Материал тормозных дисков: Из какого металла делают тормозные диски

Содержание

Основные проблемы тормозных дисков и колодок.

1. Сильная вибрация/биение:

Вам сразу же следует обратиться к механику, если вы чувствуете вибрацию или биение на только что поставленных тормозных дисках. Он сможет найти причину биения и проверит, правильно ли произведена установка дисков. Эту проблему очень важно устранить до того как детали износятся, иначе потребуется полная их замена. Сильные вибрации и биение может быть по следующим причинам:

• из-за неправильной балансировки,
• из-за сильного износа шин,
• если заклинило тормозные цилиндры суппорта,
• может быть сильно изношена подвеска,
• при сильном износе поверхности тормозного диска.

Чтобы проблему устранить, для начала проверьте, правильно ли установлен тормозной диск. Лучше всего это сделает механик, который проверяет тормозной диск с помощью использования цифрового индикатора осевого и радиального биения. Если биение и вибрация возникает на низких скоростях, то это наверняка от изношенных тормозных дисков. Если же на высоких скоростях (от 100 км/ч) – это уже так называемая горячая вибрация, и она возникает от перегрева тормозных дисков. Перегрев в тормозных дисках может быть из-за несоответствия фрикционного материала колодки, которая применяется в данном автомобиле, или если производитель использует некачественный материал для заготовок.

Современные разработки позволяют улучшить тепловую проводимость благодаря новым компонентам для изготовления тормозного диска. Данная статья опубликована в паблике Машины. Теперь материал тормозной колодки содержит умеренный абразив, что позволяет поверхности тормозного диска изнашиваться бережно и колодка будет работоспособна более длительный период.

2. Что заставляет тормоза пылить

Обычно для изготовления тормозных колодок применяют асбест, это и есть причина пыли. В качестве альтернативы можно использовать или стальные волокна или арамидные. Так как арамидные волокна отличаются самой высокой прочностью, то они подходят для изготовления тормозных колодок просто идеально. Если же производитель будет использовать арамидные волокна и небольшой объем стальных волокон, такие тормозные колодки будут выделять незначительное количество тормозной пыли.

3. Тормозная линька (выгорание)

Любые тормозные колодки содержат небольшое количество органики. Это смола, которая превращает фрикционный материал в общую массу, она является продуктом нефтеперегонки. Когда смола перегревается, она превращается в газ, а это приводит к аквапланированию колодки на пленке из газа. Этот процесс получил название «линька» тормозов. Колодки могут «линять» один или два раза, но дешевые и некачественные тормозные колодки «линяют» чаще и независимо от температуры торможения.

4. Температуры торможения

Каким бы интенсивным ни было движение вашего автомобиля, температура между колодкой и диском не превышает 370С. Если речь идет о спортивных автомобилях, то тут температура поднимается до 480-650С, а на чемпионатах по автоспорту достигает отметки 850С, диски при этом раскаляются до красного свечения. Как бы ни было велико искушение, не стоит использовать гоночные колодки, если вы только считаете себя гонщиком, но не имеете никакого отношения к гонкам. Выбирайте тормозные колодки для своих потребностей.

Дело в том, что гоночные колодки не эффективны в обычном автомобиле, потому что нуждаются в разогреве. Для полноценного их использования они должны разогреться до 150-180С. Кроме того они совершенно не подходят для торможения в городе, тем более на красный свет. Обычные колодки эффективнее при небольших тормозных температурах и не нуждаются в разогреве. При этом чем энергичнее вы их используете, тем лучше становятся их свойства (эффект прогрессирующего торможения).

5. Шум — «Легкое посвистывание» / Попискивание (на малой скорости)

Если вы сторонник довольно аккуратной езды и не используете тормозную колодку слишком часто, то при остановке автомобиля можете услышать звук, напоминающий легкий свист. Для избавления от шума, машине нужно дать пробежаться несколько сот километров. Тогда колодки притрутся, и станут соприкасаться с тормозным диском на 100%. вк.ком/карс.бест Если все- таки периодически вы слышите шум снова, в качестве лекарства можно прописать ежедневную нагрузку на тормоза на прямолинейном участке дороги. Когда колодки полностью притрутся к диску, проблема исчезнет.

6. Скрежет (постоянный, громкий визг при пользовании тормозной колодки)

Проблема возникает, когда колодки еще не полностью садятся на тормозной диск. Для новых колодок рекомендуется проехать около 800 километров. Иногда такой шум может возникать, если тормозной диск, на который установили колодки, был с поцарапанной поверхностью. В принципе это не страшно, просто для притирок колодок необходимо больше времени.

7. Звук металла по металлу

Такая проблема возникает редко, потому что в основной массе тормозных колодок металла содержится немного. В первую очередь нужно исключить износ тормозных колодок. Если тормозные цилиндры заклинило или тормозные диски в плохом состоянии, то тормозные колодки изнашиваются очень быстро.
На колодках есть металлическая скоба, роль которой служить индикатором износа. Когда достигается критическая толщина, скоба начинает касаться тормозного диска и издавать соответствующий звук, сообщая владельцу о необходимости заменить колодки.

8. Быстрый износ колодок

Почему колодки изнашиваются слишком быстро? Да по тысяче причин. Это может быть и заклинивший тормозной суппорт, и неправильно подобранный состав колодки или неудовлетворительное состояние самого тормозного диска. Если вы поменяли суппорт и тормозной диск, осталось только подобрать колодки более подходящие по составу.

9. Неровное торможение (занос влево или вправо)

Если вы заметили подобную проблему в своем автомобиле, срочно обращайтесь к механику. Такое явление требует немедленного устранения, потому что очень опасно. Вызывать неровное торможение может усадка колодки на тормозной диск с некачественной поверхностью или загрязнение колодки смазкой. Чтобы не повредить фрикционный материал рекомендуется не использовать смазку рядом с тормозной колодкой.

10. Ватная педаль тормоза

Если состояние тормозного диска в вашем автомобиле оставляет желать лучшего, вы можете заметить, что педаль тормоза после замены тормозных колодок становится ватной. Обычно достаточно хорошо поработать тормозной педалью на безлопастном участке дороги. Если это не помогает, выходом из создавшейся ситуации может стать прокачка тормозной системы. Может оказаться, что тормозная жидкость вобрала слишком много воды из воздуха (есть у нее такое свойство) и закипает, выпуская в систему торможения пузырьки воздуха. Как результат — торможение ухудшается.

как устроены и как работают, материал и маркировка, когда и как часто их менять, как выбрать, как обслуживать тормозную систему

Аркадий Боралов

разбирается в автозапчастях

От колодок сильно зависит безопасность автомобиля: они помогают его остановить.

С другой стороны, это расходный материал и деталь, которую на любом автомобиле приходится регулярно менять.

В этой статье вы узнаете

Как работают тормозные колодки

Тормоза бывают дисковыми и барабанными.

С практической точки зрения дисковые тормоза работают так: на оси колеса есть тормозной диск — он вращается с той же скоростью, что и колесо. Тормозные колодки — это накладки, которые во время торможения с силой прижимаются к диску — за счет трения колодок о диск машина тормозит.

Колодки расположены парами — с внутренней и внешней стороны диска, к диску во время торможения их прижимает специальный механизм — суппорт.

Барабан располагается там же, но колодки выглядят и работают по-другому: они давят на стенки барабана изнутри. На задней оси бюджетных автомобилей B класса — вроде Лады Весты, Рено Логана и Хендай Соляриса — чаще всего ставят барабанные тормоза. Также их можно встретить на малолитражных Тойотах, Пежо, Ситроенах и Смартах.

Еще серповидные колодки из барабанного тормозного механизма обеспечивают работу ручного тормоза: когда ручник работает, они давят на стенки заднего тормозного диска в точности так же, как давили бы на внутренние стенки барабана.

Сила трения колодок о диск или барабан зависит от силы, с которой они прижимаются к поверхности тормозного диска или барабана. В зависимости от того, как сильно водитель жмет на педаль тормоза, меняется интенсивность торможения. Тормозная система через тормозную жидкость пропорционально передает это давление на колодки, а машина замедляется медленно или быстро.

Дисковые тормоза на передней оси Форда Фокуса третьего поколения Барабанные тормоза на задней оси двухместного Смарта от ателье «Брабус»: достаточно мощная для своего веса и недешевая машина

Как устроены сами тормозные колодки

Тормозная колодка — это металлическая пластина, на которой зафиксирована фрикционная накладка — та часть, которая прижимается к диску. Размеры и форма пластины для разных автомобилей отличаются, хотя в некоторых случаях колодки могут подходить на разные марки автомобилей. Так бывает, если марки принадлежат одному концерну. Например, колодки от Пежо Тревеллера 2021 года можно поставить в Опель Зафиру 2021 года, потому что технически это один и тот же автомобиль.

Фрикционную накладку крепят к металлической пластине специальным термо- и водостойким клеем. Накладки на колодках для барабанных тормозов вместо клея могут фиксировать заклепками.

Колодка для дискового тормоза. Верхний слой — металлическая пластина. Все что ниже — фрикционная накладка. Она контактирует с тормозным диском в процессе торможения Колодка для барабанного тормозного механизма. Также металлический корпус и фрикционная накладка. Она контактирует с внутренней поверхностью тормозного барабана в процессе торможения

Кроме металлической основы и фрикционной накладки в составе колодки могут быть и другие элементы:

  1. Фиксаторы или пружина, которая удерживает колодку в нужном положении. Могут быть отдельно от колодки, а могут быть закреплены на ней.
  2. Противоскрипная пластина, которая снижает шум колодок при торможении и затрудняет передачу тепла на скобы суппорта и тормозной поршень, чтобы тормозная жидкость не закипела. Она может быть приклеена к колодке и состоять из нескольких слоев полимерного материала, может быть слоем каучукообразной массы, а может быть отдельной металлической пластиной.
  3. Датчик износа либо более примитивное устройство — скрипун. В нужный момент сигналит, что колодки пора поменять. Подробно про такие устройства мы расскажем дальше.
Колодки ATE для Шкоды Октавии A5. Те, что поменьше — на заднюю ось: противоскрипной пластины нет, есть слой клея, который помогает зафиксировать колодки на тормозном суппорте. Те, что побольше — на переднюю ось. Одна из колодок — с датчиком износа. Колодки такого типа чаще всего ставят на автомобили европейских автопроизводителей Передние колодки для Киа Оптимы Brembo P30066. Металлические противоскрипные пластины отдельно, фиксаторы — тоже. На правой верхней колодке — скрипун — примитивное механическое приспособление, альтернатива датчику износа. Закреплен на колодке заклепкой. Колодки такого типа чаще всего ставят на автомобили корейских или японских автопроизводителей. Источник: «Озон»

Из чего делают фрикционные накладки

Фрикционная накладка — это часть колодки, которая контактирует с тормозным диском. Она состоит из фрикционной смеси, которая определяет свойства колодки. От нее зависит, насколько колодка будет долговечна, насколько эффективно она будет работать и как сильно будет вредить окружающей среде.

В состав фрикционной смеси колодок для легковых автомобилей входят десятки компонентов: различные волокна, металлы, каучук, смолы, керамика и так далее. У каждого производителя своя рецептура смеси, а ее состав и технология производства — коммерческая тайна.

Полуметаллические колодки примерно на 50% состоят из тончайших волокон стали. Они довольно хорошо противостоят перегреву, хорошо работают при намокании, но плохо на морозе и относительно быстро изнашивают тормозной диск. На колесах будет черный налет из-за оксида железа — это нормально для полуметаллических колодок. Такие колодки дают оптимальный баланс качества и эффективности торможения в стандартных условиях эксплуатации.

Низкометаллические колодки состоят из стали примерно на 20—30%, остальное — органика. Такую смесь иногда называют NAO — Non-asbestos Organic, или безасбестовой органикой. По потребительским качествам отличаются от полуметаллических: при температуре 250—400 °С коэффициент трения снижается, но остается стабильным. Для легковых коммерческих автомобилей это не критично, можно брать.

