Что лучше – многопоршневые тормоза или суппорт с плавающей скобой?

Почему тормоза с большим количеством поршней – это хорошо

Спортивные автомобили часто оснащены тормозными суппортами с четырьмя или даже шестью поршнями. Но каковы преимущества многопоршневых тормозных механизмов? Стоит ли подобное обновление свеч и для чего инженеры придумали ставить многопоршневые системы на тормоза?

 

Тормозные суппорты бывают разных размеров и стилей исполнения, но все они запрограммированы делать одну и ту же работу. Они толкают фрикционный материал – тормозные колодки, прижимая их к вращающемуся тормозному диску, замедляя скорость вращения как диска, так и колеса, к которому он прикреплен.

 

Большинство систем на обычных автомобилях имеют самый распространенный в мире тип тормозного механизма, использующий один поршень с плавающей скобой. При нажатии на педаль тормоза жидкость, находящаяся в резиновых или армированных гидролиниях, передает усилие от нажатия через цилиндр внутри суппорта на поршень, выталкивая последний в сторону тормозного диска.

 

Смотрите также: Основные принципы работы тормозного механизма автомобиля [Принцип работы и элементы тормозной системы]

 

Таким образом, колодка прижимается с одной стороны тормозного диска, вторая колодка находится в постоянном статичном положении по отношению к диску. Как только поршень прижимает первую колодку, в движение приходит скоба, которая по специальным направляющим прижимает вторую тормозную площадку в противоположной стороне дискового тормоза, создавая необходимое давление на диск для снижения скорости движения. При отпуске педали тормоза процесс мгновенно проходит в обратном направлении, разжимая колодки по сторонам.

 

Однопоршневой суппорт с плавающей скобой. Заметно отсутствие поршня на левой стороне. Это как раз и есть скоба.

 

Данный вид тормозов отлично работает на обычных автомобилях и даже спортивных хэтчбеках, при условии, что направляющие скобы смазаны и состояние всего механизма поддерживается в надлежащем состоянии.

 

Для повседневного использования нет никакой реальной причины для обновления, кроме эстетики. Но существуют лучшие системы там, где на них есть спрос. Более тяжелые и/или быстрые автомобили нуждаются в тормозах, которые могут «переварить» больше тепла за короткий промежуток времени. Также такие суппорты способны передать на тормозной диск больше мощности, при этом контроль от нажатия на педаль тормоза будет еще выше. С подобной задачей могут справиться только многопоршневые тормозные механизмы.

 

В целом принцип работы многопоршневых суппортов будет идентичен тому, что мы описали выше. Также как калиперы с плавающей скобой, многопоршневые суппорты спроектированы для прижатия колодок с обеих сторон с равным усилием. Единственное, что прижатие колодок к диску происходит одновременно (по крайней мере так должно происходить с исправными тормозами). В теории эти тормозные механизмы позволяют более точно регулировать усилие нажатия, так называемую модуляцию.

 

Регулирование давления, передающегося на тормозной диск, происходит в более широком диапазоне, износ колодок и дисков также будет более равномерным с многопоршневыми системами. Опять же, все это заслуга одновременного прижатия обеих колодок к тормозному диску.

 

Двухпоршневые суппорты уже подходят для более спортивных автомобилей, однако их вес все еще не должен быть слишком большим.

 

При росте скорости или массы авто возникает потребность в более качественных тормозах и системах. Реальные спорткары нуждаются в тормозных механизмах с большими тормозными дисками, а также большим количеством поршней в суппорте. Причин тому есть несколько.

 

Четырех- и шестипоршневые суппорты

 

Причина первая – управление теплом. Главное, что создает большая скорость и дополнительный вес, – увеличение теплоотдачи. Колодки и тормозные диски начинают разогреваться, и это очень нехорошо для тормозной системы. Один из злейших врагов нормальной работы тормозов – это именно чрезмерная температура.

 

Большие суппорты с большим количеством поршней обладают большей площадью тормозных колодок, которые противостоят нагреву лучше, чем небольшие колодки, сделанные из того же материала. Большие роторы также отводят больше тепла от своей поверхности.

