Тормоза. Устройство и эксплуатация

Если отключить двигатель от ведущих колес, то автомобиль будет продолжать движение по инерции. Под действием сил сопротивления скорость его будет снижаться, и рано или поздно он остановиться. Однако это "рано или поздно" может наступить довольно нескоро, поэтому более эффективным признано снижение скорости посредством специально созданной силы, называемой тормозной.

Понимаю, что преамбула звучит довольно странно, но проиллюстрировать более наглядно тот факт, что тормоза - вещь нужная и придумали их отнюдь не люди с отсутствием мужества или серого вещества в головной кости (эта характеристика больше подходит тем, кто тормозами пренебрегает), вряд ли получится. Итак, сегодня мы поговорим о тормозных системах и сделаем это следующим образом. В первой части расскажем о техническом устройстве, во второй постараемся ответить на самые распространенные вопросы, а в третьей… впрочем, не будем торопиться, должна же быть хоть какая-то интрига… 

Теория
Тормозная сила возникает между колесом и дорогой в результате того, что тормозной механизм препятствует его вращению. Направление тормозной силы противоположно движению автомобиля, и она тем больше, чем сильнее тормозной механизм препятствует вращению колеса. Ее максимальное значение зависит от сцепления колеса с дорогой и вертикальной реакции Rz, действующей от дороги на колесо; математически это выглядит следующим образом Pt max = YR (Y-коэффициент сцепления с дорогой). Чем больше коэффициент сцепления, тем больше и тормозная сила. Так, на сухой асфальтовой дороге (Y=0,8), торможение более эффективно, чем на той же дороге во время дождя(Y=0,5). Лучшее сцепление колеса с дорогой происходит при его качении. Когда колесо скользит и блокируется, коэффициент уменьшается на 20-30%. Этим и объясняется то, что при торможении рекомендуется колесо удерживать на грани блокировки или использовать систему АБС.

Для получения максимального значения тормозной силы рекомендуют прикладывать ее к каждому колесу. 

Устройство
Принцип работы любой тормозной системы, думаю, не нуждается в особом повествовании. Водитель, воздействуя на педаль тормоза, посредством собственной мускульной энергии передает усилие через ряд устройств на колесные тормозные механизмы, которые, в свою очередь, воздействуют на тормозные диски, прижимая к ним колодки и тем самым останавливая их вращение и, соответственно автомобиль в целом. В идеале каждая машина оборудуется тремя тормозными системами: рабочей, запасной и стояночной. Запасная, используется при отказе рабочей, а стояночная, как следует из названия, на стоянке. Наиболее часто используется, как вы догадались, рабочая. Она представляет собой ряд устройств, позволяющих водителю в обычных режимах эксплуатации снижать скорость движения вплоть до полной остановки. В большинстве случаев в нее входят тормозные устройства (дисковые, Барабанные или иные), главный тормозной цилиндр, вакуумный (или иной) усилитель тормозов и регулятор тормозных сил. Плюс собственно магистрали с тормозной жидкостью, контуры (если система гидравлическая). Поговорим о наиболее интересных элементах с точки зрения доработки. 

Колесные тормоза
Классифицируют массу типов: ленточные, колодочные, но мы поговорим о наиболее продвинутых и часто используемых - дисковых тормозах. Их конструкция вполне оправдала себя как наиболее удовлетворительная. Обычно тормозной механизм располагают в углублении обода колеса (колесной арке), что требует дополнительных каналов в кузове и диске для отвода тепла. Скобы дискового тормозного механизма разделяются на неподвижные и плавающие. При использовании неподвижной скобы корпус жестко соединен с опорой. Два поршня расположены в корпусе скобы с обеих сторон тормозного диска и прижимают к нему тормозные колодки, тем самым создавая тормозной момент. Скобы плавающего диска разделяются на скользящие и так называемые Mark II. На обеих типах один или более поршней воздействуют на внутреннюю тормозную колодку. Подвижный корпус скобы прижимает вторую. У этой схемы есть ряд преимуществ: меньшие габариты в пространстве между тормозным диском и колесным углублением (аркой), посему этот тип суппортов удобен для подвески с использованием небольших или отрицательных величин плеча обкатки; уменьшенный нагрев тормозной жидкости в связи с отсутствием линии ее подачи в непосредственной близости от тормозного диска. 