Керамические колодки — самые современные и дорогие. Их разрабатывали для спортивных автомобилей. У них превосходная эффективность под большими нагрузками, они долговечны и слабо изнашивают тормозной диск.

Также керамические колодки при работе не будут оставлять на дисках оксид железа — если сталь в составе и будет, то очень мало, — а значит, на колесах не будет черного налета. При намокании диска работают немного хуже полуметаллических и низкометаллических, но это тоже некритично. За такие колодки есть смысл переплатить, если раздражает черный налет на тормозных дисках, но особенно эффективны они будут на горячих хэтчбеках и на тяжелых кроссоверах.

Органические колодки. В составе фрикционной смеси органические компоненты, смолы, волокна, а доля металлов ниже, чем в низкометаллических. Они относительно быстро изнашиваются, щадят тормозной диск и пылят. Их используют в странах с жесткими экологическими нормами, по которым в колодках недопустимы даже 20% стали.

Деление по составу фрикционной смеси — очень условное и говорит только об особенностях состава фрикционной смеси. Идеальных колодок, которые были бы одновременно недорогими, долговечными и одинаково эффективными на любых машинах и в любых условиях эксплуатации, не существует.

Что делать? 03.10.19

Машину не возвращают из автосервиса

Иногда на колодках пишут, что они безасбестовые или в них нет меди. Асбест вреден для человека и запрещен в 67 странах, поэтому колодки с ним найти почти невозможно. Медь токсична для беспозвоночных, рыб и растений, и есть колодки без нее, но избавиться от нее полностью получается не всегда. В составе многих полуметаллических и низкометаллических фрикционных смесей от 0,5 до 5% меди.

УЧЕБНИК

Как победить выгорание

Курс для тех, кто много работает и устает. Цена открыта — назначаете ее сами

Начать учиться

Маркировка колодок

Единого стандарта маркировки не существует. Разные производители используют разную систему обозначений. Кроме того, некоторые элементы маркировки могут появиться из-за обязательных требований страны, в которую поставляют колодки.

Кроме артикула модели на колодках могут указывать наименование или код фрикционной смеси, номер партии, дату выпуска, индекс коэффициента трения, сведения о сертификации и многое другое.

Для покупателя важен артикул — он помогает определить, для каких автомобилей предназначены колодки. Но в большинстве случаев покупатель узнает его по итогам подбора колодок по вин-номеру автомобиля — и то не всегда, многие сервисы сознательно скрывают артикулы деталей, чтобы клиент не купил запчасти в другом месте.

Для примера разберем колодку ATE с артикулом 607117:

E1 90R — колодку сертифицировали по стандарту ECE 90R в Германии;

02A0335/0211 — номер сертификата соответствия стандарту ECE 90R;

ATE 3002 — производитель и маркировка фрикционной смеси;

GG — коэффициент трения колодки и в холодном состоянии, и при температуре 316 °С — значения первой и второй буквы соответственно — 0,46—0,55 μ;

N — значит, в составе фрикционной смеси менее 0,5% меди;

20 — год выпуска.

Но так у ATE, у других производителей маркировка может расшифровываться иначе.

Чуть ниже мы рассмотрим, как подобрать колодки на свой автомобиль.

Колодка АТЕ для Шкоды Октавии A5 с артикулом 607117

Когда и как часто нужно менять тормозные колодки

Руководство по эксплуатации каждого автомобиля предписывает регулярно, например через каждые 10—15 тысяч км пробега контролировать состояние тормозов и колодок в частности. Проще всего делать это во время сезонной смены шин.

Через окно в суппорте проще всего оценить толщину фрикционной накладки Хотя сверху со стороны внешней поверхности тормозного диска тоже видно неплохо

Колодки могут износиться естественным образом или прийти в негодность по ряду других причин.

Естественный износ — это когда фрикционная накладка постепенно стирается и становится тоньше. В руководстве по эксплуатации автомобиля указывают минимально допустимую толщину накладки. Если она достигла или почти достигла этого значения, колодки меняют. Тормозная система сконструирована так, что колодка работает одинаково эффективно при разной толщине фрикционной накладки.

Мы уже говорили, как важен ее состав, но есть ряд факторов, которые влияют на скорость износа тормозных колодок:

  1. Стиль вождения. Любитель резко разгоняться на зеленый и не менее резко оттормаживаться на красный поменяет больше комплектов колодок, чем тот, кто ездит спокойно.
  2. Условия эксплуатации автомобиля. Если он преимущественно двигается по трассе, колодки работают реже, а значит, и стираются медленнее.
  3. Загрузка автомобиля. Если ездить на семиместном кроссовере большой семьей или постоянно возить на машине кирпичи или мешки с цементом, колодки сотрутся быстрее.

Во многих автомобилях — в основном европейского и американского производства — предусмотрели возможность использования датчиков износа. Датчик стирается вместе с фрикционной накладкой: как только ее толщина подходит к минимально допустимой, в датчике перетирается металлическая перемычка, контакт размыкается и на приборной панели загорается предупреждение, что колодки пора поменять. В зависимости от модели автомобиля датчик может быть запаян внутрь фрикционной накладки, а может устанавливаться отдельно.

Есть более простой вариант: на японских и корейских автомобилях вместо датчиков могут применять «скрипуны» — это такая металлическая скоба. Как только фрикционная накладка стирается, «скрипун» начинает соприкасаться с тормозным диском. Когда машина двигается — скрипун работает: издает терпимый, но неприятный звук.

Колодки, которые износились естественным образом. Полоса металлического оттенка с верхнего края говорит о сильно изношенном тормозном диске

Бывают случаи, когда колодки приходится менять задолго до того, как они износятся. Вот некоторые из них:

  • поверхность, которая соприкасается с тормозным диском, может перегреться и остекленеть. Так бывает с некачественными колодками или в случае, если колодки не обкатали — резко оттормозились на них сразу после установки;
  • фрикционная накладка может треснуть, рассыпаться или отклеиться от металлической пластины. Этого можно ожидать от поддельных или очень дешевых колодок;
  • колодка с внешней стороны износилась сильнее, чем с внутренней или наоборот, либо износ получился неравномерным: с одного края колодки накладка три миллиметра, с другой — пять. Это признак проблем с тормозным механизмом.

Колодки всегда меняют комплектом, то есть на всей оси, даже если повреждена всего одна из четырех колодок.

Также колодки необходимо менять при замене тормозных дисков — это в любом случае, даже если они почти новые. Они очень быстро притираются к старому тормозному диску, фрикционная накладка в месте контакта становится выпуклой. Такая колодка будет очень плохо контактировать с полотном нового тормозного диска: тепло при трении будет распределяться неравномерно, появятся очаги локального перегрева, и диск придет в негодность. А значит, придется покупать новые диски, новый комплект колодок и еще раз платить за замену всего этого.

Что нужно знать про обслуживание тормозной системы

Недостаточно просто менять тормозные колодки, важно следить за состоянием тормозного механизма, и замена колодок — для этого самая удобная возможность.

Специалист должен снять колодки, очистить механизм жесткой щеткой, внимательно осмотреть каждую деталь и устранить все недочеты. Вот на что ему нужно будет посмотреть особо внимательно:

Направляющие, они же пальцы. Они должны легко перемещаться, поэтому важно, чтобы на них не было грязи или следов коррозии. Грязь можно убрать, а вот в случае с коррозией нужно заменить направляющие на новые.

Есть тормозные системы, в которых направляющие защищены пыльниками — это такие специальные резинки, которые полностью закрывают направляющие. В этом случае необходимо следить за тем, чтобы эти пыльники не свалялись и не порвались. Если это случилось — купить ремкомплект для суппорта и заменить их. Под пыльники нельзя закладывать никакие мази, даже те, на которых написано, что они для направляющих.

В тормозных системах без пыльников на направляющих, наоборот, важно положить специальную смазку. Ни в коем случае нельзя спутать эту мазь с какой-то другой — например, с мазью противоскрипной или мазью для тормозного поршня.

Если не обратить на это внимание, одна из направляющих рано или поздно начнет двигаться хуже другой. Это может стать причиной неравномерного износа колодок и перегрева тормозного диска. Иногда из-за перегрева поверхности колодок покрываются стекловидной коркой и тормоза перестают работать: колодки прижимаются к диску, но автомобиль не замедляется.

Направляющие суппорта: слева — те, что только что сняли с суппорта, справа — они же, но уже чистые

Скоба отлита из чугуна, поэтому проблемы могут возникнуть из-за коррозии. Установленные в скобу колодки должны сидеть на своем месте плотно, но при этом легко перемещаться в направлении, перпендикулярном их плоскости. Важно очистить скобу от ржавчины металлической щеткой.

Тормозной цилиндр. В процессе установки новых колодок поршень цилиндра утапливают в корпус: обычно с помощью струбцины из специального набора для развода поршней и тормозных цилиндров. Резиновый пыльник должен быть целым, не должно быть следов тормозной жидкости. Если приподнять пыльник отверткой и из-под него потечет жидкость, цилиндр изношен и его необходимо заменить.

Набор инструмента для развода поршней и тормозных цилиндров Licota ATE-4087A. Источник: Garagetools

Тормозные шланги. На них не должно быть никаких повреждений, отслоений, разрывов и трещин. Со временем резина на этих шлангах стареет, поэтому их периодически меняют: в среднем через 60 тысяч километров, но не реже чем раз в пять лет. Точные сроки ищите в сервисной книжке. В любом случае лучше не дожидаться, пока шланг начнет течь.

Тормозная жидкость. Ее необходимо регулярно менять — обычно это раз в три года. При этом можно не привязываться к замене колодок.

Большинство тормозных жидкостей гигроскопичны — они поглощают из воздуха воду. Из-за этого температура кипения тормозной жидкости постепенно уменьшается. Поскольку в момент торможения цилиндр вместе с дисками и колодками нагревается, насыщенная влагой тормозная жидкость закипает: при этом в тормозной системе возникает пар, который, в отличие от жидкости, легко сжимается. Усилие от педали тормоза перестает доходить до тормозных цилиндров — эффективность тормозов резко падает, а в худшем случае они могут пропасть полностью.

⚠️ Прокачайте тормоза

Эту фразу говорит любой опытный автослесарь, как только заказчик садится в машину и собирается уехать. Особо опытные слесари буквально стоят над душой и не дают сдвинуться с места, пока клиент не запустит машину и не надавит на педаль тормоза несколько раз. Это нужно делать до тех пор, пока педаль тормоза не перестанет проваливаться.

Сразу после замены колодок она проваливается до упора и тормоза не работают — нередки случаи, когда машина врезается в столб или стену в паре сотен метров от мастерской. Не повторяйте чужих ошибок и всегда прокачивайте тормозную систему.

Как только вы выехали из автосервиса с новыми тормозными колодками и твердой педалью тормоза, важно примерно 400—500 км поездить спокойно — даже если привыкли к агрессивному стилю вождения. Колодки необходимо притереть к поверхности дисков: если сделать все правильно, колодки прослужат дольше и будут работать лучше. Некоторые производители колодок прилагают к своим изделиям подробные рекомендации по приработке.

Что делать? 21.02.20

В автосервисе у моей машины поцарапали диски

Как подобрать тормозные колодки

Лучше всего это сделает специалист СТО или менеджер из магазина запчастей. Подобрать колодки самостоятельно поможет личный кабинет в интернет-магазине запчастей — это если владелец сайта не пожалел денег на разработку.

Если есть деньги на оригинальные колодки, лучше купить их, но обычно это дорого. Помимо оригинала будет много аналогов по разной цене. Самый первый шаг — это разобраться, какой производитель поставляет тормозные колодки на конвейер. Можно спросить у Гугла или Яндекса: «Кто производит оригинальные колодки для Киа». Пишут, что это Sangsin. Если бы у меня была Киа, я бы выбрал колодки этого производителя.

Если у машины меняли тормозные диски — попробуйте разобраться, кто их производитель. Разобрались, что диски Brembo, значит, покупайте колодки Brembo — так будет больше шансов, что колодки не будут скрипеть при торможении. Когда нужно менять и тормозную колодку, и тормозной диск, можно не привязываться к тому, что стояло раньше, и выбрать бренд из разряда «хороший неоригинал».

