Дисковые тормоза

Дисковые тормоза

Стандартные безасбестовые тормозные колодки Тормозные колодки, в зависимости от материала фрикционных накладок, подразделяются на следующие виды:

• асбестовые;
• безасбестовые;
• органические.

Первые очень вредны для организма, поэтому чтобы поменять такие колодки, нужно соблюдать все меры безопасности.

В безасбестовых колодках роль армирующего компонента могут выполнять стальная вата, медная стружка и другие элементы. Стоимость и качество колодок будут зависеть от их составляющих элементов.

Наилучшими тормозными свойствами обладают колодки, сделанные на основе органических волокон, но и стоимость их будет высока.

Схема и порядок действия дискового тормоза

Принципиальное отличие заключается в работе тормозных колодок с фрикционными накладками не по внутренней поверхности тормозного барабана, а по наружным торцам массивного стального или чугунного диска. Отсюда образовался и типовой состав колёсного тормоза:

• диск, соединённый со ступицей колеса;
• тормозные колодки, охватывающие диск с двух сторон;
• механизм удержания колодок, включающий суппорты и скобы;
• исполнительные (рабочие) гидравлические цилиндры привода тормозов;
• вспомогательные и крепёжные элементы в зависимости от конкретной конструкции.

Суппорт крепится к элементам подвески, в случае управляемых колёс это поворотный кулак, а для задних передача реактивного крутящего момента и продольного усилия может происходить через аналогичный узел или кожух чулка заднего моста.

Назначение суппорта состоит в удержании тормозных колодок в рабочей зоне, предоставлении им свободы в направлении прижатия к диску и обратно, для отвода при растормаживании. Усилия здесь значительны, поэтому суппорты представляют собой геометрически сложные конструкции, прочные и массивные, выполненные при помощи литья.

Внутри суппорта располагаются рабочие гидроцилиндры, один или несколько, в зависимости от мощности и надёжности системы. Они могут быть выполнены как в виде отдельных деталей, зафиксированных на суппортах различными способами, так и путём размещения поршней в проточках материала суппорта. К цилиндрам подходят гибкие шланги привода, а для прокачки от воздуха имеются отдельные штуцеры в верхней части рабочих объёмов.

Если гидроцилиндры воздействуют только на одну колодку, то противоположная приводится от скобы плавающего типа, охватывающей диск с внешней стороны его окружности. Жёсткость скобы, которая также представляет собой массивную литую деталь, обеспечивает передачу второй колодке точно такого же усилия, что и от поршня первой, но с противоположной от диска стороны.

Возможно расположение рабочих цилиндров в многопоршневых системах симметрично относительно плоскости диска, напротив друг друга. Равенство усилий в этом случае определяется одинаковыми диаметрами поршней и подачей на них одного и того же давления с гидравлики привода.

Как правило, диски выполняются из чугуна, имеющего подходящие фрикционные характеристики. Возможно и применение иных материалов. К ним прижимаются колодки, располагающие для этого приклёпанными или приклеенными накладками из тщательно подобранного материала, удовлетворяющего целому спектру требований.

Достоинства и недостатки дисковой системы

К очевидным плюсам относятся:

• высокая эффективность торможения;
• стойкость к перегревам;
• стабильность работы даже после попадания воды;
• точность срабатывания по колёсам;
• простота компоновки;
• малая затратность обслуживания;
• низкий вес неподрессоренных масс.

Минусами стали только плохая защищённость от загрязнений и механических повреждений. Изначально высокая себестоимость при массовом производстве исключается из перечня недостатков. Дисковые тормоза сейчас применяются практически на всех классах автомобилей, в том числе и ряде грузовых. Исключение составляют лишь вездеходы, где на первый план выходит защита на плохих дорогах.

Две основные схемы организации суппортов

Отличие заключается в организации скобы. Её можно жёстко зафиксировать относительно поворотного кулака, тогда поршни придётся разместить симметрично относительно диска. Каждый из них будет действовать на свою колодку, и обе эти силы равны по законам геометрии и гидравлики. Это равенство обеспечит отсутствие паразитной разницы в усилиях, которая способна действовать перпендикулярно плоскости диска в целом и нагружать ступичные подшипники. Диск будет лишь сжиматься встречными силами прижатия колодок.

Примерно так же сработает более простая система с плавающей скобой. По направляющим прорезям в суппорте скоба способна перемещаться, выравнивая усилие на колодках, хотя поршень действует лишь на одну из них. Возникает ситуация, когда через систему виртуальных рычагов, образованных суппортом, направляющими и скобой, поршень давит на одну колодку, а цилиндр – на другую. Разумеется, эти силы равны, хотя на практике не всё так просто.

Принципиальным недостатком плавающего механизма является наличие силы трения в направляющих скобы. По причинам естественного износа, загрязнения или неточностей в исполнении эти силы могут достигать значительной величины, что ведёт к неравномерному износу внутренней и внешней колодок. Таков существенный недостаток, которым приходится расплачиваться за относительную простоту конструкции.

Систему с фиксированной скобой, несмотря на затраты, активно используют в дорогих, быстроходных, тяжёлых и спортивных автомобилях. Причём когда речь идёт о поршнях, то дело редко ограничивается одним в плавающей схеме или двумя в фиксированной. По разным причинам количество цилиндров увеличивается, достигая шести или даже восьми в самых совершенных и мощных тормозах. Такие конструкции сложны, дорого стоят, но при этом чрезвычайно надёжны, работают с высокой эффективностью, останавливая машины с огромной кинетической энергией за считанные секунды.