Регулятор тормозных сил
В простонародии эту штуковину называют "колдун", видимо, от некоторого недопонимания его назначения. На самом деле "колдун" представляет собой обычный клапан - элемент управления с разомкнутой связью. И предназначен он для регулирования соотношения тормозных сил между осями. Клапаны бывают статические, ограничивающие тормозную силу, и динамические, работающие по таким параметрам, как давление в тормозном приводе, осевая нагрузка и величина замедления. 

Усилитель, гидропривода.
Единственное его назначение: облегчить работу водителя посредством привлечения дополнительных источников энергии - сжатого воздуха (пневмоусилитель), разрежения во впускном трубопроводе (вакуумный усилитель) и энергии давления жидкости (гидроусилитель). Обычно в современных автомобилях используют вакуумный усилитель тормозов ввиду его низкой стоимости и простоты конструкции. Путем настройки последних двух устройств можно придать тормозам необходимые характеристики. 

Доработка.
Как и весь тюнинг, доработка тормозной системы бывает легкой и кардинальной. Для получения небольшого эффекта достаточно обойтись заменой колодок, дисков и барабанов (если они есть) на более качественные, вакуумного усилителя на "вакумник" с прогрессивной характеристикой, что, кстати, заметно увеличивает эффект при нажатии на педаль тормоза. Дальше начинаются более серьезные доработки. Установка передних вентилируемых 15-х тормозных дисков, которая, в свою очередь, влечет за собой необходимость установки дисков колес на R15; замена задних барабанных тормозов на 13-е диски. Эти доработки улучшают эффективность торможения автомобиля из-за большей энергоемкости при высоких температурных режимах. Но есть и обратная сторона медали - из-за усиления тормозного момента колеса блокируются раньше и машина срывается в занос при торможении в повороте. Посему стоит задуматься об установке делителя тормозов, который позволяет распределять усилие между передней и задней осью. Также при установке задних дисковых тормозов нужно менять привод "ручника" на гидравлический. Этот список можно продолжать почти бесконечно… четырех-, шестипоршневые суппорта, армированные тормозные шланги… Предупреждая некоторые вопросы, которые, возможно, могут возникнуть после прочтения этого материала и учитывая, что он носит все-таки познавательный характер, мы решили сделать небольшой FAQ житейских вопросов по тормозным системам. 

Что приводит к образованию "тормозной пыли" ?
Поскольку тормозные колодки быстро изнашиваются или обугливаются при высоких температурах, возникающих из-за трения в процессе торможения, происходит образование так называемой "тормозной пыли". Многие производители тормозных колодок используют материалы, которые приводят к образованию пыли. Кроме того, рабочая поверхность колодок практически не обугливается при температурах до 480-540 С, поэтому при езде в обычном "уличном" режиме пыль почти полностью удаляется. 

Каковы температуры торможения?
Температуры, возникающие при трении между тормозными колодками и колесными дисками, в норме обычно не превышают 370С даже в условиях интенсивного городского уличного движения. При движении по трассе, спортивной езде или участии в гонках температура порядка 480-650С являются вполне обычным для небольших автомобилей, возрастая порой до до 820С, Примерно до такой температуры нагреваются колодки вашей машины, когда они приобретают красноватый оттенок. Отсюда маленький совет: подбирайте колодки в соответствии со своими потребностями. Не стоит приобретать спортивные колодки только из-за того, что вы любите быструю езду и считаете себя "крутым парнем". Подавляющее большинство гоночных колодок нуждается в предварительном "разогреве" и не будут эффективно работать при обычных температурах, а это чревато аварийной ситуацией при штатной езде. 