И напоследок важный совет: не экономьте на тормозах. Дешевый китайский рычаг в подвеске быстро выйдет из строя, будет греметь и шататься, но с колодками и тормозными дисками все иначе: они могут сделать так, что остановить автомобиль в экстренной ситуации не получится.

Запомнить

  1. Тормозные колодки изнашиваются — это нормально. Необходимо регулярно следить за их состоянием и заменять по мере необходимости.
  2. Контролировать состояние колодок удобно вместе с сезонной заменой шин.
  3. Колодки подбирают, опираясь на их характеристики и типоразмеры. Самое простое решение — покупать оригинальные колодки, то есть такие же, какие устанавливаются на ваш автомобиль на конвейере.
  4. Одновременно с заменой колодок обязательно проверяют состояние всего тормозного механизма — цилиндра, суппорта, диска. Не стоит откладывать замену изношенных или поврежденных деталей.
  5. После замены колодки необходимо приработать — так они будут работать лучше и прослужат дольше.

Otto Zimmermann – Материал

Качество начинается с материала.

Тормозные диски и барабаны производятся из необработанных литых заготовок, содержащих чешуйчатый графит (серый чугун). Состав серого чугуна основан на спецификациях производителей автомобилей для оригинальных (OE) тормозных дисков. Для положительного влияния на свойства чугуна в плане долговечности и механической обработки в основной материал добавляются различные ингредиенты (медь, молибден, титан, углерод). Состав этих добавок в дисках Zimmermann точно соответствует составу, добавляемому в OE диски. Поэтому материал каждого тормозного диска Zimmermann точно совпадает с материалом оригинального (OE) диска.

В последние несколько лет возросли продажи тормозных дисков не соответствующих оригинальным ни сточки зрения дизайна и параметров, ни с позиции функциональности. Испытания показали, что в особенности основные технические характеристики материала, а также изменения в допусках приводят к деформации тормозных дисков и появлению на них трещин.
Отто Zimmermann GmbH постоянно проводит инерционно-динамометрические тесты, а также испытания на автомобилях совместно с TÜV NORD Mobilität GmbH & Ко KG в течение более 10 лет,  вкладывая в это значительные финансовые средства. На основании этих тестов, мы можем предложить на вторичный рынок запасных частей запасные части качества, соответствующего оригинальному и даже выше.

Тормозные диски Zimmermann являются «запасными частями того же качества»,  что и  оригинальные (OE) тормозные диски. Тормозные диски третьих стран, протестированные  TÜV NORD, не отвечают этим требованиям.

Во всех проведенных тестах тормозных дисков, диски из третьих стран выходили из строя значительно быстрее. Поэтому тормозные диски Zimmermann и OE диски имеют значительно больший средний период эксплуатации.

Параметры термомеханической деформации тормозных дисков Zimmermann совпадают с  с аналогичными параметрами для OE тормозных дисков. Показатели тормозных дисков из третьих стран значительно ниже уровня по отношению  практически ко всем критериям испытаний.

  • Сделаны в Германии в соответствии с DIN EN ISO 9001:2008 и DIN ISO TS 16949
  • Постоянно высокое качество продукции, соответствующее высочайшим стандартам качества
  • Сознавание ответственности за Вашу безопасность
  • Надежность
  • Собственные разработки
  • Постоянная поддержка и расширение ассортимента
  • Тормозной диск Zimmermann после 200 торможений при максимальной нагрузке

  • Тормозной диск другого производителя после 81 торможения при максимальной нагрузке

Изготовление тормозных дисков или почему этого не стоит пробовать делать. — Ремзона — Клуб владельцев Honda Transalp — Статьи

Личный опыт производства тормозных дисков и те проблемы с которыми мне пришлось столкнуться при решение данной задачи.

Каждый, наверное, хоть раз задавался вопросом: из чего же
сделаны эти волшебные тормозные диски (наверняка космические технологии и
прочее) и почему же они так дорого стоят… с виду же обычные железяки! Вот и у
меня 2014 году встал такой вопрос, когда у меня закончился задний диск на
Африке. Уверенный в своих силах (высшее техническое образование) я активно
принялся решать данную задачу веря в то, что делаю общенародное благо и
множество людей (глупцов) перестанут переплачивать за эти несчастные железяки.
Я расписал план решения проблемы, это же элементарно!)

1) Определение материала

2) Подготовка конструкторской документации (чертеж)

3) Подготовка технической документации

4) Производство

5) Естественно мировое господство и всеобщая уважуха за решение столь наболевшей проблемы)))

Хочу сказать то, что у многих людей почему-то все проблемы
начинаются именно в первом пункте. Для меня это как-то вообще была, по-моему,
самая простая задача. Так, что тем, у кого возникла в нем проблема может и
вообще не стоит этим заниматься, дальше то все гораздо сложнее… Скажу забавы
ради, что множество кустарных производителей тормозных дисков в нашей
необъятной делают их из абсолютно другого
материала
причем они даже не скрывают, что не знают из какого сделаны
оригиналы! И когда я их спрашивал (я нашел около 5 «кустарников») про материал
они ОЧЕНЬ сильно обижались, что я им не говорил его! При этом некоторые из них
занимаются производством более 5 лет! Так вот, вернемся к нашим проблемам.
Сказано-сделано. Через 5 дней оригинальный тормозной диск хонда (с ним она
приехала из японии) лежал на столе в материаловедческой лаборатории завода
авиационных двигателей. Ровно 5 мин (может и меньше) потребовалось эксперту
чтобы определить марку стали (Это уже подсказка))) ). Оказалось, все на
удивление просто, и никаких космических технологий, и это логично ведь они
появились в далеких 70 если не раньше.

Второй пункт был уже для меня по сложнее, так как, на заводе
нельзя было сказать: «Вась тут подрежь, там шлифани, а тут надо отпуск сделать,
да и с параллельностью не накосяч». В течении 2 месяцев мной лично делался
чертеж тормозного диска (наверное, сейчас кто-то посмеется, но я не чертил с
института…) В результате кропотливой работы дома по вечерам чертеж в формате
который можно было бы передать на производство был готов.

(за чертеж строго не судите, возможно это одна из первых версий, давно все таки дело было…)
С третьим пунктом мне помогала жена (огромное ей спасибо за
долгую, БЕСПЛАТНУЮ и кропотливую работу) имея диплом инженера технолога. По
мимо материала из лаборатории дали данные о физ свойствах стали. Мало, наверное,
кто знает (да и я сам не знал), что конкретные физ свойства можно получить
ТОЛЬКО при определенной обработке материала, причем все это есть в
справочниках. Покопашись несколько вечеров в справочниках по технологической
обработке сталей и их свойств, было определено как именно надо ее обрабатывать
на 100%. Сразу говорю, если отступить от технологии вы этих свойств не
получите!!! Это так сказать был третий этап продолжительностью еще месяца два
(а то ведь многие думают, что за один вечер все делается), но он был интересный
и мы его совместно преодолели. В результате у нас лежала технологическая
документация для серийного производства на заводе, где было прописано вплоть до
марки станка и резца, которым надо было делать и как!!
Технологию выкладывать не стану, так как она написана под определенный парк станков.

А теперь самое интересное, мы подошли к самому производству,
вот тут-то вы и поймете, почему я такой не хороший не озвучиваю Вам таким
прекрасным эту волшебную формулу счастья. Скажу сразу, на авиационном заводе,
для меня изготовили партию из 24 штук дисков на Африку, но к сожалению
(вашему), а к моей радости моя жена уже ушла в декрет (выйдет- сразу
разбогатеем) и они остались там. Но я на этом не остановился, я начал
обзванивать всякие заводы и конторы, которые занимались металлообработкой.
Какого же было моё удивление, когда при разговоре с менеджерами в 90% случаев
при произношении слова «тормозные диски» они просто сразу клали трубку, ну
иногда еще вежливо посылали… Я просто бился в негодовании, что за темные люди,
ведь я все сделал по уму! Ну да ладно, в результате упорных трудов желанный
исполнитель был найден. И тут начались переговоры…

— Вам сколько дисков надо?

— Да думаю штук 10.

-Эээ, тогда со своим материалом.

— Хорошо!

Вот тут-то и оказалось собственно говоря самая, наверное,
большая проблема. Материал из которого делаются диски имеет определённые формы
поставки (и они между прочим гостированны, то есть можно забыть о том, чтобы
прийти на завод и сказать, а дайте мне лист 5,2 мм (ведь есть либо 5 либо 6,
один велик второй мал! А шлифовка самый дорогой процесс!), да и на заказ один
делать никто не будет) и размеры (мне удалось лишь найти 6х3 метра, а как вы
повезете такой лист на завод, как погрузите?)!!! В результате пришел к тому,
что пусть листом занимается сам изготовитель, у него есть поставщики пусть и
закажет ему и привезут.

— Здравствуйте, а сколько стоит лист у вас?

— Минуточку… 83000 руб 3х6 (меньше их не бывает, и
минимальная поставка один лист, причем на базе цена такая же!) (цены 2014 года)

— Хорошо, можете мне сделать из 10 дисков, а потом еще
скажем 20?

— Нет, если мы установим лист на станок, то мы его снимать
уже не будем, надо резать до конца.

— Ммм, а можно нарезать диски разного диаметра и размеров?

— Нет, нам это не удобно, максимум два типоразмера на один
лист.

Вкратце, что бы вы поняли, изготовление одного диска
примерно 2200 руб (цены 2014) + материал. Итого партия из 100 штук (примерно,
то есть вы их до старости лет не продадите!) обойдется вам в 300 000 руб!
И да, материал из которого сделаны диски на заводах по закромам не валяется,
тем более в той форме что нам надо! Не надо быть глупцом, чтобы понять, что 300
штук я не нашел…

Пункт 5 своего плана я естественно не выполнил, и даже
наоборот в некоторых кругах меня считают плохим человеком, вот гад – знает, а
не говорит.

Как вы видите первый пункт был самый простой, при всем
уважении к читающим (может среди вас есть родственники директора
Уралвагонзавода конечно, но думаю если и есть, то им это точно не интересно)
если Вы не прошли первый пункт, то может Вам и не стоит начинать этим
заниматься, потому как дальше будет то сложнее. Просто не хочется мне брать
такую ответственность на себя, крайний то я буду (мол это он сказал! я так
сделал, а потом хана) Так что пусть данная информация просто отсутствует в
интернете, а тот, кто захочет пройти мой путь, его же все равно не
остановить))) Уверен, что входе работ он придет к тому же выводу.
Основной вывод который мне бы хотелось, чтобы вы почерпнули из вышенаписанного, это то, что тормозной диск не может априори стоить 2000 руб (если вы конечно не покупаете их с завода тысячами) но и 12 000, и то что не стоит с этим экспериментировать, так большой экономии не выйдет, а вот последствия могут быть различными.
PS
На самом деле я не остановился на этом, была найдена контора в Китае ( https://vk.com/tarazon ) которые делает диски
не хуже оригинала (естественно я тоже их носил в лабораторию) и при их цене и
качестве (а качества можно добиться только при серийном производстве) смысла
вкладываться в производство в России — нет. (См пункт 4, если вы конечно не
олигарх, тогда вы правда вряд ли читаете эту статью)
Всем удачи, надеюсь никого не обидел! Извиняюсь за много
букв! (Так на вскидку описанный процесс у меня занял около года.) Надеюсь вам это все пригодиться.

Как выполнить притирку новых тормозов

Тормозная система – это один из самых важных компонентов безопасности любого транспортного средства. Качественная тормозная система может предотвратить возможное ДТП. Но тормозные колодки работают не столь долго как хотелось бы – это не радует. Замена тормозных колодок и дисков – достаточно простая процедура. Что многие не понимают, так это важность притирки тормозов. Что это такое? И как нужно притирать новые тормоза?