Историческая справка

Изначально тормозные колодки изготавливались из дерева, причем с дисками и барабанами они контактировали с помощью системы рычагов. Такая архаичная по нынешним меркам конструкция практиковалась еще на конных повозках, а в автомобилестроении она нашла применение по той простой причине, что машины в то время не отличались большой мощностью моторов. Вдобавок «самоходные кареты» той поры были легкими, что также не требовало хороших тормозов.

Поскольку прогресс не стоял на месте, со временем автомобили стали оснащаться «многолошадными» двигателями. Соответственно, модернизации подвергалась и тормозная система, частью которой являлись «остановочные башмаки». Причем предпочтение конструкторы отдавали барабанам, а не более продуктивным дискам. И только в конце ХХ века дисковая система взяла верх, поэтому к тормозным колодкам стали предъявлять еще более повышенные требования.

Материалы, применяемые в колодках

В первых колодках дисковых тормозов активно использовался асбест, поскольку он обладал хорошим коэффициентом трения, волокна армировали наполнитель накладок, а высокие температуры никак на него не влияли. Но асбестовая пыль обладает канцерогенной активность, поэтому сейчас применяются иные материалы:

• металлические армирующие волокна;
• металлокерамика;
• органические вещества.

Чем совершенней материал, тем колодки дороже обходятся, поэтому для одной и той же модели автомобиля цена комплекта может отличаться на порядок. Хорошие колодки физически и химически защищены от появления характерного скрипа, мягко включаются в работу, стойки к нагреву. А фрикционные свойства и прочность материала подобраны таким образом, чтобы на одну замену диска приходилось примерно три замены колодок. Излишне твёрдые и абразивные вещества быстро убивают диск, а в противоположном случае колодки приходится менять слишком часто, что никак не способствует надёжной работе. Часто колодки снабжены электронным или акустическим индикаторами износа.

Выбор — дисковые или ободные тормоза?

Часто приходится слышать от «гуру велосипедного движения» фразу типа — дисковые тормоза на велосипеде — это наше всё! Доходит до того, что байк с тормозами типа V-brake и за велосипед-то считать отказываются. Есть ли в этом здравый смысл? Давайте разберёмся.

Дисковый тормоз

Первое, с чего нужно начать — для чего нам нужны тормоза? Правильно. Для эффективного торможения. Никто не спорит, что дисковые тормоза позволяют более точно регулировать тормозное усилие. Но для уровня обычных покатушек и туризма вполне достаточно и тормозов типа V-brake. Разница совершенно не ощутима на скоростях, с которыми катают 95% велосипедистов.

Дисковые тормоза более эффективны в сырую и грязную погоду. Когда обод колеса становится мокрым и грязным — это существенно снижает тормозные качества ободных тормозов. А поверхность тормозных дисков находится гораздо выше и менее подвержена загрязнению. Но — вспомните, когда в последний раз вы катали под дождём и в грязи, да ещё и с необходимостью резко и часто тормозить?

Колодки дискового тормоза живут гораздо дольше, их хватает на 5-6 тысяч километров. С другой стороны, качественные колодки для V-brake пройдут не намного меньше. Некоторые проходят до 3 тысяч и стоят при всём в два раза дешевле.

Хорошо зарекомендовали себя дисковые тормоза, когда обод колеса сильно изогнут ( присутствует восьмёрка). Если на колесе есть восьмёрка, то об эффективном торможении ободными тормозами стоит забыть. Но — когда появляется восьмёрка? В случае падения или попадания колеса в яму или траншею. В этом случае о продолжении маршрута часто уже речь не идёт. Вы с велосипедом отправляетесь домой на ремонт.

И немаловажное, даже может для туристов и основное препятствие для покупки велосипеда с задним дисковым тормозом — проблемная установка багажника. Потому что крепление дисковых тормозов не позволяет закрепить багажник

То есть нужны дополнительные крепления или переходники

А какой туристический велосипед без багажника?

То есть нужны дополнительные крепления или переходники. А какой туристический велосипед без багажника?

Ободной тормоз

Ну и наконец главное — цена. Хорошие дисковые тормоза стоят немало — от $70 до $150. В этом месте уже нужно задуматься — а стоит ли переплачивать такие деньги ради сомнительной выгоды?

Я ни сколько не умаляю достоинств этих тормозов — они замечательные. И если у вас в бюджете есть лишние 70-150 долларов, то их несомненно нужно потратить на оборудование велосипеда дисковыми тормозами. Но если бюджет ограничен, то стоит рассмотреть покупку качественных тормозов типа V-brake. Потому, что в не соревновательных условиях ободные тормоза будут достаточны для 95% велосипедистов.

Виды дисковых тормозных механизмов

Дисковые тормоза делятся на две большие группы по типу применяемого суппорта (скобы):

• механизмы с фиксированной скобой;
• механизмы с плавающей скобой.

Механизм с фиксированной скобой В первом варианте скоба имеет возможность перемещаться по направляющим и имеет один поршень. Во втором случае скоба фиксирована и содержит два поршня, установленные по разные стороны от тормозного диска. Тормозные механизмы с фиксированной скобой способны создавать большее усилие прижатия колодки к диску и, соответственно, большую тормозную силу. Однако и стоимость их выше, чем у тормозов с плавающей скобой. Поэтому данные тормозные механизмы применяются, в основном, на мощных автомобилях, (с использованием нескольких пар поршней).

