ИЗ ЧЕГО СДЕЛАНЫ ТОРМОЗНЫЕ ДИСКИ?
На первый взгляд тормозной диск представляет из себя подготовленный и хорошо обработанный кусок металла. Но это не так.
В действительности тормозные диски изготавливают из чугуна. А что такое чугун?
Чугун — это уже не просто металл, а определенный сплав металлов. Основа представляет собой сплав железа с углеродом, который добавляется в виде цементита и графита. Углерод необходим для придания твердости, хотя и снижает пластичность. Добавляют кремний, марганец, серу и фосфор.
Тут необходимо понимать основную задачу тормозных дисков и принцип их работы.
Тормозные колодки зажимают диск с двух сторон и тормозят движение. Визуально просто, но с точки зрения взаимодействия элементов тормозной системы дело обстоит сложнее. Принцип их действия — усилие сжатия и трение.
Там, где усиливается трение увеличивается температура, а температура увеличивается не только в паре колодка-диск, но и ситема — тормозная жидкость и далее.
Если мы посмотрим на конструкцию тормозного диска, то увидим, что он чем-то напоминает летающую тарелку. Перегрев или резкое охлаждение приводит к тому, что края этой «тарелки» то приподнимаются вверх, то опускаются вниз.
То есть рабочая поверхность деформируется и коробится.Снижается эффективность торможения и возникают различные биения, которые (в случае, если деформация все-таки происходит) мы обычно ощущаем на руле или педали тормоза.
Поэтому основная задача чугунного сплава из которого сотоит тормозной диск — это способность выдерживать высокие температуры и резкое охлаждение. Обладать твердостью и пластичностью.
Конечно, конструкция тормозного диска и всей системы в целом направлена на максимальный отвод тепла, как одной из главных проблем. Но это уже вопрос отдельного разговора и следующей статьи.
В дополнение прмерная структура тормозного диска в цифрах:
Для Чугуна с индексом G3000
Тип материала: НТ230
Усилие на разрыв: ob 230N/mm2
Твердость: HB187-241
Фосфидно евдектический сплав и цементит не более 3%
Структура: тонко слоистая со стальным отливом
Таблица состава:
Из чего сделаны?
На сегодня основным материалом для производства тормозных дисков является легированный чугун, в составе которого вместе с основными компонентами — железом и углеродом, специально введены легирующие элементы, придающие ему прочность, износостойкость, жароупорность, коррозионную стойкость. В зависимости от дальнейшей области применения, легированные чугуны классифицируют по химическому признаку — алюминиевый, никелевый, хромистый. Наилучшими показателями для тормозных дисков обладает алюминиевый чугун (серый чугун — СЧ), он используется как жаростойкий материал для работы в агрессивных средах при повышенных температурах, важно отметить, что используется серый чугун с выделенным пластинчатым графитом (ЧПГ) – именно такой сплав обладает высокой износостойкостью, малой чувствительностью к концентраторам напряжений.
Также ЧПГ имеет высокую демпфирующую способность и прекрасно гасит вибрации. Именно серый чугун обладает хорошей жидкотекучестью, малой склонностью к образованию усадочных дефектов по сравнению с чугуном других типов, благодаря этому, тормозной диск, не смотря на внешнюю простоту, имеет довольно сложную конфигурацию, а внутри тела диска располагаются прямые или разнонаправленные вентилируемые каналы. Тормозные диски UBS серии Orange и серии Performance изготовлены из серого чугуна марки GG-20 (СЧ-20). Для дополнительной защиты от коррозии, производители дорогих брендов тормозных дисков покрывают свою продукцию различными антикоррозийными составами, либо окрашивают порошковыми красками. Тормозные диски UBS серии Performance покрыты антикоррозийным составом GEOMET, который нанесён на всю поверхность диска, в том числе внутри вентилируемых каналов, где особенно важно обеспечить максимальную проходимость воздушных потоков, которые часто ухудшаются с течением времени из-за коррозийных наростов.
Однако, чугун, не смотря на свои преимущества и удобства в производстве, также имеет и недостатки, которые особенно критичны там, где правят бал высокие скорости и мощные моторы – это мир супер-каров. От чрезмерных температурных перегрузок, диски из чугуна будут передавать избыточное тепло на ступицу, что приведёт к быстрому износу данного узла. Также в погоне за скоростью, производители спортивных автомобилей стараются максимально уменьшить вес, поэтому применение чугунных дисков здесь также будет под вопросом. Чтобы решить эти две проблемы, автопроизводители начали применять карбон при производстве тормозных дисков, а первопроходцами в этом направлении стали болиды Формулы-1, более того, применение карбоновых дисков позволило увеличить диапазон температурных перегрузок до 1000-1300˚С, но из-за очень высокой стоимости ($5-8тыс. за комплект из 2шт.), карбоновые тормоза так и остаются привилегированным продуктом. А также, для их эффективной работы, требуется обязательный прогрев поверхности диска.