 

Шестипоршневые и четырехпоршневые тормозные суппорты

 

Смотрите также: Какие тормозные диски бывают (типы, классификация, преимущества)

 

Причина номер два заключается в том, что четырехпоршневой суппорт с двумя наборами противоположных поршней может быть настроен на сжатие двух передних поршней немного раньше задней пары, что дает лучшую модуляцию и ощущение контроля за ситуацией. Отличное средство для работы на мокрых дорогах. Постепенное наращивание усилия торможения может быть полезным в гонках или экстремальной ситуации на дороге, скажем, когда приходится тормозить на повороте или гравии. Дестабилизироваться в таких ситуациях автомобиль будет гораздо меньше. Впрочем, немало зависит и от конкретной настройки.

 

Причина номер три, почему многопоршневые тормоза лучше, является самой простой. Больше поршней означает больше силы. Вы уже знаете, что в большой колодке больше фрикционного материала, а значит, больше его прижимается к диску с полной силой. Короче говоря, многопоршневые суппорты могут остановить вас быстрее на дороге и позволить вам начинать торможение позже, при условии, если шины в данный момент времени имеют достаточное сцепление.

 

Минус у многопоршневых тормозов, по сути, всего один: цена. Ах, да, за ними нужно тщательнее следить. Если один из поршней закиснет в цилиндре, одна из колодок перестанет нормально прижиматься и все преференции быстро улетучатся!

как работает, как верно определить неисправность, ремонтопригодность

Максимум полезной информации по тормозным суппортам

Тормозной суппорт – важнейший компонент тормозной системы автомобиля, один из ключевых элементов его безопасности.

 

Как это работает

 

Алгоритм простой. Вы давите на педаль тормоза, и машина замедляется или останавливается. Но на деле за простым движением ноги, вызывающим торможение, скрыта работа всей тормозной системы. Одним из ее ключевых элементов является тормозной суппорт.

 

Тормозные диски расположены за колесами автомобиля. И рядом – как седло на боевом коне – установлены суппорты. Если представить тормозной диск как часы, то, как правило, суппорты на автомобилях ставят в диапазоне между «девятью» и «тремя» часами. Только на мотоциклах их устанавливают строго на «шесть» часов. Задача суппорта состоит в том, чтобы превратить нажатие педали тормоза в реальную задержку хода колес. Для этого суппорт прижимает, как плоскогубцами, закрепленные в нем тормозные колодки к тормозному диску.

 

Технология

Нажимая на педаль тормоза, водитель выжимает тормозную жидкость в направлении суппорта и приводит поршень в движение. Это закрывает плоскогубцы, прижимая тормозные колодки к диску. При торможении поршень в суппорте перемещается на доли миллиметра, деформируя при этом его уплотнительное кольцо. Если водитель снимает ногу с тормоза, то это уплотнительное кольцо снова вытаскивает поршень, действие тормоза ослабляется. При этом минимальное боковое воздействие тормозного диска гарантирует, что тормозные колодки в своих направляющих отойдут от диска и больше не будут его касаться.

 

Фиксированные и плавающие суппорты

Различают два типа тормозных суппортов: фиксированные и плавающие. Неподвижные суппорты имеют не менее двух поршней, по одному с каждой стороны тормозного диска. Они действуют непосредственно на тормозные колодки – суппорт не двигается. Поэтому конструкция называется неподвижной. По причине своей дороговизны неподвижные суппорты традиционно ставят на мощные скоростные модели, до 8 поршней на суппорт. Тем не менее на протяжении десятилетий Mercedes обеспечивал отличную работу тормозной системы 2-поршневыми фиксированными суппортами на задней оси, где требования к эффективности торможения более щадящие по сравнению с передней осью.

Плавающий суппорт означает наличие плавающей скобы. Во время нажатия на педаль тормоза поршень давит на расположенную перед ней внутреннюю колодку. Когда колодка соприкасается с диском, подвижная скоба двигается навстречу и прижимает наружную колодку. Плавающий однопоршневый суппорт активно используется в автоиндустрии в силу более экономичной цены, компактной конструкции и простоты в установке. Недостаток: боковая поверхность поршня и соответствующая сторона тормозного диска изнашиваются несколько быстрее. Это необходимо учитывать при регулярной проверке тормозных колодок.

 

Отчего выходят из строя тормозные суппорты? Какие признаки?