Все о притирке тормозов

Не всякому автовладельцу может быть знаком этот термин. Его можно услышать в магазине автозапчастей при покупке новых тормозных колодок или дисков. Притирка подобна обкатыванию или разнашиванию новых тормозов.
В процесс притирки часть материала тормозных колодок переносится на тормозной диск или ротор. Тормозной диск как бы покрывается тем же материалом из которого изготовлены тормозные колодки. В результате на тормозном диске формируется перенесенный слой. Процесс называется притиркой, поскольку в результате создается слой притираемого материала (т.е. материала колодки) на тормозном диске.

При правильном выполнении процедуры, притирка новых тормозов может улучшить способность тормозной системы вызывать трение. В результате получается качественное торможение. Это также может продлить срок службы тормозных колодок и дисков. В определённом смысле, вы будете в большей безопасности за рулем автомобиля, если вы знаете, что тормоза в нем притерты правильно.

Как выполнить притирку новых тормозов?

Очень важно выполнить притирку тормозов непосредственно после установки новых тормозных колодок и дисков. Процесс состоит из серии быстрых ускорений и торможений. Лучше всего проводить процедуру притирки рано утром. Это минимизирует шансы попасть в ДТП. Также было бы идеальным выполнять серию торможений там, где мало машин. Помните, вы будете ускоряться и тормозить в процессе притирки. Если рядом будет другие участники движения, это может привести к ДТП.

Процедура притирки новых тормозов состоит из двух этапов. На первом этапе вы едете со скоростью 70 км/ч. После нескольких минут езды выполните торможение в более агрессивной манере, чем обычно. Это вызовет разогрев тормозных дисков до оптимального значения и поможет предотвратить термальный шок. Полностью останавливаться не нужно. Медленной езды на 25 км/ч вполне достаточно. Повторите этот процесс 4 раза. Давайте тормозам остыть после каждого торможения.

Второй этап процесса включает езду на скорости 100 км/ч. После пары минут езды на такой скорости, затормозите так резко, как это возможно чтобы замедлить скорость до 25 км/ч. На этом этапе торможение должно быть агрессивным и твердым. Однако, важно не допустить блокировки колес. Дайте тормозам остыть несколько минут после снижения скорости до комфортных 25 км/ч. Повторите этот процесс 10-20 раз.

Всегда помните, что все время притирки тормозов, автомобиль должен быть в движении. Если вы остановитесь, то есть вероятность, что с тормозных колодок на диске попадет больше материала, чем это нужно. Это отрицательно скажется на производительности тормозной системы.

Возьмите на заметку

Растяните процесс притирки если у ваших тормозных дисков покрытие сделано из цинка, кадмия или фосфата. Резкое торможение при притирке может изменить (в худшую сторону) покрытие дисков. Лучше всего ехать в обычном темпе для того, чтобы покрытие на дисках отполировалось. После этого можно выполнять торможение.

Всегда проверяйте цвет поверхности тормозного диска после процесса притирки – он должен быть голубоватого или светло-серого оттенка. Голубоватый оттенок говорит о том, что диски достигли правильной притирочной температуры. Светло-серый цвет сигнализирует о том, что материал тормозной колодки перенесся на тормозной диск.
Крупные тормозные комплекты могут потребовать 2 цикла притирки. Это также верно для той ситуации, когда вы ставите новые тормозные колодки без замены тормозных дисков.

Научиться притирать тормоза – весьма важно для обеспечения оптимального функционирования тормозной системы. Это также увеличивает срок службы различных компонентов, ведя к большей экономии в долгосрочной перспективе.

Оценка повреждений тормозных накладок дискового тормоза и тормозных дисков (4)

Внимание зачастую встречаются комбинированные дефекты.

1. Отслоение вследствие коррозии

Причина:

1. Отслоение краев из-за сильно приработанного тормозного диска; недостаточное усилие прижимающей пружины (смещение от центра)
2. Постоянная высокая термическая нагрузка на тормозные накладки дискового тормоза

Последствия

Материал накладки становится пористым, полностью или местами, материал накладки отделяется из-за ржавчины

Опознавательный признак

Несущая пластина накладки имеет явные следы коррозии, остатки клея, виден промежуточный слой и материал накладки на несущей пластине накладки

2. Отслоение вследствие производственного дефекта

Причина:

клей не в норме неудовлетворительное распределение промежуточного слоя

Последствия

Материал накладки отслаивается даже при незначительной нагрузке.

Опознавательный признак

Несущая пластина накладки гладкая, или же промежуточный слой и клей видны лишь частично

3. Отслоение вследствие термического разрушение клея, промежуточного слоя и материала накладки

Причина:

температура тормозных накладок дискового тормоза превышала максимально допустимую температуру в течение более 15 — 20 минут, при этом разрушаются компоненты, которые в значительной степени обеспечивают прочность

Последствия

Материал накладки разрушается, частично открашивается, и/или повреждается промежуточный слой и клей, материал накладки полностью отслаивается

Опознавательный признак

Лаковое покрытие отстает, частичное изменение цвета несущей пластины накладки, материал накладки становится твердым, звучит резко, материал накладки становится красно-коричневым, частично белая зола

4. Отслоение вследствие механического разрушения

Причина:

тормозные накладки дискового тормоза, например, упали

Последствия

Материал накладки отслаивается от несущей пластины накладки, происходит разделение слоев

Опознавательный признак

Тормозные накладки дискового тормоза почти не использовались, разделение над клеем или промежуточным слоем. Видны повреждения несущей пластины накладки

Внимание:

• Отслаивание может быть вызвано различными причинами, причем в сферу нашей компетенции входят только производственные дефекты, а потому рекламации принимаются только в связи с ними.

• Как правило, сначала нагревается колесный тормоз, а затем разрушается накладка.

• Отделение тормозной накладки никогда не приводит к перегреву колесного тормоза

По материалам компании Textar

Porsche Твердый как алмаз — Porsche Россия

Похоже на алхимию

Что, если бы существовали тормоза, которые замедляют так же хорошо, как керамические, настолько же температуростойкие, не ржавеют, не нуждаются в гоночных тормозных накладках, втрое дешевле и при этом намного меньше изнашиваются, на которых почти не образуется тормозная пыль? Похоже на алхимию, и все же — это серьезная технология производства Porsche. «Поверьте, это был долгий путь. Иначе мы бы сделали это давно», говорит Матиас Лебер. Однако чудес не бывает. Только упорная конструкторская работа.

Часто новые технологии приходят из автоспорта на обычные улицы, например композитные керамические тормоза, Porsche Ceramic Composite Brake (PCCB). Они лучшие из лучших. Также не нужно недооценивать и современные чугунные тормозные диски. До сих пор оставался один пробел: класс особенно мощных Porsche, которые не каждый день выходят на гоночные трассы. Для Матиаса Лебера и его команды решение было очевидным: требуется слой твердого металла. Почему бы не применить в тормозах то, что уже сто лет используется как инструментальная сталь?

Все просто: комплект тормозного диска из карбида вольфрама стоил бы столько же, как несколько комплектов керамических тормозов. Кроме того, на протяжении длительного времени отсутствовала технология нанесения карбида вольфрама на несущую поверхность, в данном случае — чугун. Porsche, в тесном взаимодействии с фирмой Bosch/Buderus, после многих экспериментов удалось достичь здесь прорыва. С помощью лазера чугунный тормозной диск структурируется с последующим гальваническим покрытием промежуточным слоем, который, как эластичный соединяющий материал, выступает посредником между разными термическими расширениями чугуна и карбида вольфрама. Его частицы попадают на тормозной диск газопламенным напылением на сверхзвуковой скорости. Наблюдая этот процесс, вспоминается световой меч джедая из «Звездных войн». В результате появляется нанесенный слой в 100 микрометров, который сам по себе ничего не решает. Теперь все зависит от тормозных накладок.

ДИСК ЛитератураbDIXCEL

Что такое остаточное напряжение?

Остаточное напряжение — это структурная слабость, возникающая в процессе литья чугуна, основного материала, используемого в тормозных дисках.

При нормальном уличном использовании остаточное напряжение не вызывает проблем с дисками. Когда диски используются на гоночных трассах в условиях высоких температур в течение длительного времени, остаточные напряжения внутри диска могут привести к термическому растрескиванию и деформации.Процесс термообработки снимает остаточные напряжения, чтобы предотвратить возникновение термического растрескивания и деформации.

Сравнительная таблица различий в производительности термообработанного диска и нетермообработанного диска

    диск без термической обработки термообработанный диск
Трещиностойкость Когда серийная Honda DC5 Integra едет со скоростью 2 минуты 10 секунд/круг на гоночной трассе в Мотеги Микротрещины на тормозной поверхности появляются через 1 час использования. Микротрещины на тормозной поверхности появляются через 2 часа использования.
Когда разрешенная для использования на дорогах Honda DC5 Integra едет со скоростью 2 минуты 20 секунд/круг на гоночной трассе Мотеги Микротрещины на тормозной поверхности появляются через 2 часа использования. Микротрещины на тормозной поверхности появляются через 5 часов использования.
Сопротивление вибрации Когда серийная Honda DC5 Integra одного производителя движется со скоростью 2 минуты 10 секунд/круг на гоночной трассе в Мотеги Незначительное дрожание (вибрация) возникает через 1 час использования. Незначительное дрожание (вибрация) возникает через 2 часа использования.
Когда разрешенная для использования на дорогах Honda DC5 Integra едет со скоростью 2 минуты 20 секунд/круг на гоночной трассе Мотеги Незначительное дрожание (вибрация) возникает через 2 часа использования. Через 4 часа использования не возникает дрожания (вибрации).
  • Приведенный выше сравнительный тест был проведен с использованием нетермообработанного диска другого производителя и нашего термообработанного диска HD.В обоих тестах использовались тормозные колодки R01.
  • Все описанные выше испытания проводились на гоночной трассе Twin Ring Motegi.
  • Приведенные выше значения данных могут меняться в зависимости от условий (погода, используемые колодки, настройки автомобиля, водитель, время прохождения круга).
  • Значения данных следует использовать только в качестве справки, чтобы лучше понять различия в производительности.

Что такое процесс термообработки?

изменение температуры при нагреве
обработка(мнимые цифры)

В компании DIXCEL осуществляется строгий контроль температуры на каждом этапе процесса термообработки.
Подробная информация о времени и температуре процесса термообработки не может быть раскрыта, поэтому для объяснения процесса термообработки будут использоваться гипотетические значения.

Во-первых, температура повышается на 5 градусов по Цельсию каждые 10 минут. Когда температура достигает 300 градусов по Цельсию, температура поддерживается такой же в течение 8 часов.
Далее диски охлаждаются путем понижения температуры на 5 градусов по Цельсию каждые 10 минут. График слева показывает, что контроль температуры очень идеален.

Весь процесс термообработки завершается в течение 24 часов. Это позволяет осуществлять медленный и постепенный процесс при идеальном контроле влажности.
Помогает предотвратить деформацию, укрепляет связи между молекулами и позволяет повысить термостойкость.
Температура и время, указанные в этом объяснении, являются гипотетическими значениями. Фактическая температура и время, которые использует DIXCEL, отличаются.

При движении по гоночной трассе преимущества тормозных дисков с прорезями и/или термообработкой.

Преимуществом использования диска с прорезями является увеличение тормозной способности. Преимуществом термообработанного диска является увеличение долговечности.
Наши результаты тестирования дисков с прорезями показали, что средняя мощность торможения увеличивается на 15-20 процентов. Термически обработанные диски имеют лучшую защиту от термического растрескивания, дрожания и деформации.
Они также увеличивают срок службы как колодки, так и диска. Для пользователей, которые хотят получить лучшее из обоих миров, DIXCEL рекомендует диски серии FS или HS.