Устройство тормозной системы автомобиля

Современные автомобили оборудуются тремя или четырьмя системами торможения. К ним относятся:

• основная или рабочая система;
• стояночный тормоз;
• вспомогательная система;
• дублирующий запасной тормоз.

Рабочая система — по эффективности и применению является главной. Прямое предназначение основной тормозной системы автомобиля заключается в снижении скорости машины или её остановке. Принцип работы системы основан на сжатии вращающегося диска или распорке колёсного барабана специальными металлокерамическими колодками, которые сжимаются или разжимаются педалью тормоза через усиливающую гидравлическую систему передачи давления.

Стояночный тормоз — применяется для фиксации положения автомобиля после остановки на стоянку. При отпускании педали рабочего тормоза основная тормозная система отключается, и автомобиль может свободно скатиться под уклон. Второе его назначение – начало движения на крутом подъёме. Такое часто случается, когда на подъёме глохнет машина. При этом она удерживается на склоне ручным стояночным тормозом. Для начала движения с места необходимо одновременным движением рук и ног включать сцепление, нажимать на газ и убирать стояночный тормоз. При таком синхронном движении удаётся избежать скатывания автомобиля назад под действием силы тяжести.

Дублирующая тормозная система — используется для страхования при отказе рабочей системы. Она может быть независимой от рабочей системы и охватывать все контуры основной системы торможения или дублировать только определённую её часть, например, задние тормозные цилиндры. В некоторых случаях роль запасной системы торможения может выполнять стояночный тормоз.

Вспомогательная система торможения — применяется на дальнобойных крупногабаритных машинах типа КрАЗ, МАЗ, КамАЗ и т.п. Она обеспечивает снятие чрезмерной нагрузки с основной системы торможения во время длительного затормаживания крупнотоннажной автомашины на горных и холмистых участках дороги.

Husqvarna Профи

Эта модель прицепов чаще используется как дополнительный вариант оборудования к легким тракторам. Корпус сделан из прочного листового железа. Компания расположена в Швеции. Стоимость прицепа начинается от 43 тысяч рублей.

Тележка для мотоблока «Husqvarna» Профи имеет один недостаток — малая грузоподъемность

• максимальная погрузочная масса 225 кг;
• есть откидной задний борт;
• борта прицепа усилены штамповкой ребер жесткости;
• резиновые пневматические колеса.

Главный минус для многих владельцев – небольшая грузоподъемность прицепа. При этом по объему он способен вместить достаточно много груза, но легкого.

Устройство

Тормозная система состоит из:

Чаще всего на машинах установлены фрикционные механизмы, работающие за счет силы трения.

Тормозные механизмы могут различаться по конструкции фрикционной части и подразделяются на:

Дисковый механизм

Состоит из суппорта, одного или двух тормозных цилиндров, а также двух колодок и диска.

Суппорт крепится на поворотном кулаке переднего колеса машины. В нем есть два тормозных цилиндра и к ним две тормозные колодки. Которые находятся с обеих сторон тормозного диска, который вращается вместе с прикрученным к нему колесом.

1. При нажатии на педаль тормоза, поршни выходят из цилиндров и прижимают колодки к диску.
2. При отпускании педали, механизмы возвращаются в начальное положение. Это возможно из-за легкого биения диска.

Посмотрите полезное видео, устройство и принцип работы дискового тормозного механизма:

Об достоинствах

• температурная стойкость дисков выше, чем у барабанных. Лучше охлаждаются;
• высокая эффективность уменьшает тормозной путь;
• меньше размеры и вес;
• уменьшено время срабатывания;
• изношенные колодки просто менять;
• разная температура, возникающая при работе, не влияет на прилегание тормозных поверхностей.

Барабанный механизм

• барабана,
• двух колодок;
• возвратных пружин;
• рабочего цилиндра и опоры колодок;
• опорного щита.

На опорном щите закреплен тормозной цилиндр и опора. При нажатии на педаль поршни в цилиндре расходятся и давят на концы тормозных колодок.

Колодки прижимаются накладками к внутренней стороне круглого барабана. Который вращается вместе с прикрученным к нему колесом.

При отпускании педали, стяжные пружины притягивают колодки в начальное положение и действие тормозов прекращается.

Об достоинствах

• простота изготовления;
• низкая стоимость;
• имеют эффект самоусиления. Нижние части колодок тесно связаны друг с другом и трение о барабан передней части, усиливает прижатие к нему и задней части.

Стояночная система

Для постановки машины на длительную стоянку, чаще используется механический привод, в основу которого входят различные тяги и тросы, объединенные в систему.

Посмотрите интересное видео, устройство и принцип работы барабанного и стояночного тормоза:

1. Тормозной привод основанный на работе воздуха, называется пневматическим и чаще применяется на большегрузных автомобилях.
2. Если сочетаются несколько приводов, то он называется комбинированным.

Принцип действия тормозной системы

1. При нажатии на педаль, сила передается на главный тормозной цилиндр.
2. Поршень главного цилиндра двигается и увеличивает давление в системе гидравлических трубок, которые ведут к каждому колесу транспортного средства.
3. Тормозная жидкость давит на поршень колесного цилиндра. Который двигая колодки, прижимает их к барабану или диску. Трение замедляет вращение колес и автомобиль останавливается.