 

Причин несколько. Прежде всего коррозия. Это относится, в частности, к поверхности самих суппортов, которые из-за высоких температур и механического воздействия утрачивают краску и коррозируют. Также изнашиваются пыльники гидроцилиндров и «пальцы». Кроме того, выходу из строя подвержены сами гидроцилиндры, механика колодок у стояночного тормоза, а также гидравлическая запорная арматура.

 

Проблемы с суппортами могут случаться и по вине сервиса. Неоптимальный подбор, некорректная установка, грязь. Верный признак неблагополучия тормозных суппортов – писк, дребезжание, перегрев и заклинивание в работе тормозной системы. Здесь же неравномерное тормозное усилие, отсутствие полного растормаживания, проблемы с утечкой тормозной жидкости.

 

Простой и полезный совет. Сразу после поездки, если обошлось без резких оттормаживаний, проверьте температуру всех колес. Если какое-то значительно теплее, обратитесь в мастерскую.

 

Можно ли ездить со сломанным тормозным суппортом?

 

Можно, по направлению к СТО. Даже если нет таких очевидных симптомов, как запах или дым. Иногда тормозной диск настолько нагревается, что может лопнуть шина. Даже в случае неисправных направляющих автомобиль немедленно необходимо доставить в автомастерскую, поскольку существует опасность ослабления тормозного суппорта.

 

Можно ли отремонтировать тормозной суппорт?

 

Да, можно, причем за вполне подъемные деньги. Не ведитесь на предложение заплатить N-ную сумму за новый. Многие профильные СТО знают свое дело и помогут вам. Главной сложностью ремонта является отсутствие или дефицит родных запчастей или проблемы с выбором аналогов. Опыт показывает, что практически для любого суппорта ищутся и находятся качественные «неоригиналы» манжетов или поршней. Возможно, извлечь окислившиеся поршни из своих колодцев сложно без специальных инструментов. Но для квалифицированного сервисмена на СТО с отличной оснасткой эта операция вполне доступна. Те же задиры в колодцах, вопреки устоявшейся точке зрения, вполне ремонтопригодны.

 

Особое внимание обращайте на целостность корпуса суппорта. Беда, если при установке/замене узла криворукий сервисер повредит корпус. Восстанавливать его не стоит.

 

Можно ли самостоятельно заменить неисправный тормозной суппорт?

Ответ положительный, только если у вас профильное инженерное образование или опыт авторемонтника. С тормозами шутки плохи. Если другие системы автомобиля могут простить ошибки недостаточно квалифицированного ремонта, то тормозная система – другое дело. Здесь вы доверяете не только свою, но и жизнь ваших спутников или попутчиков случайному и непроверенному опыту, взятому из Интернета или с автофорумов.

 

Не играйте в рулетку, обратитесь к профессионалам.

 

Тормозной суппорт

Тормозной суппорт — «гидравлические тиски» тормозной системы автомобиля

Тормозная система

Тормозной суппорт — одна из важнейших деталей тормозной системы автомобиля. От исправности тормозных суппортов зависит жизнь находящихся в автомобиле людей. Кроме того, тормозной суппорт — наиболее «динамично развивающаяся» часть тормозной системы. Это обусловлено жесткой конкуренцией между производителями автомобилей, старающихся привлечь потенциальных покупателей, в том числе, и за счет увеличения максимальной скорости.

История применения дисковых тормозных механизмов

Считается, что первую модель дискового тормозного механизма разработал англичанин Фредерик Ланчестер приблизительно в 1890 году. В его схеме впервые был использован суппорт, сжимающий тормозные колодки. Однако в то время еще не существовало материалов для массового производства дисковых тормозов, и о конструкции благополучно забыли. Популярностью дисковых тормозов мир обязан авиационной промышленности. Во время Второй мировой войны их устанавливали на шасси боевых самолетов. В начале пятидесятых дисковые тормоза стали активно применять на спортивных автомобилях, а через некоторое время начали устанавливать и на серийные модели. Впервые дисковые тормоза в штатной модификации были установлены на передней оси Chrysler Crown Imperial 1949 модельного года.

Устройство, принцип работы и виды тормозных суппортов. Плюсы и минусы.

В процессе эволюции дисковых тормозов выявились две отдельные «ветви» развития — тормозные суппорты фиксированной конструкции и с так называемой «плавающей скобой».

