормозной системы для своего авто.

hp-brakes.ru

Дисковый тормоз — Энциклопедия журнала «За рулем»

Дисковый тормозной механизм:
1 — колодки;
2 — суппорт;
3 — диск

Дисковый тормозной механизм состоит из вращающегося диска, двух неподвижных колодок, установленных с обеих сторон диска внутри суппорта, закрепленного на кронштейне цапфы. По сравнению с колодочными тормозами барабанного типа дисковые тормозные механизмы обладают лучшими эксплуатационными свойствами, а поскольку передние колеса требуют при торможении приложения более значительных тормозных усилий, то установка передних колес этими дисковыми тормозами улучшает эксплуатационные качества автомобиля.
Если тормозной привод гидравлический, то внутри суппорта находится один или несколько гидравлических цилиндров с поршнями. Если привод пневматический, то суппорт имеет клиновое или иное прижимное устройство. При торможении неподвижные колодки прижимаются к вращающемуся диску, появляются сила трения и тормозной момент. Дисковый тормозной механизм хорошо вписывается в колесо, имеет небольшое число элементов и малую массу.
Этот тормозной механизм обладает высокой стабильностью своих характеристик.
Дисковые тормоза получают все большее распространение в рабочих тормозных системах. Чугунный диск установлен на ступице колеса. С внутренней стороны диск охватывается суппортом, укрепленным на кронштейне поворотной цапфы. В пазах суппорта установлены рабочие цилиндры. В обработанных с высокой точностью отверстиях цилиндров размещены поршни. Тыльные части цилиндров соединены трубкой между собой и с главным тормозным цилиндром. Суппорты бывают с односторонними или двусторонними поршнями. Если суппорт имеет односторонние поршни, они располагаются с внутренней стороны, где обеспечивается лучшее охлаждение.

Тормозной механизм с вентилируемым диском
При торможениях тормозной диск, колодки и суппорт сильно нагреваются, что может привести к снижению тормозной эффективности. Охлаждение осуществляется набегающим потоком воздуха. Для лучшего отвода тепла в диске колеса иногда делают отверстия, а диск тормозного механизма выполняют с вентилируемой внутренней поверхностью

Тормозной механизм с керамическим диском
У скоростных автомобилей для интенсивного обдува тормозного механизма выполняют специальные аэродинамические устройства в виде воздухозаборников. На гоночных автомобилях применяют керамические диски, стойкие к перегреву, обеспечивающие хорошую эффективность торможения и высокую долговечность. В последнее время керамические тормозные диски начали применять и на некоторых автомобилях серийного производства.

Поршни обоих цилиндров соприкасаются с тормозными колодками, надетыми своими отверстиями на специальные направляющие пальцы суппорта, или вставленными в направляющие пазы. Для предотвращения дребезжания колодок, они прижимаются к суппорту пружинными элементами различных конструкций.
К колодкам приклеены фрикционные накладки. На внутренней поверхности каждого цилиндра проточены канавки, в которых установлены резиновые уплотнительные кольца. Эти кольца не только предотвращают утечку тормозной жидкости из цилиндров, но и обеспечивают (за счет упругости) после торможения отвод поршней от колодок, автоматически поддерживая в необходимых пределах (0,05–0,08 мм) зазор между диском и колодками.
Цилиндры закрыты резиновыми пылезащитными чехлами. С внутренней стороны тормоз закрыт кожухом. Некоторые колодки укомплектованы датчиком износа, который при минимально допустимом износе колодки замыкает цепь сигнального устройства, информирующего водителя о необходимости замены колодок.

Дисковый тормозной механизм с пневматическим приводом
На рисунке показан дисковый тормозной механизм, который применяется на автомобилях и прицепах с пневматическим приводом тормозов.

Дисковый тормозной механизм с электрическим приводом:
1 — скоба;
2— обмотка;
3 — шток;
4 — тормозной диск

Известны конструкции барабанных тормозных механизмов, применявшихся совместно с электрическим тормозным приводом. Подробнее о них — в главе Электрический стояночный тормоз

wiki.zr.ru