После отпускания тормозной педали, она с помощью возвратной пружины возвращается на место. Усилие, действующее в главном цилиндре ослабевает и его поршень, возвращается в исходное положение. Заставляя колодки с фрикционными накладками разжаться, тем самым, освобождая диски или барабаны колеса.

Принцип работы и конструкция тормозов

Проследим принцип работы на гидравлических тормозах:

1. Водитель жмет на педаль, чем приводит в движение поршень в главном тормозном цилиндре. Автоматически подключается усилитель тормоза, снижая нагрузку на педаль тормоза;
2. Жидкость через трубопроводы передает давление в тормозные механизмы, которые создают сопротивление вращению колес — происходит торможение;
3. При снятии ноги с педали, возвратная пружина тянет поршень назад, вследствие чего снижается давление, освободившаяся жидкость направляется обратно к главному цилиндру – колеса растормаживаются.

Гидравлическая тормозная система

• тормозные шланги высокого давления;
• педаль тормоза;
• рабочие тормозные цилиндры передних и задних колес;
• вакуумный усилитель тормозов;
• трубопроводы;
• главный тормозной цилиндр с бачком.

1. контур, правый задний — левый передний тормозные механизмы;
2. сигнальный датчик
3. контур левый задний — правый передний тормозные механизмы;
4. бачок тормозной жидкости главного тормозного цилиндра;
5. главный тормозной цилиндр
6. усилитель тормозов вакуумный
7. педаль тормоза
8. регулятор давления между контиурами
9. трос тормоза, стояночного
10. тормозной механизм — заднее колесо
11. регулировочный наконечник стояночного тормоза
12. рычаг привода тормоза стояночного
13. тормозной механизм колеса переднего

Механическая система тормоза

Механический – в стояночной тормозной системе. Хотя в последних моделях используют и электропривод, тогда его называют электромеханическим ручником.

Для слаженной и безопасной работы тормозов, современные авто оснащены всевозможными электронными блоками, улучшающими их работу: АБС, усилитель экстренного торможения, блок распределения тормозных усилий.

Пневматическая система тормозов

Пневматический привод применяется в основном на большегрузных автомобилях.

Отличие этой системы от гидравлической в том, что вместо тормозной жидкости в системе работает воздух. Давлением воздуха разжимаются тормозные колодки, а давление воздуха в системе обеспечивает специальный компрессор, работающи от двигателя через ременную передачу.

Комбинированный привод

Комбинированный привод – это комбинация из нескольких типов тормозных систем. К примеру, совмещение гидравлического привода с воздушным, электрического и пневматического, есть и такие.

Виды дисковых тормозных механизмов

Дисковые тормоза делятся на две большие группы по типу применяемого суппорта (скобы):

• механизмы с фиксированной скобой;
• механизмы с плавающей скобой.

Механизм с фиксированной скобой В первом варианте скоба имеет возможность перемещаться по направляющим и имеет один поршень. Во втором случае скоба фиксирована и содержит два поршня, установленные по разные стороны от тормозного диска. Тормозные механизмы с фиксированной скобой способны создавать большее усилие прижатия колодки к диску и, соответственно, большую тормозную силу. Однако и стоимость их выше, чем у тормозов с плавающей скобой. Поэтому данные тормозные механизмы применяются, в основном, на мощных автомобилях, (с использованием нескольких пар поршней).

Преимущества и недостатки

Качество торможения

По сравнению с барабанным тормозом дисковый тормоз имеет преимущество в том, что он более прогрессивный, потому что он не является «самоблокирующимся», но для его эффективности требуется большее давление. Для сравнения: барабанный тормоз обеспечивает большую мощность при меньшем диаметре, поскольку сила, прикладываемая к губкам, прилагается непосредственно к периферии барабана, поддерживающего фрикционную гусеницу, что обеспечивает большее усилие рычага.

Давление, которое водитель оказывает на педаль тормоза, передается гидравлической системой, чаще всего с помощью вспомогательной, чтобы уменьшить давление, которое водитель должен оказывать на педаль, чтобы повысить его комфорт и безопасность. С другой стороны, управление ручным тормозом по-прежнему довольно часто механическое, иногда электрическое.

Рассеивание тепла

Дисковые вентилируемые тормоза из стали, используемые на Porsche Cayenne . Хорошо видны небольшие каналы для отвода тепла, вырезанные на краю диска. В красном цвете фиксированный 4-поршневой суппорт.

Отвод тепла является решающим моментом в конструкции тормозной системы, будь то дисковая или нет. Слишком много тепла или плохо отводимое тепло подвергает множеству рисков:

• Деформация диска: тогда мы говорим, что он «завуалированный» .
• Модификация состояния поверхности: состояние поверхности диска изменяется из-за перегрева, затем он «замораживается» и приобретает слегка голубоватый оттенок. Эту реакцию на чрезмерное нагревание можно сравнить с закалкой или термообработкой, которые распространены в металлургической промышленности. Уменьшается клев при торможении.
• Кипящая тормозная жидкость: для контуров, использующих тормозную жидкость (случай всех последних автомобилей). Чрезмерная температура колодок, которая не может должным образом отводить калории, передается через поршни и суппорт тормозной жидкости, которая затем начинает кипеть. Затем в контуре образуются маленькие пузырьки, и, поскольку газ сжимаем, в отличие от жидкости, сила, прилагаемая к тормозному контуру, уменьшается и нерегулярна.

