Тормозная система | Тюнинг ателье VC-TUNING

Предупреждение: в конечном итоге автомобиль тормозит за счет шин, но сначала тормозные колодки сходятся и блокируют диск, который перестает вращаться. Неправильно подобранный тип шин приведет к тому, что машина во время торможения пойдет юзом (см. статью, посвященную шинам). И никакая Антиблокировочная система тормозов (АБС) не поможет!

Принцип работы тормозной системы
Работа тормозной системы – это преобразование кинетической энергии (энергии движения) в тепловую путем трения. Однако слишком частое торможение может привести к повреждениям, за счет постоянно высокой температуры, что снижает эффективность работы тормозной системы. Например, на авто установлены тормозные диски большего диаметра на передних колесах, чем на задних, или даже увеличенный тормозной барабан на задних колесах и тормозные диски на передних. Смысл устанавливать мощные тормоза спереди в том, что во время торможения вес переносится на переднюю часть транспортного средства, а задняя часть становится легче. Мощные тормоза на «передке» помогают справиться с увеличившимся весом, а менее мощные на «корме» (в связи с уменьшившимся весом) – исключают блокировку задних колес.

Порядком износившиеся детали тормозной системы провоцируют преждевременное разрушение. Изношенные накладки, деформированные диски, низкий уровень тормозной жидкости и протекающие или оторванные тормозные шланги – все это выливается в неэффективную работу тормозной системы. Не трудно догадаться к чему это приведет в итоге – к неспособности затормозить в нужный момент (экстремальной ситуации или во время спуска с горы).

Способы тюнинга тормозной системы
Первое, что следует предпринять, чтобы противостоять неэффективности тормозов – это убедиться, что все детали системы, которые не планируется заменять, находятся в исправном состоянии. А уже затем приступать к тюнингу.

Если автомобиль уже модифицирован (улучшена его производительность), тогда причиной  может стать недостаточное охлаждение, неподходящие  диски  или суппорты и т.д. 

Тормозной барабан
И старые и современные модели авто имеют тормозной барабан (в основном на задних колесах). Есть несколько способов повысить эффективность его работы. Например, можно заменить штатный наружный барабан на ребристый, который способствует рассеиванию тепла, возникающего в результате трения об него колодок. К ребристому тормозному барабану можно добавить колодки из углеродистой стали, улучшающие трение и устойчивые к высокой температуре (лучше, чем обыкновенные). Так можно усовершенствовать тормозную способность автомобиля и уменьшить тепловыделение. Еще один способ – высверлить несколько отверстий в тормозном барабане. Причем сверлить нужно не как попало, а в определенных местах, чтобы обеспечить хорошую вентиляцию. Отверстия также нужны, чтобы частицы нагара и грязи могли сквозь них удаляться.

Конечно, можно заменить сразу весь комплект тормозов, тем более, что сейчас в продаже имеется множество комплектов для различных марок автомобилей. 
Тормозные диски
Тормозные диски были впервые запатентованы Фридрихом Вильгельмом Ланчестером в Бирмингеме в 1902 году, однако широкое применение обрели только в конце 1940-х – начале 1950-х годов.
Рекомендуется устанавливать только качественные диски, низкосортные не прослужат долго.

Виды тюнинговых тормозных дисков

Вентилируемый
Большинство спортивных автомобилей оснащены модифицированными тормозными дисками, причем даже некоторые малолитражки имеют вентилируемые диски в стандартной комплектации. Вентилируемый диск имеет отверстие в центре и внешне напоминает два склеенных между собой отдельных диска. Отверстие служит вентиляцией, позволяя воздуху проходить сквозь диск во время его вращения и одновременно его охлаждать. У вентилируемых дисков более прочная конструкция. Кстати, много тюнинговых тормозных дисков имеют точно такое же отверстие по центру.

Перфорированный  (с поперечным сверлением)
Отталкивает воду, газ, охлаждает и способствует удалению частиц грязи и нагара. Практически все гоночные автомобили конца 1960-х оснащались такими дисками, но сегодня спорткары в основном комплектуются тормозными дисками с прорезями. Диски с поперечным сверлением имеют один основной недостаток – со временем вокруг просверленных отверстий появляются трещины и надломы. Кроме того, небольшие отверстия забиваются грязью и нагаром.

С насечками  
Отталкивает воду, газ и тепло, способствует удалению частиц грязи и нагара, а также матирует тормозные колодки. Устанавливается на спортивных автомобилях в основном для того, чтобы отводить грязь и нагар. При работе издают больше шума, чем обычные, ввиду того, что колодки трутся о канавки диска.

Сегодня также доступны диски, на которых одновременно есть и рифления, и перфорация. У них точно такие же преимущества и недостатки, как и у каждого отдельного вида.

Карбоновые тормозные диски
Обеспечивают хорошее трение, менее склонны к генерации тепла. Карбоновые диски предназначены для спортивных автомобилей, для обычных машин не совсем подходят, так как им необходимо хорошо прогреться для корректной работы. 

Керамические диски
Изготовлены из углеродного волокна, обладают малым весом и хорошо переносят высокую температуру.

Возможные проблемы с тормозным диском

Деформация
Диск может деформироваться вследствие постоянного трения тормозных колодок и высокой температуры.

Царапины
Обычно образуются от инородных предметов, которые попали между диском и колодкой, или в результате прилипания тормозного суппорта.

Обратите внимание, что многие тюнинговые тормозные диски увеличивают износ тормозных колодок в результате увеличивающегося трения.

Обновление суппорта
Для тюнинга тормозной системы, необходимо заменить все компоненты системы. Замена суппорта  важный аспект доработки системы.

Чем больше поршней в суппорте, тем равномернее на диске распределяется давление во время торможения, тем самым нагрузка на диск и колодки сокращается, а также уменьшается вибрация. Однозначно, такие суппорты повышают эффективность тормозной системы. Улучшенные  суппорты помимо облегченной массы обладают  еще одним плюсом – способность рассеивать тепло лучше, чем чугунные.

Специальные тормозные колодки
Специальные тормозные колодки обеспечивают лучшее трение. В их составе различные материалы и сплавы, при производстве используется метод термической обработки. Важно отметить, что некоторые из компонентов (после термической закалки) требуют для работы определенной температуры, а на некоторых легковых автомобилях не вырабатывается достаточно тепла, чтобы такие колодки могли эффективно работать. Кроме того, даже устанавливая специальные колодки на более тяжелые и мощные автомобили, важно помнить, что они не будут работать корректно, пока не прогреются. Большинство специальных тормозных колодок изготавливается из более мягких материалов, чем используются для производства обычных колодок. Но всегда есть выбор и главное – найти компромисс между производительностью и сроком службы.

Тормозные  шланги
Улучшенные тормозные шланги полезны тем, что помогают лучше чувствовать педаль. У них долгий срок службы, в процессе эксплуатации они не расширяются от давления тормозной жидкости, как изделия из резины.  

Комплект тормозов
Если есть финансовая возможность, обратите внимание на комплекты спортивных тормозов. В наборе есть все необходимые детали, которые к тому же идеально подходят друг к другу. Для большинства автомобилей приобретать комплект целиком совсем не обязательно. В основном такие комплекты предназначены для мощных версий автомобилей, а также для тех, которые участвуют в гонках.

Многие комплекты идут с увеличенными тормозными дисками, поэтому, как уже отмечалось выше, потребуется переустановка колесных дисков большего размера. Кроме того, это может создать дополнительные трудности, связанные с изменением геометрии подвески и рулевой. Прежде чем покупать тот или иной комплект, лучше спросить совета у профессионала.

Модификация тормозной системы, особенно установка полных комплектов улучшенной тормозной системы, необходима в основном тем, кто планирует участвовать в соревнованиях, для трек-дней и т.д.. Кроме того, такой тюнинг обойдется дорого, а для обычной езды по общественным дорогам и для большинства автомобилей, он и вовсе не нужен.

Улучшить тормозную систему можно путем замены компонентов с более поздних моделей авто, той же серии. В этом случае,  детали могут не подойти и потребуется ряд доработок.

Как следить за автомобилем после тюнинга тормозной системы

Тормозная система. Виды тормозных систем и принцип работы

Современные автомобили оборудованы двумя тормозными системами. Одна тормозная система предназначена для того, чтобы снизить скорость и остановить автомобиль. Эта система называется рабочей. Рабочая тормозная система на подавляющем большинстве легковых автомобилей является гидравлической. Для управления рабочей системой служит педаль тормоза.

Вторая система предназначена для того, чтобы надежно удерживать стоящий на месте автомобиль. Своего рода якорь. Такая система называется стояночной. Стояночная система бывает механической или электромеханической. В зависимости от конструкции управляется рычагом, педалью или кнопкой.

Схема и принцип работы тормозной системы

Рабочая тормозная система состоит из главного тормозного цилиндра, усилителя тормозного привода, тормозных механизмов передних и задних колес, а также соединительных трубопроводов, заполненных тормозной жидкостью.

Главный тормозной цилиндр предназначен для создания давления в гидроприводе при нажатии на педаль тормоза.

Усилитель помогает водителю нажимать педаль тормоза, чтобы создать необходимое давление в системе. На большинстве автомобилей применяется вакуумный усилитель. Существует также гидравлический усилитель, но это большая редкость.

Принцип работы вакуумного усилителя основан на перепаде давления в его камерах, разделенных гибкой диафрагмой (см. рисунок схема вакуумного усилителя). С одной стороны подводится разрежение от впускного трубопровода, а с другой — атмосферное давление. Разница давлений заставляет диафрагму прогибаться в сторону камеры с разрежением. Диафрагма тянет за собой шток. Таким образом, чем больше площадь диафрагмы и разница давлений, тем больше усилие.

Усилитель установлен между главным тормозным цилиндром и педалью тормоза.

Давление от главного тормозного цилиндра по трубопроводу передается жидкостью к рабочим цилиндрам. Рабочие цилиндры (их еще иногда называют колесными) расположены в тормозных механизмах передних и задних колес. Давление жидкости в рабочем цилиндре приводит в движение поршень. Поршень, в свою очередь, давит на тормозные колодки.

Тормозные механизмы бывают двух типов — дисковые и барабанные. Диск или барабан установлен на ступице и вращается вместе с колесом, а все остальные детали тормозного механизма неподвижны.

Тормозная колодка состоит из металлического основания и фрикционной накладки. Когда поршень рабочего цилиндра прижимает неподвижную колодку к вращающемуся тормозному диску или барабану, происходит торможение.

Гидравлический привод рабочей тормозной системы состоит из двух отдельных контуров, первичного и вторичного. Это сделано для обеспечения безопасности. При отказе одного из контуров рабочей тормозной системы второй контур сможет остановить автомобиль, но тормозной путь возрастет.

Бачок, питающий систему тормозной жидкостью, находится в моторном отсеке над главным тормозным цилиндром. Внутри бачка установлен датчик недостаточного уровня тормозной жидкости. При падении уровня тормозной жидкости до минимального уровня контакты датчика замыкаются и на щитке приборов загорается контрольная лампа.

Конструкция стояночной тормозной системы может быть с ручным или с ножным приводом. В первом случае используется рычаг, установленный справа от сиденья водителя. Во втором случае — педаль. Педальный привод обычно применяется на автомобилях с автоматической трансмиссией, где пустует место в районе левой ноги водителя.

Усилие от рычага или педали стояночного тормоза передается тросами на поворотные рычаги задних тормозных механизмов.  На автомобилях с барабанным механизмом рычаг, поворачиваясь, раздвигает тормозные колодки, и они прижимаются к тормозному барабану.

На автомобилях с дисковым механизмом возможны два варианта конструкции. В первом случае рычаг воздействует на поршень, и к тормозному диску прижимаются тормозные колодки рабочей системы. Во втором случае для стояночного тормоза используются свои колодки полукруглой формы (похожие на колодки барабанного механизма, но меньшего размера) барабаном для которых служит внутренняя цилиндрическая поверхность тормозного диска.

