Войти
Крупный план дискового тормоза на автомобиле A Дисковый тормоз - это тип тормоза, который использует штангенциркуль для прижатия пар колодок к диску или «ротору» для создания трения. Это действие замедляет вращение вала, например оси транспортного средства оси, либо для уменьшения его скорости вращения, либо для удержания его в неподвижном состоянии. Энергия движения преобразуется в отходящее тепло, которое необходимо рассеивать.
Гидравлически приводимые в действие дисковые тормоза являются наиболее часто используемой формой тормозов для автомобилей, но принципы дискового тормоза применимы практически к любому вращающемуся валу.
На автомобилях дисковые тормоза часто располагаются внутри колеса 
Мотоциклетный тормозной диск с отверстиями Разработка дисковых тормозов началась в Англии в 1890-х годах. В 1902 году Lanchester Motor Company разработала тормоза, которые выглядели и работали так же, как современная дисковая тормозная система, даже несмотря на то, что диск был тонким, а трос приводил в действие тормозную колодку. Другие конструкции не были практичными или широко доступными в автомобилях в течение следующих 60 лет. Успешное применение в самолетах началось еще до Второй мировой войны, и даже танк German Tiger был оснащен дисками в 1942 году. После войны в 1950-х годах начался технический прогресс, что привело к критической демонстрации превосходства гонка 1953 24 часа Ле-Мана, в которой требовалось торможение на высоких скоростях несколько раз за круг. Гоночная команда Jaguar победила, использовав автомобили с дисковыми тормозами, при этом большая заслуга была отдана превосходным характеристикам тормозов по сравнению с конкурентами, оснащенными барабанными тормозами. Массовое производство началось с 1955 года Citroën DS.
По сравнению с барабанными тормозами, дисковые тормоза обеспечивают лучшую тормозную способность, поскольку диск легче охлаждается. Как следствие, диски менее подвержены выцветанию тормоза, вызванному перегревом компонентов тормоза. Дисковые тормоза также быстрее восстанавливаются после погружения (мокрые тормоза менее эффективны, чем сухие).
Большинство конструкций барабанных тормозов имеют по крайней мере одну ведущую колодку, которая дает сервоэффект. В отличие от этого, дисковый тормоз не имеет эффекта самоусиливания, и его тормозная сила всегда пропорциональна давлению, оказываемому на тормозную колодку тормозной системой через любой усилитель тормозов, педаль тормоза или рычаг. Это помогает водителю лучше «чувствовать» и помогает избежать возможной блокировки. Барабаны также склонны к "раскатыванию раструба" и улавливанию изношенного материала футеровки внутри узла, что является причиной различных проблем с торможением.
Диск обычно изготавливается из чугуна, но в некоторых случаях может быть выполнен из композитов, таких как армированный углерод-углерод или композиты с керамической матрицей. Это связано с колесом и / или осью. Для замедления колеса фрикционный материал в виде тормозных колодок, установленных на тормозном суппорте, прижимается механически, гидравлически, пневматически или электромагнитно с обеих сторон диска. Трение приводит к замедлению или остановке диска и прикрепленного колеса.
Разработка дисковых тормозов началась в Англии в 1890-х годах.
Первый автомобильный дисковый тормоз суппорта был запатентован Фредериком Уильямом Ланчестером на его заводе в Бирмингеме 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 дороги, означало, что медь быстро изнашивалась, делая систему непрактичной.
В 1921 году мотоциклетная компания Douglas представила мотоцикл форма дискового тормоза на переднем колесе их верхнеклапанных спортивных моделей. Запатентованное Британской ассоциацией исследований мотоциклов и автомобилей, Дуглас описал устройство как «новый клиновой тормоз», работающий на «скошенном фланце ступицы», тормоз приводился в действие с помощью троса Боудена . Передние и задние тормоза этого типа были установлены на машине, на которой Том Шеард одержал победу в 1923 году Senior TT.
. Успешное применение началось на железных дорогах Streamliner пассажирских поездах. а также в самолетах и танках до и во время Второй мировой войны. В США Budd Company представила дисковые тормоза на General Pershing Zephyr для Burlington Railroad в 1938 году. К началу 1950-х годов дисковые тормоза регулярно использовались. применяется к новому пассажирскому подвижному составу. В Великобритании Daimler Company использовала дисковые тормоза на своем бронеавтомобиле Daimler 1939 года, дисковые тормоза, произведенные компанией Girling, были необходимы, потому что в этом полноприводный автомобиль (4x4) эпициклический главная передача находилась в ступицах колес и поэтому не оставляла места для обычных барабанных тормозов на ступице..
На немецком предприятии Argus Motoren Герман Клауэ (1912-2001) в 1940 году запатентовал дисковые тормоза. Аргус поставил колеса, оснащенные дисковыми тормозами, например для Arado Ar 96. Немецкий тяжёлый танк Tiger I был представлен в 1942 году с 55-сантиметровыми дисками Argus-Werke на каждом приводном валу.