При использовании полого диска воздух может циркулировать внутри диска и вентилировать его изнутри, так что он охлаждается более эффективно. Затем мы говорим о «вентилируемых» дисках . Фактически они состоят из двух дисков, немного разделенных набором прокладок, обеспечивающих циркуляцию воздуха между ними. Чтобы улучшить охлаждение, охлаждающие каналы выполнены по спирали и в направлении вращения, чтобы максимально увеличить количество всасываемого воздуха, когда транспортное средство находится в движении.

По сравнению с стали, керамики или углерода резист нагрева намного лучше, и, следовательно, предложить более эффективное торможение. Однако эти материалы чрезвычайно дороги.

Отвод воды

Детальный вид отверстий перфорированного диска, здесь диск от .

Обычно дисковый тормоз работает на открытом воздухе, что позволяет ему рассеивать тепло от торможения через его две стороны. С другой стороны, это подвергает его воздействию брызг воды, что приводит к задержке торможения, когда он мокрый. Между поверхностью диска и колодкой образуется тонкая пленка воды, и жидкость не сжимается, колодке требуется некоторое время, чтобы прижаться к диску.

Чтобы как можно быстрее удалить воду, которая оседает на дисках в случае дождя, на поверхности дисков есть небольшие отверстия, роль которых заключается в разрушении пленки жидкости, созданной водой. Эти так называемые «перфорированные» диски очень распространены на мотоциклах и многих спортивных автомобилях. Однако у них есть недостаток, заключающийся в снижении тормозного усилия в сухую погоду из-за немного уменьшенной поверхности трения. Еще один недостаток перфорированных дисков — их относительная хрупкость.

На некоторых дисках эти «дырочки» имеют форму небольших выемок или полумесяцев, а также играют роль бороздок.

Безопасность

Дисковый тормоз хорошо поддается добавлению антиблокировочной тормозной системы (ABS), помогающей предотвратить блокировку колес транспортного средства с пониженным сцеплением. Система работает, ненадолго ослабляя давление на тормоза, когда она обнаруживает ненормальное замедление на одном или нескольких колесах.

Достоинства и недостатки дисковой системы

К очевидным плюсам относятся:

• высокая эффективность торможения;
• стойкость к перегревам;
• стабильность работы даже после попадания воды;
• точность срабатывания по колёсам;
• простота компоновки;
• малая затратность обслуживания;
• низкий вес неподрессоренных масс.

Минусами стали только плохая защищённость от загрязнений и механических повреждений. Изначально высокая себестоимость при массовом производстве исключается из перечня недостатков. Дисковые тормоза сейчас применяются практически на всех классах автомобилей, в том числе и ряде грузовых. Исключение составляют лишь вездеходы, где на первый план выходит защита на плохих дорогах.

Принцип и действие

Дисковый тормоз представляет собой систему, в которой используется диск, прикрепленный к ступице колеса, и колодки, которые трутся с каждой стороны диска. Колодки удерживаются в суппорте (фиксированный тормоз) или вилке (скользящий тормоз), прикрепленной к транспортному средству. Один или несколько механизмов нажимают на колодки, как правило, один или несколько поршней, подвергаемых гидравлическому давлению (легковые автомобили, грузовые автомобили, грузовые автомобили) или самому механизму, который приводится в действие пневматическим приводом (тормоз полуприцепа). Возникающая таким образом сила вызывает зажим, а затем трение колодок по диску. Фрикционные силы между колодками и диском создает тормозной момент, но и тепло, которое необходимо эвакуировать как можно быстрее, чтобы избежать деформации (или даже к разрушению) диска.

Система управления ( главный цилиндр ) может быть независимой для разных дисков или соединяться спереди и сзади с помощью распределителя (общий случай автомобилей и полное торможение некоторых мотоциклов, таких как Moto Guzzi или ).

Виды тормозных колодок

Стандартные безасбестовые тормозные колодки Тормозные колодки, в зависимости от материала фрикционных накладок, подразделяются на следующие виды:

• асбестовые;
• безасбестовые;
• органические.

Первые очень вредны для организма, поэтому чтобы поменять такие колодки, нужно соблюдать все меры безопасности.

В безасбестовых колодках роль армирующего компонента могут выполнять стальная вата, медная стружка и другие элементы. Стоимость и качество колодок будут зависеть от их составляющих элементов.

Наилучшими тормозными свойствами обладают колодки, сделанные на основе органических волокон, но и стоимость их будет высока.

Заключение

Использование тех или иных тормозов велосипеда полностью зависит от того где вы собираетесь кататься и как использовать велосипед. Что это будет? Экстремальный спорт на горных дорогах ли вообще по бездорожью? Тогда рама у велосипеда будет усиленной, выдерживающей запредельные нагрузки и, как следствие, тормоза у такого байка должны быть чутко реагирующие на нажатие рычага тормоза и надёжными Тогда, однозначно – дисковые с гидравликой.

Условия эксплуатации чуть менее жесткие (просёлки, зимняя, в условиях морозов, эксплуатация, длительные многокилометровые поездки) могут позволить установить на велосипед дисковый тормоз.