На некоторых моделях автомобилей применяется электромеханический привод стояночного тормоза. В этом случае управление стояночным тормозом осуществляется нажатием кнопки, расположенной на панели приборов. Исполнительным устройством служит электродвигатель с редуктором, который соединен с задним тормозным механизмом. При нажатии кнопки электродвигатель включается и через редуктор воздействует на поршень рабочего тормозного цилиндра. Поршень, в свою очередь, поджимает тормозные колодки. При растормаживании электродвигатель вращается в обратную сторону, и редуктор тянет поршень назад.

Тормозная система легкого автомобиля и её составные части: стояночная тормозная система и главная тормозная система

Тормозная система легковых автомобилей разработана для контроля скорости, в частности замедления либо полной остановки в различных дорожных ситуациях, а с помощью стояночного тормоза зафиксировать транспортное средство на паркинге на необходимое для водителя время. Т.к. машина является средством повышенной опасности, то эта система напрямую влияет на безопасность водителя, пассажиров и пешеходов. Производители уделяют большое внимание различным тормозным системам, работают над их наибольшей эффективностью, а грамотные автовладельцы, которые занимаются тюнингом своего железного коня, начинают в первую очередь с работы над тормозами, меняют штатные тормозные диски, суппорта, вакуумные усилители на более производительные.

Производители гибридных и электрических автомобилей закладывают в них максимальное использование энергии, которая выделяется при торможении, тем самым восполняя запасы энергии батареи и использование её для движения. Водители также применяют методику торможения силовым агрегатом для снижения скорости без использования педали тормоза.

Стояночная тормозная система легковых автомобилей

Предназначение ручного, или стояночного тормоза — это удержание авто на стоянке, даже под определённым уклоном. По-простому, чтобы он не уехал самостоятельно после парковки. Также его называют парковочным тормозом, опытные водители часто называют просто ручником. В экстренной ситуации, при поломке основной системы торможения ручник допустимо использовать для уменьшения скорости и остановки транспорта. Стояночный тормоз приводится в действие посредством рукоятки усилием руки водителя, иногда ногой с помощью специальной педали (ножной стояночный тормоз). Чтобы обеспечить эффективную работу парковочного тормоза оптимально располагать его тормозные элементы на наиболее нагруженной оси либо нескольких осях при необходимости. В основном это задняя ось транспортного средства. Тип привода — механический, рукояткой водитель натягивает тросик, он притягивает колодки к барабану либо диску посредством тягового механизма. Также встречается электропривод, от водителя требуется только нажать на соответствующую кнопку.

Типы тормозных систем у разных моделей легковых автомобилей

Попробуем разобраться какие типы тормозных систем эксплуатируются на легковых автомобилях. Существуют следующие разновидности тормозных систем легковых автомобилей: рабочая (она же основная), запасная, парковочная (стояночная), вспомогательная (ABS), исключающая блокировку колёс машины при торможении, уменьшая тормозной путь и увеличивая управляемость во время снижения скорости.

Далее разберем подробнее устройство различных тормозных систем легкового автомобиля. В основе лежат механизмы торможения и их приводы. Сам тормозной механизм нужен для создания определенного усилия, которое приводит к замедлению либо остановке машины. Он расположен на ступице колеса, при повышении давления в замкнутой системе колесные цилиндры прижимают колодки к стенкам барабанов либо поверхности дисков, под действием силы трения скорость движения снижается, это получается за счёт того, что одна часть неподвижна (тормозные колодки), а другая часть совершает вращательные движения (тормозной барабан либо диск).

Применяются различные типы приводов тормозной системы на разных легковых автомобилях:

1. Механический: работает за счёт тросов и рычагов, в основном используется для парковочного тормоза.
2. Гидравлический: работает за счёт колебания давления тормозной жидкости в герметичном контуре.
3. Пневматический: для перемещения колодок используется воздух.

В большинстве транспортных средств почти всегда, кроме ручника, применяется гидравлический привод систем торможения.

Гидропривод состоит из:

1. Главного
   тормозного цилиндра.
2. Колесных
   (рабочих) тормозных цилиндров.
3. Вакуумного
   усилителя.
4. Некоторые
   авто оснащены блокомABS.
5. Регулятора
   давления задних тормозов (для машин без ABS).
6. Рабочих
   контуров.

Назначение главного тормозного цилиндра — преобразовать усилие, приложенное к тормозной педали, в давление жидкости в тормозных контурах.

Вакуумный усилитель позволяет создать большее давление при меньшем усилии при нажатии на педаль тормоза. Это делает вождение более комфортным.

Регулятор давления предотвращает движение юзом, обеспечивает равномерное торможение передней и задней оси путем уравнивания давления в заднем контуре.

Контуры— это трубки, доставляющие тормозную жидкость ко всем колесным тормозным цилиндрам, что обеспечивает прижимание колодок.

Во многих автомобилях
совместно с гидравлической системой работают вспомогательные электронные:

1. Антиблокировочная
   система, ABS.
   Предотвращает блокировку колёс во время снижения скорости, делая машину более
   контролируемой и управляемой.
2. Система
   курсовой устойчивости, ESC.
   Это система динамической стабилизации, она не даёт автомобилю отклонится от
   заданной траектории при резком маневрировании.
3. Усилитель
   экстренного торможения, BAS.
   Уменьшает время срабатывания тормозов при экстренном торможении, сокращая тормозной
   путь.
4. Система,
   распределяющая тормозные усилия, EBD.
   Распределяет усилие на каждое из колес в зависимости от скорости его движения.

Рассмотрим особенности компоновки тормозных систем современных легковых автомобилей:

• Поосевая компоновка самая простая. Один контур в ней отвечает за передние колёса, другой — за задние. Достоинство состоит в исключении движения в сторону при одном рабочем контуре. Недостаток: если повреждается передний контур, эффективность торможения снижается не менее, чем на 65%.
• Диагональная компоновка. В ней один контур отвечает за правое переднее и левое заднее колеса, второй —левое переднее и правое заднее колеса. Преимущество такого контура в равномерном распределении тормозящего усилия. Но при повреждении любого из контуров эффективность торможения падает на 50%.
• Полная компоновка. В ней один контур отвечает за четыре колеса, другой —за передние. При такой компоновке система торможения передних колес всегда остается в работоспособном состоянии, что обеспечивает возможность безопасной остановки.

Ремонт элементов тормозной системы легкого автомобиля

Ремонт заключается в замене в случае необходимости манжет тормозных цилиндров, либо полной их замене при серьезных поломках. Для доступа к ним требуется снять колесо, тормозной барабан (для системы барабанного типа), оценить работоспособность цилиндра.

Перед снятием колеса обязательно установите под другие колёса противооткаты, чтобы исключить самопроизвольный ход транспортного средства и возможную травму

При проверке один человек должен выжимать педаль тормоза, второй смотрит, как двигаются шток цилиндра, если не полностью выходит значит, неисправен сам цилиндр, либо завоздушена система. При отсутствии воздуха необходима замена цилиндра, если на нём потёки тормозной жидкости, необходимо заменить манжеты. При выходе из строя главного тормозного цилиндра во время нажатия на тормоз не нагнетается необходимое давление в контурах. В таком случае используем ремонтный комплект либо заменяем новым. Прийти в негодность могут выйти блоки электронных помощников ABS, ESC,BAS,EBD – проверяем их работу специальным сканером, при подозрениях производим замену.

Особенности технического обслуживания
тормозной системы легкого автомобиля

Периодически во время эксплуатации требуется контролировать работоспособность тормозной системы.Для этого используют стенд для проверки тормозной системы разных моделей легковых автомобилей. Он дает возможность произвести полную диагностику тормозной системы. Проверке подвергаются все элементы тормозной системы и с большой точностью можно определить проблемный участок, т.к. параметры замеряют большое количество датчиков.

Проверить и оценить работоспособность тормозной системы возможно по карте проверки тормозной системы автомобиля. Она включает следующие операции:

1. Осматриваем
   и проверяем герметичность контуров, оцениваем состояние шлангов, аппаратов
   тормозной системы.
2. При
   выявлении проблем производим устранение потёков подтяжкой либо заменой
   элементов.
3. Проверяем
   надёжность крепления всех элементов, если необходимо — подтягиваем.
4. Определяем
   количество тормозной жидкости, если он ниже минимальной отметки — доливаем.
5. Проверяем
   ход педали тормоза, если показатель отличается от нормы для данной модели авто
   — производим регулировку.

К расходникам относятся тормозные колодки, их периодически нужно менять. Их замена производится быстро и без затруднений. Тормозные диски служат долго, единственное, при резком изменении температуры их «ведёт», вследствие чего при торможении можно ощутить биение на руле. Тормозные барабаны эксплуатируются подолгу и меняются в редких случаях. Периодически необходимо смазывать направляющие тормозных суппортов, для предотвращения их заклинивания.

Давление в контурах тормозной системы легкого автомобиля

Часто автолюбители не знают, какое давление является нормальным в тормозной системе автомобиля. Оно во всех участках одинаково и наибольшее значение составляет 180 бар. В спортивных машинах из-за больших нагрузок система возможно давление до 200 бар. Это давление создаётся в момент максимального нажатия на педаль тормоза, в обычных ситуациях давление не переходит отметку в 100 бар. Создать такое давление позволяет вакуумный усилитель.

Типичные неисправности тормозной системы
легкого автомобиля

Распространенная проблема с тормозной системой— попадание воздуха в замкнутый контур, вследствие этого ухудшается торможение. Тормозная жидкость обладает высокой гигроскопичностью, поэтому моментально поглощает воздух, проникший в систему. Т.к. воздух намного больше сжимается, чем жидкость, то при нажатии не может создаться необходимое давление, соответственно колодки будут слабее прижиматься к диску либо барабану. Чтобы этого не случилось, нужно периодически обновлять либо производить полную замену тормозной жидкости. Для этого на тормозных цилиндрах предусмотрены приспособления, при частичном откручивании которых вытекает жидкость, по ее виду можно оценить насколько много в ней воздуха. Данную процедуру удобнее выполнять вдвоём, один человек давит на педаль тормоза, создавая давление, второй частично откручивает приспособление и оценивает состояние вытекающей жидкости. Тормозная система прокачивается до полного выхода воздуха.

При прокачивании нужно пополнять ёмкость с жидкостью, так при её нехватке в магистраль попадёт дополнительный воздух

Кроме автомобилей тормозной системой оборудованы и прицепы с полной массой свыше 750 кг. Прицепы для легковых автомобилей, оснащенные тормозной системой, подойдут для перевозки тяжёлых и объёмных грузов стройматериалов, квадроциклов, снегоходов, мотоциклов. Обычно в них применяется«инерционная тормозная система», работающая за счёт силы инерции. Обслуживание такой системы не доставляет больших хлопот, следует периодически регулировать тормозные колодки, шприцевать тормоз наката.

Как работает тормозная система

Двухконтурная тормозная система

Самые современные автомобили имеют тормоза на всех четырех колесах, управляемый гидравлическая система .Тормоза могут быть дискового или барабанного типа.

Передние тормоза играют большую роль в остановке автомобиля, чем задние, потому что при торможении вес автомобиля переносится вперед на передние колеса.

Поэтому многие автомобили имеют дисковые тормоза , которые обычно более эффективны, спереди и барабанные тормоза в тылу.

Полностью дисковые тормозные системы используются на некоторых дорогих или высокопроизводительных автомобилях, а полностью барабанные системы на некоторых старых или небольших автомобилях.

Тормозная гидравлика

А гидравлический тормозить цепь имеет заполненный жидкостью мастер и рабочие цилиндры соединены трубами.

Главный и подчиненный цилиндры

Когда вы нажимаете педаль тормоза, она нажимает поршень в главный цилиндр , нагнетая жидкость по трубе.

Жидкость перемещается к ведомому цилиндры на каждое колесо и наполняет их, заставляя поршни задействовать тормоза.

Жидкость давление равномерно распределяется по системе.