В альтернативу карбоновым тормозным дискам, производители разработали керамические композиционные тормозные диски, которые изготавливаются многоступенчатым способом и по заявлениям производителей живут в 60 раз дольше классических чугунных дисков. Основным материалом таких дисков является комбинация кремния (керамики), углеволокна и синтетических смол. Данные диски, как и карбоновые, обладают легким весом, повышенной прочностью, но при этом не требуют прогрева. Цены на такие диски всё так же высоки, как, в общем-то, и все узлы и расходные материалы в любом супер-каре.
Почему «Солярису» не нужны высокоуглеродистые тормозные диски?
Точкой отсчета в истории тормозных систем можно считать 1902 год. 120 лет назад британский инженер Фредерик Уильям Ланчестер запатентовал дисковые тормоза, а знаменитый Луи Рено — барабанные. Находка Ланчестера опередила развитие автопрома на полвека: колодки первых дисковых тормозов дорого стоили и быстро перегревались, поэтому застать коммерческий успех своего детища удалось только французу.
Заочный спор ноу-хау Ланчестера и Рено рассудило время: сейчас барабанные тормоза можно встретить только на задней оси бюджетных «легковушек», в то время как подавляющее большинство автопроизводителей используют дисковые механизмы, которые за семь десятилетий прошли долгий путь.
В этом материале мы умышленно обойдем вниманием стальные и алюминиевые диски, как и всю карбон-керамическую экзотику, и сосредоточимся на чугунных дисках — самых доступных и распространенных.
Смесь железа с углеродом обладает хорошими фрикционными свойствами и плохими антикоррозионными — при нагреве чугунные диски быстро ржавеют. Устранить этот недостаток помогает специальное сверхтонкое (20 мкм) покрытие, которое наносят в том числе на скрытые полости диска — ступичную часть и вентиляционные отверстия. Смазывать и обезжиривать обработанные диски перед установкой не нужно, добавляют представители бренда.
Как правило, стандартные тормозные диски отливают из чугуна GG-20 (по германской классификации), который соответствует нашему СЧ-20. Число в индексе обозначает минимальный предел прочности металла при растяжении в кг/мм 2 — чем оно выше, тем тверже чугун.
Однако прочность — далеко не единственный критерий, по которому производители тормозов выбирают чугун. На «заряженных» моделях Audi, BMW и Mercedes-Benz применяются диски из чугуна GG-15 с повышенным содержанием углерода и небольшим количеством других компонентов: хрома, молибдена, никеля, меди, титана и ванадия. Твердость по методу Бринелля у чугуна GG-15 несколько ниже, чем у GG-20 (130–240 против 140–250).
Высокоуглеродистые диски лучше переносят высокие температуры и в целом работают тише, пусть и за счет меньшей твердости. Специалисты NK подчеркивают, что владельцам Hyundai Solaris, Renault Logan и других «бюджетников» высокоуглеродистые диски ни к чему: долговечный чугун GG-20 в городских условиях намного практичнее.
Еще одно ухищрение — биметаллические диски, которые использует на своих моделях BMW. Решение призвано снизить неподресоренные массы: рабочая часть диска выполнена из чугуна (как правило, высокоуглеродистого), а монтажный фланец — из алюминия. По словам представителей бренда, двусоставная конструкция (фланец крепится к рабочей части посредством заклепок) повышает устойчивость диска к перегреву.
Пока немцы экспериментируют с «летающим металлом», другая крупная европейская школа автомобилестроения нашла иной способ снизить неподресоренные массы. На задней оси некоторых французских машин иногда применяются диски со встроенными компонентами — ступичными подшипниками и/или кольцами ABS. Спорт тут ни при чем: чугун для таких дисков автоконцерны Пятой республики выбирают стандартный.
Любой из этих дисков может иметь вентиляцию, причем она вовсе не подразумевает наличие прорезей. У вентилируемых дисков две фрикционные поверхности, между которыми циркулирует воздух, а прорези лишь позволяют ускорить процесс охлаждения. Вентилируемые диски меньше нагреваются при интенсивной работе, но требуют от автовладельца бдительности: время от времени деталь необходимо чистить.
Еще один подвох может скрывать конструкция перемычек — вентиляция бывает асимметричной! Как и в случае с шинами, установка диска на «неправильную» сторону существенно повлияет на его свойства, поэтому представители бренда рекомендуют внимательно изучать упаковку детали и проверять артикул по каталогу производителя.
На дисках также указывают минимальную толщину износа. На нее необходимо ориентироваться при проточке диска: если снять слишком много, при торможении диск начнет быстрее нагреваться и может деформироваться. Для балансировки на торце диска обычно делают прорезь.