Американцу Кросли Hot Shot часто приписывают первые дисковые тормоза автомобильного производства. В течение шести месяцев в 1950 году Кросли построил автомобиль с этими тормозами, а затем вернулся к барабанным тормозам. Отсутствие достаточных исследований привело к проблемам с надежностью, таким как прилипание и коррозия, особенно в регионах, где используется соль на зимних дорогах. Конверсии барабанных тормозов для Hot Shots были довольно популярны. Диск Crosley был разработан Goodyear, суппорт типа с вентилируемым диском, первоначально предназначенный для применения в самолетах.
Chrysler разработал уникальную тормозную систему, которая предлагалась с 1949 по 1953 год. Вместо диска когда суппорт давил на него, в этой системе использовались сдвоенные расширяющиеся диски, которые трулись о внутреннюю поверхность чугунного тормозного барабана, который служил корпусом тормоза. Диски раздвигаются, создавая трение о внутреннюю поверхность барабана за счет действия стандартных колесных цилиндров. Из-за дороговизны тормоза были стандартными только на Chrysler Crown и Town and Country Newport в 1950 году. Однако они были необязательными для других Chrysler по цене около 400 долларов, в то время как весь Crosley Hot Shot продавался по цене 935 долларов. Эта четырехколесная дисковая тормозная система была построена компанией Auto Specialties Manufacturing Company (Ausco) из г. Санкт-Петербург. Джозеф, штат Мичиган, по патентам изобретателя Х.Л. Ламберта, и впервые был испытан на Plymouth 1939 года. Диски Chrysler были «самоуправляемыми» в том смысле, что часть тормозной энергии сама вносила вклад в тормозное усилие. Это достигалось маленькими шариками, вставленными в овальные отверстия, ведущие к тормозной поверхности. Когда диск вступает в первоначальный контакт с фрикционной поверхностью, шарики будут выталкиваться вверх по отверстиям, заставляя диски дальше друг от друга расходиться и увеличивая энергию торможения. Это обеспечивало меньшее тормозное давление, чем при использовании суппортов, предотвращало увядание тормозов, способствовало более прохладной работе и обеспечивало на треть больше поверхности трения, чем стандартные двенадцатидюймовые барабаны Chrysler. Сегодняшние владельцы считают Ausco-Lambert очень надежным и мощным, но признают его маневренность и чувствительность.
Первое использование дисковых тормозов в гонках было в 1951 году один из автомобилей BRM Type 15 с комплектом производства Girling, впервые для автомобиля Formula One. Надежные дисковые тормоза суппорта позже появились в 1953 году на гоночном автомобиле Jaguar C-Type. Эти тормоза помогли компании выиграть гонку 1953 24 часа Ле-Мана, разработанную в Великобритании компанией Dunlop. В том же году автомобиль Austin-Healey 100S с алюминиевым кузовом, из которых было изготовлено 50 штук, стал первым проданным для широкой публики автомобилем с дисковыми тормозами, установленными на все 4 колеса.
Первое массовое производство современных автомобильных дисковых тормозов было применено в 1955 году на Citroën DS, на котором были установлены передние дисковые тормоза с суппортом. инновации. Эти диски были установлены внутри рядом с трансмиссией и приводились в действие центральной гидравлической системой автомобиля. Эта модель была продана 1,5 миллиона единиц за 20 лет с той же системой тормозов.
Jensen 541 с четырехколесными дисковыми тормозами, выпущенный в 1956 году. Triumph представил публике TR3 1956 года с дисковыми тормозами, но первые серийные автомобили с передними дисковыми тормозами Girling были произведены в сентябре 1956 года.
Дисковые тормоза были наиболее популярны на спортивных автомобилях, когда они были впервые представлены, поскольку эти автомобили более требовательны к характеристикам тормозов. В настоящее время диски стали более распространенной формой в большинстве легковых автомобилей, хотя многие (особенно легкие автомобили) используют барабанные тормоза на задних колесах, чтобы снизить затраты и вес, а также упростить условия для стояночный тормоз. Поскольку передние тормоза прикладывают большую часть тормозного усилия, это может быть разумным компромиссом.
Многие ранние реализации для автомобилей располагали тормоза на внутренней стороне приводного вала, рядом с дифференциалом, в то время как большинство тормозов сегодня расположены внутри колес. Внутреннее расположение уменьшает неподрессоренную массу и устраняет источник теплопередачи к шинам.
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.
После 10-летнего перерыва Соединенные Штаты построили еще один серийный автомобиль с дисковыми тормозами - 1963 Studebaker Avanti (Bendix Система была необязательной на некоторых других моделях Studebaker). Передние дисковые тормоза стали стандартным оборудованием в 1965 году на Rambler Marlin (блоки Bendix были опциональными на всех American Motors 'Rambler Classic и Ambassador <64.>), а также на модели Ford Thunderbird и Lincoln Continental. Система дисковых тормозов на четыре колеса была также представлена в 1965 году на Chevrolet Corvette Stingray. Большинство американских автомобилей перешли с передних барабанных тормозов на передние дисковые в 1970-х годах.