Суммарная площадь «толкающей» поверхности всех ведомых поршней намного больше, чем у поршня в главном цилиндре.

Следовательно, главный поршень должен пройти несколько дюймов, чтобы переместить подчиненные поршни на долю дюйма, необходимую для приведения в действие тормозов.

Такое расположение позволяет сила тормозиться так же, как если бы рычаг может легко поднять тяжелый предмет на небольшое расстояние.

Большинство современных автомобилей оснащено сдвоенными гидравлическими контурами, с двумя главными цилиндрами в тандеме на случай отказа одного из них.

Иногда один контур срабатывает передних тормозов, а другой — задних; или в каждой цепи работают как передние тормоза, так и один из задних тормозов; либо один контур работает со всеми четырьмя тормозами, а другой — только с передними.

При резком торможении на задние колеса может отойти такой большой вес, что они заблокируются, что может вызвать опасный занос.

По этой причине задние тормоза намеренно сделаны менее мощными, чем передние.

Большинство автомобилей теперь также имеют чувствительное к нагрузке ограничение давления. клапан .Он закрывается, когда резкое торможение поднимает гидравлическое давление до уровня, который может привести к блокировке задних тормозов, и предотвращает любое дальнейшее движение жидкости к ним.

Усовершенствованные автомобили могут даже иметь сложные антиблокировочные системы, которые различными способами определяют, как автомобиль замедляется и блокируются ли какие-либо колеса.

Такие системы быстро включают и отпускают тормоза, чтобы они не блокировались.

Тормоза с усилителем

Многие автомобили также оснащены усилителем мощности, чтобы уменьшить усилие, необходимое для включения тормозов.

Обычно источником энергии является перепад давления между частичными вакуум на входе многообразие и наружный воздух.

сервопривод Блок, обеспечивающий помощь, имеет трубное соединение с впускным коллектором.

Сервопривод прямого действия установлен между педалью тормоза и главным цилиндром.Педаль тормоза толкает шток, который, в свою очередь, толкает поршень главного цилиндра.

Но педаль тормоза работает еще и на комплекте воздушных клапанов, а там большая резинка диафрагма соединен с поршнем главного цилиндра.

Когда тормоза выключены, обе стороны диафрагмы подвергаются воздействию вакуума из коллектора.

Нажатие на педаль тормоза закрывает клапан, соединяющий заднюю часть диафрагмы с коллектором, и открывает клапан, впускающий воздух снаружи.

Более высокое давление наружного воздуха вынуждает мембрану двигаться вперед, давая на поршень главного цилиндра, и тем самым способствует тормозному усилию.

Если затем удерживать педаль и больше не нажимать, воздушный клапан больше не будет пропускать воздух извне, поэтому давление на тормоза останется прежним.

Когда педаль отпускается, пространство за диафрагмой снова открывается для коллектора, поэтому давление падает, и диафрагма падает обратно.

Если вакуум не работает из-за двигатель останавливается, например, тормоза продолжают работать, потому что между педалью и главным цилиндром существует нормальная механическая связь. Но для их нажатия на педаль тормоза необходимо приложить гораздо большее усилие.

Как работает усилитель тормозов

Некоторые автомобили имеют сервопривод непрямого действия, установленный в гидравлических линиях между главным цилиндром и тормозами. Такой блок можно установить в любом месте двигатель отсек вместо того, чтобы быть прямо перед педалью.

Он тоже полагается на коллекторный вакуум чтобы обеспечить толчок. Нажатие на педаль тормоза вызывает повышение гидравлического давления в главном цилиндре, открывается клапан и запускает вакуумный сервопривод.

Дисковые тормоза

Дисковый тормоз

Дисковый тормоз имеет диск, который вращается вместе с колесом. Диск охвачен каверномер , в котором есть небольшие гидравлические поршни, работающие от давления главного цилиндра.

Поршни нажимают трение колодки которые зажимают диск с каждой стороны, чтобы замедлить или остановить его. Подушечки имеют форму, покрывающую широкий сектор диска.

Может быть более одной пары поршней, особенно в двухконтурных тормозах.

Поршни перемещаются лишь на небольшое расстояние, чтобы задействовать тормоза, а колодки едва касаются диска, когда тормоза отпускаются. У них нет возвратные пружины .

Резиновые уплотнительные кольца вокруг поршней предназначены для постепенного скольжения поршней вперед по мере износа колодок, так что крошечный зазор остается постоянным и тормоза не требуют регулировки.

Многие более поздние автомобили имеют износ датчики выводы встроены в колодки. Когда колодки почти изношены, провода оголены и закорочены металлическим диском, загорается сигнальная лампа на панели приборов.

Барабанные тормоза

Барабанный тормоз

Барабанный тормоз имеет полый барабан, который вращается вместе с колесом. Его открытая спина прикрыта неподвижной спинкой, на которой расположены две изогнутые колодки с фрикционными накладками.

Колодки выталкиваются наружу гидравлическим давлением, перемещающим поршни в тормозной системе. колесные цилиндры , поэтому прижмите прокладки к внутренней части барабана, чтобы замедлить или остановить его.

каждый тормозная колодка имеет шарнир на одном конце и поршень на другом. У ведущего башмака поршень находится на передней кромке относительно направления вращения барабана.

Вращение барабана имеет тенденцию плотно прижимать ведущий башмак к нему, когда он входит в контакт, улучшая эффект торможения.

Некоторые барабаны имеют сдвоенные ведущие башмаки, каждая со своим собственным гидроцилиндром; у других один ведущий и один ведомый башмаки — с осью спереди.

Эта конструкция позволяет раздвигать две колодки друг от друга с помощью одного цилиндра с поршнями на каждом конце.

Это проще, но менее мощно, чем система с двумя ведущими колодками, и обычно ограничивается задними тормозами.

В любом из типов возвратные пружины оттягивают башмаки на короткое время при отпускании тормозов.

Регулировка позволяет максимально сократить ход башмака. Старые системы имеют ручные регуляторы, которые необходимо время от времени поворачивать по мере износа фрикционных накладок. Позже тормоза автоматический регулировка с помощью трещотки.

Барабанные тормоза могут исчезнуть, если их многократно применять в течение короткого времени — они нагреваются и теряют свою эффективность, пока снова не остынут. Диски с их более открытой конструкцией гораздо менее склонны к выцветанию.

Ручник

Механизм ручного тормоза

Помимо гидравлической тормозной системы, все автомобили имеют механический стояночный тормоз, действующий на два колеса, обычно задние.

Ручной тормоз дает ограниченное торможение, если гидравлическая система полностью выходит из строя, но его основная цель заключается в том, чтобы ручной тормоз .

Рычаг стояночного тормоза тянет трос или пару тросов, связанных с тормозами с помощью набора меньших рычагов, шкивов и направляющих, детали которых сильно различаются от автомобиля к автомобилю.

Храповик на рычаге ручного тормоза удерживает тормоз включенным после его нажатия.Кнопка отключает храповик и освобождает рычаг.

В барабанных тормозах система ручного тормоза прижимает тормозные накладки к барабанам.

Как работают дисковые тормоза | YourMechanic Advice

В большинстве современных автомобилей используется тормозная система, состоящая из дисковых тормозов. Их называют таковыми, потому что они используют силу, прилагаемую к дискам, прикрепленным к колесам, для замедления и остановки автомобиля. По сравнению с барабанными тормозами дисковые тормоза обеспечивают большую тормозную способность и не так быстро перегреваются при интенсивной эксплуатации.В то время как в некоторых автомобилях начального уровня на задних колесах используются барабанные тормоза, дисковые тормоза для четырех колес обычно используются везде, от семейных седанов до грузовиков и высокопроизводительных спортивных автомобилей.

Детали, из которых состоит дисковая тормозная система

Ротор : Круглый диск, прикрепленный болтами к ступице колеса, которая вращается вместе с колесом. Роторы чаще всего изготавливают из чугуна или стали, однако в некоторых очень дорогих автомобилях используется углеродно-керамический ротор. Роторы могут иметь прорези или просверливаться для лучшего отвода тепла.

Тормозные колодки : Деталь, которая вдавливается в ротор, создавая трение, которое замедляет и останавливает автомобиль. Они имеют металлическую часть, называемую башмаком, и подкладку, которая прикрепляется к обуви. Футеровка — это то, что на самом деле контактирует с ротором и изнашивается по мере использования. Накладки изготавливаются из разных материалов и делятся на три категории: органические, полуметаллические и керамические. Выбранный материал накладок повлияет на срок службы тормозов, количество шума, слышимого при нажатии на тормоза, и на то, как быстро тормоза заставят автомобиль остановиться.

Поршень : Цилиндр, подключенный к гидравлике тормозной системы. Поршень — это то, что перемещает тормозные колодки в ротор, когда водитель нажимает на педаль тормоза. Некоторые тормозные системы имеют один поршень, который перемещает обе колодки, в то время как другие имеют два поршня, которые толкают тормозные колодки с каждой стороны ротора. Другие по-прежнему имеют четыре, шесть или даже восемь поршней для более высокой тормозной мощности за счет дополнительных затрат и сложности.

Суппорт : Корпус, который надевается на ротор и удерживает тормозные колодки и поршни, а также содержит трубопровод для тормозной жидкости.Есть два типа тормозных суппортов: плавающие (или скользящие) и фиксированные. Плавающие суппорты «плавают» над ротором и имеют поршни только с одной стороны. Когда водитель нажимает на тормоза, поршни вдавливают тормозные колодки с одной стороны в ротор, в результате чего суппорт скользит так, что колодки на непоршневой стороне суппорта также контактируют с ротором. Фиксированные суппорты прикручены болтами, а вместо этого имеют поршни с обеих сторон ротора, которые перемещаются, когда водитель нажимает на тормоза.Фиксированные суппорты обеспечивают более равномерное тормозное давление и более плотно зажимают ротор, однако плавающие суппорты встречаются на большинстве автомобилей и идеально подходят для повседневной езды.

Датчики : Некоторые автомобили имеют тормоза, которые содержат датчики, встроенные в тормозные колодки, которые работают, чтобы сообщить водителю, когда колодки изношены. Другие тормозные датчики играют роль в системе ABS автомобиля.

Как работают дисковые тормоза

Тормоза должны срабатывать мгновенно.Когда водитель нажимает на педаль, поршень внутри главного тормозного цилиндра создает давление гидравлической жидкости в тормозных магистралях, что приводит в движение поршни и проталкивает колодки в ротор. Чем сильнее водитель нажимает на педаль, тем больше давление внутри тормозных магистралей и тем сильнее колодки сжимают ротор. Расстояние, на которое перемещаются колодки, невелико — всего несколько миллиметров — и должно втягиваться обратно в суппорты, как только водитель отпускает педаль.

Износ дисковых тормозов

Даже при нормальных сценариях вождения системы дисковых тормозов выдерживают большие нагрузки и перегреваются, и со временем некоторые компоненты необходимо будет заменить.Тормозные колодки нуждаются в замене чаще всего. Когда это произойдет, это зависит от ваших конкретных привычек вождения, а также от материала, из которого сделаны колодки, но пробег составляет от 25 000 до 70 000 миль. Тормозные диски часто служат от 50 000 до 70 000 миль (а иногда и больше), но могут быть повреждены, если они перегреются или если тормозные колодки не будут заменены вовремя. Тормозная жидкость является источником жизненной силы всей тормозной системы, поэтому проверяйте ее каждые 24 000–36 000 миль или немедленно, если вы подозреваете утечку. Поршни и суппорты должны служить в течение всего срока службы транспортного средства, если только не возникнет механическая проблема, они не будут повреждены обломками или в результате аварии, или если они заклинивают из-за бездействия.

Симптомы проблем с дисковыми тормозами

Несколько симптомов, которые трудно игнорировать, сообщают водителю о проблеме с тормозами:

Визг : По мере износа материала тормозной колодки металлический индикатор износа внутри колодки начинает соприкасаться с ротором, производя пронзительный визг. Замена тормозных колодок обычно устраняет шум, но он также может быть вызван дорожным мусором, застрявшим в суппорте.