Почему колодки скрипят ?
Скрип тормозов - кошмар любого производителя. Шум может встречаться сразу же после установки новых колодок или дисков, особенно если последние были сильно изношены. Шум, встречается в начале срока службы тормозных колодок, как правило, исчезает, когда колодки "стабилизируются". В процессе эксплуатации колодок происходит "остекление" их рабочих поверхностей, что может быть причиной характерного скрипа. Кроме того, скрип может возникать из-за того, что в состав всех тормозных колодок входят некоторые органические соединения. Полимерные смолы, связывающие воедино составные элементы колодки, имеют органическое происхождение - они являются продуктами химической переработки нефтепродуктов. Под воздействием высоких температур, возникающих в процессе эксплуатации колодок, органические смолы испаряются и выходят в виде газов, что зачастую является причиной скрипа. Некоторые колодки, подвергнувшись такому явлению, постепенно стабилизируются, как бы консервируются в таком состоянии и больше не скрипят. Другие, более дешевые, подвергаются постоянному динамическому истиранию, иногда при довольно низких температурах и могут скрипеть на протяжении всего срока эксплуатации. 

Каков срок службы тормозных колодок?
Для спортивных автомобилей класса "Спорт Компакт" массой до 3-4т и рабочим объемом двигателя до 2,5л обычный пробег колодок составляет 15000-30000 км при езде в обычном "уличном" режиме. Но срок их службы во многом зависит от вашего стиля вождения, а наличие дефектов на поверхности диска может заметно его сократить. 

В чем причина вибрации при нажатии на педаль тормоза ?
В девяти случаев из десяти причиной этого явления является биение колесного диска, не сбалансированного должным образом при монтаже. Мельчайший зазор, оставленный при монтаже или появившийся в результате коррозии, либо частица, попавшая между диском и монтажной ступицей, постепенно вызывая износ, в конце концов приведут к значительной вибрации тормозов. Рекомендуется при монтаже нового диска затягивать крепежные гайки по диагонали, пользуясь ключом с регулируемым крутящим моментом, и во избежание перекоса диска НЕ ПРИМЕНЯТЬ пневматические пистолеты. В других случаях возможно биение из-за коробления тормозного диска вследствие перегрева, Лечится либо проточкой диска, либо заменой. 

Каков обычный коэффициент трения колодок?
Типичный разброс коэффициента трения для тормозных колодок в условиях городского уличного движения - в пределах от 0,25 до 0,35. Необходимо помнить о том, что коэффициент трения является всего-навсего показателем тормозящего момента, а не гарантией качества. 

"Губчатые" тормоза
Зачастую педаль тормоза кажется в первое время более "мягкой" после установки новых тормозных колодок. Необходим некоторый промежуток времени для надлежащей притирки трущихся поверхностей, особенно в тех случаях, когда тормозной диск покрыт царапинами. "Жесткой" педаль становится после некоторого срока вождения. Проявляйте повышенную осторожность при торможении и обязательно проконсультируйтесь со специалистом, если жесткость торможения не восстановилась после 100-200км пробега. 

Есть ли преимущества в перфорированных тормозных дисках ?
Они имеют некоторые преимущества - разрушают поверхностную газовую пленку, образующуюся при перегревании тормозов, поддерживают чистоту поверхности тормозной колодки, удаляя частицы (продукты сгорания), образующиеся на трущихся поверхностях под воздействием высоких температур. Однако любые отверстия в тормозном диске так или иначе нарушают его структуру, могут привести к деформации или разрушению, поэтому нужно быть особенно внимательным при выборе перфорированного диска. 

Негабаритные ("широкие") тормозные колодки ?
Если у вас имеется 3000-4000 долларов, которые вы никак не можете потратить, приобретите комплект "широких" колодок и многопоршневые скобы дискового тормоза. У вас никогда не будет столько мощного торможения! Комплект "широких" колодок повышает эффективность торможения на 40-50%.

 Информация взята с сайта "amastercar.ru"