Первыми мотоциклами, в которых использовались дисковые тормоза, были гоночные автомобили. MV Agusta была первой компанией, которая в 1965 году предложила населению мотоцикл с передним дисковым тормозом в небольших объемах на своем относительно дорогом туристическом мотоцикле 600 с механической тормозной системой. В 1969 году Honda представила более доступный CB750, который имел одинарный передний дисковый тормоз с гидравлическим приводом (и задний барабанный тормоз) и продавался в огромных количествах. Дисковые тормоза теперь распространены на мотоциклах, мопедах и даже горных велосипедах.
Передний автомобильный тормоз с прямоугольными открытыми прорезями, видимыми между поверхностями трения диска Тормозной диск ( или ротор) представляет собой вращающуюся часть узла дискового тормоза колеса, к которой прикладываются тормозные колодки. Обычно используется серый чугун, разновидность чугуна. Несколько различается дизайн дисков. Некоторые из них просто сплошные, а другие полые с ребрами или лопастями, соединяющими вместе две контактные поверхности диска (обычно включаемые в процесс литья). Вес и мощность автомобиля определяют потребность в вентилируемых дисках. «Вентилируемая» конструкция дисков помогает рассеивать выделяемое тепло и обычно используется на более нагруженных передних дисках.
Диски для мотоциклов, велосипедов и многих автомобилей часто имеют отверстия или прорези в диске. Это сделано для лучшего рассеивания тепла, для улучшения рассеивания поверхностных вод, уменьшения шума, уменьшения массы или для сбыта косметики.
В дисках с прорезями есть мелкие каналы, врезанные в диск для облегчения удаления пыли и газа. Прорезание пазов является предпочтительным методом в большинстве гоночных условий для удаления газа и воды, а также для удаления глазури тормозных колодок. Некоторые диски имеют как просверленные, так и прорезанные отверстия. Щелевые диски обычно не используются на стандартных автомобилях, потому что они быстро изнашивают тормозные колодки; однако такое удаление материала полезно для гоночных автомобилей, поскольку оно сохраняет мягкость колодок и предотвращает стеклование их поверхностей. На дороге диски с отверстиями или прорезями по-прежнему имеют положительный эффект во влажных условиях, потому что отверстия или прорези предотвращают образование пленки воды между диском и колодками.
Пример диска из двух частей для вторичного рынка. Диски из двух частей (роторы) - это диск, в котором центральная монтажная часть диска изготавливается отдельно от внешнего фрикционного кольца. Центральная часть, используемая для установки, часто называется раструбом или шляпой и обычно изготавливается из сплава, такого как сплав 7075, и твердого анодированного для долговечной отделки. Наружное дисковое кольцо или ротор обычно изготавливается из серого чугуна, но в особых случаях может быть из стали. Родом из автоспорта, но теперь широко используется в высокопроизводительных приложениях и послепродажных обновлениях. Двухкомпонентные диски могут поставляться в виде фиксированной сборки с обычными гайками, болтами и шайбами или более сложной плавающей системой, в которой приводные катушки позволяют двум частям тормозного диска расширяться и сжиматься с разной скоростью, что снижает вероятность деформации диска. перегрев. Основными преимуществами двухкомпонентного диска являются экономия критического неподрессоренного веса и отвода тепла от поверхности диска через раструб (шляпку) из сплава. Как фиксированные, так и плавающие варианты имеют свои недостатки и преимущества: плавающие диски склонны к дребезжанию и собирают мусор и лучше всего подходят для автоспорта, тогда как фиксированные лучше всего подходят для использования на дорогах.
Плавающий дисковый тормоз на Kawasaki W800 
Радиально установленный тормозной суппорт на Triumph Speed Triple Lambretta впервые в массовом производстве одиночный плавающий передний дисковый тормоз, заключенный в вентилируемую ступицу из литого сплава и приводимый в действие тросом, на TV175 1962 года, за которым последовал лучший в своем классе GT200 в 1964 году. Honda CB750 1969 года представила гидравлические дисковые тормоза в широком масштабе для широкой мотоциклетной публики, вслед за менее известным MV Agusta 600 1965 года, который имел механическое включение с тросовым приводом.
В отличие от автомобильных дисковых тормозов, которые скрыты внутри колеса, велосипедные дисковые тормоза находятся в воздушном потоке и имеют оптимальное охлаждение. Хотя чугунные диски имеют пористую поверхность, обеспечивающую превосходные тормозные характеристики, такие диски ржавеют под дождем и становятся неприглядными. Соответственно, диски мотоциклов обычно изготавливаются из нержавеющей стали, с отверстиями, пазами или волнистыми отверстиями для отвода дождевой воды. Диски современных мотоциклов, как правило, имеют плавающую конструкцию, при которой диск «плавает» на шпульках и может немного перемещаться, что позволяет лучше центрировать диск с фиксированным суппортом. Плавающий диск также предотвращает коробление диска и снижает передачу тепла на ступицу колеса. Суппорты превратились из простых однопоршневых узлов в двух-, четырех- и даже шестипоршневые. По сравнению с автомобилями, мотоциклы имеют более высокое соотношение центр масс : колесная база, поэтому при торможении они испытывают большее перенос веса. Передние тормоза поглощают большую часть тормозных сил, а задний тормоз служит в основном для балансировки мотоцикла во время торможения. Современные спортивные велосипеды обычно имеют два больших передних диска и один задний диск гораздо меньшего размера. У особенно быстрых или тяжелых велосипедов могут быть вентилируемые диски.
