Материал тормозных дисков автомобилей

Какие тормозные диски бывают (типы, классификация, преимущества)

Материал тормозных дисков автомобилей

Каждый задавался вопросом, что хорошего в вентилируемых дисках или в чем преимущество роторов с просверленными в них отверстиями? Позвольте нам все объяснить…

Все мы знаем основную функцию и принцип работы дисковых тормозов. Суппорт толкает одну или несколько колодок, прижимая их к диску, тем самым вызывая трение и замедление вращения вала, к которому присоединен тормозной ротор. Но несмотря на то, что работа всех тормозных систем построена на этом едином принципе, используемые для работы части с течением времени и в зависимости от применения транспортного средства могут значительно меняться.

Различаться может материал тормозных колодок, есть множество типов суппортов – для дорожных автомобилей одни, для спортивных машин – другие, третьи для гиперкаров и так далее. Различными могут быть даже тормозные диски.

Итак, темой сегодняшнего разговора станут типы и классификация тормозных дисков, а также их различия:

Цельный (невентилируемый тормозной диск)

Самый простой вид ротора, который только можно купить. Как следует из названия, запчасть сделана из единого куска металла. Обычно в качестве материала используют чугун. Ничего примечательного – простейшая конструкция, состоящая из однородного ротора и центральной части диска. Дешевый в производстве, недорогой при покупке. Нет чего серьезно плохого в таких дисках, просто они разработаны для установки на старые, маломощные и небыстрые автомобили. Разогреваются они быстро, а тепло отводят медленно. То есть не так эффективны, как следующие диски в нашем списке, на которые мы хотели бы обратить внимание:

Вентилируемый диск

Вероятно, самый популярный тип диска использующийся на современных автомобилях. Его конструкция состоит из двух частей роторов с расставленными между ними каналами для охлаждения. Хитрая схема, скрытая от глаз, позволяет теплу рассеиваться, предохраняя диск от перегрева, появления трещин, скручивания диска и увеличивая срок службы колодок.

Первоначально отличавшиеся наличием прямых каналов, вентилируемые диски с годами эволюционировали для улучшения воздушного потока. На изображении выше можно увидеть изменения тормозных дисков от Brembo: прямые каналы, изогнутые каналы и три разных более сложных типа рисунка, с более эффективным распределением воздушного потока.

Просверленные диски

BMW M2 с просверленными дисками (слева) напротив модели M240i со спортивными плоскими вентилируемыми моделями

Когда тормозные колодки используют под серьезной нагрузкой, из них из-за нагрева начинают выходить газы и повсюду разлетаются твердые частицы – пыль, налипающая на ротор диска. Образуется тончайший слой, который ухудшает сцепление колодки с диском во время работы, из-за чего эффективность торможения падает. Отверстия сверлятся для того чтоб эти газы имели место выхода, а вместе с ними выходила и абразивная пыль. Дополнительным плюсом можно назвать снижение веса по сравнению с диском без отверстий. Однако в таком тюнинге есть и отрицательные стороны – прочность диска ухудшается – это раз.

Также стоит учитывать, что поверхность тормозного диска используется как небольшой радиатор, поэтому, уменьшая площадь контакта металла с окружающим воздухом, вы уменьшаете качество охлаждения.

Кроме того, эти отверстия могут стать точками напряжения, что может привести к растрескиванию чугуна при резком торможении.

Вы должно быть заметили, что даже на спортивных автомобилях «сверленных» дисков становится все меньше. Причиной тому является улучшение качества современных тормозных колодок. При их активном использовании образуется не так много газов, как у их предшественников, в связи с чем потребность в «бурении» уменьшилась.

Поэтому, на дороге, при обычной эксплуатации вы, вероятно, не столкнетесь с такими проблемами, именно поэтому красивые диски в дырочку по-прежнему иногда можно увидеть на современных спортивных автомобилях, где они, несомненно, выглядят просто потрясающе за большими, легкосплавными колесными дисками. Плюс, если роторы диска просверлены в заводских условиях на предприятии, они будут достаточно крепкими, чтобы точно избежать появления трещин.

Диск с прорезями

Эти прорези на диске пытаются решить все ту же проблему с отведением газов, только по-другому. Шлицы или пазы на поверхности диска позволяют газам своевременно отводиться, но у такого дизайна есть иные преимущества.

Скребущие по поверхности тормозных колодок края углублений способны очищать тормозную поверхность от грязи, также увеличивая зацепление при соприкосновении с краями борозд. Минусом безусловно является активный износ колодок. И, наконец, как и просверленные диски, они выглядят просто очень красивыми.