Тормозной суппорт фиксированной конструкции

Фиксированные суппорта хронологически появились раньше, чем тормозные механизмы с плавающей скобой. Суппорт фиксированного типа состоит из металлического корпуса и расположенных симметрично с двух сторон от тормозного диска рабочих цилиндров. Корпус жестко закреплен на кулаке передней или задней подвески. При нажатии на тормоз колодки прижимаются к диску одновременно с двух сторон. В разведенном состоянии колодки удерживаются на месте пружинами особой формы. Для обеспечения одновременного срабатывания поршней тормозная жидкость подается при помощи разветвленной системой трубок одновременно во все цилиндры. За счет того, что в механизме используется несколько цилиндров, фиксированные тормоза обладают большой эффективностью. Их ставят на автомобили, обладающие большой массой (например Mercedes-Benz G-класс W463) или спортивные автомобили. Устройства такого типа производят специализированные компании по производству спортивных запчастей, такие как Brembo.

Тормозной суппорт с плавающей скобой

Тормозные механизмы этого типа отличаются от фиксированных тем, что на одной стороне колодка постоянно находится на одном месте. Суппорт с плавающей скобой состоит из кронштейна и корпуса цилиндра, закрепленного с внутренней стороны колеса. В корпусе цилиндра установлен один (реже два) поршень. При торможении поршень надавливает на вторую колодку, находящуюся перед ним. Таким образом, сначала начинает двигаться колодка, а когда она прижимается к плоскости диска, плавающая скоба суппорта начинает перемещаться навстречу поршню по направляющим пальцам, в результате чего к тормозному диску прижимается вторая, внешняя колодка.

Механизм этого типа проще, дешевле в производстве и обладает небольшим размером. Тормоза этого типа получили распространение на недорогих автомобилях гольф-класса, оснащенных штатными дисками малого диаметра.

Вопросы эксплуатации и модернизация тормозных суппортов

Автолюбителю, следящему за автомобилем самостоятельно, важно знать порядок обслуживания тормозной системы автомобиля.

1. Необходимо хотя бы раз в месяц осматривать элементы тормозной системы, в том числе и тормозные суппорты, на предмет подтекания тормозной жидкости. При осмотре тормозных суппортов следует обратить внимание на пыльник поршня рабочего цилиндра и место соединения шланга с суппортом. При обнаружении следов подтеков срочно найти их причину и устранить ее.

2. Не реже чем раз в два года эксплуатации автомобиля полностью менять тормозную жидкость в системе. Так как она обладает таким свойством как гигроскопичность — способность впитывать влагу из воздуха. Наличие воды в составе тормозной жидкости, это, во-первых — ватные и непослушные тормоза, во-вторых – не откручивающиеся соединения трубок и шлангов тормозной системы — из-за появления следов коррозии. Следствием несвоевременной замены тормозной жидкости может стать закисание поршня в рабочем тормозном цилиндре. Для устранения этой неисправности цилиндр придется заменить.

3. Все современные тормозные колодки оборудованы сигнализаторами износа. При замене колодок нужно обратить внимание на равномерность их износа. Если износ неравномерный – то, скорее всего, закисли направляющие пальцы плавающей скобы. Для устранения неисправности необходимо заменить смазку и разработать направляющую втулку.

Модернизация

Замена тормозных суппортов на более производительные — естественное продолжение тюнинга автомобиля, если первым этапом стало увеличение мощности двигателя. Для усиления тормозной системы автомобиля штатные суппорта обычно заменяют на суппорты с большим количеством рабочих цилиндров или на суппорты с большим диаметром рабочего цилиндра. Такие вмешательства, как правило, происходят в паре с заменой тормозных дисков на диски большего диаметра и с усовершенствованной вентиляцией. Тормозные суппорты с 4-12 поршневым механизмом создают намного большее прижимное усилие, которое равномерно и оптимально распределяется по площади колодки. При этом с 8-12 поршневыми суппортами требуется уже четыре колодки на суппорт. После замены суппортов необходимо проверять эффективность системы на специальном диагностическом стенде.

Тормозная система. Часть 1 — Автокадабра

Часть первая про то, какими бывают тормозные суппорта, чем они отличаются и как работают, поговорим про рабочий тормозной цилиндр и колодки, устроим небольшую автоугадайку и посмотрим много фотографий. Начнем с тормозного диска.