Ранние дисковые тормоза (например, на ранних четверках Honda и Norton Commando ) располагали суппорты на верхней части диска, перед ползунком вилки. Хотя это улучшило охлаждение тормозных колодок, теперь почти повсеместно принято размещать суппорт за ползуном (чтобы уменьшить угловой момент вилки в сборе). Задние дисковые суппорты могут быть установлены выше (например, BMW R1100S ) или ниже (например, Yamaha TRX850 ) качающегося рычага: низкое крепление обеспечивает немного более низкий центр тяжести, а верхнее Благодаря правильному расположению суппорт остается чистым и лучше защищен от дорожных препятствий.
Одна из проблем с дисковыми тормозами мотоциклов заключается в том, что, когда байк попадает в резкий танк (высокоскоростные колебания переднего колеса), тормозные колодки в суппортах отталкиваются от диски, поэтому, когда гонщик нажимает на рычаг тормоза, поршни суппорта толкают колодки к дискам, фактически не контактируя. Гонщик сразу же затормаживает сильнее, что приводит к более агрессивному давлению колодок на диск, чем при обычном торможении. Например, инцидент с Микеле Пирро в Муджелло, Италия, 1 июня 2018 года. По крайней мере, один производитель разработал систему противодействия вытеснению прокладок.
Современной разработкой, особенно на вилках с перевернутой («перевернутой» или «USD») вилкой, является радиально установленный суппорт. Хотя это модно, нет никаких доказательств того, что они улучшают тормозные характеристики и не повышают жесткость вилки. (Из-за отсутствия скобы вилки вилки USD могут быть лучше всего усилены большой передней осью).
Горный велосипед передний дисковый тормоз 
Задний дисковый тормозной суппорт и диск на горном велосипеде Горные велосипеды дисковые тормоза могут варьироваться от простых механических (тросовых) систем до дорогих и мощных многопоршневых гидравлических дисковых систем, обычно используемых на велосипедах для скоростного спуска. Усовершенствованная технология позволила создать вентилируемые диски для использования на горных велосипедах, аналогичные дискам на автомобилях, которые помогают избежать тепловыделения на быстрых альпийских спусках. Хотя это и менее распространено, диски также используются на дорожных велосипедах для всепогодной езды с предсказуемым торможением, хотя иногда предпочтительнее использовать барабаны, поскольку их труднее повредить на многолюдной парковке, где диски иногда гнутся. Большинство велосипедных тормозных дисков изготавливаются из стали. Нержавеющая сталь предпочтительнее из-за ее антикоррозионных свойств. 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 в велосипедах так важна энергоэффективность, необычной особенностью велосипедных тормозов является то, что колодки втягиваются, чтобы устранить остаточное сопротивление при отпускании тормоза. Напротив, большинство других тормозов слегка тянут колодки при отпускании, чтобы минимизировать начальный рабочий ход.
Дисковые тормоза все чаще используются на очень больших и тяжелых дорожных транспортных средствах, где раньше были большие барабанные тормоза были почти универсальными. Одна из причин заключается в том, что отсутствие самопомощи диска делает тормозное усилие гораздо 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 тяжелом автомобиле сопротивление воздуха и качения, а также торможение двигателем являются небольшими частями общей тормозной силы, поэтому тормоза используются сильнее, чем на более легких транспортных средствах, и 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. В Европе правила тормозного пути по существу требуют дисковых тормозов для тяжелых транспортных средств. В США барабаны разрешены и обычно предпочтительны из-за их более низкой закупочной цены, несмотря на более высокие общие затраты на срок службы и более частые интервалы обслуживания.
Железнодорожные тележки и дисковые тормоза Еще более крупные диски используются для железнодорожных вагонов, трамваев и некоторых самолетов. В пассажирских вагонах и легкорельсовых транспортных средствах часто используются дисковые тормоза, расположенные вне колес, что помогает обеспечить свободный поток охлаждающего воздуха. В некоторых современных пассажирских вагонах, таких как вагоны Amfleet II, используются внутренние дисковые тормоза. Это снижает износ от мусора и обеспечивает защиту от дождя и снега, которые сделают диски скользкими и ненадежными. Однако для надежной работы еще достаточно охлаждения. На некоторых самолетах тормоз установлен с очень небольшим охлаждением, и тормоз сильно нагревается при остановке. Это приемлемо, так как времени достаточно для охлаждения, а максимальная энергия торможения очень предсказуема. Если энергия торможения превышает максимальную, например, во время аварийной ситуации при взлете, колеса самолета могут быть оснащены плавкой вставкой для предотвращения разрыва шины. Это важнейшее испытание в развитии самолетов.