После установки диск необходимо испытать на биение. Для этого на СТО применяется индикатор часового типа. Также можно проверить и биение самой ступицы. Экспериментировать со смазками точно не следует: специалисты NK призывают при ремонте и обслуживании тормозных систем ориентироваться на рекомендации завода-изготовителя и инструкцию по эксплуатации автомобиля.
Тормозные диски
Тормозные колодки должны быть качественными. Это неоспоримый факт. Ведь от того, насколько хорошо и добротно они изготовлены, зависит не только их долговечность, но также и безопасность водителя авто и его пассажиров. При этом чем выше скорость и интенсивность движения машины, тем более качественными должны быть, соответственно, и тормозные колодки.
На сегодняшний день многие производители устанавливают на выпускаемых ими автомобилях дисковые тормозные системы. Обусловлено это тем, что они в ряде моментов ведут себя лучше, чем барабанные. Так, например, они не настолько легко перегреваются, а также более чутко отзываются, если нажать педаль тормоза. Хотя, конечно же, не обошлось и без некоторых недостатков. Так, например, при использовании дисковой тормозной системы также необходимо применять и сервоусилители в приводе. Как результат – стоимость автомобиля повышается.
Если говорить о серийных авто, то их тормозные колодки чаще всего делают из чугуна, так как он достаточно качественен и при этом обходится совсем недорого.
Тормозные диски – очень важный элемент тормозной системы машины. От их состояния зависит безопасность вашей езды. А это означает, что вам нужно регулярно проводить из осмотр и в случае такой необходимости своевременно устранять возможные неполадки. Ведь в процессе использования диск, как и любая другая часть авто, изнашивается. Кроме того, в результате резких перепадов температур он может сильно пострадать и даже деформироваться. Это опасно тем, что может привести к появлению осевого биения и ухудшению самого процесса торможения.
Не менее популярными в последнее время являются также вентилируемые тормозные диски. Структура этого диска предельно проста — диск состоит из двух частей, поделенных специальными перегородками. Эти перегородки позволяет воздуху свободно циркулировать между двумя половинами тормозного диска, осуществляя, таким образом, дополнительный отвод тепла. Кроме того, тормозной диск начинает работать по принципу центробежного насоса, который качает через себя воздух, что приводит к охлаждению как самого диска, так и ступичного подшипника.
Быть может, вы иногда обращали внимание, что на поверхности некоторых видов тормозных дисков имеются небольшие канавки или даже определенная перфорация. Это необходимо для того, чтобы газы, а также продукты износа которые появляются в результате трения колодки о диск, удалялись как можно более эффективно. Кроме того, это предотвращает подъем тормозной колодки в следствии попадание жидкости на поверхность самого диска.
При этом торможение становится также несколько более эффективным. Но вместе с тем повышается и состаривание тормозных колодок. А это означает, что применять их на самом обычном авто не является ни оправданным, ни целесообразным.
Рано или поздно всем приходится браться за замену уже успевших износиться тормозных колодок. Более того, не нужно забывать о том, то изнашиваются не только тормозные колодки, но также и тормозные диски. А потому не забывайте периодически проверять их состояние, чтобы в случае возникновения какой-то неисправности вовремя ее заметить и устранить. Кстати, если вы полистаете руководство по эксплуатации вашей машины, то наверняка заметите, что в нем указано то, какую минимальную толщину должна иметь тормозная колодка. Помните это и периодически перепроверяйте степень изнашиваемости. Как только толщина тормозной колодки начинает приближаться к минимально дозволенной, это первый звоночек о необходимости ее замены.
Помимо этого вы должны помнить, что на поверхности вашего тормозного диска не должно быть ни рисок, ни царапин, ведь все подобные неполадки приводят к тому, что колодки начинают изнашиваться еще быстрее. Если же вы все-таки заметили какой-либо из незначительных дефектов, то вовсе не спешите менять тормозной диск. Это совершенно не обязательно. Достаточно подвергнуть его шлифовке. Однако, помните, что толщина тормозного диска после такой шлифовки не должна стать слишком маленькой. В среднем, обычный тормозной диск способен выдержать примерно 3-4 такие шлифовки. Хотя, конечно же, это условная цифра, ведь есть еще множество других факторов, которые также играют свою роль. Вплоть до вашего стиля вождения. При этом вам необходимо помнить, что любые работы, связанные с заменой тормозных механизмов нужно проводить в соответствии со всеми требованиями, которые касаются обслуживания авто.
- Корзина
- Личный кабинет
- Что с моим заказом?
- Запрос на запчасти
+7 (812) 313-45-45, +7 (812) 317-50-36
Служба поддержки интернет-магазина