Дисковые тормоза: устройство и принцип работы, плюсы и минусы || Дисковые тормоза устройство и принцип работы плюсы и минусы

Устройство дисковых тормозов

Конструкция дискового тормоза следующая:

  • суппорт (скоба)
  • рабочий тормозной цилиндр
  • тормозные колодки
  • тормозной диск

Суппорт, представляющий собой чугунный или алюминиевый корпус (в виде скобы), закреплен на поворотном кулаке. Конструкция суппорта позволяет ему перемещаться по направляющим в горизонтальной плоскости относительно тормозного диска (в случае механизма с плавающей скобой). В корпусе суппорта размещены поршни, которые при торможении прижимают тормозные колодки к диску.

Рабочий тормозной цилиндр выполнен непосредственно в корпусе суппорта, внутри него находится поршень с уплотнительной манжетой. Для удаления скопившегося воздуха при прокачке тормозов на корпусе установлен штуцер.

Тормозные колодки, представляющие собой металлические пластины с закрепленными фрикционными накладками, устанавливаются в корпус суппорта по обеим сторонам тормозного диска.

Вращающийся тормозной диск устанавливается на ступицу колеса. Крепление тормозного диска к ступице осуществляется при помощи болтов.

Виды дисковых тормозных механизмов

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

  • механизмы с фиксированной скобой
  • механизмы с плавающей 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.

Принцип работы дисковых тормозов

Дисковый тормозной механизм, как и любой другой тормоз, предназначен для изменения скорости движения автомобиля.

Тормозной механизм с плавающей скобой. 1 — тормозной диск; 2 — тормозные колодки; 3 — поршень; 4 — рабочий тормозной цилиндр (суппорт)

Пошаговая схема работы дисковых тормозов:

  1. При нажатии водителем на педаль тормоза, ГТЦ создает давление в тормозных трубках.
  2. Для механизма с фиксированной скобой: давление жидкости воздействует на поршни рабочих тормозных цилиндров с обоих сторон тормозного диска, которые, в свою очередь, прижимают к нему колодки. Для механизма с плавающей скобой: давление жидкости воздействует на поршень и корпус суппорта одновременно, заставляя последний перемещаться и прижимать колодку к диску с другой стороны.
  3. Диск, зажатый между двумя колодками, уменьшает скорость за счет силы трения. А это, в свою очередь, приводит к торможению автомобиля.
  4. После того, как водитель отпустит педаль тормоза, давление пропадает. Поршень возвращается в исходное положение за счет упругих свойств уплотнительной манжеты, а колодки отводятся с помощью небольшой вибрации диска в процессе движения.
Читать далее:  CRDi двигатель что это такое плюсы и минусы

Виды тормозных дисков

Чаще всего тормозные диски изготовлены из чугуна, который имеет хорошие фрикционные свойства и невысокую стоимость производства. Износ тормозных дисков из чугуна не велик. С другой стороны, при регулярном интенсивном торможении, вызывающем повышение температуры, возможно коробление чугунного диска, а при попадании на него воды — покрытие трещинами. Помимо этого, чугун достаточно тяжелый материал, а после длительной стоянки может покрываться ржавчиной.

Известны диски и из нержавейки, которая не так чувствительна к перепадам температур, но обладает более слабыми фрикционными свойствами, чем чугун.

Перфорированный вентилируемый диск

Карбоновые диски отличаются меньшим весом, по сравнению с чугунными. Также они имеют более высокий коэффициент трения и рабочий диапазон. Однако по своей стоимости такие диски могут конкурировать со стоимостью автомобиля малого класса. Да и для нормальной работы необходим их предварительный прогрев.

Керамические тормоза не могут сравниться с карбоном по показателю коэффициента трения, но имеют ряд своих преимуществ:

  • устойчивость к высокой температуре
  • стойкость к износу и коррозии
  • высокая прочность
  • небольшая удельная масса
  • долговечность

Есть у керамики и свои минусы:

  • плохая работа керамики при низких температурах
  • скрип при работе
  • высокая стоимость

Первые состоят из двух пластин с полостями между ними. Это сделано для лучшего отвода тепла от дисков, средняя рабочая температура которых составляет 200-300 градусов. Вторые имеют перфорацию/насечки по поверхности диска. Перфорация или насечки предназначены для отвода продуктов износа тормозных колодок и обеспечения постоянного коэффициента трения.

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.

Износ тормозных дисков напрямую связан со стилем вождения автомобилиста. Степень износа определяется не только километражем, но и ездой по плохим дорогам. Также на степень износа тормозных дисков влияет их качество.

Минимально допустимая толщина тормозного диска зависит от марки и модели транспортного средства.

Среднее значение минимально допустимой толщины диска передних тормозов – 22-25 мм, задних – 7-10 мм. Это зависит от веса и мощности автомобиля.

Основными факторами, указывающими на то, что передние или задние тормозные диски необходимо менять, являются:

  • биение дисков при торможении
  • механические повреждения
  • увеличение тормозного пути
  • снижение уровня рабочей жидкости

https://www.youtube.com/watch?v=tFw8bcI-y8E

Износ тормозных колодок, прежде всего, зависит от качества фрикционного материала. Немаловажную роль играет и стиль вождения. Чем интенсивнее будет торможение, тем сильнее износ.

