Мастерская DR.DISK, была основана, в том числе и для всестороннего изучения мирового опыта производства тормозных систем, поэтому более чем за 5 лет непрерывной работы и более 5000 обслуженных машин с различными тормозными системами и механизмами, мы можем предоставить исчерпывающую информацию по реальному состоянию дел в отрасли обслуживания и ремонта автомобилей, а также рынку запчастей!
Итак, начнем с основ:
1) Все тормозные диски для легковых автомобилей за исключением карбон-керамических и некоторых сугубо гоночных проектов в которых используются нержавеющие или высоколегированные стали, изготавливаются из чугуна и сплавов на его основе. Причина: дешевизна, высокая обрабатываемость литьем и резанием, наличием сухой смазки в виде графита (углерода), последнее имеет ключевое значение в непосредственном процессе торможения, точнее трения! Из трибологии известно, что трение без необходимого количества смазки ведет к повышению износа одного из двух или обоих трущихся тел, при этом повышается общая температура пары трения, что губительно для всей тормозной системы автомобиля.
2) Тормозные диски, при гражданской эксплуатации, в процессе торможения нагреваются до +300-350 C. При такой температуре, даже чугуны низкого качества, претерпевают вполне обратимые деформации которые не ведут к замене тормозных дисков, однако это справедливо только в случае правильного подбора контртела а именно тормозных колодок.При спортивной эксплуатации температура тормозных дисков достигает 800-900 С.
3) Тормозные колодки, среднестатистического легкового автомобиля, не вдаваясь в сугубо академические моменты, можно разделить на условные три группы. Мягкие, средней твердости и твердые. Соотношение влияния на износ тормозного диска, так же условно, можно разделить примерно так. Пять комплектов колодок на комплект дисков у мягких колодок. Три-четыре комплекта колодок на комплект дисков у колодок средней твердости. До двух комплектов колодок на комплект дисков у твердых колодок. Далее вступают факторы состава тормозных колодок, который помимо влияния на износ дисков, имеют влияние на коэффициент трения и адгезию трущихся тел. Определить химический состав простому обывателю практически невозможно, но существует несколько способов для определения твердости и коэффициента трения колодок. Первый: положите одну колодку на другую фрикционными накладками друг к другу, немного прижмите, и сдвиньте верхнюю колодку вперед. Адгезия (прилипание) шероховатости поверхности, создаст определенную силу противодействия движению верхней колодки, и чем труднее будет сдвинуть колодку, тем шероховатость у ее накладки выше, а значит меньше твердость, этим же способом вы можете примерно понять как колодки будут вести себя при торможении, мягкая колодка будет создавать большее трение и к диску будет приложена меньшая сила для его остановки, а соответственно он нагреется меньше, более твердые колодки будут создавать меньшее трение тем самым повышая приложенную к диску силу. Второй способ: осмотр фрикционной накладки. По степени твердости, используемых в колодках материалов можно разделить на две условные группы. Первая, самые твердые- сталь в виде порошка (видны характерные металлические частицы с блеском), керамические частицы (характерные кусочки напоминающие колотую керамическую плитку и или камни), латунь (характерные частицы желтого цвета в виде стружки или иголок). Вторая, средней и малой твердости, сталь в виде ваты (характерные стальные волокна в виде иголок или мелких нитей), органические включения рыхлой консистенции (характерные частицы напоминающие спекшуюся сажу или графит), медь (характерные частицы красного или оранжевого цвета), карбоновые волокна (характерные частицы углеродной нити), последние используются только в топовых деталях и довольно таки редко!
Колодки с медью
Колодки с латунью
Колодки со стальной стружкой
Колодки с керамическим порошком
Колодки с органическими частицами
4) Суппорты. Тормозные суппорты всех современных автомобилей, можно разделить на две группы: суппорт с подвижной скобой и поршневым блоком, и суппорт моноблок без подвижных деталей корпуса. В условиях РФ, для нормального функционирования деталей тормозных суппортов, необходимо их обслуживание не реже одного раза в год, идеально вместе с сезонной заменой шин! Обслуживание совсем не сложно сделать самостоятельно, минимальный чек лист операций обслуживания выгладит примерно так:
1. Демонтировать колесный диск.
2. Открутить два болта поршневого блока (обычно имеют маленький диаметр) если суппорт с подвижной скобой, или выбить пальцы удерживающие колодки в корпусе если суппорт моноблок.
3. Вдавить поршни (у некоторых задних суппортов вкрутить механически или при помощи ПО)
4. Вытащить колодки из скобы или копуса.
5. Убедиться в подвижности пальцев и целостности резиновых манжет, при плохом движении пальцев, их необходимо вытащить, убрать остатки старой смазки при помощи тряпочки пропитанной уайт-спиритом , обработать наждачной бумагой если есть коррозия, и смазать смазкой. Смазка для пары металл\резина должна быть на силиконовой основе, скоба подвижного суппорта, не нагревается выше 100 С даже при агрессивной эксплуатации. поэтому нет никакой необходимости покупать какую либо "высокотемпературную" смазку! Пальцы удерживающие колодки необходимо обработать наждачной бумагой и также обработать смазкой, для пары металл\металл необходимо использовать медную, или графитовую смазку. Затем внимательно осмотреть колодки, на их накладках не должно быть больших борозд, трещин, и сильного нарушения параллельности плоскостей, также они должны свободно заходить в корпус скобы или блока суппорта, при натяге, необходимо отшлифовать металлическую пластину колодки чтобы она свободно без усилий заходила в корпус скобы или суппорта. При обнаружении критических дефектов накладок описаных выше, колодки необходимо заменить! Перед установкой колодок обратно, корпус скобы или моноблок суппорта, необходимо очистить металлической щеткой, обработать места прилегания колодок и суппорта медной или графитовой смазкой, собрать конструкцию обратно. При обнаружении плохого движения поршней, необходимо провести более глубокое обслуживание с заменой ремкомплекта. Минимальное обслуживание проведено, наша практика подтверждает, что такое постоянное обслуживание сохраняет работоспособность тормозной системы на долгие года!