Для использования в автомобилях диски дисковых тормозов обычно изготавливаются из серого чугуна. SAE поддерживает спецификацию производства серого чугуна для различных применений. Для обычных автомобилей и легких грузовиков спецификация SAE J431 G3000 (замененная на G10) определяет правильный диапазон твердости, химического состава, прочности на разрыв и других свойств, необходимых для предполагаемого использования. В некоторых гоночных автомобилях и самолетах для снижения веса используются тормоза с дисками из углеродного волокна и колодками из углеродного волокна. Скорость износа, как правило, высока, а торможение может быть плохим или цепким, пока тормоз не станет горячим.
Тормозной диск из армированного карбона на Ferrari F430 Challenge гоночный автомобиль В гоночных и высокопроизводительных дорожных автомобилях, использовались другие материалы диска. Армированные карбоном диски и колодки, вдохновленные авиационными тормозными системами, такими как те, что используются на Concorde, были представлены в Formula One компанией Brabham в сочетании с Dunlop в 1976 году. Карбон-карбоновые тормоза теперь используются в большинстве автоспорта высшего уровня по всему миру, уменьшая неподрессоренную массу, обеспечивая лучшие фрикционные характеристики и улучшенные структурные свойства при высоких температурах по сравнению с литыми железо. 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, они должны достичь очень высокой рабочей температуры, поэтому они не очень подходят для использование дороги. Сильный жар, выделяемый этими системами, виден во время ночных гонок, особенно на более коротких трассах. Нередко можно увидеть, как тормозные диски светятся красным во время использования.
Карбон-керамические тормоза Mercedes-Benz AMG 
Композитные керамические тормоза Porsche Carrera S Керамические диски используются в некоторых высокопроизводительных легковых и тяжелых транспортных средствах.
Первая разработка современных керамических тормозов была разработана британскими инженерами для TGV в 1988 году. Целью было снижение веса, количества тормозов на ось, а также обеспечение устойчивости трение от высоких скоростей и любых температур. Результатом стал процесс керамики, армированной углеродным волокном, который сейчас используется в различных формах для автомобильных, железнодорожных и авиационных тормозов.
Из-за высокой термостойкости и механической прочности керамических композитных дисков они часто используются на экзотических транспортных средствах, где стоимость не является чрезмерно высокой. Они также используются в промышленности, где небольшой вес керамического диска и низкие эксплуатационные расходы оправдывают затраты. Композитные тормоза могут выдерживать температуры, которые могут повредить стальные диски.
Композитные керамические тормоза Porsche (PCCB) представляют собой силиконизированное углеродное волокно, способное выдерживать высокие температуры, снижение веса на 50% по сравнению с железными дисками (следовательно, снижение неподрессоренной массы автомобиля), значительное снижение пылеобразования. увеличенные интервалы обслуживания и повышенная надежность в агрессивных средах. Установленный на некоторых из их более дорогих моделей, он также является дополнительным тормозом для всех уличных Porsche за дополнительную плату. Их можно узнать по ярко-желтой окраске алюминиевых шестипоршневых суппортов. Диски имеют внутреннюю вентиляцию, как у чугунных дисков, и перфорированные.
В автомобилях поршневое уплотнение имеет квадратное поперечное сечение, также известное как уплотнение с квадратным вырезом.
При движении поршня внутрь и наружу уплотнение тянется и растягивается на поршне, вызывая скручивание уплотнения. Уплотнение деформируется примерно на 1/10 миллиметра. Поршню позволяют свободно двигаться, но небольшое сопротивление, вызванное уплотнением, не позволяет поршню полностью вернуться в свое предыдущее положение при отпускании тормозов, и, таким образом, компенсирует слабину, вызванную износом тормозных колодок. устранение необходимости в возвратных пружинах.
В некоторых задних дисковых суппортах стояночный тормоз активирует механизм внутри суппорта, который выполняет некоторые из тех же функций.
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 старого 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 лопасти не ржавеют серьезно (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 тормозном станке токарном станке, который удаляет очень тонкий слой с поверхности диска для удаления мелких повреждений и восстановления однородной толщины. Обработка диска по мере необходимости увеличит пробег текущих дисков на автомобиле.
Биение измеряется циферблатным индикатором на неподвижном жестком основании, наконечник которого перпендикулярен торцу тормозного диска. Обычно он измеряется примерно на ⁄ 2 дюйма (12,7 мм) от внешнего диаметра диска. Диск вращается. Разница между минимальным и максимальным значением на циферблате называется боковым биением. Типичные характеристики биения ступицы / диска в сборе для легковых автомобилей составляют около 0,002 дюйма (0,0508 мм ). Биение может быть вызвано либо деформацией самого диска, либо биением нижней поверхности ступицы колеса, либо загрязнением между поверхностью диска и нижней установочной поверхностью ступицы. Для определения первопричины смещения индикатора (бокового биения) требуется демонтаж диска со ступицы. Биение поверхности диска из-за биения или загрязнения поверхности ступицы обычно составляет 1 минимум и 1 максимум за один оборот тормозного диска.