Тормозной диск

Тормозной диск с плавающим ротором Ferrari 430

Тормозной диск, выполненный из чугуна, жестко закреплен на ступице колеса, то есть вращается со скоростью колеса. Тормозные диски это то, что предстает перед нами, при снятом колесе.

Передний тормозной диск Ford Focus ST

Тормозной диск берет на себя почти всю тепловую энергию, выделяющуюся во время торможения. Поэтому его главной характеристикой является теплоемкость и теплопроводность. Последняя в свою очередь также нужна для того, чтобы быстро отдавать тепло окружающей среде — нагревать воздух. Диск должен обладать достаточной жесткостью, чтобы выдерживать давление колодок и должен переносить частые и сильные перепады температур. В гражданских автомобилях применяют диски из чугуна, который имеет очень низкий коэффициент трения, что повышает износостойкость. Казалось бы, что в тормозах коэффициент трения должен быть большим, но мы уже обсуждали что все в конечном итоге упирается в коэффициент трения покрышек с асфальтом. И только там, где покрышки позволяют, имеет смысл использовать диски из керамики, карбона. Но такие диски будут заметно быстрее изнашиваться.
По конструкции различают цельные диски и вентилируемые (двойные). Цельные представляют из себя плоский цельный диск — такие обычно ставят на задние колеса бюджетных машин.

Цельный задний тормозной диск

Вентиллируемые диски это, по-сути, два цельных диска соединенные перегородками. Вентиллируемые диски гораздо лучше охлаждаются за счет воздуха, который циркулирует между дисками. На дорогих дисках перегородки спроектированы специально так, чтобы улучшить циркуляцию воздуха.

Вентиллируемый передний тормозной диск BMW

Для облегчения веса ступичную часть диска (колокол) изготавливают из более легких сплавов (алюминий), а сам ротор (рабочая поверхность) крепится болтами. Причем крепление может быть не жестким и допускать некоторое осевое смещение рабочей части диска — диски с плавающим ротором.

Составной тормозной диск Mitsubishi Evolution X

Диски с насечками помогают отводить горячие газы от трущихся поверхностей колодки и диска, и с одной стороны увеличивают площадь поверхности диска (для лучшего охлаждения), а с другой уменьшают площадь соприкосновения колодки с диском, соответственно меньше тепла выделяется в паре трения.

Вентиллируемый диск с насечками. В разрезе видно структуру перемычек, соединяющих две части диска

Перфорируемые диски имеют сквозные и глухие отверстия и способствуют лучшему охлаждению диска. Также с одной стороны они уменьшают жесткость всей конструкции, а с другой помогают диску легче переносить деформации связанные с постоянными и быстрыми нагреваниями и охлаждениями.

Тормозной диск с перфорацией Aston Martin в виде настенных часов

Сравнение разных видов дисков

Тормозной диск, а вернее его размер напрямую влияет на минимальный размер колесных дисков и косвенно на профиль резины. Чем больше требуется тормозной диск, тем больше будет колесо, ведь сам диск и суппорт должны поместиться в колесный диск и еще иметь зазор для доступа воздуха для охлаждения и не перегревать сами колеса.

Суппорт

Тормозной суппорт Brembo «Extrema» для Ferrari LaFerrari

Задача суппорта — прижимать колодки к тормозному диску с обеих сторон. На передних колесах суппорт крепится к поворотному кулаку и неподвижен относительно вращающегося тормозного диска. Колодки к диску прижимает рабочий цилиндр (от одного до шести-восьми), приводимый в действие высоким давлением тормозной жидкости. Рабочие цилиндры могут находиться как с одной стороны цилиндра, так и с обеих.

Однопоршневой плавающий суппорт BMW

В обычных машинах в суппорте находится один рабочий цилиндр, размещенный с внутренней стороны. Для гоночных машин хорошо подходят суппорта с несколькими рабочими цилиндрами (многопоршневые), но в гонках редко когда торможение происходит до полной остановки, обычно там необходимо быстро и эффективно сбросить скорость (ну, скажем, до 90 км/ч и пройти крутой поворот). Несколько рабочих цилиндров равномернее прижимают колодку к диску, и тепло распределяется равномернее. Но у таких конструкций меньше прижимной силы, из-за малого размера самих поршней и цилиндров. Один большой рабочий цилиндр развивает большее усилие, чем, например, два-три маленьких.