Дрожание или пульсация педали : Если педаль тормоза пульсирует или трясется при нажатии на нее, скорее всего, ваши роторы деформированы.Тормозные роторы должны быть идеально плоскими, и из-за чрезмерного использования или перегрева может образоваться перекос. Иногда можно изменить поверхность роторов, чтобы они снова стали гладкими, хотя прямая замена часто является более безопасным и недорогим вариантом.

Педаль тормоза с мягким или мягким ходом : Педаль тормоза должна хорошо ощущаться, а тормозное усилие должно соответствовать величине давления, приложенного к педали. Если педаль кажется губчатой ​​или ниже, чем обычно, это часто признак загрязненной тормозной жидкости или утечки в системе.Воздух или вода в жидкости снижает ее эффективность, и утечка является серьезной проблемой. Попросите механика промыть жидкость или осмотреть систему на предмет утечек, чтобы восстановить полную мощность торможения.

Тормоза, возможно, являются самой важной системой безопасности в любом автомобиле, а дисковые тормоза обеспечивают сильное, надежное и продолжительное торможение. Скорее всего, ваш автомобиль использует их, поэтому помните о любых необычных симптомах, которые могут указывать на необходимость замены детали.

Тормозные системы в автомобилях | CarTradeBlog

За последние несколько недель мы рассмотрели различные части автомобиля, включая трансмиссию, подвеску и моторные жидкости.В то время как трансмиссия связана с ускорением и движением автомобиля, а подвеска связана с плавным движением, другой ключевой системой является тормозная система, которая, как мы все знаем, служит для остановки автомобиля. Сегодня мы проверим тормозную систему автомобиля. Делитесь своими комментариями и отзывами.

Тормоза — одна из ключевых частей любого транспортного средства, без которой его использование в поездках практически невозможно. Понятно, что тормоз, который служит для замедления автомобиля, не должен быть слишком слабым. Но что интересно, при проектировании тормозной системы нужно также позаботиться о том, чтобы она не была слишком эффективной.Слишком сильный тормоз постоянно подвергает нас негативным последствиям внезапного торможения в автобусе или автомобиле. Если автомобиль остановится резко или резко, пассажир может удариться о переднее сиденье или что-то там, что там есть. Следовательно, слишком эффективная тормозная система не требуется!

Тормозная система тесно связана с законами движения Ньютона. Действительно, вышеупомянутое явление связано со вторым законом движения Ньютона, который гласит: «Тело продолжает находиться в состоянии покоя или движения, если на него не действует внешняя сила».

С другой стороны, если тормозная система слишком слабая, тормозной путь увеличится и, следовательно, может привести к аварии. Таким образом, тормозная система должна быть достаточно совершенной, чтобы останавливать автомобиль на минимальном безопасном расстоянии, не влияя на комфорт пассажира. В стремлении достичь этого было сделано множество разработок в технологии тормозных систем, от механических тормозов до пневматических тормозов в автомобилях. В этой статье мы хотим предоставить актуальную информацию о том же

Торможение — основы: трение и его применение в автомобилях

Тормозная система предназначена для замедления и остановки движения транспортного средства.Для этого различные компоненты тормозной системы должны преобразовывать энергию движения транспортного средства в тепло. Это делается за счет трения.

Трение — это сопротивление движению, оказываемое двумя объектами друг на друга. Две формы трения играют роль в управлении транспортным средством: кинетическое или движущееся, статическое или неподвижное. Величина трения или сопротивления движению зависит от типа контактирующего материала, гладкости их трущихся поверхностей и давления, удерживающего их вместе.
Таким образом, автомобильный тормоз работает, прикладывая статическую поверхность к движущейся поверхности транспортного средства, вызывая трение и преобразовывая кинетическую энергию в тепловую. Механика высокого уровня такова.

Когда тормоза движущегося автомобиля приводятся в движение, тормозные колодки с шероховатой текстурой или тормозные колодки прижимаются к вращающимся частям автомобиля, будь то диск или барабан. Кинетическая энергия или импульс транспортного средства затем преобразуется в тепловую энергию посредством кинетического трения трущихся поверхностей, и автомобиль или грузовик замедляется.

Когда автомобиль останавливается, он удерживается на месте за счет статического трения. Трение между поверхностями тормозов, а также трение между шинами и дорогой препятствуют любому движению. Чтобы преодолеть статическое трение, удерживающее автомобиль в неподвижном состоянии, отпускают тормоза. Тепловая энергия сгорания в двигателе преобразуется трансмиссией и трансмиссией в кинетическую энергию, и транспортное средство движется.

Типы тормозов

В основном в автомобилях используются три типа тормозов.

1.Тормоза механические

2. Гидравлические тормоза

3. Пневматические тормоза и родственные им тормоза

Тормоза механические

Механические тормоза используются в ручных тормозах (или стояночных тормозах). Здесь рядом с сиденьем водителя предусмотрен рычаг, который через стальные провода соединен с тормозами в задней части автомобиля.

Когда задействован ручной тормоз, в тормозах создается натяжение, и тормозная колодка удерживает барабан от вращения, и, следовательно, движение транспортного средства ограничивается, даже если он припаркован на слегка наклонной поверхности.

Гидравлические тормоза

Гидравлическая тормозная система использует тормозную жидкость для передачи давления от педали тормоза к колодкам или колодке. При нажатии на педаль тормозная жидкость передает это давление на тормозные колодки. Эта передача давления является надежной и последовательной, поскольку жидкости не сжимаются, то есть давление, приложенное к жидкости в замкнутой системе, передается жидкостью в равной степени на все остальные части системы.

Гидравлическая тормозная система, помимо трубок для жидкости, в основном состоит из педали тормоза, главного цилиндра, колесного цилиндра и тормозных колодок / колодок, соединенных с колесом.Главный цилиндр предназначен для распределения давления по магистралям, ведущим к передним или задним колесам. В колесном цилиндре предусмотрен небольшой поршень, который приводится в действие за счет приложения давления через тормозную жидкость. Работа поршня преобразуется в движение тормозных колодок.

Вкратце, когда водитель нажимает на педаль тормоза, механическое усилие (нажатие на педаль водителя) изменяется на гидравлическое давление, которое передается через жидкость в соответствующий колесный цилиндр, и снова изменяется на механическое усилие (действие тормозных колодок, обувь).

Тормоза с усилителем

Power brakes — это не что иное, как стандартная гидравлическая тормозная система с усилителем, расположенным между педалью тормоза и главным цилиндром, который помогает активировать тормоза. Это могло произойти в случае, если требуемое давление жидкости будет слишком высоким.

Существует два основных типа используемых механизмов с усилителем: с вакуумным и гидравлическим усилителем.

Вакуумная система использует вакуумное давление двигателя для включения тормозов.

Гидравлический ассистент в основном используется на тяжелых транспортных средствах.Эта система использует гидравлическое давление, создаваемое насосом рулевого управления с гидроусилителем или другим внешним насосом, чтобы задействовать тормоза.

Air тормоза

Пневматическая тормозная система состоит из таких компонентов, как воздушный компрессор, резервный бак для воздуха, обратные клапаны, предохранительные клапаны и т. Д. Работа очень похожа на работу гидравлических тормозов. Ключевое отличие состоит в том, что механическая сила передается на концы колеса через давление воздуха, а не давление жидкости. Воздушные тормоза наиболее предпочтительны в тяжелых транспортных средствах.

Дисковые и барабанные тормоза

Другая классификация тормозов — дисковые и барабанные. Это относится к реальной механике замедления транспортного средства. Давайте посмотрим на эти две системы.

Тормоза барабанные

Барабан тормоз в сборе состоит из чугунного барабана, который привинчен к и вращается вместе с колесом транспортного средства, и фиксированной опорной пластиной, к которой обувь, колесный цилиндр, автоматические регуляторы и связи присоединена. Кроме того, может быть дополнительное оборудование для стояночных тормозов.

Башмаки покрыты фрикционными накладками, которые контактируют с внутренней частью барабана при торможении. Башмаки выталкиваются наружу поршнем, расположенным внутри колесного цилиндра. Когда барабан трется о обувь, энергия движущегося барабана преобразуется в тепло. Эта тепловая энергия передается в атмосферу. Когда педаль тормоза отпускается, гидравлическое давление падает, и колодки возвращаются в исходное положение возвратными пружинами.

Тормоза дисковые

В дисковых тормозах фрикционные элементы имеют форму колодок, которые сжимаются или зажимаются вокруг края вращающегося колеса.В автомобильных дисковых тормозах рядом с колесом транспортного средства имеется отдельный колесный блок, называемый ротором (обычно называемый диском ) . Этот ротор изготовлен из чугуна. Поскольку колодки прижимаются к нему с обеих сторон, обе стороны гладкие. Обычно две поверхности разделены оребренной центральной секцией для лучшего охлаждения (такие роторы называются вентилируемыми роторами или в просторечии — вентилируемые диски ) .Колодки прикреплены к металлическим башмакам, которые приводятся в действие поршнями, так же, как у барабанные тормоза.

Поршни находятся внутри суппорта в сборе, охватывая обертки по краю ротора. Суппорт не вращается с помощью болтов, крепящих его к раме подвески автомобиля.

В отличие от колодок барабанного тормоза, колодки действуют перпендикулярно вращению диска при включении тормоза. Эффект отличается от эффекта, производимого в тормозном барабане, где тормозное сопротивление фактически втягивает колодку в барабан. Дисковые тормоза считаются обесточенными, поэтому для достижения того же тормозного усилия требуется большее усилие.По этой причине они обычно используются вместе с силовым тормозом.

В целом дисковые тормоза считаются более эффективными, чем барабанные. Однако они более сложные и, следовательно, стоят дороже

Выключатели стоп-сигналов

При включении тормоза на задней части автомобиля начинает гореть свет. Выключатель стоп-сигнала и монтажный кронштейн в сборе прикреплены к кронштейну педали тормоза и, таким образом, активируются нажатием педали тормоза.

Прокачка тормозов

Жидкости нельзя сжимать, но газы сжимаются. Если в гидравлической системе гидравлического тормоза есть воздух, он будет сжиматься по мере увеличения давления. Это действие уменьшает силу, которую может передать жидкость. Вот почему так важно не допускать попадания пузырьков в гидравлическую систему. Для этого нужно выпустить воздух из тормозов. Эта процедура называется прокачкой тормозной системы.

Простая процедура включает нагнетание жидкости через тормозные магистрали и через спускной клапан или спускной винт.Жидкость удаляет воздух, который может быть в системе. Сливные винты и клапаны крепятся к колесному цилиндру или суппорту. Выпускное отверстие необходимо прочистить. Затем сливной шланг подсоединяется от спускного клапана к стеклянному сосуду, где собирается жидкость, выходящая из спускного клапана. Кровотечение подразумевает повторение процедуры на каждом колесе, чтобы обеспечить полное кровотечение.

Между тем, один человек также должен быть назначен для пополнения уровня жидкости в контейнере над главным цилиндром, чтобы компенсировать вытекание жидкости через клапаны.Если дозаправка не продолжается, то в системе могут образовываться пузырьки воздуха, что еще больше задерживает процесс.

Антиблокировочная тормозная система

Когда водитель быстро и резко нажимает на тормоз и удерживает педаль в нажатом положении, тормоза автомобиля, не оборудованного АБС, почти сразу же блокируют колеса. Автомобиль скорее скользит, чем катится до остановки. В это время водителю также сложно удерживать автомобиль прямо, и он может выйти из-под контроля.Здесь занос и неуправляемость вызваны блокировкой колес. Если бы водитель мог отпустить педаль тормоза непосредственно перед тем, как колесо заблокировалось, а затем снова затормозить, можно было бы избежать заноса.