Диски можно обрабатывать, чтобы исключить изменение 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 надлежащего оборудования также может исключить боковое биение из-за неперпендикулярности поверхности ступицы.
Неправильная установка может деформировать (деформировать) диски. Стопорные болты диска (или гайки колеса / проушины, если диск зажат колесом) следует затягивать постепенно и равномерно. Использование пневматических инструментов для затягивания гаек с проушинами может быть плохой практикой, если для окончательной затяжки не используется динамометрический ключ. В руководстве к автомобилю будет указана правильная схема затяжки, а также номинальный момент затяжки болтов. Никогда не затягивайте гайки по кругу. Некоторые автомобили чувствительны к усилию, прилагаемому к болтам, и затяжку следует производить с помощью динамометрического ключа .
. Часто неравномерная передача колодок путается с короблением диска. Большинство тормозных дисков с диагнозом «деформация» на самом деле являются результатом неравномерного переноса материала колодок. Неравномерный перенос колодки может привести к изменению толщины диска. Когда более толстая часть диска проходит между колодками, колодки расходятся, и педаль тормоза немного поднимается; это пульсация педали. Водитель может почувствовать изменение толщины, если оно составляет примерно 0,17 мм (0,0067 дюйма) или больше (на автомобильных дисках).
Изменение толщины имеет множество причин, но есть три основных механизма, которые способствуют распространению изменений толщины диска. Первое - это неправильный подбор тормозных колодок. Колодки, эффективные 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) каждый раз при замене колодок. Как только это будет сделано, тормоза будут последовательно задействованы несколько раз. Это создает гладкую, ровную поверхность раздела между колодкой 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 - это «оттиск». Это происходит, когда тормозные колодки нагреваются до такой степени, что материал начинает разрушаться и переходить на диск. В правильно обкатанной 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 подушечки может ускориться, что иногда приводит к изменениям кристаллической структуры металла, из которого состоит диск. При включении тормозов колодки скользят по изменяющейся поверхности диска. Когда колодки проходят мимо более толстой части 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. This causes uneven heating of the surface of the disc, which causes two major issues. As the brake disc heats unevenly it also expands unevenly. The t 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 прокладки. В результате более толстые и горячие секции получают даже больше материала колодки, чем более тонкие секции, что способствует дальнейшему увеличению вариации толщины диска. В экстремальных ситуациях этот неравномерный нагрев может вызвать изменение кристаллической структуры материала диска. Когда более горячие части дисков достигают чрезвычайно высоких температур (1200–1300 ° F или 649–704 ° C), металл может претерпеть фазовое превращение, и углерод, растворенный в стали, может выпасть в осадок. с образованием углеродистых карбидных областей, известных как цементит. Этот карбид железа сильно отличается от чугуна, из которого состоит остальная часть диска. Он чрезвычайно твердый, 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 (США: зазубрины) могут возникнуть, если тормозные колодки не заменить сразу после того, как срок их службы подошел к концу и они считаются изношенными. После износа достаточного количества фрикционного материала стальная опорная пластина колодки (для приклеенных колодок) или заклепки фиксаторов колодок (для приклепанных колодок) будут касаться изнашиваемой поверхности диска, уменьшая тормозную мощность и оставляя царапины на диске. Как правило, диск с умеренными царапинами / царапинами, который удовлетворительно работал с существующими тормозными колодками, будет в равной степени использоваться с новыми колодками. Если рубцевание более глубокое, но не чрезмерное, его можно исправить, 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 действует одна из самых строгих программ проверки безопасности автомобилей в Северной Америке, автомобильный диск не может пройти проверку на безопасность, если любые царапины глубже 0,015 дюйма (0,38 мм), и его необходимо заменить, если Обработка приведет к уменьшению толщины диска ниже минимальной безопасной.
Чтобы предотвратить образование рубцов, целесообразно периодически проверять тормозные колодки на предмет износа. Вращение шины - это логичное время для проверки, поскольку вращение должно выполняться регулярно в зависимости от времени работы автомобиля, а все колеса должны быть сняты, что обеспечивает 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 рядом с точкой 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 язычок как часть узла колодки, который тянется за диск, когда колодка почти изношена. Издает умеренно громкий визг, предупреждая водителя о необходимости обслуживания. Обычно это не приводит к образованию рубцов на диске, если тормоза ремонтировать быстро. Комплект колодок можно рассмотреть для замены, если толщина материала колодок такая же или меньше толщины стальной основы. В Пенсильвании стандарт составляет 1/32 дюйма.
Растрескивание ограничивается в основном просверленными дисками, которые могут образовывать небольшие трещины вокруг краев отверстий, просверленных у края диска из-за неравномерная скорость расширения диска в тяжелых условиях. Производители, которые используют просверленные диски в качестве OEM, обычно делают это по двум причинам: внешний вид, если они определяют, что средний владелец модели транспортных средств предпочтет внешний вид, не перегружая оборудование ; или как функция уменьшения неподрессоренной массы тормозного узла, с инженерным предположением, что остается достаточно массы тормозного диска для гоночных температур и напряжений. Небольшие микротрещины могут появиться на любом металлическом диаметре 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. Эти трещины возникают из-за явления малоцикловой усталости в результате многократного резкого торможения.