А если велосипед относится к бюджетным моделям, покупаемым для непродолжительных велопрогулок, то ободные тормоза – это то, что вас вполне устроит по всем показателям.

И уж совсем в заключение – банальный, но всегда актуальный совет:

Как устроены дисковые тормоза автомобиля

Алексей Федоров
автомеханик со стажем

Автомобилю важно не только быстро разогнаться, но и быстро остановиться, особенно в экстренной ситуации. За это отвечает самая важная система безопасности — тормозная.

В любой современной машине она работает по одним и тем же принципам: и в Ладе Гранте без ABS, и в Майбахе. В этой статье мы разберемся, как она устроена, как работает и какие у нее могут быть неисправности.

В современном автомобиле две тормозные системы: рабочая и стояночная. Рабочая помогает замедлить или полностью остановить машину. Благодаря стояночной она не покатится сама собой на склоне. В этой статье будем говорить только о рабочей системе, про ручник напишем отдельный материал.

Рассылка для автолюбителей и тех, кто подумывает ими стать

Главное о том, сколько стоит владеть машиной, к чему быть готовым и как отстаивать свои права, — в вашей почте дважды в месяц. Бесплатно

Как устроен гидравлический привод тормозной системы

У тормоза легкового автомобиля гидравлический привод. Вот из чего он состоит.

Педаль тормоза — металлический рычаг с резиновой накладкой, ничего особенного. Под ней расположен выключатель стоп-сигнала. Стоит едва нажать на тормоз, как в фонарях сзади загорится красный свет, и гореть он будет ярче, чем габариты.

Вакуумный усилитель стоит сразу за педалью тормоза и соединен с ней через шток. Усилитель всегда есть на моторном щите со стороны водителя. На вид довольно большой и круглый, внутри мембрана. К корпусу усилителя от впускного коллектора подведен шланг, через который двигатель непрерывно всасывает воздух. Внутри усилителя создается разрежение, усиливающее нажатие на педаль тормоза. На выходе из усилителя есть другой шток: он передает усилие на поршень главного тормозного цилиндра.

Главный тормозной цилиндр продолговатый, на нем установлен бачок тормозной жидкости. Внутри два поршня, расположенные один за другим, а снаружи — две магистрали на переднюю и заднюю оси. Так система делится на два контура.

Тормозная жидкость не сжимается под давлением и полностью передает усилие от педали к тормозным механизмам. Благодаря своему составу она не кипит и не вспенивается во время интенсивного торможения. И не густеет, когда машина надолго остается зимой на улице. В итоге педаль тормоза всегда работает одинаково.

Блок ABS отвечает за распределение давления тормозной жидкости между осями и не позволяет колесам заблокироваться при резком торможении.

У машин без этого блока есть специальный регулятор тормозного усилия задней оси. Устройство примитивное: это кран, чей клапан через тягу соединен с элементом задней подвески — рычагом или балкой. Чем сильнее нагружают машину, тем ниже проседает подвеска. Балка или рычаг смещается, давит на тягу и открывает кран. Так на заднюю ось поступает больше тормозной жидкости, колеса на ней тормозят сильнее.

Устройство располагают на днище, из-за этого оно постоянно влажное и в грязи, так что кран часто закисает и перестает работать. Но если его убрать, задняя ось будет перетормаживать — есть риск, что автомобиль занесет.

Тормозные магистрали и шланги. Медные или стальные магистрали устанавливают на кузов, а шланги — там, где нужна подвижность, то есть непосредственно перед тормозными суппортами. При работе подвески или повороте колеса металлическая трубка быстро сломается.

У всех машин одинаковая принципиальная схема гидравлического привода. У главного тормозного цилиндра небольшое сечение и длинный ход, а у рабочих цилиндров в суппортах, наоборот, большая площадь сечения и короткий ход.

Зазор между диском и колодкой всегда минимальный: с одной стороны, колодка не настолько близко, насколько это возможно, с другой — тормозной диск вращается свободно. Рабочие механизмы при этом могут различаться в зависимости от массы и типа автомобиля.

Как устроены дисковые тормоза

В большинстве современных автомобилей дисковые тормоза стоят и на передней, и на задней осях. Колодки направлены перпендикулярно к поверхности тормозного диска и работают на ровной плоскости диска.

Про тормозные диски и колодки мы написали отдельные статьи:

1. Тормозные колодки: зачем нужны, как правильно подбирать и когда менять.
2. Тормозные диски: как работают и какие бывают.

Тормозные суппорты бывают одно-двухпоршневые с плавающей скобой либо же четырех- или шестипоршневые с фиксированной скобой.

На легкие бюджетные автомобили ставят однопоршневые суппорты с плавающей скобой. Она держится и двигается в суппорте за счет подвижных направляющих — пальцев суппорта. В скобу устанавливают тормозные колодки.

Рабочий цилиндр тормозного суппорта расположен с внутренней стороны, это сильно экономит место и позволяет использовать колесные диски с небольшим вылетом. Суппорт с плавающей скобой используют и для машин потяжелее — небольших кроссоверов и минивэнов. В этом случае суппорт гораздо массивнее, поршень больше. В редких случаях в суппорте с плавающей скобой можно встретить два поршня.