Однопоршневой плавающий суппорт с тормозными колодками

Распространены две конструкции — с плавающим и фиксированным суппортом. В гражданских автомобилях применяется первая. Состоит из двух частей — самого суппорта и направляющей колодок.

Колодки в направляющей (без суппорта)

Плавающий суппорт закреплен только по оси вращения тормозного диска (колеса) и может свободно перемещаться перпендикулярно ей по направляющим (пальцам), закрепленным в направляющей колодок. Это позволяет разместить один или несколько тормозных цилиндров только с одной стороны суппорта, но при этом иметь равномерное прижатие колодок к диску с двух сторон. Поршень рабочего цилиндра давит на колодку, прижимая ее к тормозному диску, при этом толкая суппорт от поршня, что приводит к прижиму колодки с противоположной стороны диска.

Анимация работы плавающего суппортаТакже советую посмотреть видео более качественно демонстрируещее принцип работы суппорта.Двухпоршневой плавающий суппорт в сборе с направляющими и колодками

Фиксированные суппорта жестко закреплены относительно диска и имеют от двух до восьми рабочих цилиндров, расположенных с разных сторон относительно диска. Сами суппорта разрезные, либо отлиты одной частью.

Четырехпоршневой фиксированный монолитный суппорт в разрезе

Суппорт крепится к поворотному кулаку либо непосредстенно, либо через специальные скобы.

Крепление суппорта Honda Civic (фиксированный составной четырехпоршневой)

Суппорт имеет два отверстия — для подачи тормозной жидкости и для прокачки (обычно располагают сверху, чтобы воздух легче выходил).

Плавающий однопоршневой задний суппорт KIA Sorento. Стрелками отмечены входной порт и штуцер для прокачки (под резиновым колпачком)

Фиксированные суппорта могут быть составными (суппорт имеет продольный разрез и состоит из двух зеркальных половинок) и монолитными. Первые проще в изготовлении. В целом они имеют примерно одинаковую прочность, причем составным добавляют жесткость стальные болты, соединяющие две части алюминиевого суппорта. (Причем модуль упругости стали увеличивается с ростом температуры, в то время как для алюминия он падает, но для дорогих монолитных суппортов применяют особые сплавы аллюминия, которые не так сильно этому подвержены).

Монолитный фиксированный суппорт

Две половины фиксированных суппортов соедининены трубкой для подачи тормозной жидкости ко второй половине. Обычно она располагается снаружи, но может проходит каналом и внутри суппорта.

Составной шестипоршневой фиксированный суппорт. Снизу трубка для соединения двух половин

На разных машина расположение тормозных суппортов относительно диска носит, казалось бы, совершенно случайный характер. Каких только конфигураций нет (наиболее часто встречающаяся — передний суппорт смещен назад, задний — вперед, т. е. суппорта «смотрят» друг на друга). В целом, тормозной суппорт следует держать подальше от пыли, грязи и воды летящей с дороги, но это приводит к повышению центра тяжести (особенно на гоночных машинах с огромными и тяжелыми суппортами). Расположение переднего суппорта продиктовано расположением рулевой тяги и геометрией подвески. Расположением суппортов можно немного повлиять на продольную развесовку машины и длину тормозной магистрали, которая влияет на скорость срабатывания тормозов. Также следует принимать во внимание удобство обслуживания. Там где это важно, следует учитывать направления потоков воздуха для охлаждения тормозов — охлаждать ли сначала суппорт или диск.

Рабочий тормозной цилиндр

Разрез рабочего цилиндра с поршнем Chevrolet Corvette ZR1

Рабочий цилиндр представляет из себя поршень, который ходит в просверленном отверстии в суппорте. Поршень давит непосредственно на тормозную колодку под действием давления тормозной жидкости. Для уплотнения используется резиновое кольцо, вставленное в углубление в стенке поршня (суппорта). Сам поршень полый, обычно в виде стакана, часто покрыт хромом для защиты от коррозии. Для защиты от попадания в рабочий цилиндр пыли и грязи используется пыльник, фиксирующийся одной стороной на поршне, а другой на суппорте. Пыльник выполнен из жаропрочной резины.