Конструкции паза могут значительно различаться, одними из самых своеобразных борозд можно назвать «J»-образные крючки (на фото выше), которые предназначены для того же удаления твердых частиц и отведения газов, но с минимальной вибрацией диска во время торможения. При этом, выглядят они еще лучше.

Покрытый ямочками (с канавками)

Вот вариант номер три, позволяющий этим надоедливым газам улетучиваться. Поверхностное высверливание части материала с диска, которое оставляет структурную целостность дисков нетронутой, в то же время давая газам и абразиву с колодок место для отвода.

Читайте также  При прокачке тормозов не выходит жидкость

Некоторые производители дисков сочетают канавки с пазами. Насколько это улучшает эффективность очистки, сказать сложно. Просто очередной вариант применения технологии.

Волнообразный тормозной диск

Разрез просверленного волнообразного диска, показывающий внутренние каналы охлаждения

Волнообразные диски давно прижились в мире мотоциклов, но стремясь извлечь выгоду из своего приобретения Ducati, Audi начала вводить концепцию в некоторые из своих наиболее быстрых автомобилей всего несколько лет назад. Уменьшение в весе (используется меньше материала) и более качественный теплоотвод – главные преимущества технологии. Как и во многих проектах, о которых мы только что говорили, внешний вид почти наверняка является фактором для выбора дизайна детали производителем и конечным потребителем.

Углерод – керамический диск

Самый экстремальный путь управления температурой тормозных дисков – выбор для установки углерод – керамических роторов. Горячий диск разогревает до высокой температуры колодки, а это приводит к еще большему количеству газов, твердых частиц и снижению качества торможения. Так почему бы не найти другой материал, вместо чугуна?

Тормозные диски из керамики и углерода значительно более устойчивы к нагреванию, а также, менее вероятно, что они «поплывут» или деформируются при интенсивном использовании. Значит, жить они будут дольше. В качестве бонуса они, как правило, намного легче, чем их железные коллеги. Что снижает неподрессоренную массу и улучшает управляемость.

Но есть причина, по которой их использование все еще не так распространено: стоимость. Углеродные тормоза намного дороже в производстве. Средний комплект тормозных дисков может обойтись в 400 тыс. рублей! Для старых автомобилей это вряд ли подходит.

Кроме того, вам понадобятся тормозные колодки со специальным компаундом. Угадайте, что? Они тоже стоят больших денег. В общем, вариант исключительно для очень дорогих спорткаров.

Вы недавно обновили тормоза? Какие диски вы выбрали и почему? Поделитесь своим мнением в алке наверху!

Источник: https://1gai.ru/publ/520942-kakie-tormoznye-diski-byvayut-tipy-klassifikaciya-preimuschestva.html

Из какого металла делают тормозные диски?

Материал тормозных дисков автомобилей

Каждый задавался вопросом, что хорошего в вентилируемых дисках или в чем преимущество роторов с просверленными в них отверстиями? Позвольте нам все объяснить…

Все мы знаем основную функцию и принцип работы дисковых тормозов. Суппорт толкает одну или несколько колодок, прижимая их к диску, тем самым вызывая трение и замедление вращения вала, к которому присоединен тормозной ротор. Но несмотря на то, что работа всех тормозных систем построена на этом едином принципе, используемые для работы части с течением времени и в зависимости от применения транспортного средства могут значительно меняться.

Различаться может материал тормозных колодок, есть множество типов суппортов – для дорожных автомобилей одни, для спортивных машин – другие, третьи для гиперкаров и так далее. Различными могут быть даже тормозные диски.

Итак, темой сегодняшнего разговора станут типы и классификация тормозных дисков, а также их различия:

Из чего делают тормозные диски на авто

Каждый задавался вопросом, что хорошего в вентилируемых дисках или в чем преимущество роторов с просверленными в них отверстиями? Позвольте нам все объяснить.

Все мы знаем основную функцию и принцип работы дисковых тормозов. Суппорт толкает одну или несколько колодок, прижимая их к диску, тем самым вызывая трение и замедление вращения вала, к которому присоединен тормозной ротор. Но несмотря на то, что работа всех тормозных систем построена на этом едином принципе, используемые для работы части с течением времени и в зависимости от применения транспортного средства могут значительно меняться.

Различаться может материал тормозных колодок, есть множество типов суппортов – для дорожных автомобилей одни, для спортивных машин – другие, третьи для гиперкаров и так далее. Различными могут быть даже тормозные диски.