Последнее, что делает антиблокировочная система. Когда педаль тормоза накачивается или нажимается, давление быстро прикладывается и сбрасывается на колеса. Это называется модуляцией давления . Модуляция давления предотвращает блокировку колес. Антиблокировочная тормозная система может регулировать давление на тормоза до 15 раз в секунду.Путем регулирования давления в тормозах поддерживается трение между шинами и дорогой, и транспортное средство может остановиться.

Рулевое управление — еще один важный фактор при использовании ABS. Пока шина не скользит, она движется только в том направлении, в котором она наклонена. Но когда он скользит, курсовая устойчивость практически отсутствует. Таким образом, одним большим преимуществом ABS является способность сохранять контроль над автомобилем в любых условиях.

Устранение неисправностей

В таблице ниже приведен список частых неисправностей тормозной системы, их причины и способы устранения.

Заключение

Тормозная система — важный механизм для использования любого транспорта.Вышеизложенное является попыткой предоставить соответствующую информацию как можно более простым способом. При проектировании тормозов используется множество технических концепций, которые выходят за рамки данной статьи. Приглашаем всех оставлять соответствующие вопросы и комментарии. Мы ответим так же.

11 Части тормозной системы и их функции (с изображениями)

Тормозная система вашего автомобиля позволяет водителю снижать скорость или останавливаться стабильно и надежно. Тормоза в вашем автомобиле преобразуют кинетическую энергию движения в тепловую энергию (тепло).

Каждый раз, когда вы нажимаете на педаль тормоза, скорость вращающихся колес под вашим автомобилем уменьшается пропорционально тому, насколько сильно вы нажимаете на педаль. У транспортного средства будет либо дисковая тормозная система, либо барабанная тормозная система, чтобы создать необходимое трение для этого.

Современные автомобильные тормозные системы называют системами силовых тормозов. В этих системах используется усилитель тормозов, который увеличивает усилие, прилагаемое к педали тормоза. Это значительно облегчает водителям торможение.Мощное торможение позволяет вам слегка надавить на педаль тормоза, чтобы автомобиль замедлился.

В классической механической тормозной системе был кабель, который соединял педаль тормоза и тормозную колодку вместе. Когда водитель нажимал на педаль тормоза, он тянул за трос и позволял тормозному барабану замедлиться. Он использовался на автомобилях в начале 20 века и до сих пор используется на велосипедах.

Компоненты автомобильной тормозной системы

Ниже приводится список основных компонентов автомобильной тормозной системы.Мы включили как компоненты дисковой, так и барабанной тормозной системы. Большинство современных автомобилей имеют дисковые тормоза на всех четырех углах, но некоторые экономичные автомобили по-прежнему используют барабанные тормоза сзади.

1) Главный цилиндр

Главный тормозной цилиндр выталкивает гидравлическую жидкость из бачка тормозной жидкости в тормозные магистрали.

Большинство главных цилиндров фактически разделены на два или более отдельных цилиндра по соображениям безопасности. Обычно каждый цилиндр управляет тормозной способностью одного переднего колеса и противоположного заднего колеса.Таким образом, если один цилиндр выходит из строя, другой цилиндр все еще может замедлить автомобиль и позволить водителю сохранять разумный контроль.

В некоторых автомобилях используется один цилиндр на ось (передний / задний разделенный). Другие используют несколько цилиндров на колесо для максимального резервирования в случае отказа.

Главный цилиндр работает, управляя величиной гидравлического давления, оказываемого на гидравлические жидкости. Чем больше давление, тем быстрее автомобиль замедлится.

2) Тормозной ротор (дисковые тормоза)

Каждое колесо имеет тормозной ротор, который вращается во время движения автомобиля.Тормозная колодка и суппорт трутся о ротор и создают необходимое трение для замедления диска. Это, в свою очередь, замедляет колесо и автомобиль.

Тормозные роторы обычно изготавливаются из чугуна. Чугун очень тяжелый, но может поглощать много тепла. Для отвода тепла многие роторы вентилируются. Роторы с вентиляцией имеют вентиляционные отверстия или лопатки между двумя дисками. Эти вентиляционные отверстия направляют поток воздуха в ротор, охлаждая ротор во время его вращения. Задние тормоза, как правило, представляют собой твердые роторы, поскольку задние тормоза обычно выполняют меньше работы по остановке транспортного средства.

3) Тормозной барабан (барабанные тормоза)

Тормозной барабан является альтернативой тормозному ротору при использовании барабанной тормозной системы. Когда компонент барабана вращается, тормозная колодка входит внутрь и давит на нее, когда вы нажимаете на педаль тормоза.

4) Тормозная колодка (дисковые тормоза)

В дисковой тормозной системе тормозная колодка и ее суппорт создают трение, поскольку они трутся о вращающийся тормозной диск.

Тормозные колодки изготавливаются из разных материалов, что влияет на их долговечность и оптимальный температурный диапазон.Использование тормозной колодки вне оптимального диапазона нагрева, вероятно, увеличит тормозной путь.

Читайте также:

5) Тормозной суппорт (дисковые тормоза)

Тормозные суппорты обеспечивают зажимное усилие, которое толкает тормозную колодку в тормозной ротор. Это достигается за счет использования гидравлического давления.

Гидравлическое давление от главного цилиндра толкает тормозную жидкость по тормозным магистралям и в один или несколько поршней, расположенных в суппорте тормоза.Когда вы нажимаете на тормоз, эти поршни с большой силой давят на тормозные колодки.

6) Тормозная колодка (барабанные тормоза)

Это альтернатива тормозной колодке, если у вас барабанная тормозная система. Тормозная колодка — это то, что трется о внутреннюю часть тормозного барабана, когда вы нажимаете на тормоз.

7) Усилитель тормозов

Усилитель тормозов (также называемый вакуумным сервоприводом ) является частью тормозной системы с усилителем. Усилитель тормозов использует вакуум двигателя или вакуумный насос для усиления давления ногой на педаль тормоза.Это облегчает замедление движения автомобиля.

Читайте также:

8) Педаль тормоза

Педаль тормоза должна быть видна. Это педаль рядом с педалью газа, на которую вы нажимаете, чтобы замедлить автомобиль. Он связан со всей тормозной системой изнутри.

9) Датчики скорости вращения колес (ABS)

Автомобиль, оснащенный антиблокировочной тормозной системой (ABS), имеет датчики скорости вращения колес, которые определяют скорость вращения каждого колеса.Если ваши колеса заблокируются из-за того, что вы нажмете на тормоз, одно или несколько колес будут вращаться с разной скоростью.

Эта разница скоростей используется модулем ABS для определения того, как задействовать отдельные тормоза для безопасной контролируемой остановки вашего автомобиля.

10) Модуль ABS

Модуль ABS — это компьютер для тормозной системы. Этот компьютер регулирует тормоза, когда одна или несколько шин находятся на пределе тяги на транспортных средствах, оборудованных антиблокировочной тормозной системой.

Модуль ABS использует входные данные от датчиков скорости вращения колес и, возможно, других датчиков, в зависимости от программирования производителя. Когда шина начинает блокироваться, модуль АБС сбрасывает тормозное давление на это конкретное колесо, позволяя шине восстановить сцепление с дорогой.

Помните, что у катящейся шины больше сцепления, чем у скользящей шины. Система ABS дает водителю возможность останавливаться как можно быстрее, даже когда он изо всех сил нажимает на тормоз.

11) Тормозные магистрали

Тормозные магистрали перекачивают тормозную жидкость между главным цилиндром и колесами.Это гидравлическая жидкость, которая позволяет легко тормозить.

В отличие от воздуха, гидравлическая жидкость не сжимается. Это означает, что когда вы нажимаете на педаль тормоза, эта сила передается непосредственно на поршень в тормозном суппорте или колодку в тормозном барабане.

Утечка тормозной жидкости потенциально опасна, поскольку может привести к попаданию воздуха в систему. Когда нет тормозной жидкости, тормоза не будут работать эффективно.

Дисковый тормоз

Дисковый тормоз или Дисковый тормоз — это устройство для замедления или остановки вращения колеса во время его движения.

Тормозной диск (или ротор на американском английском) обычно изготавливается из чугуна, но в некоторых случаях может быть изготовлен из композитов, таких как армированный углерод-углерод или композиты с керамической матрицей. Это связано с колесом и / или осью. Чтобы остановить колесо, фрикционный материал в виде тормозных колодок (установленных на устройстве, называемом тормозным суппортом ) прижимается механически, гидравлически, пневматически или электромагнитно к обеим сторонам диска. Из-за трения диск и прикрепленное колесо замедляются или останавливаются.Тормоза преобразуют движение в тепло, и если тормоза становятся слишком горячими, они становятся менее эффективными — явление, известное как затухание тормозов.

История

Дисковые тормоза разрабатываются и используются в Англии в 1890-х годах. Первый автомобильный дисковый тормоз суппорта был запатентован Фредериком Уильямом Ланчестером на его заводе в Бирмингеме, Великобритания, в 1902 году и успешно использовался на автомобилях Lanchester. Однако ограниченный выбор металлов в этот период означал, что ему пришлось использовать медь в качестве тормозной среды, действующей на диск.Плохое состояние дорог в то время, не более чем пыльные неровные дорожки, означало, что медь быстро изнашивалась, делая дисковую тормозную систему нежизнеспособной (как записано в The Lanchester Legacy). Потребовалось еще полвека, чтобы его инновация получила широкое распространение.

Дисковые тормоза в современном стиле впервые появились на малосерийном Crosley Hotshot 1949 года, хотя в 1950 году они были сняты с производства из-за конструктивных проблем. ^[1] Chrysler Imperial также предлагала тип дисковых тормозов с 1949 по 1953 год, хотя в этом случае они были закрыты двойными внутренними расширяющимися полноповоротными нажимными пластинами.Надежные современные дисковые тормоза были разработаны в Великобритании компанией Dunlop и впервые появились в 1953 году на гоночном автомобиле Jaguar C-Type. Citroën DS 1955 года с приводными передними дисковыми тормозами стал первым французским применением этой технологии, а Triumph TR3 1956 года стал первым автомобилем английского производства, оснащенным современными дисковыми тормозами. ^[2] Первым серийным автомобилем, оснащенным дисковыми тормозами на всех 4 колесах, был Austin-Healey 100S в 1954 году. ^[3] Первая британская компания, выпустившая на рынок серийный седан (США: седан), оснащенный дисковыми тормозами для все четыре колеса принадлежали Jensen Motors с представлением версии Deluxe Jensen 541 с дисковыми тормозами Dunlop. ^[4] Первым серийным немецким автомобилем с дисковыми тормозами стало купе Mercedes-Benz 220SE 1961 года с двигателем Girling британского производства спереди. ^{[5] [6]} Следующим автомобилем американского производства, оснащенным дисковыми тормозами суппорта, стал Studebaker Avanti ^{[7] 1963 модельного года [7]} (система Bendix опционально устанавливается на некоторые другие модели Studebaker ^[8] ). Передние дисковые тормоза стали стандартным оборудованием в 1965 году на Rambler Marlin ^[9] (блоки Bendix были опциональными на всех моделях «старшей» платформы American Motors ^[10] ), Ford Thunderbird, ^[11] и Линкольн Континенталь. ^[12] Дисковая тормозная система на четыре колеса была также представлена ​​в 1965 году на Chevrolet Corvette Stingray. ^[13]

По сравнению с барабанными тормозами дисковые тормоза обеспечивают лучшее торможение, так как диск легче охлаждается. Как следствие, диски менее подвержены «увяданию тормозов», вызванному перегревом компонентов тормоза; а дисковые тормоза быстрее восстанавливаются после погружения в воду («мокрые» тормоза менее эффективны). Большинство конструкций барабанных тормозов имеют по крайней мере одну ведущую колодку, обеспечивающую сервоэффект; см. ведущий / ведомый барабанный тормоз.Дисковый тормоз, напротив, не имеет эффекта самоусиливания, и его тормозная сила всегда пропорциональна давлению, оказываемому на тормозную колодку тормозной системой через любой усилитель тормоза, тормозную педаль или рычаг, что, как правило, дает водителю лучшее ощущение «чтобы избежать грозящей блокировки. Барабаны также склонны к «раскачиванию» и улавливанию изношенного материала футеровки внутри узла, что является причиной различных проблем с торможением.

