Тормоза. Усторойство и эксплуатация.

Если отключить двигатель от ведущих колес, то автомобиль будет продолжать
1000
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.

Тормоза. Усторойство 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» може
1000
т 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 располагаютв 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 испол
1000
ьзованием 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 вентелируемых 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 нагрева
1000
ются 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 избежании 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 част
1000
ицы (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%.