Классификация тормозных суппортов
Суппорт с подвижными направляющими скобы
Суппорт с неподвижными направляющими скобы
Суппорт моноблок
Суппорт с механическим, резбовым движением поршня
Суппорт с электрическим приводом поршня
5) Тормозные диски.
Все чугунные тормозные диски используемые в легковых автомобилях можно разделить на 5 условных групп.
1. Цельно-литые тормозные диски. Дешевы, тяжелы, имеют свойство деформироваться "домиком", поддаются проточке.
2. Композитные диски на заклепках. Дороги, легки но не особо, имеют свойство менять геометрию конструкции при люфте заклепок, практически не поддаются проточке.
3. Тормозные диски "dual cast". Еще дороже, легкие, практически не подвержены деформациям "домиком", имеют ограниченный ресурс использования, так как вплавленные в чугун штифты начинают люфтить.
4. Составной тормозной диск на плавающем крепеже. Также дорог, немного тяжелее dual cast , для стойкости к деформациям имеет в своей конструкции различные втулки различных видов, предназначенных для выбирания зазоров при тепловом расширении роторов.
5. Безболтовой составной тормозной диск. Очень дорог. Используется в спорте. Компенсирует расширения до 1.0 мм.
Цельно-литой тормозной диск
Композитный диск на заклепках
Тормозной диск "DUAL CAST"
Составной тормозной диск на плавающем крепеже
Безболтовой составной тормозной диск
6) Слотирование тормозных дисков.
Слотирование тормозных дисков служит для стабилизации коэффициента трения пары диск\колодка, а также для отвода продуктов износа с рабочей поверхности тормозного диска. Более простыми словами: слотирование работает по принципу терки, при прижатии колодки к слотированой поверхности диска, с нее (колодки) снимается тонкий пригаревший или остеклянеллый слой фрикционной накладки, тем самым сохраняя ее заявленный коэффициент трения (шероховатость).
7) Перфорация тормозных дисков.
Перфорация тормозных дисков служит для отвода раскаленных газов с пятна контакта в паре трения диск\колодка, что в свою очередь также как и слотирование, стабилизирует коэффициент трения и сцепления колодки с диском. Перфорация диск не охлаждает, это технологический миф!
9) Дефекты и неполадки в тормозных дисках.
Все дефекты тормозных дисков можно разделить на две основные группы:
1) Эксплуатационные (возникающие в процессе эксплуатации детали), к ним можно отнести:
- Чрезмерный перегрев детали обусловленный несоответствием рассеивающей способности диска манере вождения и массе автомобиля
- Чрезмерный перегрев детали обусловленный несоответствием твердости и коэффициента трения контртела (колодок)
- Чрезмерный перегрев детали обусловленный неполадками тормозных суппортов, как задних так и передних, а также сбой в электронном распределении тормозных усилий.
2) Производственно-технологические (возникающие на этапе проектирования и производства), к ним можно отнести:
- Несоответствие конструкции, материала и массы тормозных дисков, массе и скорости автомобиля
- Неудовлетворительное выполнение производителем тех.процесса производства (брак отливки (вызывает "биение на горячую", а также несоосность рабочей геометрии ротора (вызывает биение "на холодную")
10) Износ тормозных дисков.
Оценить степень износа тормозных дисков можно несколькими способами:
- По ориентировочному пробегу. Например в более северных и сырых регионах РФ, даже при гаражном хранении, тормозные диски среднестатистического автомобиля "живут", в зависимости от массы и мощности авто, примерно 60000 км. По достижению данного порога, тормозные диски либо сгниют, либо будут иметь износ близкий к допустимому, и проточка возможна только с оговорками и ограничениями.
- Штангенциркулем с глубиномером. Полученные показания нужно сопоставить с минимально допустимым значением износа установленным производителем, он часто указывается прямо на дисках, их чертежах, и руководствах по эксплуатации авто.
- Визуально. Если вы видите что "буртик" уже достиг величины когда проваливается монетка, или палец, то скорее всего диски пора менять!
Следующее фото: Газовая подушка вследствие формирования облоя на торцах. В зависимости от степени износа диски протачиваются без каких либо негативных последствий
Следующее фото: Последствия заклинивших колодок. Отчетливо видно отсутствие рабочего износа диска ближе к торцу. Такие диски протачиваются с минимальной потерей ресурса.
Следующее фото: Последствия полного истирания фрикционной накладки тормозной колодки. Обычно такие диски протачиваются без ограничений.
8) Волнистый край, сбросы газов тормозных дисков.
Волнистый край на тормозных дисках обеспечивает максимальный отвод раскаленных газов и продуктов износа с области трения, а также максимально безопасно снижает массу тормозного диска.