Материал тормозного диска

Чугун и углерод являются двумя основными материалами, из которых изготавливаются тормозные диски. Преимущество карбона в том, что он имеет высокую термостойкость и легкий вес. Недостатком является то, что Carbon дорог, поэтому его используют в основном гоночные команды с высоким бюджетом. Чугун является наиболее часто используемым основным материалом. Есть три типа чугуна, каждый тип имеет различный состав графита; серый чугун, чугун CV и ковкий чугун.Серый чугун (чугун с чешуйчатым графитом) обладает отличной технологичностью и устойчивостью к истиранию. Преимущество серого чугуна в том, что его легко производить серийно, что делает его наиболее часто используемым производителями дисков. Недостатком является то, что он мог деформироваться или растрескиваться при многократных резких перепадах температуры в диапазоне высоких температур (около 800). Ковкий чугун – отличный материал. Прочность на растяжение ковкого чугуна равна прочности стали. Ковкий чугун также обладает высокой теплоемкостью (устойчивость к расширению и сжатию).К сожалению, он имеет низкую поверхностную твердость, что может вызвать ненормальный износ и/или ненормальный нагрев из-за его высокой экзотермичности, если этот материал используется для тормозных дисков. Чугун CV (компактный вермикулярный чугун) имеет промежуточный характер между серым чугуном и ковким чугуном. Контроль качества чугуна CV в процессе производства чрезвычайно сложен, поэтому качество варьируется. Иногда он ближе к серому чугуну, но иногда ближе к ковкому чугуну. После обширных испытаний в тормозных дисках DIXCEL используется серый чугун со специальными добавками.В OEM-продуктах часто используется серый чугун с FC150`200 (FC — это числовое представление прочности чугуна). DIXCEL использует серый чугун с маркировкой FC200`250 для большей прочности. После обширных исследований и разработок компания DIXCEL разработала диск со специальными добавками, повышающими уязвимость диска к резким перепадам температуры в диапазоне высоких температур. Превосходная точность и баланс диска само собой разумеется.

Структура и форма тормозного диска

Два самых популярных типа тормозных дисков — сплошные и вентилируемые.Вентилируемые диски имеют охлаждающие лопасти между тормозными поверхностями, которые пропускают воздух и охлаждают диск. Все больше автомобилей оснащаются вентилируемыми дисковыми тормозами на передних тормозах, а высокопроизводительные автомобили имеют вентилируемые диски спереди и сзади.

  • Сплошной диск
  • Вентилируемый диск
  • Прямая пластина
    Стандартное количество ребер 24-48
    Меньшее количество ребер облегченного веса
    Большее количество ребер повышенной жесткости

  • изогнутое ребро лопасти
    Вихревая форма, позволяющая плавно отводить охлаждающий воздух наружу

  • Плавник стоечного типа
    Меньше препятствий для ветра для плавности хода

Прецизионная обработка тормозных дисков

Разработка тормозных дисков включает в себя точные процедуры изменения толщины диска (DTV), биения, плоскостности монтажной поверхности (MSF), параллелизма поверхностей трения и балансировки.

Варианты толщины DTVDisc
Изменение толщины диска — это мера, позволяющая увидеть, есть ли какие-либо отклонения. толщиной тормозного диска по всей тормозной поверхности. ДИКСЕЛ допуск 1/100мм
Биение
Биение — это проверка, будет ли диск вращаться без вибрации. измеряется параллельность посадочной поверхности и внешней поверхности трения. Допуск DIXCEL составляет 5/100 мм.
  • Кончилось
  • MSF
    (плоскостность монтажной поверхности)
  • Параллельность поверхностей трения
MSF (плоскостность монтажной поверхности)
Это измерение позволяет убедиться, что диск не будет вибрировать после установки на машине.Измеряется плоскостность посадочной поверхности диска, и Допуск DIXCEL составляет 5/100 мм.
Параллельность поверхностей трения
Параллельность поверхностей трения — это проверка параллельности двух поверхностей трения. Параллельность проверяют по всей поверхности трения. Допуск DIXCEL 2/100 мм
Весы
Балансировка предназначена для проверки равномерности распределения веса диска. Неравномерное распределение веса может вызвать нежелательные вибрации.Неравномерность балансировки исправляется добавлением балансировочного груза или сбрасыванием лишнего веса.

Если какой-либо из стандартов точности обработки не соблюдается, риск возникновения вибрации диска будет высоким. Помимо пяти стандартов точности обработки, фрикционная поверхность диска подвергается механической обработке, чтобы улучшить процесс притирки новых тормозных колодок и обеспечить более стабильное торможение при первом использовании. Канавка между монтажной поверхностью и фрикционной поверхностью диска предназначена для оптимизации эффекта охлаждения, что предотвратит термическое растрескивание и деформацию.В DIXCEL мы подвергаем все диски тщательной проверке конечного продукта. Будьте уверены, наша продукция высочайшего качества.

Притирка тормозных колодок

Только для улицы
Зависит от комбинации колодок и условий дороги, по которой вы едете, на обычных дорогах требуется примерно 300км`1000км обкатки. В течение этого периода, пожалуйста, воздержитесь от быстрой или резкой езды или не управляйте автомобилем таким образом, чтобы вызвать повышение температуры.Приработка роторов будет завершена простым вождением.
Использование цепи
искривления или трещины в роторах происходят легче, если оптимальное движение по цепи ведется с самого начала, что, в свою очередь, вызывает дрожание. При первом использовании нового ротора на трассе начните с 50-процентного торможения в течение примерно 5 минут, а затем вернитесь в боксы один раз и сделайте перерыв не менее 5 минут. После этого повторите торможение 70`80% в течение примерно 10 минут. Снова сделайте перерыв и сделайте перерыв около 10 минут.После этого постепенно увеличивают торможение от 80% до 100% и обкатку роторов на цепи завершают.

Преимущества и недостатки наличия слотов

Как правило, чем больше канавок, тем выше уровень рабочего трения, но увеличивается воздушный шум (шум от вращения дисков) и ускоряется износ колодок.

Какова температура термостойкости тормозных дисков?

В отличие от тормозных колодок, неточное указание температуры термостойкости диска в форме «до».Все тормозные диски, как правило, изготовлены из одного и того же материала, поэтому все они подвержены риску возможного термического растрескивания и деформации при достижении температуры 600 и выше.

Эти проблемы вызываются многими различными факторами, поэтому мы не указываем температуру термостойкости тормозных дисков.

Тормозные диски

— какой материал лучше всего использовать?

Когда дело доходит до выбора оптимального типа дискового тормоза, необходимо учитывать ряд факторов.Кроме того, в большинстве дрэг-каров используются передние и задние колеса диаметром 16 или 15 дюймов, и тормоза должны соответствовать этому диапазону.

Для любого транспортного средства, которое движется по улице и подвержено частым остановкам, поддержание охлаждения ротора является важной функцией. Таким образом, в основном используются большие вентилируемые роторы из чугуна. Чугунные роторы производства Mark Williams Enterprises имеют толщину 0,810 дюйма, что примерно в 2,5 раза больше, чем у стальных роторов M-W. чем их аналоги из стали и углеродного волокна.

В большинстве гоночных автомобилей должны использоваться стальные роторы, так как они обеспечивают хороший баланс «сцепления» и меньшего веса по сравнению с вентилируемыми чугунными роторами. Вы заметите, что Mark Williams Enterprises предлагает тормозные системы со стальными роторами с прорезями или перфорацией. Почему так и что лучше?

Для сошников: при торможении создается слой газа между колодками и поверхностями ротора. Прорезание или просверливание роторов помогает удалить этот газ и способствует лучшему контакту колодки с ротором.Во-вторых, улучшенная вентиляция через прорези и отверстия также помогает контролировать рабочие температуры и предотвращать коробление. Наконец, края обработанных или просверленных роторов также служат для очистки и «освежения» тормозных колодок и оптимизации контактной поверхности.

Важно отметить, что стальные роторы разных производителей неодинаковы. Компания Mark Williams Enterprises разработала инновационную систему Slot-Drive™, которая используется для крепления ротора к шляпке или ступице, что снижает теплопередачу и помогает устранить коробление.Еще одно ключевое преимущество роторов M-W заключается в том, что они имеют двойную шлифовку дисков, что обеспечивает абсолютную параллельность обеих сторон. Объедините это с дополнительной жесткостью суппортов M-W, и вы увидите, как повышается эффективность торможения.

По словам торгового персонала M-W, подавляющее большинство гонщиков предпочитают перфорированные роторы прорезным из соображений веса. Некоторые гонщики предпочитают роторы с прорезями для автомобилей с педальным тормозом на высокой скорости, потому что площадь контакта с колодками больше, что помогает удерживать автомобиль на линии, хотя разница незначительна.
 Возвращаясь к относительному весу, ротор с прорезями диаметром 11,75 дюйма весит 7 фунтов, а его аналог с поперечными отверстиями весит 6 фунтов. Для сравнения: вентилируемый ротор из чугуна весит 8 фунтов, а Блок волокна весит всего 2 фунта

Углеродные/углеродные тормоза идеально подходят для современных самых быстрых дрэг-каров Первоначально разработанные для соревнований Формулы 1, они перешли в дрэг-рейсинг из-за их способности безупречно работать в экстремальных условиях высокой температуры.Они также значительно легче стали и могут сэкономить до 10 фунтов. вращающегося веса (что также значительно улучшает тормозную способность). Обратите внимание, что углерод / углерод, используемый в тормозах, отличается от углеродного волокна, используемого для панелей кузова гоночного автомобиля. Это композитный материал, состоящий из армированного углеродного волокна в графитовой матрице, который очень плотный и требует большого количества тепла, давления и времени для формирования.

Если вы не уверены, что лучше для вас, позвольте опытным специалистам M-W помочь с выбором.

 
 

Четыре материала и всего один диск | Советы

Когда вы смотрите на блестящие, сверкающие стальные тормозные диски своего мотоцикла, трудно представить, что этот тип материала не использовался в истории крупных мотоциклетных соревнований.
С момента своего дебюта в мире велосипедных соревнований в начале 70-х из четырех различных материалов, используемых Brembo для тормозных дисков (чугун, сталь, алюминий и углерод), именно сталь прослужила меньше всего времени. , особенно если мы говорим о MotoGP.

Для первых мотоциклетных гонок Brembo использовала чугун для своих тормозных дисков; у первых был корпус из литого алюминия с ротором, привинченным непосредственно к нему. Однако техническим специалистам Brembo не потребовалось много времени, чтобы понять внутреннюю ограниченность дисков, ротор которых соединен с корпусом — на самом деле ротор нагревается и должен иметь возможность термического расширения без каких-либо ограничений, таких как корпус.
Это привело к появлению плавающих дисков , которые могли оптимизировать свой вес и производительность.В этих дисках ротор может свободно перемещаться в радиальном направлении благодаря алюминиевым втулкам, которые соединяют его с корпусом.
Эта система позволяет ротору свободно расширяться, устраняя боковую деформацию, которая вызывает изменение хода рычага главного тормозного цилиндра и снижает уверенность водителя в реакции мотоцикла на торможение.

В 1980-х годах необходимость снизить вес в классах 125 и 250 куб. см побудила инженеров Brembo испытать алюминиевые диски с плазменным покрытием. Результаты были положительными: заметное снижение веса при меньшей мощности двигателя без какого-либо ущерба для эффективности торможения.
Однако в классе 500сс компания Brembo продолжила использовать диски из чугуна — материала, который обеспечивает отличные рабочие характеристики вплоть до самых высоких температурных условий.

В конце 80-х запрет на использование асбеста для тормозных колодок изменил ценности. Чугунные тормозные диски фактически характеризовались высоким коэффициентом трения в сочетании с тормозными колодками, содержащими асбест. Запрет на использование этого материала вынудил Brembo придумать другое решение для своих гоночных дисков.
Выбор пал на сталь — сплав, который не только имел хороший коэффициент трения при использовании с новыми безасбестовыми тормозными колодками, но и гарантировал снижение веса по сравнению с чугунными дисками благодаря улучшенным механическим характеристикам.
Но материал, наиболее широко используемый для изготовления тормозных дисков уличных велосипедов — нержавеющая сталь — имеет довольно короткий срок службы в мире гонок. В течение нескольких лет его быстро заменил инновационный материал, заимствованный из аэрокосмической отрасли: углерод.

