Ни один автомобиль в мире не производится без тормозной системы. В каждом транспортном средстве, даже у велосипеда есть тормоза.
Тормозная система – одна из важных составляющих частей любого автомобиля, будь то легковой автомобиль или спортивный, гоночный болид или пассажирский автобус, или даже детский самокат.
Тормоза представляют собой целую систему блоков и частей, которые взаимосвязаны между собой, дополняют друг друга и обеспечивают слаженную работу для своевременной и эффективной остановки автомобиля. Каждый водитель, прежде чем приступить к управлению транспортным средством должен убедиться в исправности тормозной системы.
Виды тормозных дисков
Существуют два вида тормозных дисков — барабанные и дисковые тормоза. Барабанные появились намного раньше, но они проигрывают в сравнении с дисковыми тормозами из— за большого размера и веса, сильного перегрева в условиях чрезмерно больших нагрузок. В наше время предпочтение отводится дисковым системам тормозов.
Тормозной диск, образно говоря, представляет собой гидравлический тормозной узел, который крутится вместе с вращающимся колесом.
Диску отведена важная роль в остановке автомобиля, поэтому очень важно знать – какой материал лучше использовать при производстве и для каких видов транспортных средств он подходит. Когда водитель нажимает на педаль тормоза — происходят следующие действия – за счет прижатия к диску тормозных колодок и за счет силы трения диск останавливается – а затем уже и колесо, к которому присоединен диск. При трении колодок о диск – происходит сильный нагрев этого диска, потому что энергии движения преобразуется в энергию тепла.
На ось транспортного средства устанавливается система, состоящая из диска, ротора, суппорта. Суппорт – это две тормозные колодки. Ротор крепится к центральной части диска, затем он последовательно крепится к колесной ступице, а затем эта часть с ротором устанавливается на ту же колесную ступицу. Также эта часть не дает теплу распространяться от поверхности тормозов до колесных подшипников, за счет чего они не нагреваются и не заклинивают.
Основная часть производится из чугунных материалов.
Она представлена 2 видов: либо из отдельных частей, либо одним целым с основанием (ротором).
Но обычно в тормозной системе автомобиля центральные части изготавливаются из чугунного металла — одним целым.
Материалы тормозных дисков
Материальный состав дисков бывает различным. В наше время они производятся из различных сортов чугунных металлов, предназначенных для производства деталей автомобилей. Чугун – тяжелый и крепкий металл, части — произведенные из него, служат длительный срок.
Диски изготавливают из чугунного металла, потому что он обладает отличными смазывающими свойствами. Это свойство масел — оно способно делать меньшим трение и за счет этого продлевается срок службы частей системы, что позволяет реже их менять. Чем такое свойство выше, тем более долгий срок будет механизм работать. Чугунные диски недорогие в производстве, минус — их нельзя устанавливать в тормозной системе спортивных автомобилей и в грузовых транспортных средств. Данный материал начинает плавиться, когда достигает температуры четыреста градусов и выше, это приводит к изменению формы дисков. Нагретый диск, наезжая на ледяную лужу может растрескаться и автомобиль с такими дисками уже нельзя эксплуатировать. Чугунные диски во время использования покрываются ржавчиной, имеют тяжелый вес.
Есть и другой материал для изготовления тормозных дисков. Это керамика. Они меньше нагреваются, не деформируются от высоких температур. Тормозной путь с такими деталями намного короче. Огромным минусом будет цена – производство обходится очень дорого. Обычно керамические тормозные диски изготавливаются на заводах специально для грузовиков и спортивных автомобилей.
Также для изготовления дисков используют карбон. Они имеют небольшой вес, способны сохранять коэффициент трения при температурах до 900 градусов. Их используют в основном для спортивных автомобилей. Но так же, как и керамические – такие диски очень дорогие.
Теория работы тормозного диска
Управляя транспортом в состоянии, при котором отсутствуют резкие торможения, диски могут отработать сто тысяч км. Управляя транспортным средством c использованием резкого торможения, диски проработают тридцать – сорок тысяч км. Штангенциркулем измеряется на сколько диски износились. Их нужно заменить в том случае, если диски износились на три мм от первоначального размера при установке и если размер сколов и трещин превысил одну сотую доли мм.
В момент остановки транспорта энергия движения преобразуется в тепло. Тепло, выработанное в колодках, зависит от таких параметров как скорость и вес вашего автомобиля. При торможении транспортного средства с шестидесяти километров в час — диск нагревается до ста пятидесяти градусов. При резкой остановке гоночного транспорта диск нагревается до восьмисот градусов за половину секунды.
Размер поверхности ротора, контактирующей с тормозными колодками, зависит от размера диаметра тормозного диска. Производители стараются сделать диски маленькими и легкими, путем увеличения мощности тормозной системы за счет улучшения характеристик тормозной системы.
Диски имеют очень большой вес и при движении автомобиля они нагреваются, скапливается грязь, пыль, мелкие частички. Для того чтобы избежать проблем с перегревом диски производят с вентилируемыми отверстиями, просверленные, с прорезями.
Вентилируемые диски изготавливают таким образом, что среди двух поверхностей ротора находится полость, по которым циркулируют воздушные потоки от центра к краю. Такой ротор будет больше чем сплошной и меньше весом. Диски с перфорацией (отверстия для вентиляции) устанавливаются на спортивных автомобилях, так как такая конструкция предоставляет максимальное охлаждение и надежность при работе.
Когда диски используются при очень большой нагрузке, из— за нагрева начинают образовываться газы и разлетаться частички, которые оседают на поверхности ротора диска. В результате налипает тонкий слой, способный ухудшить сцепление колодки с диском, из— за этого эффективность торможения автомобиля падает.
Для выхода газов и пыли своевременно сверлятся специальные отверстия. Это позволяет производить диски с меньшим весом, но при этом ухудшается прочность.
Другой способ решить задачу для отведения газов и пыли – это диски с прорезями. Такие пазы и шлицы на тормозных дисках дают возможность пыли с газами вывестись вовремя, не образовывай слой на поверхности. При движении углубления скребут по поверхности колодок, за счет этого грязь очищается, так же увеличивается зацепление при соприкосновении с краями борозд. Диски с прорезями имеют минус – это то, что колодки быстро износятся, и их придется чаще менять.
Очень важно учитывать все нюансы при выборе тормозных дисков. Условия, в которых вы будете ездить, какой вид управления автомобилем вы предпочитаете – будет ли это спокойная езда по ровной дороге или это будет агрессивная – с резкими торможением, заносами. Безопасность водителя во многом зависит от состояния тормозов. Бережное отношение, регулярный осмотр продлит срок службы ваших тормозов и автомобиля.