Поршень рабочего цилиндра

В многопоршневых суппортах (6 и выше) принято использовать рабочие цилиндры разного диаметра, который увеличивается к задней части колодки/суппорта. То есть задняя часть колодки прижимается сильнее. Это позволяет добиться более равномерного износа колодки, помогая эффективнее распределять тепло. Кроме того при торможении колодка стачивается, образуя пыль, которая накапливается к задней части колодки.

Поршень рабочего цилиндра. Такая конструкция поршня позволяет меньше тепла передавать тормозной жидкости

Тормозные колодки

Колодка это металлическая пластина с нанесенным на нее фрикционным слоем, который должен быть устойчив к высоким температурам. Коэффициент трения фрикционного слоя у обычных (гражданских колодок) не превышает 0.4. Нужно учитывать что высокий коэффициент трения в паре колодка-диск приводит к визгу при торможении, из-за возникающих вибраций. Для термоизоляции тормозной колодки от поршня рабочего цилиндра и самое главное от тормозной жидкости изпользуют резиновые или медные составы, нанесенные между колодкой и поршнем. Это кроме того помогает снизить уровень вибраций и визга.

Из-за большой твердости (и хрупкости) фрикционного слоя на колодках применяют насечки. Обычно это вертикальный (один или несколько в зависимости от площади колодки) разрез по центру, который предотвращает растрескивание колодки (из-за постоянного термического расширения и сужения), а также помогает очищать трущиеся поверхности от ржавчины с тормозного диска, пыли, грязи и способствует отводу горячих газов.

Для своевременного оповещения об износе колодок на них устанавливают механический индикатор износа. Он представляет из себя тонкую металлическую пластинку, которая при износе колодки начинает касаться диска и издавать вигз при торможении.

На верхних колодках хорошо виден индикатор износа

В заключении рассмотрим пару фотографий и попробуем определить что там к чему.

Передние тормоза Ford Focus 2012

Это фотография тормозов одного из кадабровцев. Он любит играть в шашечки на МКАДе и у него очень крутые тормоза. Попробуйте отгадать авто и владельца.

Во второй части мы поговорим про тормозную магистраль, тормозную жидкость, поймем принцип работы главного тормозного цилиндра, регулятора и вакуумного усилителя тормозов. В третьей части рассмотрим конструкцию тормозных барабанов, стояночного тормоза, отличия задних суппортов и попробуем «вскрыть» блок ABS.

Общие сведения об дисковых тормозах

07.05.2010

Дисковые тормоза

Дисковые тормоза более эффективны, чем большинство барабанных тормозов. Во многих новых автомобилях дисковые тормоза используются вследствие более высоких значений скорости автомобиля и большей массы автомобиля. Вращающийся тормозной диск останавливает в результате трения тормозных колодок о поверхность диска. Дисковые тормоза также преобразовывают энергию движения автомобиля или скорость в тепловую энергию, используя трение. Дисковые тормоза были разработаны как более эффективный способ остановки автомобиля. Хотя барабанные тормоза работают хорошо, при торможении в них генерируется много тепла и пыли. Дисковые тормоза работают при более низких значениях температуры, потому что дисковые тормоза открыты воздействию воздушного потока, обтекающего автомобиль. Кроме того, дисковые тормоза — это самоочищающиеся тормоза. Они имеют больший ресурс и больший срок службы. В дисковых тормозах для замедления и остановки автомобиля используются две фрикционные колодки, прижимающиеся к вращающемуся диску.

Работа дисковых тормозов

Давление тормозной жидкости в системе гидропривода тормозов заставляет поршень выходить из суппорта. Внутренняя тормозная колодка прижимается к поршню. При перемещении поршня тормозная колодка входит в контакт с тормозным диском. Реактивное давление от контакта с диском отводит суппорт тормоза в обратном направлении. Это движение вводит внешнюю тормозную колодку в контакт с противоположной стороной тормозного диска. Теперь диск зажимается уже между двумя тормозными колодками. По мере увеличения тормозного давления, тормозной диск зажимается все более плотно, и частота вращения диска уменьшается. В результате уменьшается скорость автомобиля. Как и в случае барабанных тормозов, колодки следует иногда заменять, а тормозные диски могут нуждаться в механической обработке (шлифовке).