В начале 90-х впервые появился этот новый материал с его революционными характеристиками, который впоследствии использовался для изготовления дисков спортивных мотоциклов высшего класса, сначала 500cc, а затем MotoGP. Углеродные диски обеспечивают значительную экономию веса неподрессоренных масс, значительно уменьшая гироскопический эффект и улучшая маневренность велосипеда, гарантируя гораздо более высокие уровни производительности по сравнению со своими стальными аналогами. Однако у них есть один недостаток: они не тормозят эффективно, пока не достигнут нужной рабочей температуры.Поэтому гонщики должны быть особенно осторожны во время прогревочного круга и на первых поворотах самой гонки.
И это также причина, по которой стальные тормозные диски все еще используются сегодня в MotoGP, когда идет дождь или когда погодные условия не позволяют мотоциклу достичь своего рабочего температурного диапазона.

В отличие от MotoGP, стальные диски используются во всех других основных гоночных соревнованиях (таких как Moto3 и Moto2 Гран-при чемпионата мира по шоссейным гонкам, чемпионате мира SBK и чемпионате AMA Superbike Championship).И они по-прежнему являются лучшим выбором для уличных велосипедов, гарантируя хорошую производительность, комфорт, долговечность и надежность в любых условиях.

Тормозной диск | Mein Autolexikon

Тормозной диск является важным компонентом тормозной системы. Для того чтобы тормозная система всегда могла безопасно и комфортно замедлять транспортное средство, при необходимости доводя его до полной остановки, тормозной диск должен…

Амортизация

Тормозные диски подвергаются очень высоким механическим и тепловые нагрузки.К ним добавляются факторы окружающей среды, такие как брызги воды, дорожная грязь и разбрасываемый материал. Поэтому они подвержены естественному износу. Состояние тормозных дисков проверяется при каждом техосмотре автомобиля. Если достигнут предел износа, их необходимо заменить, чтобы обеспечить надежное функционирование тормозной системы.

Многие производители начали предлагать тормозные диски с покрытием для ремонта тормозов. Тормозные диски этого типа покрыты специальной краской, защищающей тормозные диски (а не фрикционную поверхность) от коррозии.Поскольку они сохраняют свой привлекательный внешний вид с течением времени, тормозные диски с покрытием являются хорошим выбором для открытых колесных дисков.

Функция

Тормозной диск является важным компонентом тормозной системы. Для того чтобы тормозная система всегда могла безопасно и комфортно замедлять транспортное средство, при необходимости доводя его до полной остановки, тормозной диск должен совместно с тормозными колодками создавать тормозной момент (тормозное усилие). Этот крутящий момент передается на ступицу колеса, а оттуда на обод колеса.Во время торможения кинетическая энергия автомобиля преобразуется в тепловую энергию за счет трения между тормозными колодками и тормозным диском, что позволяет добиться снижения скорости.

90 % тепла, выделяемого при торможении, изначально проникает в тормозной диск, где происходит его буферизация. После этого он передается в окружающий воздух. Таким образом, тормозной диск работает как теплообменник. Однако его способность поглощать тепло ограничена. Следовательно, тепло должно быстро отводиться в окружающий воздух, чтобы избежать повреждения из-за перегрева.

Типы тормозных дисков

При движении на спуске фрикционное кольцо может нагреваться до 700°C (красное каление).

Вентилируемый тормоз

По этой причине очень часто для лучшего охлаждения используются вентилируемые тормозные диски – в первую очередь на передней оси. Их площадь поверхности намного больше и лучше подходит для теплообмена. По сравнению с вентилируемыми тормозными дисками сплошные тормозные диски могут лишь медленнее отводить тепло в окружающую среду.

Фрикционные кольца на вентилируемых тормозных дисках соединены между собой ребрами в виде ребер или куполов.Вращение тормозного диска создает всасывание воздуха, который вытягивает воздух из внутренней части тормозного диска через вентиляционный канал. Крошечные частицы воздуха, которые при этом соприкасаются с поверхностью тормозного диска, поглощают тепловую энергию и переносят ее наружу.

Перфорированные или рифленые тормозные диски

Еще более эффективное охлаждение может быть достигнуто при использовании перфорированных или рифленых тормозных дисков. Эти типы дисков также выигрывают от того, что они менее чувствительны к влаге.Однако они дороже и в некоторых случаях могут создавать гораздо больше шума при торможении.

Шум и вибрация при торможении

Фрикционные кольца на тормозных дисках обычно имеют тенденцию к деформации при нагреве. Это может привести к появлению неприятного шума и вибраций при торможении (тормозной рывок). Именно по этой причине известные производители тормозов стремятся найти способы адаптации конструкции тормозных дисков для предотвращения их деформации.Однако в некоторых случаях дрожание тормозов неизбежно, так как вибрации или люфт в подшипниках колес могут привести к повторному контакту тормозных колодок с тормозным диском, даже если активное торможение не происходит. Возникающее в результате локализованное сплющивание тормозного диска, которое через определенный промежуток времени приводит к пульсирующему торможению, становится очевидным для водителя в виде дрожания.

Материал тормозного диска

Материал тормозного диска должен соответствовать строгим требованиям. Он должен выдерживать

  • механические нагрузки, возникающие в результате сил давления и растяжения при торможении,
  • центробежных сил при высоких скоростях вращения колес и
  • тепловых нагрузок.

Серый чугун

Большинство тормозных дисков изготавливаются из специального серого чугуна (жемчужно-серого чугуна). Сплавы с хромом и молибденом повышают износостойкость и улучшают характеристики материала при горячем растрескивании. Кроме того, высокое содержание углерода увеличивает скорость поглощения тепла.

Керамические материалы

Керамические материалы (керамика из углеродного волокна или углеродная керамика) также все чаще используются для изготовления тормозных дисков.Преимуществами этих тормозных дисков являются

  • высокая размерная стабильность во всех диапазонах температур,
  • малый собственный вес, хорошее торможение,
  • чрезвычайно долгий срок службы и
  • очень хорошие характеристики износа.

К их недостаткам можно отнести плохую теплопроводность (что требует специальных материалов для тормозных колодок) и очень высокую цену. Последнее, несомненно, объясняет, почему керамические тормозные диски в настоящее время используются только в качестве специального оборудования на мощных автомобилях премиум-класса.

Происхождение тормозного диска

Дисковый тормоз изначально был разработан для автоспорта. Добившись значительных успехов в этой области, он быстро зарекомендовал себя на передних колесах легковых автомобилей в 1960-х годах.

Барабанный тормоз, который использовался до этого времени, имел множество слабых мест, вызванных его конструкцией, включая проблемы с температурой, деформацию и затухание, колеблющиеся значения трения, плохую дозировку, высокий износ и создание шума (визг).В течение многих лет после этого дисковый тормоз очень редко можно было увидеть на задних колесах, где тепловая нагрузка ниже.

Из чего сделаны автомобильные тормозные диски?

Чаще всего тормозные диски изготавливаются из железа. Однако есть некоторые исключения. Например, некоторые очень высокотехнологичные материалы для роторов, такие как углеродное волокно, керамика и т.п., становятся все более распространенными. А в некоторых случаях автомобильные тормозные диски состоят из нескольких частей, состоящих из разных материалов, которые соединяются вместе в виде узла тормозного диска.Чаще всего это алюминиевая шляпа тормозного диска, которая крепится болтами к кольцу ротора на основе железа. Этот выбор материала и дизайна сделан для снижения веса, лучшей защиты от износа или температуры в ситуациях с высокими нагрузками, таких как гонки, или по множеству других причин, которые выходят за рамки того, что требуется обычному транспортному средству, когда речь идет о тормозных дисках.

С учетом сказанного, в этом разговоре мы сосредоточимся в основном на роторах на основе железа, поскольку это, безусловно, самый распространенный материал, используемый в тормозных дисках. Железо само по себе является отличным материалом для тормозных дисков из-за его простоты изготовления и общей долговечности, когда речь идет об износостойкости и устойчивости к циклическим перепадам температур.Но действительно разница заключается в смеси других материалов с железом, который часто называют сплавом.

В Sparta мы изготавливаем тормозные диски из одной из двух запатентованных смесей железа. (имеется в виду наш собственный уникальный рецепт трав и специй)

Sparta GX3.0

Железный сплав Sparta GX3.0 является фантастическим универсальным материалом для этой цели. Мы пришли к этой смеси, потому что искали идеальный материал для ежедневного вождения большегрузных транспортных средств, таких как пикапы и служебные автомобили.GX3.0 превосходно подходит для этих целей благодаря тому, что он представляет собой очень высококачественный серый чугун, который отличается прочностью, хорошо переносит перепады температур и обладает низкими свойствами износа. В целом, этот железный сплав очень похож на материалы, указанные OEM, только с расширенным допуском благодаря нашей легированной смеси.

Sparta CX3.5

Компания Sparta также разработала высокоуглеродистую смесь железа CX3.5 , которая чаще всего используется для более динамичного вождения или для снижения шума тормозов, характерного, например, для европейских автомобилей.Железо, используемое для изготовления нашего CX3.5, содержит углеродные хлопья, добавленные в точном количестве, что в первую очередь предназначено для подавления шума. Поскольку гармонические колебания проходят через материал с различной плотностью, материал помогает гасить эти гармонические звуковые волны. Результат аналогичен наушникам с шумоподавлением. Смеси высокоуглеродистого железа часто используются в автомобилях, где компоненты подвески с большей вероятностью создают шум.

Использование по назначению

Существует некоторая дезинформация о том, что высокоуглеродистое железо значительно лучше для материала тормозного диска, но правда в том, что использование транспортного средства действительно должно диктовать выбор материала.Всегда есть компромиссы, и в этом случае тормозной диск с высоким содержанием углерода может работать лучше в автоспорте, но будет изнашиваться быстрее, чем ротор с низким содержанием углерода. Таким образом, вам действительно нужно подобрать роторы для предполагаемого использования.

Где найти каждую формулу

В семействе Sparta вы обнаружите, что мы используем наш GX3.0 во всех наших тормозных дисках GP1 и GPe , так как они чаще всего используются для уличных и мягкое динамичное вождение.Затем мы используем материал CX3.5 в нашей линейке роторов для тяжелых условий эксплуатации, а также во всех наших двухкомпонентных тормозных роторах, включая наши GP2 , GPX и во всех наших больших тормозных комплектах из-за дополнительные нагрузки, с которыми будут сталкиваться эти тормозные системы.

Механические свойства, влияющие на характеристики материала дискового тормоза — IJERT

ВВЕДЕНИЕ

Современные легковые автомобили имеют дисковые тормоза на передних колесах, и существует растущая тенденция устанавливать их и на задние колеса.Основная цель дискового тормоза — замедлить транспортное средство, преобразовывая кинетическую энергию в теплоту трения. Ротор (тормозной диск) прочно закреплен на колесе и вращается вместе с ним. Две тормозные колодки (накладки) расположены внутри суппорта, установленного на поворотном кулаке. Поворотный кулак установлен на шасси. Когда водитель нажимает на тормоз, давление в тормозном цилиндре увеличивается, и поршень прижимает колодки к ротору. Сила трения между тормозными колодками и ротором создает тормозной момент на роторе, который соединен с колесом, и последующее трение между шиной и дорогой заставляет автомобиль замедляться.В данной диссертации рассматривается дисковый тормоз для правого переднего колеса типичного легкового автомобиля. Этот узел дискового тормоза состоит из вентилируемого ротора, скользящего суппорта с одним поршнем и двух тормозных колодок. Большинство роторов, используемых в легковых автомобилях, изготовлены из серого чугуна. Тормозные колодки могут быть изготовлены из различных комбинаций материалов, но в основном состоят из четырех компонентов: связующего, армирующих волокон, наполнителей и фрикционных добавок.