Итак, темой сегодняшнего разговора станут типы и классификация тормозных дисков, а также их различия:

Источник: http://motorserv.ru/iz-kakogo-metalla-delayut-tormoznye-diski/

Тормозные диски — атрибут вашей безопасности

Материал тормозных дисков автомобилей

Тормозные диски и колодки являются расходным материалом, требующем своевременной замены и правильной эксплуатации. Обычно на них не обращают внимания, пока всё нормально: работают – и ладно. Тем не менее, от состояния тормозной системы напрямую зависит безопасность и самого водителя, и ближайших к нему участников дорожного движения, а значит, нормальная работа тормозов – вопрос повышенной ответственности.

Общие понятия и назначение тормозных дисков

В системе торможения диски, как и тормозные колодки, играют пассивную роль: к закрепленному на валу вращающемуся диску прижимаются колодки с помощью активного элемента – суппорта. Энергия движения автомобиля – кинетическая – за короткий отрезок времени передается на тормозную пару, преобразовываясь в тепловую: диск резко и сильно разогревается, а машина останавливается.

Сейчас в автомобилях устанавливаются 4 тормозных пары. Как правило, нагрузка на переднюю и заднюю оси во время торможения распределяется как 70/30 или 60/40, поэтому и конструкция дисков для передних и задних колес отличается.

Требования к тормозным дискам

Стойкость к термическим нагрузкам, теплоемкость и теплопроводность. В момент торможения диск нагревается до 300-350оС в штатном режиме и до 600оС и более при агрессивном стиле вождения. При этом диск должен быстро остывать без потерь прочности, геометрии и внутренней структуры. Для увеличения теплоотдачи диски делают вентилируемыми и перфорированными.

Механическая прочность. Поскольку торможение происходит за счет трения между диском и колодками, материал должен иметь достаточную прочность к истиранию, оптимальное сочетание твердости и вязкости.

Читайте также  Принцип действия вакуумного усилителя тормозов

Вес. Тормозные диски относятся к так называемой неподрессоренной массе, а значит, на счету каждый килограмм. До недавнего времени разрешить противоречие между прочностью (нужен хороший металл) и легкостью не удавалось. Сейчас производители снижают вес дисков за счет уменьшения массы ступичной (центральной) части, которую отливают не из чугуна, а из алюминиевых сплавов. Еще меньший вес имеют карбоновые диски.

Разновидности тормозных дисков

В зависимости от конструкции и расчетных нагрузок, существует несколько типов тормозных дисков, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

Полные (стандартные). Это самые простые, цельные литые диски, изготавливаемые из качественных сплавов. Плюсами такой простой конструкции является низкая цена, механическая стойкость, тихая, почти бесшумная работа, отсутствие вибрации. Минусы: большой вес, не самая лучшая теплоотдача. Сейчас такие диски производятся как эконом-вариант, поскольку новые мощности моторов диктуют новые требования.

Полный тормозной диск

Вентилируемые. Конструкция с внутренними каналами для воздуха, позволяющими быстро охладить диск. Воздух засасывается со стороны ступичной части и за счет центробежной силы проходит до края обода. Такой внутренний обдув позволяет быстро охлаждать диск, что особенно полезно в условиях городской эксплуатации.

Вентилируемый тормозной диск с гладкой рабочей поверхностью

С канавками. Для более эффективного отвода грязи, воды, пыли и газов на поверхности диска вытачиваются тонкие канавки от центра к краю, которые, помимо основной функции, являются индикаторами стирания диска (глубина канавок, как правило, 1 мм).

Вентилируемые диски с проточенными канавками

Перфорированные. Перфорация – отверстия, проходящие сквозь плоскую часть диска, за счет которых улучшается теплоотдача, отводятся твердые микрочастицы, газы и вода, не засоряя рабочую поверхность. Перфорированные диски до недавнего времени считались «спортивными», предназначенными только для агрессивного стиля вождения. Сейчас перфорированные диски ставят на любые автомобили, повышая качество работы тормозной системы.

Вентилируемый диск с канавками и перфорацией

С волнистым краем. Некоторые производители делают внешний край диска не ровным, а волнистым. Направлена эта модификация на снижение веса: самый край диска, как правило, не задействуется в процессе торможения, а значит, можно убрать небольшую часть металла без снижения рабочих качеств.

Составные диски с волнистым краем и улучшенным охлаждением

Материал изготовления

Чугун. Большинство тормозных дисков производится из легированного чугуна с различными присадками (хром, никель, молибден), которые добавляют для придания металлу определенных заданных качеств. Качественные диски проходят температурную проверку: нагрев заготовок до предельных рабочих температур, что позволяет выявить внутренние дефекты отливок: пустоты, участки напряжения, которые могут стать причиной деформации и выхода диска из строя.