Во многих ранних реализациях для автомобилей тормоза располагались на внутренней стороне карданного вала, рядом с дифференциалом, но сегодня большинство тормозов расположено внутри опорных катков.(Внутреннее расположение снижает неподрессоренную массу и устраняет источник теплопередачи к шинам.)

Дисковые тормоза были наиболее популярны на спортивных автомобилях, когда они были впервые представлены, поскольку эти автомобили более требовательны к характеристикам торможения. В настоящее время диски стали более распространенной формой в большинстве легковых автомобилей, хотя многие (особенно легкие автомобили) используют барабанные тормоза на задних колесах для снижения затрат и веса, а также для упрощения установки стояночного тормоза.Поскольку передние тормоза прикладывают большую часть тормозного усилия, это может быть разумным компромиссом.

Первыми мотоциклами, в которых использовались дисковые тормоза, были гоночные автомобили. Первым серийным дорожным мотоциклом с дисковым тормозом стал Honda CB750 1969 года выпуска. Дисковые тормоза теперь распространены на мотоциклах, мопедах и даже горных велосипедах.

Исторически тормозные диски производились по всему миру, в основном в Европе и Америке. В период с 1989 по 2005 год производство тормозных дисков переместилось преимущественно в Китай.

Диски

Дизайн диска несколько различается. Некоторые из них представляют собой просто твердый чугун, но другие полые с ребрами или лопатками, соединяющими вместе две контактные поверхности диска (обычно включаемые в процесс литья). Потребность в вентилируемых дисках зависит от веса и мощности автомобиля. ^[10] «Вентилируемая» конструкция диска помогает рассеивать выделяемое тепло и обычно используется на более нагруженных передних дисках.

Во многих высокопроизводительных тормозах просверлены отверстия.Это называется перекрестным сверлением и первоначально было сделано в 1960-х годах на гоночных автомобилях. Для отвода тепла поперечное сверление все еще используется на некоторых компонентах тормозной системы, но не подходит для гонок или других тяжелых условий эксплуатации, поскольку отверстия являются источником трещин под напряжением в тяжелых условиях.

Диски также могут иметь прорези, когда в диск врезаны мелкие каналы для облегчения удаления пыли и газа. Прорезание пазов является предпочтительным методом в большинстве гоночных условий для удаления газа, воды и удаления глазури с тормозных колодок.Некоторые диски имеют как отверстия, так и отверстия. Щелевые диски обычно не используются на стандартных автомобилях, потому что они быстро изнашивают тормозные колодки; однако такое удаление материала полезно для гоночных автомобилей, так как оно сохраняет мягкость колодок и предотвращает стеклование их поверхностей.

Чтобы избежать термического напряжения, растрескивания и деформации диска, они иногда наполовину крепятся к ступице с помощью грубых шлицев. Это позволяет диску расширяться контролируемым образом симметрично и с меньшей нежелательной теплопередачей на ступицу.

На дороге диски с отверстиями или прорезями по-прежнему имеют положительный эффект во влажных условиях, поскольку отверстия или прорези предотвращают образование пленки воды между диском и колодками. Перфорированные диски со временем могут треснуть в отверстиях из-за усталости металла. Тормоза с перфорацией, которые плохо изготовлены или подвергаются высоким нагрузкам, треснут гораздо раньше и сильнее.

На мотоциклы

Мотоциклетные дисковые тормоза становятся все более совершенными с момента их появления в 1969 году на Honda CB750.В дисках мотоциклов обычно просверливаются отверстия, а иногда и прорези для удаления дождевой воды. Штангенциркуль превратился из простых «однорядных» устройств в элементы с 2, 4 и даже 6 горшками. Спорный вопрос, значительно ли улучшают торможение современная мода на «радиально установленные суппорты» и «волнистые диски». Поскольку (по сравнению с автомобилями) у мотоциклов более высокое соотношение центра тяжести и колесной базы, они испытывают большее перемещение веса при торможении. Передний тормоз (и) обеспечивает большую часть необходимого замедления, а задний тормоз служит главным образом для «уравновешивания» мотоцикла во время торможения.Современный спортивный мотоцикл обычно имеет сдвоенные передние диски большого диаметра, но только один задний диск намного меньшего размера. Это связано с тем, что заднее колесо может передавать только часть тормозного усилия из-за переноса веса на переднее колесо, которое происходит при торможении. Тот же эффект позволяет переднему колесу передавать гораздо больше тормозного усилия перед блокировкой.

На велосипедах

Дисковые тормоза для горных велосипедов варьируются от простых механических (тросовых) систем до дорогих и мощных 6-поршневых (поршневых) гидравлических дисковых систем, обычно используемых на велосипедах для скоростного спуска.Усовершенствованная технология позволила создать первые вентилируемые диски для использования на горных велосипедах, аналогичные дискам на автомобилях, которые были введены, чтобы помочь избежать потери тепла на быстрых альпийских спусках. Хотя и реже, диски также используются на шоссейных велосипедах для всепогодной езды с предсказуемым торможением, хотя иногда предпочтительнее повредить барабаны, поскольку их труднее повредить на переполненной парковке, где диски иногда гнутся. Большинство велосипедных тормозных дисков изготавливаются из стали. Нержавеющая сталь предпочтительнее из-за ее антикоррозионных свойств. ^[14] Некоторые легкие диски изготовлены из титана или алюминия. Диски тонкие, часто около 2 мм. Некоторые используют двухкомпонентный плавающий диск, другие используют плавающий суппорт, третьи используют колодки, которые плавают в суппорте, а некоторые используют одну подвижную колодку, которая заставляет суппорт скользить по своим креплениям, прижимая другую колодку к диску. Поскольку «мотор» маленький, необычной особенностью велосипедных тормозов являются тормозные колодки, которые убираются, чтобы устранить остаточное сопротивление при отпускании тормоза. Напротив, большинство других тормозов при отпускании слегка тянут колодки.

На другие автомобили

Дисковые тормоза все чаще используются на очень больших и тяжелых дорожных транспортных средствах, где раньше большие барабанные тормоза были почти универсальными. Одна из причин заключается в том, что отсутствие самопомощи диска делает тормозное усилие более предсказуемым, поэтому пиковое тормозное усилие может быть увеличено без дополнительного риска рулевого управления или складного ножа, вызванного торможением, на сочлененных транспортных средствах. Другой вариант — дисковые тормоза меньше гаснут в горячем состоянии, а в тяжелых транспортных средствах сопротивление воздуха и качения, а также торможение двигателем являются небольшими частями общей тормозной силы, поэтому тормоза используются сильнее, чем на легких транспортных средствах, а тормоз барабанного тормоза может исчезнуть за одну остановку.По этим причинам тяжелый грузовик с дисковыми тормозами может остановиться примерно на 120% расстояния от легкового автомобиля, а остановка с барабанами занимает около 150% расстояния. ^[15] В Европе правила тормозного пути по существу требуют дисковых тормозов для тяжелых транспортных средств. В США барабаны разрешены и, как правило, предпочтительны из-за их более низкой закупочной цены, несмотря на более высокие общие затраты на срок службы и более частые интервалы обслуживания.

Еще более крупные диски используются для железных дорог и некоторых самолетов.В пассажирских вагонах и легкорельсовом транспорте часто используются дисковые тормоза, расположенные вне колес, что помогает обеспечить свободный поток охлаждающего воздуха. Напротив, на некоторых самолетах тормоз установлен с очень небольшим охлаждением, и тормоз сильно нагревается при остановке, но это приемлемо, поскольку максимальная энергия торможения очень предсказуема.

Для использования в автомобилях диски дискового тормоза обычно изготавливаются из материала, называемого серым чугуном. SAE поддерживает спецификацию производства серого чугуна для различных применений.Для обычных автомобилей и легких грузовиков спецификация SAE — J431 G3000 (заменена на G10). Эта спецификация определяет правильный диапазон твердости, химического состава, прочности на разрыв и других свойств, необходимых для предполагаемого использования. В некоторых гоночных автомобилях и самолетах используются тормоза с дисками из углеродного волокна и колодками из углеродного волокна для снижения веса. Скорость износа, как правило, высока, а торможение может быть плохим или цепким, пока тормоз не станет горячим.

Гонки

В гоночных автомобилях и очень мощных дорожных автомобилях используются диски из других материалов.Усиленные карбоновые диски и колодки, вдохновленные тормозными системами самолетов, были представлены в Формуле-1 компанией Brabham совместно с Dunlop в 1976 году. ^[16] Углеродно-карбоновые тормоза теперь используются в большинстве автоспорта высшего уровня по всему миру, снижая неподрессоренную массу и улучшая фрикционные характеристики и улучшенные структурные свойства при высоких температурах по сравнению с чугуном. Углеродные тормоза иногда применялись на дорожных автомобилях, например, французским производителем спортивных автомобилей Venturi в середине 1990-х годов, но для того, чтобы они стали действительно эффективными, им необходимо достичь очень высокой рабочей температуры, поэтому они не очень подходят для использования на дорогах.Сильный нагрев этих систем хорошо заметен во время ночных гонок, особенно на более коротких трассах. Нередко можно увидеть автомобили вживую или по телевизору и увидеть, как тормозные диски светятся красным во время нанесения.

Керамические композиты

Керамические диски используются в некоторых высокопроизводительных легковых и тяжелых транспортных средствах.

Первая разработка современного керамического тормоза была сделана британскими инженерами, работающими в железнодорожной отрасли для применения на TGV, в 1988 году.Целью было снизить вес, количество тормозов на ось, а также обеспечить стабильное трение при очень высоких скоростях и любых температурах. Результатом стал процесс производства керамики, армированной углеродным волокном, который теперь используется в различных формах для автомобильных, железнодорожных и авиационных тормозов.

Требование к керамическому композитному материалу большого сечения, обладающему очень высокой термостойкостью и механической прочностью, часто относит керамические диски к экзотическим автомобилям, стоимость которых не является чрезмерно высокой для применения, и промышленное использование, когда керамический диск оправдан малым весом и низкими эксплуатационными характеристиками. стоимость относительно альтернатив.Композитные тормоза могут выдерживать такие температуры, при которых стальные диски становятся гибкими.

— это силиконизированное углеродное волокно, способное выдерживать очень высокие температуры, снижение веса на 50% по сравнению с железными дисками (что снижает неподрессоренную массу автомобиля), значительное сокращение образования пыли, значительное увеличение интервалов технического обслуживания и повышенная долговечность в агрессивных средах по сравнению с обычными железными дисками. Встречается на некоторых из их более дорогих моделей, например.g., Carrera GT, 911 GT2 и т. д., они также являются дополнительным тормозом для всех уличных Porsche за дополнительную плату. Его обычно можно узнать по ярко-желтому цвету алюминиевых 6-поршневых суппортов, которые сочетаются с дисками. Диски имеют внутреннюю вентиляцию, как чугунные, и перфорированные.

Режимы повреждения диска

Диски обычно повреждаются одним из четырех способов: царапины, трещины, коробление или чрезмерная ржавчина. Сервисные центры иногда реагируют на любую проблему с дисками, полностью заменяя диски. Это делается в основном там, где стоимость нового диска может быть ниже, чем стоимость труда по восстановлению поверхности исходного диска.С механической точки зрения в этом нет необходимости, если только диски не достигли минимальной рекомендованной производителем толщины, что делает их использование небезопасным, или если ржавчина лопастей серьезная (только вентилируемые диски). Большинство ведущих производителей автомобилей рекомендуют скимминг тормозного диска (США: поворот) в качестве решения для устранения бокового биения, вибрации и шума тормозов. Процесс обработки выполняется на токарном станке с тормозом, который удаляет очень тонкий слой с поверхности диска, чтобы удалить мелкие повреждения и восстановить однородную толщину.Обработка диска по мере необходимости увеличит пробег текущих дисков на автомобиле.