Диски обычно изготавливаются из чугуна с некоторыми поверхностной ржавчины. нормально. 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.. Ржавчина также может привести к деформации диска, когда тормоза активируются после хранения из-за разницы в нагреве между незащищенными участками, оставшимися покрытыми колодками, и ржавчиной вокруг большей части поверхности диска. Со временем на вентилируемых тормозных дисках может образоваться серьезная коррозия ржавчины внутри вентиляционных отверстий, что снижает прочность конструкции и требует замены.
Суппорт дискового тормоза GM (двухпоршневой, плавающий) снят с его Крепление для замены колодок Тормозной суппорт - это узел, в котором размещаются тормозные колодки и поршни. Поршни обычно изготавливаются из пластика, алюминия или хромированной стали.
. Суппорты бывают двух типов: плавающие и фиксированные. Фиксированный суппорт не перемещается относительно диска и, следовательно, менее устойчиво к дефектам диска. Он использует одну или несколько противоположных поршней для зажима с каждой стороны диска и является более сложным и дорогим, чем плавающий суппорт.
Плавающий суппорт (также называемый «скользящим суппортом») перемещается относительно диска по линии, параллельной оси вращения диска; поршень на одной стороне диска толкает внутреннюю тормозную колодку до тех пор, пока она не соприкасается с тормозной поверхностью, тянет суппорта с внешней тормозной колодкой, так что давление прилагается к обеим сторонам диска. Конструкции с плавающим суппортом (с одним поршнем) подвержены заеданию, вызванному грязью или коррозией, попадающей по крайней мере в один монтажный механизм и останавливающей его нормальное движение. Это может привести к трению колодок суппорта о диск, когда тормоз не включен, или к его включению под углом. Заедание может быть результатом нечастого использования транспортных средств, выход из уплотнения или резинового защитного чехла, допускающее попадание мусора, высыхания смазки в монтажном механизме и последующего проникновения влаги, приводящего к коррозии, или некоторой комбинации этих факторов. Последствия снижения эффективности использования топлива, чрезмерный нагрев диска или чрезмерный износ поврежденной колодки. Заедание переднего суппорта также может вызвать вибрацию рулевого управления.
Другой тип плавающего суппорта - это качающийся суппорт. Вместо пары горизонтальных болтов, которые позволяют суппорту входить и выходить прямо относительно кузова автомобиля, в качающемся суппорте используется один вертикальный шарнирный болт, расположенный где-то за осевой линией оси. Когда водитель нажимает на тормоз, тормозной поршень толкает внутренний поршень и вращает суппорт внутрь, если смотреть сверху. В этой конструкции используются клиновидные колодки, которые уже сзади снаружи и уже спереди внутри наклона угла наклона наклона качающегося суппорта меняется на диск.
Различные типы тормозных тормозов также используются на ободных тормозах велосипеда.
В наиболее распространенной конструкции суппортов используется один поршень с гидравлическим приводом в цилиндре., хотя в высокопроизводительных тормозах используется целых двенадцать. В качестве современных автомобилейх в меры безопасности используются разные гидравлические контуры для приведения в действие тормозов в каждом комплекте колес. Гидравлическая конструкция также помогает увеличить тормозное усилие. Количество поршней в суппорте часто называют «горшками», поэтому, если у транспортных средств есть суппорты «с шестью горшками», это означает, что каждый суппорт вмещает шесть поршней.
Отказ от использования тормоза может быть вызван отказом поршня втягиваться, что приводит к неиспользованию транспортных средств во время длительного хранения на открытом воздухе в неблагоприятных условиях. На автомобилях с большим пробегом возможно протекание уплотнения поршня , что необходимо немедленно устранить.
Тормозные колодки разработаны для высокого трения с технологией тормозных колодок, внедренным в диск в процессе прилегания, при равномерном износе. Трение можно разделить на две части. Они бывают: липкие и абразивные.
В зависимости от свойств материала колодки и диска, а также конфигурации и использования скорость износа колодки и диска будет значительно различаться. Свойства, определяющие износ материалов, предполагают компромисс между характеристиками и долговечностью.
Тормозные колодки обычно регулярно заменять (в зависимости от материала колодок и стиля привода), некоторые из них механизмом, который предупреждает водителей о необходимости замены, например тонким кусочком мягкого металла, который трется о диск, когда колодки слишком тонкие, что вызывает визг тормозов, встроенный в материал колодки, который замыкает электрическую цепь и загорается лампой, когда тормозная колодка становится тонкой, или электронный датчик .
Обычно дорожные автомобили имеют две тормозные колодки на Каждый суппорт, на каждый гоночный суппорт устанавливается до шести тормозных колодок с различными функциями достижения в шахматном порядке для оптимальных характеристик.
Ранние тормозные колодки (и накладки ) содержали асбест, выделяющий пыль, который нельзя вдыхать. Хотя более новые колодки могут быть изготовлены из керамики, кевлара и других пластиков исключены вдыхания тормозной пыли независимо от материалов.