Чугунные вентилируемые диски

Керамика. Новейшее слово в технологии производства тормозных дисков – керамический сплав, состоящий из кремния и углеволокна. Такой материал выдерживает рабочие температуры до 600оС и критические до 1000оС, что нереально для металлических сплавов. Такие диски на порядок прочней и легче, чем чугунные (7-8 кг против 15-20 кг), служат в несколько раз дольше, но и стоимость имеют соответствующую. Недостатком этого материала является окисление при высоких температурах, для борьбы с которым рабочая поверхность диска покрывается карбидом кремния – одним из самых твердых материалов (после алмаза).

Керамический диск

Составные диски. Для уменьшения веса и стоимости конструкции диски делают из двух материалов: легкая середина из алюминиевого сплава и рабочая часть из металла или керамики. Соединение выполняется либо жестко (на штифтах), либо в «плавающем» подвижном варианте – для компенсации неравномерных тепловых расширений и механических нагрузок.

Составной диск

Сравнение веса керамического, составного и чугунного дисков

Крепление ступичной части и рабочей: на штифтах (слева) и «плавающим» методом (справа)

Проблемы тормозных дисков

Тормозные диски имеют свой ресурс, выработав который подлежат замене. Как правило, диски срабатываются гораздо медленней, чем тормозные колодки, в среднем разница в 2-3 раза. И меняют диски чаше всего не по регламенту, а по степени износа: разные производители дают разные допуски на износ рабочей части, но в большинстве случаев не более 2-4 мм. Однако помимо стирания рабочей плоскости есть несколько «врагов» тормозных дисков.

Коррозия. Диски ржавеют чаще всего зимой, когда автомобиль долго простаивает на открытом воздухе. Достаточно 2-3 дней, чтобы соль, реактивы и вода вызвали появление ржавчины на поверхности тормозного диска. Опасность коррозии в неравномерном повреждении металла, которое, если зайдет слишком далеко, может стать причиной разрушения диска при повышенной нагрузке. Многие производители наносят на поверхность диска специальные покрытия, предотвращающие появление ржавчины. В названии таких дисков, как правило, присутствует слово Platinum.

Деформация. От постоянных перепадов температур (например, попадание воды на разогретый диск) металл может «повести» — искривляется рабочая поверхность, что становится причиной вибрации и «биения» руля при торможении. Либо из-за проблем с колодками или суппортом неравномерно стирается рабочая поверхность диска.

Мелкие повреждения поверхности. Между поверхностью диска и колодками может попасть грязь, мелкий мусор, твердые частички. Они вызывают шероховатые задиры на краях и плоскости диска, влияющие на качество его работы.

Трещины и сколы. Некачественный металл, использованный для изготовления дешевых дисков, может не выдержать нагрузок. Диск трескается, на нем появляются сколы, и в конце-концов он просто разваливается в критический момент.

Что изнашивает диски и как продлить их «жизнь»

Обычные (не карбоновые) диски изнашиваются в любом случае, просто в процессе эксплуатации. Но есть факторы, влияющие на продолжительность использования тормозных расходников.

  • Пробки. Стояние в пробках – вообще один их самых неприятных моментов для всех узлов автомобиля. Передвижение маленькими рывками, с частым торможением, быстро изнашивает диски и колодки. А особенно – в сочетании с агрессивной манерой езды когда приходится «продираться», объезжая стоящие рядом автомобили.
  • Грузы. Буксировка прицепа или просто большая загруженность автомобиля, особенно при движении с горки, достаточно сильно нагружает тормозную систему, ведь и тормозить приходится чаще, и усилие массы намного больше, чем при отсутствии загрузки.
  • Бездорожье. Передвижение по пересеченной местности – сложное испытание, изнашивающее тормозные диски в несколько раз быстрей, чем езда по трассе.
Читайте также  Смазка под пыльник тормозного цилиндра

Помимо режима эксплуатации, на длительность использования тормозных дисков влияет и нормальная работа всех ближайших узлов: не изношенные тормозные колодки, правильно работающий суппорт, отсутствие коррозии на ступице, отбалансированные колеса, амортизаторы и передняя ось.

При появлении на диске шероховатостей, искривлений и других небольших проблем, многие автолюбители обращаются за проточкой: обработкой диска на станке для устранения дефектов поверхности. При проточке снимается примерно 0,25 мм с поверхности, что снижает ресурс диска, но дает возможность еще некоторое время его использовать. Иногда (например, при искривлении некачественных дисков) проточка снимает проблему только на короткое время. В любом случае, нужно периодически проверять состояние тормозных дисков, чтобы избежать проблем на дороге.