Чрезмерное боковое биение

Измерение осуществляется с помощью циферблатного индикатора на неподвижном жестком основании с наконечником, перпендикулярным поверхности тормозного диска. Обычно оно измеряется примерно на 1/2 дюйма (12 мм) от внешнего диаметра диска. Диск вращается. Разница между минимальным и максимальным значением на шкале называется боковым биением. Типичные характеристики биения ступицы / диска в сборе для пассажира транспортных средств около 0.0020 дюймов или 50 микрометров. Биение может быть вызвано либо деформацией самого диска, либо биением на нижней поверхности ступицы колеса, либо загрязнением между поверхностью диска и нижней установочной поверхностью ступицы. Определение основной причины смещения индикатора (боковое биение диска) требует снятия диска со ступицы. Биение поверхности диска из-за биения поверхности ступицы или загрязнения обычно длится 1 минимум и 1 максимум за один оборот тормозного диска.

Диски можно обрабатывать, чтобы исключить колебания толщины и боковое биение.Обработка может производиться на месте (на машине) или вне машины (токарный станок). Оба метода устранят изменение толщины. Обработка на автомобиле с использованием соответствующего оборудования также может устранить боковое биение из-за неперпендикулярности поверхности ступицы.

Неправильная установка может деформировать (деформировать) диски; стопорные болты диска (или гайки колеса / проушины, если диск просто зажат на месте колесом, как на многих автомобилях) должны быть затянуты постепенно и равномерно. Использование пневматических инструментов для затягивания гаек с проушинами — крайне плохая практика, если только не используется торсионная трубка.В руководстве к автомобилю будет указана правильная схема затяжки, а также номинальный крутящий момент для болтов. Запрещается затягивать гайки по кругу. Некоторые автомобили чувствительны к усилию, прилагаемому к болтам, поэтому затяжку следует производить динамометрическим ключом.

Часто неравномерную передачу колодки принимают за деформацию диска. ^{[ необходима ссылка ]} В действительности большинство тормозных дисков, которые диагностированы как «деформированные», на самом деле являются просто продуктом неравномерного переноса материала колодки.Неравномерный перенос колодки часто приводит к изменению толщины диска. Когда более толстая часть диска проходит между колодками, колодки раздвигаются, и педаль тормоза немного поднимается; это пульсация педали. Водитель может почувствовать изменение толщины, если оно составляет примерно 0,17 мм или больше (на автомобильных дисках).

У этого типа изменения толщины есть много причин, но есть три основных механизма, которые больше всего способствуют распространению изменений толщины диска, связанных с неравномерным переносом колодки.Первый — это неправильный выбор тормозных колодок для конкретного применения. Колодки, которые эффективны при низких температурах, например, при первом торможении в холодную погоду, часто изготавливаются из материалов, которые неравномерно разлагаются при более высоких температурах. Это неравномерное разложение приводит к неравномерному отложению материала на тормозном диске. Другой причиной неравномерного переноса материала является неправильная приработка комбинации колодка / диск. Для правильной обкатки поверхность диска следует обновлять (либо путем механической обработки контактной поверхности, либо путем замены диска в целом) каждый раз при замене колодок на автомобиле.Как только это будет сделано, тормоза будут последовательно задействованы несколько раз. Это создает гладкую, ровную поверхность раздела между пэдом и диском. Если это не сделать должным образом, на тормозных колодках будет наблюдаться неравномерное распределение напряжения и тепла, что приведет к неравномерному, на первый взгляд случайному, отложению материала колодок. Третий основной механизм неравномерного переноса материала подушечки известен как «отпечаток подушечки». Это происходит, когда тормозные колодки нагреваются до такой степени, что материал начинает разрушаться и переходить на диск.В правильно сломанной тормозной системе (с правильно подобранными колодками) эта передача естественна и фактически вносит основной вклад в тормозное усилие, создаваемое тормозными колодками. Однако, если автомобиль останавливается, а водитель продолжает нажимать на тормоза, колодки оставляют слой материала в форме тормозной колодки. Это небольшое изменение толщины может начать цикл неравномерного переноса подушек.

Как только диск имеет некоторый уровень изменения толщины, неравномерное отложение колодки может ускориться, что иногда приводит к изменениям кристаллической структуры металла, из которого состоит диск, в экстремальных ситуациях.При включении тормозов колодки скользят по изменяющейся поверхности диска. Когда колодки проходят через более толстую часть диска, они выталкиваются наружу. Нога водителя, прикладываемая к педали тормоза, естественным образом сопротивляется этому изменению, и поэтому к колодкам прилагается большее усилие. В результате более толстые секции испытывают более высокие уровни нагрузки. Это вызывает неравномерный нагрев поверхности диска, что вызывает две основные проблемы. Поскольку тормозной диск нагревается неравномерно, он также неравномерно расширяется. Более толстые части диска расширяются больше, чем более тонкие из-за большего количества тепла, и, таким образом, разница в толщине увеличивается.Кроме того, неравномерное распределение тепла приводит к дальнейшему неравномерному переносу материала колодки. В результате более толстые и горячие секции получают даже больше материала колодки, чем более тонкие секции, что способствует дальнейшему увеличению разброса толщины диска. В экстремальных ситуациях этот неравномерный нагрев может фактически вызвать изменение кристаллической структуры материала диска. Когда более горячие части дисков достигают чрезвычайно высоких температур (1200–1300 градусов по Фаренгейту), углерод в чугуне диска вступает в реакцию с молекулами железа с образованием карбида, известного как цементит.Этот карбид железа сильно отличается от чугуна, из которого состоит остальная часть диска. Он чрезвычайно твердый, очень хрупкий и плохо поглощает тепло. После образования цементита целостность диска нарушается. Даже если поверхность диска подвергнута механической обработке, цементит внутри диска не будет изнашиваться или поглощать тепло с той же скоростью, что и окружающий его чугун, в результате чего восстанавливаются неравномерная толщина и неравномерные характеристики нагрева диска.

Рубцы

Рубцы (США: задиры) могут возникнуть, если тормозные колодки не заменить сразу после того, как истечет срок их службы и они будут считаться изношенными.После износа достаточного количества фрикционного материала стальная опорная пластина колодки (для приклеенных колодок) или заклепки фиксаторов колодок (для приклепанных колодок) будут касаться непосредственно изнашиваемой поверхности диска, снижая тормозную мощность и оставляя царапины на диске. Как правило, диск с умеренными царапинами / царапинами, который удовлетворительно работал с существующими тормозными колодками, в равной степени можно использовать с новыми колодками. Если рубцевание более глубокое, но не чрезмерное, его можно устранить, удалив слой поверхности диска.Это можно делать только ограниченное количество раз, поскольку диск имеет минимальную номинальную безопасную толщину. Минимальная толщина обычно отливается в диск во время изготовления на ступице или краю диска. В Пенсильвании, где существует одна из самых строгих программ проверки безопасности автомобилей в Северной Америке, автомобильный диск не может пройти проверку на безопасность, если любые задиры глубже 0,015 дюйма (0,38 мм), и его необходимо заменить, если обработка приведет к уменьшению размера диска ниже минимальная безопасная толщина.

Чтобы предотвратить образование рубцов, целесообразно периодически проверять тормозные колодки на предмет износа. Вращение шин — это логичное время для проверки, поскольку вращение должно выполняться регулярно в зависимости от продолжительности эксплуатации автомобиля, а все колеса должны быть сняты, чтобы обеспечить легкий визуальный доступ к тормозным колодкам. Некоторые типы легкосплавных дисков и тормозных механизмов обеспечат достаточно свободного места для просмотра колодок, не снимая колесо. По возможности, колодки, находящиеся вблизи точки износа, следует заменять немедленно, поскольку полный износ приводит к образованию рубцов и небезопасному торможению.Многие колодки дисковых тормозов будут включать в себя какую-то пружину из мягкой стали или перетаскиваемый язычок как часть колодки, которая предназначена для того, чтобы начать тянуть диск, когда колодка почти изношена. В результате возникает умеренно громкий металлический визг, предупреждающий пользователя транспортного средства о том, что требуется обслуживание, и обычно это не повреждает диск, если тормоза обслуживаются быстро. Комплект колодок можно рассмотреть для замены, если толщина материала колодок такая же или меньше толщины стальной основы.В Пенсильвании стандарт — 1/32 дюйма.

Растрескивание

Растрескивание ограничивается в основном просверленными дисками, которые могут образовывать небольшие трещины по краям отверстий, просверленных рядом с краем диска из-за неравномерной скорости расширения диска в тяжелых условиях эксплуатации. Производители, которые используют перфорированные диски в качестве OEM, обычно делают это по двум причинам: внешний вид, если они решают, что средний владелец модели транспортного средства предпочтет внешний вид, не перегружая оборудование; или как функция уменьшения неподрессоренной массы тормозного узла, с инженерным предположением о том, что остается достаточно массы тормозного диска для поглощения гоночных температур и напряжений.Тормозной диск является теплоотводом, но потеря массы теплоотвода может быть уравновешена увеличенной площадью поверхности для отвода тепла. Небольшие микротрещины могут появиться на любом металлическом диске с поперечным отверстием как нормальный механизм износа, но в серьезном случае диск выйдет из строя. Ремонт трещин невозможен, а если трещины становятся серьезными, диск необходимо заменить.

Ржавчина

Диски обычно делают из чугуна, и некоторое количество так называемой «поверхностной ржавчины» является нормальным явлением.Контактная поверхность диска для тормозных колодок будет оставаться чистой при регулярном использовании, но на автомобиле, который хранится в течение длительного периода, может образоваться значительная ржавчина в области контакта, которая может снизить тормозную мощность на время, пока ржавый слой снова не изнашивается. . Со временем на вентилируемых тормозных дисках может образоваться сильная коррозия ржавчины внутри вентиляционных прорезей, что снижает прочность конструкции и требует замены.

Суппорт

Тормозной суппорт — это узел, в котором размещаются тормозные колодки и поршни.Поршни обычно изготавливаются из алюминия или хромированной стали. Есть два типа суппортов: плавающие и фиксированные. Фиксированный суппорт не перемещается относительно диска и, таким образом, менее устойчив к дефектам диска. Он использует один или несколько поршней, расположенных напротив друг друга, для зажима с каждой стороны диска и является более сложным и дорогим, чем плавающий суппорт. Плавающий суппорт (также называемый «скользящим суппортом») перемещается относительно диска вдоль линии, параллельной оси вращения диска; поршень на одной стороне диска толкает внутреннюю тормозную колодку до тех пор, пока она не соприкасается с тормозной поверхностью, затем тянет корпус суппорта с внешней тормозной колодкой, так что давление оказывается на обе стороны диска.

Конструкции плавающего суппорта (с одним поршнем) подвержены заеданию, которое может произойти из-за попадания грязи или коррозии по крайней мере в один монтажный механизм и прекращения его нормального движения. Это может привести к трению колодки, прикрепленной к суппорту, о диск, когда тормоз не задействован, или к его срабатыванию под углом. Заедание может произойти из-за нечастого использования транспортного средства, выхода из строя уплотнения или резинового защитного чехла, допускающего попадание мусора, высыхания смазки в монтажном механизме и последующего проникновения влаги, приводящего к коррозии, или некоторой комбинации этих факторов.Последствия могут включать снижение топливной экономичности и чрезмерный износ поврежденной колодки.

На ободных тормозах велосипеда также используются различные типы тормозных суппортов.

Поршни и цилиндры

В наиболее распространенной конструкции суппорта используется один поршень с гидравлическим приводом в цилиндре, хотя в высокопроизводительных тормозах используется до двенадцати. В современных автомобилях в качестве меры безопасности используются разные гидравлические контуры для приведения в действие тормозов на каждом комплекте колес. Гидравлическая конструкция также помогает увеличить тормозное усилие.Количество поршней в суппорте часто называют количеством «горшков», поэтому, если у транспортного средства есть суппорты «с шестью горшками», это означает, что каждый суппорт вмещает шесть поршней.