Основной задачей связующего, изготовленного из полимерной смолы, является скрепление компонентов тормозной колодки.Основная задача армирующих волокон, которые могут быть изготовлены из металлических, стеклянных, углеродных и керамических волокон, — придание тормозной колодке механической прочности. Наполнители используются

частично для снижения стоимости и частично для изменения свойств тормозных колодок, например, для снижения шума и улучшения тепловых свойств. Они могут быть изготовлены из сульфата бария и слюды. Фрикционные добавки, такие как графит, сульфиды металлов и оксиды/силикаты металлов, используются для контроля трения и износа. Тормозные колодки делятся на три категории: безасбестовые органические (NAO), полуметаллические и с низким содержанием металла.Согласно Сандерсу и соавт. [2].Ражендра Похане и Р.Г.Чоудхари[1] представили статью о конструкции и анализе методом конечных элементов дискового тормоза (2010 г.). Целью этого исследования является изучение системы дискового тормоза, моделирование сборки дискового тормоза и подготовка модели FEM

РИС. 01: ДИСКОВЫЙ ТОРМОЗ

Контактный анализ Трехмерная конечно-элементная модель тормозной колодки и диска была разработана для расчета устойчивого состояния и анализа переходного состояния. Сравнение было проведено между цельным и вентилируемым диском, сохраняющим те же свойства материала и ограничения, и с использованием анализа конечных элементов общего назначения.Он показывает, как можно использовать программное обеспечение для анализа методом конечных элементов общего назначения для анализа напряжений на границе диска и колодки. Также была принята процедура моделирования износа. Установлено, что суммарный тепловой поток и тепловая погрешность в сплошной пластине меньше, чем в перфорированной (вентилируемой) пластине. Стационарный тепловой и переходный термический анализ выполняются на двух типах дисковых тормозов, т. е. на перфорированной (вентилируемой) пластине и сплошной пластине. Входные условия, граничные условия и другие параметры анализа одинаковы для обоих типов тормозов.

ТИНГ-ЛОНГ ХО и др. (1974), Исследование влияния фрикционного нагрева на тормозной материал (самолеты) [3]. Масахиро Кубота и др. (2000) представил статью о разработке легкого ротора тормозного диска: конструктивный подход для достижения оптимального теплового, вибрационного и весового баланса[4]. В данной статье представлено параметрическое исследование

, который был проведен на основе анализа потока воздуха через вентиляционные отверстия, а также анализа термических напряжений и анализа вибрации при торможении.На основе соотношений, полученных между весом ротора, формой и каждым требованием к производительности, представлен метод проектирования легкого дискового ротора. Подход к анализу вычислительной гидродинамики используется для визуализации фактического процесса. Использовались короткие ребра в форме тыквы, и результаты подтвердили, что эффективность подавления муравьиного визга была улучшена, а также было достигнуто существенное снижение веса по сравнению с базовой формой ротора без ухудшения характеристик охлаждения и термостойкости.Чой и Ли (2004) представили статью об анализе методом конечных элементов нестационарного термоупругого поведения в дисковых тормозах [5]. С использованием метода конечных элементов проведен переходный анализ для задачи термоупругого контакта дисковых тормозов с фрикционным тепловыделением. Для анализа термоупругого явления, возникающего в дисковых тормозах, решаются связанные уравнения теплопроводности и упругости (цилиндрические координаты) с помощью контактной задачи. Используемый материал представляет собой углеродный композит, и износ считается незначительным.Численное моделирование термоупругого поведения дискового тормоза получено в условиях многократного торможения. Приведены результаты расчетов распределений давления и температуры на каждой поверхности трения между контактирующими телами. Замечено, что ортотропные дисковые тормоза могут обеспечить лучшую эффективность торможения, чем изотропные, из-за равномерного и мягкого распределения давления. Цзян Лань и др. (2011) представил статью о термическом анализе тормозного диска Sci/6061 Al.Легированная сосплошная композиция для CRh4 при экстренном торможении с учетом воздушного потока [6]. Методами конечных элементов и вычислительной гидродинамики исследованы тепловые и прочностные расчеты тормозного диска SiCn/Al при экстренном торможении на скорости 300 км/ч с учетом воздушного охлаждения. Были проанализированы все три режима теплообмена. Максимальная температура после экстренного торможения составила 461 °С и 359

°C без и с учетом воздушного охлаждения соответственно.Эквивалентное напряжение могло достигать 269 МПа и 164 МПа без учета и с учетом воздушного охлаждения соответственно. Воздушный поток через тормозной диск и вокруг него был проанализирован с помощью пакета программного обеспечения для моделирования Solidwork2012. Результаты показали, что более высокие коэффициенты конвекции, достигаемые при охлаждении воздушным потоком, не только снизят максимальную температуру при торможении, но и уменьшат температурные градиенты, поскольку тепло будет быстрее отводиться от более горячих частей диска. Одер Г. и соавт. (2009), работал над термическим и прочностным анализом тормозных дисков железнодорожного транспорта [7].Выполненный анализ касается двух случаев торможения; в первом случае рассматривается торможение до полной остановки; во втором случае рассматривается торможение на подъеме и поддержание постоянной скорости. В обоих случаях основным граничным условием является тепловой поток на тормозных поверхностях и удерживающая сила тормозных суппортов. Кроме того, учитывается центробежная нагрузка. Использован метод конечных элементов, для анализа смоделирована 3D модель. Материал тормозного диска – округлый графит; два типа

диска, рассмотренного для исследования, один без износа и один с износом 7 мм с обеих сторон.Максимальная скорость составляет 250 км/ч, а температура окружающего и исходного диска и окружающей среды составляет 50°С. Температуры и напряжения в дисках при различных нагрузках очень высоки. Несмотря на то, что они соответствуют требованиям покупателей по безопасности, в этом исследовании не учитывались силы сдвига, остаточное напряжение и циклические нагрузки в течение срока службы тормозных дисков. Полученные результаты необходимо сравнить с экспериментальными. Талати и Джалалифар (2009) представили статью об анализе теплопроводности в дисковой тормозной системе[8].Зайд и др. (2009) представили статью об исследовании ротора дискового тормоза методом конечных элементов. В этой статье автор провел исследование вентилируемого ротора дискового тормоза обычного легкового автомобиля с полной нагрузкой [9]. Исследование, скорее всего, касается распределения тепла и температуры на роторе дискового тормоза. В этом исследовании был проведен подход к анализу конечных элементов, чтобы определить распределение температуры и поведение ротора дискового тормоза в переходном режиме.Моделирование выполняется в CATIA, а ABAQUS/CAE используется в качестве программного обеспечения для конечных элементов для выполнения теплового анализа переходной характеристики. Используемый материал – серый чугун с максимально допустимой температурой 550 C. Для анализа нагрузки 10 циклов торможения и 10 циклов без торможения (холостой ход) считаются общими за 350 секунд. Результат предоставлен во время 1-го, 5-го и 10-го цикла. Таким образом, это надежное исследование обеспечивает лучшее понимание тепловых характеристик ротора дискового тормоза и помогает автомобильной промышленности в разработке оптимального и эффективного ротора дискового тормоза.Piotr Grzes & Adam Adamowicz (2011) представили статью по анализу распределения температуры дискового тормоза во время однократного торможения при неосесимметричной нагрузке [11]. Первый этап анализа основан на ранее разработанной модели, в которой предполагалось, что интенсивность теплового потока равномерно распределяется по поверхности трения диска в процессе торможения, и тепло передается исключительно в осевом направлении, тогда как на втором — три — габаритный ротор подвергается несимметричной тепловой нагрузке для имитации реалистичного теплового поведения тормозного действия.Условия эксплуатации, теплофизические свойства материалов и размеры тормозной системы взяты из реального представления процесса торможения легкового автомобиля. Произвольно выбранные четыре значения скоростей в момент срабатывания тормоза применялись к моделям с целью исследования их влияния на полученные решения эволюции температуры на контактной поверхности объема диска на основе анализа двух отдельных конечных элементов. Методы двух- и трехмерного КЭ моделирования используются с учетом подхода КЭ.Анализ конечных элементов и быстрое преобразование Фурье использовались для сокращения времени вычислений. Радиационным теплообменом пренебрегали, а износ контактной поверхности пренебрежимо мал. Можно сделать вывод, что большое количество тепла, выделяемое на границе колодка/диск при экстренном торможении, безусловно, вызывает неравномерное распределение температуры в области ротора, тогда как элемент колодки постоянно нагревается при взаимном скольжении.

Анализ характеристик материалов изготовления оригинальных и альтернативных автозапчастей.Практический пример: Тормозной диск

1. Введение

В настоящее время на рынке Эквадора предлагаются разнообразные автозапчасти, как по марке, так и по происхождению, при этом они идут рука об руку с качеством и стоимостью запчасти. Фактор стоимости может иметь влияние при принятии решения, потому что клиенты решают купить, рассматривая самый дешевый вариант, не рассматривая лучший вариант с точки зрения безопасности или производительности.

В автомобиле сосуществуют две системы безопасности: пассивная и активная; первые — это те, которые срабатывают в определенные моменты, когда активируется их действие, например, подушки безопасности и антиблокировочная тормозная система (ABS) (Bosch, 2005).Между тем активные системы, такие как тормозная система, всегда находятся в работе, основное средство обеспечения безопасности пассажиров движущегося транспортного средства. Тепло от трения, образующееся на поверхности тормозного диска, может влиять на чрезмерное повышение температуры, что, в свою очередь, вызывает нежелательные эффекты, такие как термическая упругая нестабильность, преждевременный износ, испарение тормозной жидкости и термически возбуждаемые вибрации (Belhocine, A. & Bouchetara, М., 2012). Важно проанализировать состав материала, а также микроструктуру различных тормозных дисков на национальном рынке, чтобы проверить их работоспособность в соответствии с расчетными условиями.

Металлургический факультет Университета Сантьяго-де-Чили провел исследования преждевременного износа и аномальных механических вибраций тормозных дисков на основе их химического состава и пришел к выводу, что такое разрушение вызвано остаточными напряжениями, возникающими из-за различий, существующих в материале. состав различных областей диска. Эти напряжения релаксировались в процессе трения, которому подвергался диск в процессе эксплуатации, и явились причиной деформации его геометрии.(Пина, 2008 г.) (Таккарт, Молинари, Касо и Прието, 2014 г.). Это исследование показывает, что в процессе литья изделия могут возникать дефекты, вызванные различиями в составе материала, то есть существует вероятность того, что изделия с такими дефектами продаются на региональном уровне (Rodrigues, 2004). .

Тормозные диски обычно изготавливаются из серого чугуна. Положением, которое регулирует различные сорта серого чугуна для автомобильной промышленности, является стандарт SAE J431, который определяет определенные сорта для производства тормозных дисков и барабанов (Rodríguez, 2004).Среди методов анализа состава металлического сплава по типу материала и детали рассматривается искровая спектрометрия (Пина, 2008).

Это исследование предлагает сравнительный анализ материала тормозного диска между оригинальными и альтернативными автозапчастями. Из-за большой доли альтернативных деталей, предлагаемых рынком по значительно более низким ценам по сравнению с оригиналами, было проведено сравнение различных составов и микроструктур, которые могли бы представить эти варианты, и был проанализирован, могут ли эти факторы повлиять на их работу.

2. Методология

Процесс исследования носит описательный и экспериментальный характер. В этом исследовании анализируются три образца тормозных дисков (A, B, C) из разных производственных источников с использованием спектрометрического теста ASTM E415-08 для определения компонентов каждого образца и металлографического теста в соответствии со стандартом ASTM A247-16A для установления типа тормозного диска. матрица и графическое распределение.

2.1 Автомобиль

В случае Эквадора возраст автопарка опережает 28 лет.99 % автомобилей в возрасте от 1 до 5 лет и 21,44 % автомобилей в возрасте от 5 до 10 лет (AEADE; 2018). Третьим брендом на рынке является Hyundai, уступая только Chevrolet и Kia. Для исследования был выбран автомобиль Hyundai, модель i10, 2014 года выпуска, тип сегмента A, считающийся городским транспортным средством, с низким расходом топлива и высоким спросом на местном рынке, а также являющийся импортной моделью.

2.2 Тормозной диск

В таблице 1 описаны характеристики трех образцов тормозных дисков, признанных запасными частями в национальной среде.