Как узнать, что настало время менять тормозные диски?

По замене тормозных дисков нет строго определенного регламента, всё зависит от материала, качества и режима использования. Как правило, специалисты придерживаются такого правила: каждая третья замена тормозных колодок производится вместе с заменой дисков. Но и это не аксиома: дорогие диски проживут намного дольше, а некачественные придется менять даже чаще.

Критический износ диска

Износ дисков определяется при проверке: каждая модель имеет спецификацию, в которой указана минимально возможная толщина рабочей части (в карбоновых дисках указывается минимальный вес), по достижении которой тормозные диски нужно менять. Это идеальный вариант штатной эксплуатации.

В остальных случаях сигналом к замене будет изменение в работе автомобиля:

  • увеличилась длина тормозного пути,
  • машину во время торможения уводит в сторону,
  • снизился уровень тормозной жидкости,
  • педаль тормоза стала мягкой, «ватной»,
  • при торможении происходит блокировка колес,
  • появилась вибрация руля при нажатии на педаль тормоза,
  • появился шум от тормозных колодок (скрип, писк, скрежет),
  • тормозной диск поврежден и это видно при осмотре снаружи,
  • на тормозном диске появились глубокие кольцевые канавки и задиры металлической поверхности.

Как правило, передние тормозные диски нужно менять чаще, чем задние, из-за более высокой нагрузки.

Какой бы ни была причина замены, существует несколько моментов, которые обязательно нужно принять во внимание:

  • вместе с тормозными дисками обязательно нужно менять и колодки, иначе износ новых дисков будет неравномерным,
  • диски (и колодки вместе с ними) меняют всегда парой, даже если один вышел из строя, а второй еще в порядке, в противном случае машину при торможении будет «уводить» в сторону,
  • меняя тормозные диски самостоятельно, нужно отследить, чтобы на них не осталось заводской смазки, на которой будут проскальзывать колодки,
  • после замены дисков необходима притирка: примерно 150-200 км осторожной езды без сильных разгонов и резких длительных торможений, чтобы с колодок и дисков ушли микронеровности и максимально увеличилась поверхность контакта,
  • при замене тормозных дисков проводится осмотр ступицы на предмет ржавчины и повреждений, которые могут спровоцировать вибрацию дисков и колодок,
  • одновременно с заменой дисков необходимо делать и профилактику суппортов (чистку и смазку).

А если «еще немного поездить»?

Чем грозит несвоевременная замена элементов тормозной системы? Ведь, казалось бы, в чем проблема: стерся диск на 3 или на 4 миллиметра?

Как уже говорилось, каждый производитель указывает минимально возможную толщину тормозного диска, при которой он еще нормально функционирует. Диск, стершийся «в лезвие» может более-менее выполнять свою работу в штатном режиме, но в случае экстренного торможения выходит из строя – как раз в самый ответственный момент.

Вариантов «сюрприза» много: и отколовшийся кусок диска, и выпадающая тормозная колодка, и закипание или утечка тормозной жидкости (состояние которой проверяют на СТО вместе с заменой дисков или колодок), когда нужно тормозить, а педаль проваливается в пол.

Самый невинный вариант – автомобиль просто тормозит дольше и хуже, чем обычно, самый экстремальный – поездка и маневрирование без тормозов вообще.

Даже без учета катастрофических последствий, изношенные диски приводят к разбалансировке всей системы: расшатываются подшипники ступиц, рулевые шарниры и т.д., и вместо оплаты простой замены тормозных элементов придется выложить куда большую сумму за серьезный ремонт.

Сэкономить на тормозных дисках можно: каждый производитель выпускает продукцию разных ценовых категорий, и можно подобрать недорогой, но достаточно качественный вариант. Даже самые простые дешевые тормозные диски – намного лучше, чем самые дорогие, но давно изношенные. Экономьте правильно!

Примеры подбора тормозных дисков в зависимости от модели авто:

Тормозные диски Lanos

Тормозные диски Omega

Тормозные диски Transit

Тормозные диски Aveo

Тормозные диски T5

Тормозные диски Accord

Тормозные диски Kadett

Тормозные диски LT

Тормозные диски Sierra

Тормозные диски Vivaro

Тормозные диски Lancer

Тормозные диски Doblo

Тормозные диски Octavia

Тормозные диски Galant

Тормозные диски Lancer X

Тормозные диски Matiz

Тормозные диски Land Cruiser

Тормозные диски Trafic

Источник: https://dok.dbroker.com.ua/stati-i-obzory/tormoznaya_sistema/17/tormoznye-diski---atribut-vashey-bezopasnosti