В мощные и тяжелые машины ставят более эффективные тормоза с многопоршневыми суппортами. В их конструкции нет плавающей скобы, тормозной суппорт крепится к кулаку, колодки устанавливаются в него же .

Тормозные цилиндры расположены друг напротив друга, их обычно два, четыре или шесть. Чем больше поршней — тем больше рабочая площадь цилиндра, а значит, и тормозное усилие. Конструкция занимает больше места, приходится использовать диски с большим вылетом — рабочие тормозные цилиндры есть с обеих сторон тормозного диска.

Зато такое решение позволяет сделать вместо одного большого поршня на плавающем суппорте два или четыре маленьких с фиксированной скобой. Это дает возможность уменьшить диаметр тормозного диска, сохранив тормозное усилие, что актуально для внедорожников с высоким профилем шин и малым диаметром колесного диска. Многопоршневые суппорты также используются в спортивных и гоночных автомобилях.

На любом тормозном цилиндре есть прокачной штуцер. Он нужен для удаления воздуха из системы после ремонта.

Как устроены барабанные тормоза

В современных автомобилях барабанные тормоза можно встретить только сзади. Их эффективности вполне хватает для массы, которая приходится на заднюю ось бюджетного легкового автомобиля. Конструкция надежная и долговечная: первый комплект колодок приходится менять лишь к 60—100 тысячам километров.

Колодки, тормозной цилиндр и механизмы расположены внутри барабана, что дает защиту от воды и грязи. По этой причине их достаточно часто можно встретить на задней оси внедорожников.

Ну и что? 30.01.23

Почти во всех автомобилях в барабанных тормозах есть механизм самоподвода. Он делает зазор между колодкой и барабаном минимальным. Если бы это было не так, педаль тормоза пришлось бы продавливать сильнее.

У конструкции два важных недостатка:

1. Рабочий цилиндр расположен внутри барабана, поэтому ограничен в размерах. Сложнее создать усилие за счет разницы площадей сечения.
2. Колодки сложной полукруглой формы. Рабочая площадь барабана хоть и не маленькая, но колодки не всегда прилегают к ней полностью, особенно если они изношены.

Неисправности тормозной системы

Помимо естественного износа тормозных дисков и колодок есть неисправности тормозной системы, на которые стоит обратить внимание. Вот как их распознать по сигналам на приборной панели.

Знак «Низкий уровень тормозной жидкости». Обычно сигнал появляется, когда система негерметична. Если тормоза все еще работают, можно долить тормозной жидкости и попробовать на небольшой скорости доехать до автосервиса. Если чувствуете, что педаль проваливается в пол, лучше вызвать эвакуатор.

Такое может произойти и при сильном износе тормозных колодок и дисков — тогда тормозная жидкость из бачка будет в цилиндрах тормозных суппортов.

При замене колодок поршни суппортов сведут на место, чтобы установить новые колодки, а тормозная жидкость вернется в бачок.

Знак «Износ тормозных колодок». Многие современные автомобили оснащены датчиком износа колодок. Это может быть всего лишь один датчик на одной колодке спереди, по одному датчику на передней и задней оси либо же и вовсе на каждой колодке.

Принцип работы такой: когда тормозной диск перетрет провод внутри датчика, произойдет обрыв цепи, на приборной панели загорится индикация износа тормозных колодок. Обычно индикация загорается заранее, за 1000—2000 км до полного износа, но не стоит пренебрегать заменой, так как изношенная колодка хуже отводит тепло и может повредиться при экстренном торможении.

Знак «Неисправность системы ABS». Проблема больше электрическая, тем не менее ABS с такой индикацией работать не будет. Проблема может быть в одном из датчиков скорости вращения колеса, в блоке управления ABS либо же в роторном кольце датчика. Он нередко ржавеет и повреждается или начинает проворачиваться на приводе колеса, из-за чего датчик считывает неверные показания. Иногда меняется отдельно, иногда — в сборе с ШРУСом.

Также встречаются магнитные кольца. Если повредить такое, придется поменять ступичный подшипник, в котором оно установлено.

А вот как их распознать по физическим показателям.

Тормоза работают неэффективно. Так бывает, если вакуумный усилитель негерметичен. Он может отказать частично, например из-за износа уплотнений, либо полностью. Скажем, если после работ под капотом забыли поставить на место шланг, которым вакуумник соединяют с впускным коллектором.

Понять, что вакуумный усилитель исправен, несложно: поставьте ногу на педаль тормоза, запустите двигатель. Если педаль немного провалилась, с усилителем все в порядке.

Машину ведет в сторону при торможении. Скорее всего, заклинил один из суппортов, при этом одно колесо тормозит сильнее другого. У многих официальных дилеров есть стенды для проверки эффективности тормозов, но с таким вопросом справятся и на любом СТО. Со стендом или без, но машина все равно окажется на подъемнике с заявкой на профилактику тормозных механизмов. А что конкретно заклинило, выяснится только при разборе, будь то поршень в суппорте, направляющие пальцы или колодки в скобе.

Увод в сторону может быть вызван неисправностью ходовой части или неправильной установкой углов развала-схождения. В любом случае стоит записаться на диагностику ходовой части и целиком обозначить проблему — посмотрят и тормоза, и подвеску.

Ход педали тормоза увеличился. Скорее всего, в системе есть воздух. Жидкость не сжимается, а вот воздух — легко. Так бывает после ремонта тормозной системы: когда меняют суппорт, магистраль или шланг. После работы необходимо прокачать систему и выставить уровень тормозной жидкости, иначе в контуре останется воздух и система не будет правильно работать.