Передние колодки изнашиваются быстрее задних за счет того, что при торможении они испытывают основную нагрузку. При замене колодок лучше менять их одновременно на обоих колесах, будь-то задние или передние.

Читать далее:  Электронный ручник: выгодные отличия и недостатки, принцип работы и возможные проблемы при эксплуатации

Неравномерно могут изнашиваться и колодки, установленные на одну ось. Это зависит от исправности рабочих цилиндров. Если последние неисправны, то они сдавливают колодки неравномерно. Разница в толщине накладок в 1,5-2 мм может говорить о неравномерном износе колодок.

Существует несколько способов, позволяющих понять, нужно ли менять тормозные колодки:

  1. Визуальный, основанный на проверке толщины фрикционной накладки. На износ указывает толщина накладки в 2-3 мм.
  2. Механический, при котором колодки оснащаются специальными металлическими пластинками. Последние по мере истирания накладок начинают соприкасаться с тормозными дисками, из-за чего скрипят дисковые тормоза. Причиной скрипа тормозов является истирание накладки до 2-2,5 мм.
  3. Электронный, при котором используются колодки с датчиком износа. Как только фрикционная накладка сотрется до датчика, его сердечник соприкоснется с тормозным диском, электрическая цепь замкнется и загорится индикатор на приборной панели.

Дисковые тормоза имеют ряд преимуществ перед барабанными. Их плюсы заключаются в следующем:

  • стабильная работа при попадании воды и загрязнении
  • стабильная работа при повышении температуры
  • эффективное охлаждение
  • малые размеры и вес
  • простота обслуживания

К основным недостаткам дисковых тормозов в сравнении с барабанными можно отнести:

  • высокая стоимость
  • меньшая эффективность торможения

Особенности суппортов

Принцип работы

Принцип работы устройства тормозного суппорта базируется на гидравлической системе. Именно благодаря ей нагрузка равномерно распределяется по ходовой части транспортного средства. В основе процесса лежит преобразование кинетической энергии в тепловую.

Ближайшим аналогом суппортов является устройство барабанных тормозов. Но если брать во внимание автомобильные тенденции последних лет, то с каждым годом они всё реже встречаются в современных машинах. Дело в том, что барабанные тормоза обладают меньшей эффективностью. Поэтому они ломаются намного чаще, чем устройство суппортов, и им нужен ремонт, требующий капиталовложений

Показательными в данном контексте будут действия автомобилестроительных компаний, которые занимаются выпуском внедорожников. Раньше у них на задней оси стояли барабанные тормоза. Но сейчас даже на независимых подвесках устанавливаются суппорты из-за надёжности их устройства.

Устройство суппортов имеет целый ряд достоинств. К наиболее весомым можно причислить:

  • эффективное торможение;
  • долговечность;
  • относительную простоту конструкции;
  • недорогое обслуживание.

Но, пожалуй, самым важным достоинством на фоне современных трендов к экономии является лёгкость устройства суппортов. Они очень мало весят в сравнении с ближайшими аналогами.

К сожалению, без недостатков устройство суппортов не обошлось. Тем не менее их не так много. Мало того, есть лишь одно весомое, на которое стоит обратить внимание — это открытость. Как результат при попадании воды на диск эффективность торможения падает.

Читать далее:  Что такое катушка зажигания: схема устройства, назначение и принцип работы

Если брать во внимания отзывы автомобилистов, то тормозной суппорт практически вечен. Само же обслуживание состоит из простой замены колодок и смазки. В некоторых случаях меняется и цилиндр, но это происходит очень редко.

В это тяжело поверить, но первые дисковые тормоза появились в 1890 году. И уже тогда в них использовался держатель. Он сжимал тормозные колодки. Вот только возможности внедрить технологию в массовое производство тогда не было. Как результат о ней забыли.

Спустя годы она стала применяться в авиационной промышленности. Боевые самолёты оснащались такой тормозной системой. На автомобилях технология была впервые применена в гоночных машинах. Успех был настолько большим, что вскоре тормоза такого типа стали устанавливать на серийные машины.

С каждым годом технология получала всё новые стимулы к развитию. Неудивительно, что появлялись разные концепции, расходящиеся друг с другом в тех или иных местах. В итоге суппорты стали делать с плавающей и фиксированной скобой.

Фиксированная система появилась раньше. Такая конструкция не отличается особенной сложностью. Она состоит из двух цилиндров по бокам тормозного диска. Корпус конструкции фиксируется на кулаке. Как только водитель нажимает педаль тормоза, колодки фиксируют диск с двух сторон. В разведённом состоянии их удерживают пружины.

Плавающая конструкция отличается от фиксированной тем, что только на одной стороне колодка закреплена. Сам же держатель имеет в своей основе кронштейн и цилиндр, который находится на внутренней стороне.

https://www.youtube.com/watch?v=GpfiEvaIYzg

В цилиндре устанавливается один или два поршня. Когда водитель давит на педаль тормоза, то поршень давит на колодку. Как результат она начинает двигаться и прижимается к диску. Скоба движется ей навстречу, и уже две колодки фиксируют диск. Эта технология проще и дешевле в производстве, но она обладает куда меньшей надёжностью. Поэтому её редко применяют при создании спортивных автомобилей.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
AutoJiza
Adblock
detector