Таблица 1-

Характеристики образцов


2.3 Спектрометрический тест

Спектрометрический тест проводился в соответствии со стандартами ASTM E415-08, который называется стандартным методом анализа атомно-эмиссионной вакуумной спектрометрии углеродистой и низколегированной стали. Испытание состоит из подачи тока на электрод и создания искры в диске, такой же, что оставил бы спектр света, по спектру можно определить состав материала.Процедура проводилась в стандартной национальной лаборатории. По результатам спектрометрии рассчитывают углеродный эквивалент (CE) каждого образца, используя уравнение 1, для количественного сравнения образцов.

𝐶𝐸 = %𝐶 + 0,31%𝑆𝑖 + 0,33%𝑃 − 0,027%𝑀𝑛 + 0,40%𝑆 (1)

Результаты по углероду тормозного диска сравниваются со стандартом SAE J431. В таблице 2 описаны составы для автомобильного серого чугуна согласно стандарту SAE J431.

Таблица 2-

Типичные базовые составы для автомобильного серого чугуна


2.4 Металлографический тест

Металлографический тест был проведен в соответствии со стандартом ASTM A247-16A, который называется стандартным методом тестирования для оценки микроструктуры графита в чугунолитейных цехах. Матрицу анализировали под микроскопом с разрешением 500Х, а для определения морфологии и размера чешуек использовали разрешение 100Х. Затем результат испытания образца сравнивается со стандартными стандартами ASTM A247. Как основные, так и второстепенные элементы оказывают непосредственное влияние на морфологию чешуйчатого графита.Типичные формы графита для чешуйчатого графита показаны на рисунке 1.


Рисунок 1:
Типы графических распределений согласно ASTM A247

На рис. 1 графит типа А обнаружен в модифицированном чугуне при умеренном охлаждении. В целом он связан с лучшими механическими свойствами, и чугуны с этим типом графита проявляют умеренное переохлаждение при затвердевании. Графит типа Б встречается в чугунах близкого к эвтектическому состава, затвердевающих на ограниченном числе ядер.Большой размер эвтектических ячеек и низкие переохлаждения характерны для чугунов с графитом этого типа. Графит типа С возникает в заэвтектических чугунах в результате затвердевания с минимальным переохлаждением. Графит типа D встречается в доэвтектических или эвтектических чугунах, затвердевающих при достаточно высоких скоростях охлаждения, а графит типа E характерен для сильно доэвтектических чугунов. Типы D и E связаны с сильным переохлаждением во время затвердевания.

2.4.1. Металлографические образцы

Для металлографического испытания используются стандартизированные образцы, изготовленные в лаборатории износа и разрушения, обозначенные цифрами 1, 2 и 3, в соответствии со стандартами ASTM E-3 для каждого тормозного диска, для удобства образцы, подлежащие полировке для металлографического исследования, как правило, не более чем от 12 до 25 квадратных мм, как показано на рисунке 2.Образцы залиты пластиком, чтобы защитить их от повреждений и обеспечить единый формат для автоматической подготовки.


Рисунок 2:
Образцы для испытаний тормозных дисков и область извлечения образцов

Для каждого теста необходимо было изготовить пробирку 2×2. Образцы для испытаний были взяты с тормозной дорожки, как показано на рисунке 2. Выбор образцов для испытаний для металлографического исследования чрезвычайно важен, поскольку их интерпретация должна иметь ценность.

3.Полученные результаты

3.1 Спектрометрия образцов тормозных дисков

Результаты спектрометрии металлических элементов для каждого образца приведены в таблице 3.

Таблица 3-

Состав металлических элементов образцов тормозных дисков


Источник: Лаборатория добывающей металлургии EPN.

Тест обнаруживает 15 компонентов в каждом образце с различными значениями для каждого из них. Для материалов, предназначенных для тормозных дисков и барабанов, минимум 3.Требуется содержание углерода 4 % и перлитная микроструктура в соответствии с марками серого чугуна, предлагаемыми стандартом SAE J431. Для каждого анализируемого образца это требование выполняется, однако образец А содержит на 23 % и 24 % больше углерода, чем образцы В и С соответственно.

Что касается влияния состава на микроструктуру материала, то большую роль в распределении и размере графитовых чешуек, а также в матрице, придающей определенные характеристики тормозу, играет углеродный эквивалент (УЭ). материал диска.Результаты для углеродного эквивалента показаны на рисунке 3.


Рисунок 3: Сравнение образцов по углеродному эквиваленту (CE)

С точки зрения состава материала, между образцами В и С они не имеют существенной разницы, однако есть четкое различие с образцом А. Углеродный эквивалент образца А на 18 % и 20 % выше, чем у образцов В и С, что оказывает существенное влияние на микроструктуру, так как более высокое содержание углерода приводит к большему росту чешуек графита.

В расчете EC участвуют пять элементов: углерод (C), кремний (Si), марганец (Mn), фосфор (P) и сера (S). Согласно стандарту SAE J431 минимальные составы установлены для пяти элементов, составы образцов сравниваются на рисунке 4.


Рисунок 4:
Сравнение содержания углерода, кремния и марганца в образцах тормозных дисков

Углерод и кремний являются наиболее влиятельными элементами в формировании графита, кремний действует как графитизатор, ингибирующий углерод, так что он не соединяется с другим элементом с образованием графитовых чешуек, а марганец действует как стабилизатор карбидов (Аскеланд, 2017) .

Образец образца А, имеющий более высокое содержание углерода и на 17 % меньше кремния по сравнению с образцами В и С, позволяет тормозному диску А генерировать более высокий рост графитовых чешуек.

Как сера, так и фосфор встречаются в пропорциях менее 1 %, как показано на рис. 5, поскольку и то, и другое в больших пропорциях придает хрупкость материалу, сера выполняет функцию, противоположную кремнию, действует как антиграффити, а в больших количествах более 1 % % может вызвать кавитацию.


Рисунок 5: Сравнение образцов
по содержанию фосфора(P) и серы(S)

В случае Sulphur, поскольку это средство против граффитицида, образец A имеет на 23 % меньше по сравнению с образцами B и C, что придает тормозному диску большее граффити.

3.2 Металлография

В таблице 4 показаны результаты металлографических испытаний образцов. Каждый образец имеет перлитную матрицу, однако чешуйки имеют разное распределение и размер, что влияет на такие характеристики, как твердость и внутренняя смазка.

Таблица 4-

Металлографические испытания образцов


Источник: Лаборатория добывающей металлургии EPN

При сравнении различных тормозных дисков обнаружено, что образец А имеет более высокое содержание углерода, что способствует большему росту графитовых чешуек.Химический состав материала участвует в росте чешуек графита, чем ниже ЕС, тем меньше размер зерна.

3.3 Обсуждение

Согласно Gutierrez, N. & Vinueza Lozada, A. (2018), присутствие цинка снижает тепловой поток между тормозной колодкой и диском, в образце A наблюдается более высокий процент цинка по сравнению с образцами B и C. , следовательно, эти образцы будут повышать рабочую температуру во время торможения.

Согласно Харате, Н.& Chaudhari, S (2018), их исследование указывает на более высокую собственную частоту колебаний в стальном диске по сравнению с чугуном при аналогичных условиях эксплуатации, следовательно, наличие более высокого углеродного эквивалента указывает на тенденцию колебаний при более низкой нагрузке, такой может быть корпус диска в образце А.

Согласно исследованиям Канибано, Э., Гонсалес, М. и дель Амо, О. (2005) и Черрес-Троя, М., Мартинес-Гомес, Х., Перальта-Зурита, Д. и Льянес-Седеньо ( 2018), существует несколько факторов для установления надлежащих условий тормозного диска, но они не зависят от геометрии диска, геометрии лопасти, типа испытания из-за надежности методологии проектирования и свойств материала изготовления. .

5. Выводы и рекомендации

Автомобильные детали, обозначенные как образцы А, В и С, могут быть предложены в качестве запасных частей тормозного диска, причем образец А имеет наилучшие механические свойства для возложенной функции.

Было установлено, что три образца материала тормозных дисков, соответствующие спецификациям SAE J431, которые указывают на предполагаемое требование к углероду для производства автомобильных тормозных дисков и барабанов, должны содержать не менее 4 баллов.3 % углеродного эквивалента с перлитной матрицей.

Графитовые чешуйки придают материалу твердость и внутреннюю смазку. Эти два фактора в тормозном диске могут увеличить сопротивление фрикционному износу, продлевая срок службы образца A.

Рекомендации

Аскеланд, Д. Р. и Райт, В. Дж. (2017). Ciencia e ingeniería де материалы. Мексика: Cengage.

Белхосин, А. и Бучетара, М. (2012). Термическое поведение полных и вентилируемых дисковых тормозов транспортных средств.Журнал механических наук и технологий 26 (11): 3643–3652. https://doi.org/10.1007/s12206-012-0840-6

Бош. (2015). Руководство по технике для автомобилей. Алемания.

Каньибано, Э.; Гонсалес, М. и дель Амо, О. (2005). Diseño де диско де freno desde ип punto де перспектива многопрофильной. ДИНА, 80(3), 27-32.

Черрез-Троя, М.; Мартинес-Гомес, Дж.; Перальта-Зурита, Д.и Антонио Льянес-Седеньо, Э. (2018). Métodos multicriterio aplicados en la selección de un material para discos de freno.Гениальность. Revista de Ciencia y Tecnología, (20), 83–95.

Хван, П. и Ву, X. (2010). Исследование температуры и термического напряжения в вентилируемом дисковом тормозе на основе трехмерной модели термомеханической муфты. Журнал механических наук и технологий, Vol. 24, № 1, 81–84. doi: 10.1007/s12206-009-1116-7.

Родригес Гарсия, Нью-Джерси и Ньето Санчес, IC (2017). Рассмотрите пункт el diseño de un sistema diagnóstico de frenos de disco en un vehículo, в частности. Avances: Investigación en Ingeniería, 14(1), 76-94.

Гутьеррес, Н., и Винуэса Лосада, А. (2018). Анализ методом конечных элементов поведения тормозных колодок ABS с материалами на основе стали и цинка с дискретизацией непрерывного элемента с использованием программного обеспечения CAE. Enfoque UTE, 9(1), стр. 188–203. https://doi.org/https://doi.org/10.29019/enfoqueute.v9n1.259

Харате, Н. и Чаудхари, С. (2018). Влияние свойств материала на визг и производительность дискового тормоза с использованием методов FEM и EMA. Материалы сегодня: Труды, том.5, нет. 2, 4986–4994. doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.12.076.

Ласкано Пьедра, округ Колумбия (2017). Анализ де-лос-диско де freno де ип Chevrolet Aveo cuando está sometido a diversas Temperatureas para determinar el cambio de propiedades del mismo (дипломная работа бакалавра). Инженерия Автомотриз

Малек, М. Дьюти, С. и Рахман, М.М. (2010). Метод выбора материала при проектировании автомобильного тормозного диска. Материалы Всемирного инженерного конгресса 2010 г. Том III, 06.

Паредес Салинас, Дж., Перес Салинас, К., и Кастро Минигуано, К. (2017). Анализ механических свойств композита полиэфирной матрицы, армированного стекловолокном 375 и кабуя, применяемого в автомобильной промышленности. Enfoque UTE, 8(3), стр. 1–15. https://doi.org/https://doi.org/10.29019/enfoqueute.v8n3.163.

Пина, М. (2008). Estudio de la influencia de la morfología grafítica sobre las propiedades mecánicas de los discos de freno automotrices de hierro gris hipereutecticos. Мексика DF: Национальный политехнический институт.

Родригес, Дж. (2004). Diseño у Fabricación де hierros grises hipereutécticos де Baja aleación пункт диско де freno. México DF: Instituto Politécnico Nacional.

SAE Internacional (2018 г.). SAE J431: Автомобильные отливки из серого чугуна. США.

СЕНАЕ. Servicio Nacional де Адуана-дель-Эквадор. [В сети]. Доступно: https://goo.gl/X4Jk9k

Таккарт В., Молинари Э.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.