Звуки и вибрация при торможении могут указывать как на износ колодок, так и на перегрев тормозных дисков. Нередко это возникает после того, как автомобиль долго простоит: поверхность диска ржавеет. Чтобы очистить ее, достаточно несколько раз интенсивно затормозить, и все пройдет. Перед этим следует визуально оценить состояние колодок — возможно, их уже пора заменить.

Запомнить

1. Обращайте внимание на сообщения на приборной панели и на то, как тормозит ваш автомобиль: любая неисправность тормозной системы может привести к серьезным последствиям.
2. Не забывайте про обслуживание и контрольный осмотр тормозной системы. Многих неприятностей на дороге можно избежать, если вовремя устранить неполадки.

Обложка — Luciano Santandreu / Shutterstock

Алексей Федоров
Доводилось серьезно ремонтировать тормоза? Расскажите о своем опыте:

Редактор Т—Ж
Отредактировано

1. Уводить в сторону может по множеству разных причин. Делали отдельный шорт: https://journal.tinkoff.ru/short/uvodit-avto/ и уже добавили его на поля.
По тормозным дискам две статьи. Одну указали, другая — отчасти про то, что вы пишете: https://journal.tinkoff.ru/guide/protochka-diskov/ Кривые диски будут бить в руль при торможении. Уводить в сторону — вряд ли
2. Это запущенный случай и надо сильно постараться, чтобы до такого дошло. Например, бросить машину под окнами, а потом через 2 года попытаться на ней поехать. Но даже если она не врастет в землю и ее не резберут — закисший намертво поршень — самая маленькая из проблем.
3. Мы про это и пишем. Нужно качать, убирать воздух — а потом доливать тормозную жидкость. Воздух в системе у рядового автовладельца может остаться только после плохой работы автослесаря.
4. Такая течь в тормозной системе — это также крайне запущенный случай. Как и в случае с заклинившим насмерть поршнем нужно сильно постараться и не обслуживать автомобиль — годами не поднимать его на подъемник. А если и поднимать — ничего не делать. Задолго до этого случится две вещи: сначала изменится характер торможения, потом загорится лампа низкого уровня тормозной жидкости. И уже потом, если на это никак не реагировать изменится ход педали — и его нельзя будет назвать внезапным.

Скажите, какое из ваших дополнений тянет на три восклицательных знака после первого предложения? Почему по вашему мы были обязаны написать о крайне запущенных случаях, с которыми редко сталкиваются на СТО?

Хорошо разбираетесь — расскажите о своем опыте. И если он нам подойдет, приходите писать технические статьи, заодно посмотрите как у нас работает фактчек. И загляните в био Алексея. Поверьте, он отлично разбирается в том, о чем пишет.

Редактор Т—Ж
Отредактировано

Лана, вспомнил, был такой разговор один раз. Только аватарка была другая. Мы в прошлый раз так и не разобрались:

— многолетний опыт — это 2 или 20 лет?
— множество машин — это жигули и УАЗ или Бентли Бентайга вперебивку с Додж Рэм? И если такое разнообразие, что за сервис, хотел бы о нем почитать
— почему вас взяли на работу? Ремонтировали машину с отцом, закончили техническое средне-специальное? А может вы инженер с дипломом?
— какой делали ремонт? Слесарка, диагностика, может кузовные работы? Или тоже все сразу — если так, опять же интересно что за сервис
— ремонтируете машины сейчас, скажите где? Мы с удовольствием запишемся на ремонт
— не ремонтируете? Почему перестали?

Наши технические статьи пишут специалисты с подтвержденным прикладным опытом. Вот и к Алексею можно прямо сейчас записаться, если живете в Санкт-Петербурге. За технические статьи мы хорошо платим.

В общем или приходите и покажите как надо, или завязывайте с такого рода комментариями. Я обосновал, что с ними не так.

Григорий, уберите из списка бентли и добавьте седельные тягачи и полуприцепы. Полгода в малярке так уж и быть считать не стану, но гараж с юных лет вот прям даже и не знаю. Сервисы были разные, от гаражного до дилера.
На работу брали как и остальных, не за красивые глаза. И образование есть все вами перечисленное +трижды повышение квалификации от дилера. Нет дипломы публично выкладывать не стану, так же как и страницы с записями из трудовой, придётся вам удволетворится тем что написано.
Нет не ремонтирую, кроме исключительных случаев своей и мужа машин, ушла из сферы по состоянию здоровья.
Что же до «завязывайте». Мой комментарий не содержит запрещённой или недостоверной информации, не нарушает авторские права и не является оскорбительным, а следовательно писать комментарии или не писать решать не вам. Ну или вносите в правила изменения о том, что не допускаются комментарии с критикой написанного.

Редактор Т—Ж
Отредактировано

Не оскорбляет, не нарушает. При этом ее сложно назвать конструктивной и полезной. Добавить в статью из нее нечего. По технике все расписал и обосновал ‍♂️

Григорий, это ваше личное мнение.

Источник https://stk-briket.ru/maintenance/diskovye-tormoza-vidy-ustrojstvo-i-princip-raboty.html

Источник https://journal.tinkoff.ru/guide/brakes-basics/

Источник