Иногда при нажатии на тормоза возникает громкий шум или пронзительный визг. В большинстве случаев визг тормозов вызывается вибрацией (резонансная нестабильность) компонентов тормоза, особенно колодок и дисков (так называемое силовое возбуждение). Этот тип визга не должен отрицательно влиять на эффективность торможения. Методы включают добавление колодок с фаской к точкам контакта между поршнями суппорта и колодками, изоляторов приклеивания (демпфирующего материала) к задней пластине колодок, тормозных прокладок между тормозными колодками и поршнями и т. Д. Все должно быть покрыто Смазка с очень высокой температурой и высоким уровнем содержания сухого остатка. Это позволяет металлическим частям двигаться независимо друг от друга и тем самым устранять частоту накопления энергии, которая может создавать частоту, которая слышна как визг, стон или рычание тормозов. Неизменно то, что некоторые пэды будут больше визжать, учитывая тип пэда и его использование. Колодки, обычно рассчитанные на то, чтобы выдерживать очень высокие температуры в течение длительных периодов времени, как правило, показывают большое количество трения, что приводит к большему шуму во время торможения.
Холодная погода в сочетании с высокой влажностью рано утром (роса) часто плохо визаетг тормозов, когда облицовка нормальной рабочей температуры обычно прекращается. Это сильнее влияет на колодки, предназначенные для использования при более высоких температурах. Пыль на тормозах также может вызывать в продаже средства для чистки тормозов предназначены для удаления грязи и других загрязнений. Колодки без надлежащего количества переносимого материала также можно исправить, установив или повторно прижав тормозные колодки к тормозным дискам.
Некоторые индикаторы износа накладок, расположенные либо в виде полуметаллического слоя в материале тормозных колодок, либо внешний «датчик», также предназначены для визга, когда накладку необходимо заменить. Типичный внешний датчик в корне отличается от шумов, описанных выше (при включении тормозов), поскольку шум датчика износа обычно возникает, когда тормоза не используются. Датчик износа может издавать визг при торможении только тогда, когда он по-прежнему начинает показывать на износ, но по-прежнему принципиально другой звук и высоту звука.
Колебание тормоза обычно воспринимается водителем как вибрации от незначительных до сильных, передаваемые через шасси во время торможения.
Явление дрожания можно разделить на две отдельные подгруппы: горячие (или термические) или холодные дрожания.
Горячее дрожание обычно возникает в результате более длительного, более умеренного торможения с высокой скоростью, когда транспортное средство не останавливается полностью. Обычно это происходит, когда автомобилист сбрасывает скорость со скорости примерно 120 км / ч (74,6 мили в час) до примерно 60 км / ч (37,3 мили в час), что приводит к передаче сильных вибраций водителю. Эти колебания вызывают неравномерного распределения тепла или горячих точек. Эти точки классифицируются как концентрированные тепловые области, которые трансформируются между двумя горячими сторонами, которые искажают его таким образом, что по его краям образуется синусоидальная волость. Как только тормозные колодки (фрикционный материал / тормозная накладка) вступают в контакт с синусоидальной поверхностью во время торможения, возникают сильные вибрации, которые могут создавать опасные условия для человека, управляющим транспортным средством.
Холодное дрожание, с другой стороны. стороны, результатом является неравномерного износа диска или изменения толщины диска (DTV). Эти изменения в поверхности диска обычно являются результатом интенсивного использования транспортных средств на дорогах. ДТВ обычно связывают со причинами: волнистость и шероховатость поверхности диска, перекос оси (биение), упругий прогиб, износ и перенос фрикционного материала. Использование тормозного диска в конце интенсивного использования, усиление тормозной поверхности в конце интенсивного использования. Иногда кровать в процессе может очистить и минимизировать DTV и заложить новый ровный переходный слой между колодкой и тормозным диском. Однако это не устранит горячие точки или чрезмерный износ.
При приложении тормозной силы акт абразивного трения между тормозной колодкой и диском изнашивает как диск, так и колодку. Тормозная пыль, которая оседает на колесах, суппортах и других компонентах тормозной системы, состоит в основном из материала дисков. Тормозная пыль может повредить покрытие колес, если ее не смыть. Как правило, тормозные колодки, которые агрессивно истирают больше материала, например металлические колодки, больше тормозной пыли. Некоторые более эффективные колодки для использования на тормозных дисках или буксировке могут быть намного быстрее, чем обычные колодки, что приводит к увеличению количества тормозных дисков и тормозных колодок.
Тормоз замирание - это явление, которое снижает эффективность торможения. Это приводит к снижению мощности торможения, и вы чувствуете, что тормоза не работают с той силой, которую они применяли во время запуска. Это происходит из-за системы тормозных колодок. Нагретые тормозные колодки выделяют газообразные вещества, которые покрывают пространство между диском и тормозными колодками. Эти газы нарушают контакт между тормозными колодками и диском и, следовательно, снижают эффективность торможения.
 | На Викискладе есть материалы, связанные с D isk brakes. |