Суппорт тормоза

Суппорт тормоза крепится к мосту и не вращается вместе с колесом. Суппорт тормоза выглядит и работает во многом подобно  C-образному зажиму или скобе. Суппорт тормоза может иметь один или несколько гидравлических поршней и оснащается уплотнениями, позволяющими поддерживать гидравлическую жидкость и не впускать грязь. В суппортах имеется один или несколько винтов удаления воздуха, используемых для удаления воздуха из гидравлической системы. В суппортах тормоза могут использоваться один или два поршня, служащих для поджатия тормозных колодок к тормозному диску. Тормозные колодки удерживаются в требуемом положении суппортом тормоза. В зависимости от изготовителя суппорты тормоза крепятся к мосту, используя различного типа держатели.

Имеются три типа тормозных суппортов:
фиксированный, плавающий и увеличенный плавающий.
 
Фиксированный суппорт тормоза

Фиксированный суппорт тормоза — это старейший тип дискового тормоза. В дисковых тормозах с фиксированным суппортом имеются два поршня, использующих гидравлическое давление для поджатия фрикционных накладок/ колодок к обеим сторонам вращающегося тормозного диска. Поршни располагаются в фиксированном суппорте и отжимают колодки внутрь, вводя их в контакт с тормозным диском.

Плавающий суппорт тормоза

Плавающий суппорт тормоза использует гидравлическое давление и имеет один или несколько поршней, прижимающих колодку к тормозному диску. Суппорт имеет такую конструкцию, что может перемещаться на направляющих пальцах, а т.к. суппорт не зафиксирован, он может перемещаться или “плавать”. “Плавающее” действие позволяет суппорту перемещаться в направлении, противоположном направлению поршня, и подтягивает внешнюю тормозную колодку к тормозному диску, одновременно прижимая обе колодки к тормозному диску. Плавающий суппорт тормоза используется, когда имеется небольшое пространство между суппортом
и колесом в сборе.

Увеличенный плавающий суппорт тормоза

Увеличенный плавающий суппорт тормоза во многом работает подобно плавающему суппорту тормоза. Такой суппорт использует больший по размеру поршень (поршни) и увеличенные тормозные колодки, что позволяет увеличивать эффективность тормозов. Некоторые увеличенные плавающие суппорты тормоза могут использовать два противоположных поршня, что позволяет еще больше увеличить эффективность торможения.

Тормозные диски обычно гладкие и изготавливаются из чугуна. Большинство тормозных дисков имеют или конструкцию с внутренней вентиляцией или цельную конструкцию, что позволяет отводить тепло. Когда воздух, обтекающий движущийся автомобиль, проходит мимо диска, он забирает от него тепло. Диски с внутренней вентиляцией имеют большую площадь поверхности, чтобы рассеивать тепло, что позволяет им передавать тепло более эффективно, чем цельным дискам. Тормозной диск должен быть абсолютно круглым по периметру и идеально гладким. Тормозной диск, который имеет большое отклонение от плоскостности или неправильное расположение поверхности контакта с тормозными колодками, вызывает плохое и неустойчивое торможение. Чтобы восстановить плоскостность и гладкость поверхности диска тормоза, его можно механически обработать (перешлифовать). Как и в случае тормозных барабанов, тормозные диски имеют минимальную допустимую толщину. Если тормозной диск будет механически обработан таким образом, что его толщина станет меньше минимальной допустимой толщины, может выйти из строя не только сам диск, но и вся система.

Тормозная колодка

Подобно барабанным тормозам, дисковые тормоза также должны иметь некоторый слой фрикционного материала, контактирующего с тормозным диском и вызывающего трение. Т.к. в результате трения генерируется тепло, тормозные колодки должны “уметь” избавляться от тепла и выдерживать зажимное усилие суппорта тормоза. В большинстве тормозных колодок для создания  фрикционного слоя используется комбинация металлических волокон со смолой. Чтобы получить тормозную колодку, фрикционный материал приклеивается к стальной подкладке. Поршень тормозного суппорта прижимает стальную колодку с наклеенным на нее
фрикционным материалом к вращающемуся диску тормоза.