Отказ тормоза может произойти из-за невозможности втягивания поршня — обычно это следствие того, что автомобиль не эксплуатируется в течение времени, когда он хранится на открытом воздухе в неблагоприятных условиях. На автомобилях с большим пробегом могут протекать поршневые уплотнения, которые необходимо незамедлительно устранять. Тормозной диск должен иметь достаточную поверхность для хорошей работы, а коэффициент трения является наиболее важным фактором, который следует учитывать при разработке тормозной системы.

Колодки тормозные

Тормозные колодки рассчитаны на высокое трение с материалом тормозных колодок, внедренным в диск в процессе прилегания, при равномерном износе. Хотя обычно считается, что материал колодки контактирует с металлом диска, чтобы остановить автомобиль, колодки работают с очень тонким слоем собственного материала и создают полужидкую границу трения, которая создает фактическое тормозное усилие. ^{[ сомнительно — обсудить ] [ необходима ссылка ]} Трение можно разделить на две части: адгезивное и абразивное.Конечно, в зависимости от свойств материала как колодки, так и диска, а также конфигурации и использования, степень износа колодки и диска будет значительно различаться. Свойства, определяющие износ материала, предполагают компромисс между характеристиками и долговечностью. Коэффициент трения для большинства стандартных колодок будет в районе 0,40 при использовании с чугунными дисками. Колодки для гонок с высоким содержанием железа, разработанные для использования с чугунными тормозными дисками, имеют диапазон от 0,55 до 0,60, что дает очень значительное увеличение тормозной мощности и высоких температурных характеристик.Гоночные колодки с высоким содержанием железа изнашивают диски очень быстро, и обычно, когда колодки изнашиваются, то же самое происходит и с дисками.

Тормозные колодки обычно необходимо регулярно заменять (в зависимости от материала колодок), а некоторые из них оснащены механизмом, предупреждающим водителей о необходимости замены. У некоторых есть тонкий кусок мягкого металла, который трется о диск, когда колодки слишком тонкие, вызывая визг тормозов, в то время как у других есть мягкий металлический язычок, встроенный в материал колодки, который замыкает электрическую цепь и загорается предупреждающим светом, когда тормозная колодка истончается.В более дорогих автомобилях может использоваться электронный датчик.

Обычно дорожные автомобили имеют две тормозные колодки на каждый суппорт, а на каждый гоночный суппорт устанавливается до шести тормозных колодок с различными фрикционными характеристиками в шахматном порядке для оптимальной производительности.

Ранние тормозные колодки (и накладки) содержали асбест. При работе с тормозами старых автомобилей необходимо следить за тем, чтобы не вдыхать пыль, присутствующую на суппорте (или барабане). Хотя новые колодки могут быть изготовлены из экзотических материалов, таких как керамика, кевлар и другие пластмассы, следует избегать вдыхания тормозной пыли независимо от материала.

Визг тормозов

Иногда при торможении возникает громкий шум или пронзительный визг. Большая часть визга тормозов вызывается вибрацией (резонансная нестабильность) компонентов тормоза, особенно колодок и дисков (известное как силовое возбуждение ). Этот тип визга не должен отрицательно влиять на эффективность торможения. Простые методы, такие как добавление фаски к накладкам, смазка или приклеивание контакта между суппортом и колодками (палец к задней пластине, поршень к задней пластине), приклеивание изоляторов (демпфирующий материал) к задней пластине колодки, включение тормозной прокладки между тормозной колодкой и задней пластиной , так далее.может помочь уменьшить визг. Холодная погода в сочетании с высокой влажностью рано утром (роса) часто усиливает визг тормозов, хотя визг прекращается, когда накладка достигает нормальной рабочей температуры. Пыль на тормозах также может вызвать визг; Существует множество коммерческих чистящих средств для тормозов, которые можно использовать для удаления пыли и загрязнений. Наконец, некоторые индикаторы износа накладок, расположенные либо в виде полуметаллического слоя внутри материала тормозных колодок, либо с внешним «датчиком» пищалки, также предназначены для того, чтобы издавать визг, когда накладку необходимо заменить.Типичный внешний датчик принципиально отличается, потому что он появляется, когда тормоза выключены, и исчезает, когда тормоза включены.

Общий визг тормозов может раздражать пассажиров автомобиля, прохожих, пешеходов и т. Д., Особенно когда конструкция автомобиля становится тише. Шум, вибрация и резкость (NVH) являются одними из самых важных приоритетов для сегодняшних производителей автомобилей.

Помимо шума, создаваемого визгом, в тормозах также может развиться явление, называемое дрожанием тормоза или дрожанием .

Колебание тормоза

Колебание тормоза обычно воспринимается водителем как незначительная или сильная вибрация, передаваемая через шасси во время торможения. ^{[17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25]}

Явление дрожания можно разделить на две отдельные подгруппы: горячее, (или тепловое, ), или холодное, дрожание.

Горячее дрожание обычно возникает в результате более длительного и более умеренного торможения с высокой скорости, когда автомобиль не останавливается полностью. ^[26] Обычно это происходит, когда автомобилист снижает скорость со скорости примерно 120 км / ч (74,6 миль / ч) до примерно 60 км / ч (37,3 миль / ч), что приводит к передаче сильных вибраций водителю. Эти колебания являются результатом неравномерного теплового распределения или горячих точек . Горячие точки классифицируются как концентрированные тепловые области, которые чередуются между обеими сторонами диска, что искажает его таким образом, что создает синусоидальную волнистость по его краям. Когда тормозные колодки (фрикционный материал / тормозная накладка) вступают в контакт с синусоидальной поверхностью во время торможения, возникают сильные вибрации, которые могут создать опасные условия для человека, управляющего транспортным средством. ^{[27] [28] [29] [30]}

Холодное дрожание, с другой стороны, является результатом неравномерного износа диска или изменения толщины диска (DTV). Эти изменения в поверхности диска обычно являются результатом интенсивного использования транспортного средства на дорогах. ДТВ обычно связывают со следующими причинами: волнистость и шероховатость поверхности диска, ^[31] перекос оси (биение), упругий прогиб, износ и перенос фрикционного материала. ^{[19] [30] [32]}

Тормозная пыль

При приложении тормозной силы акт абразивного трения между тормозной колодкой и ротором изнашивает как ротор, так и колодку.«Тормозная пыль», которая оседает на колесах, суппортах и ​​других компонентах тормозной системы, состоит в основном из материала ротора. ^[33] Тормозная пыль может повредить покрытие большинства колес, если ее не смыть. Обычно тормозные колодки, которые агрессивно истирают больше материала ротора, например металлические колодки, создают больше тормозной пыли.

Патенты

• GB 1
  407 Lanchester Frederick William Усовершенствования тормозного механизма механических дорожных транспортных средств 1903-10-15
• US 1721370 Boughton Edward Bishop Тормоз для автомобилей 1929-07-16
• GB 365069 Рубури Джон Мередит Усовершенствования в системе управления для устройств с гидравлическим приводом и особенно тормозов для транспортных средств 1932-01-06
• GB 377478 Hall Frederick Harold Улучшения в колесных цилиндрах для гидравлических тормозов 1932-07-28
• США 1954534 Нортон Раймонд Дж. Тормоз 1934-04-10
• US 1959049 Buus Niels Peter Valdemar Фрикционный тормоз 1934-05-15
• США 2028488 Avery William Leicester Тормоз 1936-02-21
• US 2084216 Poage Robert A. и Poage Marlin Z. Тормоз V-типа для автомобилей 1937-06-15
• US 2140752 La Brie Тормоз 1938-12-20
• DE 695921 Borgwar Carl Friedrich Wilhelm Antriebsvorrichtung mit hydraulischem Gestaenge … 1940-09-06
• США 2366093 Форбс Джозеф А. Тормоз 1944-12-26
• US 2375855 Lambert Homer T. Многодисковый тормоз 1945-05-15
• US 2405219 Lambert Homer T. Дисковый тормоз 1946-08-06
• US 2416091 Fitch Механизм регулирования давления жидкости 1947-02-12
• US 2466990 Johnson Wade C, Trishman Harry A, Stratton Edgar H. Однодисковый тормоз 1949-04-12
• US 2485032 Bryant Тормозной аппарат 1949-10-08
• US 2544849 Martin Автоматический регулятор гидравлического тормоза 1951-03-13
• US 2591793 Dubois Устройство для регулировки обратного хода гидравлических средств 1952-04-08
• US 2746575 Kinchin Тормоза дисковые для дорожной и другой техники 1956-05-22. http://www.ebcbrakes.com/automotive_product_news/brakes_dust.shtml

Внешние ссылки

Общие сведения о дисковых тормозах

Новейшие

• [9 декабря 2020 г.] The Ultimate MOPAR Hoard ~ Прицепы с запчастями для мускулистых автомобилей (для продажи) Автомобили на продажу
• [8 декабря 2020 г.] Какое масло для резки лучше для сверления металла? Продукты и обзоры
• [5 декабря, 2020] Первый тур по полной коллекции автомобильного музея Петерсена ~ Более 200 автомобилей Автосалоны и мероприятия
• [4 декабря 2020 г.] САМЫЕ НАИЛУЧШИЕ и НАИХУДШИЕ подарки для автомобильных людей Рейтинг Hot Rod Образ жизни
• [4 декабря 2020 г.] Какой адаптер для гнезда ударного драйвера лучше? Продукты и обзоры
• [4 декабря 2020 г.] Составной турбодизель мощностью 1200 л.с. против 1,400-сильного AWD Mustang Кена Блока Hot Rod Lifestyle
• [4 декабря 2020 г.] Военная машина ~ 600-сильный Pro-Touring Chevy Chevelle SS Езда и Roadkillers
• [4 декабря 2020 г.] Pontiac GTO ~ Все, что вам нужно знать Техническая информация
• [3 декабря 2020 г.] Как создать свой собственный Epic Bobber примерно за 4 000 долларов США Сборки и примеры
• [3 декабря 2020 г.] Как рассчитать размер карбюратора, необходимого для CFM Как сделать и сделать самостоятельно
• [2 декабря 2020 г.] Как превзойти любые ограничения скорости во время COVID How to & DIY
• [2 декабря, 2020] Дешевый бензин против дорогого: что различия? Техническая информация
• [27 ноября 2020 г.] Vice Grip Garage раздала бесплатную гоночную машину Hot Rod Lifestyle
• [25 ноября 2020 г.] Buick Riviera 1965 г. ~ Low and Slow Custom Cruiser Rides & Roadkillers
• [23 ноября , 2020] Изготовление нестандартных ходовых плат с выхлопной трубой и листовым металлом Практическое руководство и сделай сам
• [20 ноября 2020 г.] Завершите восстановление передней подвески и тормозов Tri-5 Chevy за 550 долларов. Как сделать и сделай сам
• [19 ноября, 2020] DIY Складная подставка для запуска двигателя Планы сборки для Ford, GM и Mopar Проекты DIY
• [15 ноября 2020 г.] Какой автомобильный стартер для прыжков лучше? Испытано 17 бустеров аккумуляторов Продукты и обзоры
• [15 ноября 2020 г.] Chevrolet 396 Big Block Engine Rebuild Time-Lapse Сборки и примеры и примеры
• [14 ноября 2020 г.] Вниз по реке с клубом автомобилей Bedlam Hot Rod в Лос-Анджелесе Образ жизни
• [12 ноября 2020 г.] Thrift Rat ~ вдохновленный стимпанком 1954 Chevy 3100 Thriftmaster Rides & Roadkillers
• [12 ноября 2020 г.] Как определить неисправный двигатель ~ Разборка и вскрытие 461ci Pontiac Как сделать и своими руками
• [11 ноября 2020 г.] Полная замена поддона пола классического автомобиля ~ Быстро, дешево и просто Как сделать и сделай сам
• [11 ноября 2020 г.] Разрезание классического автомобиля пополам, чтобы исправить ржавчину! How to & DIY
• [10 ноября 2020 г.