Тормоза: основные термины

Тормоза: основные термины

ABS

Антиблокировочная система - система, предотвращающая блокировку колес транспортного средства при торможении. Основное предназначение системы состоит в том, чтобы уменьшить тормозной путь и обеспечить управляемость транспортного средства в процессе резкого торможения, и исключить вероятность его неконтролируемого скольжения.

Асбест

Асбест (греч. ἄσβεστος, буквально — неразрушимый) — название, относящееся к группе тонковолокнистых минералов из класса силикатов. Асбест обладает высокой огнестойкостью, поэтому применяется в составах и композициях, где необходимо сочетание гибкости и термостойкости.

Абразивное трение
Механическое трение материала тормозной колодки непосредственно о поверхность тормозного диска – трущаяся пара, приводящее к механическому износу, как колодки, так и диска.

Давление в тормозной магистрали
Моментальное гидравлическое давление в тормозной магистрали. Вычисляется как произведение силы, приложенной к педали тормоза, на соотношение плеч педали (плюс любое ее увеличение усилителем тормозов, где применимо) деленное на площадь поршня главного тормозного цилиндра. При равном усилии на педали, чем меньше площадь поршня ГТЦ и/или больше соотношение плеч педали, и/или помощь усилителя, тем выше давление в тормозной магистрали и больше ход педали тормоза.

Диск, ротор
Вращающаяся часть дисковой тормозной системы. Механически закрепленный на оси и, соответственно, вращающийся вместе с колесом и покрышкой, диск представляет собой движущуюся поверхность трения, в то время как колодки представляют собой неподвижную поверхность трения. За исключением применения в гоночных автомобилях, диски обычно изготавливаются из определенных марок литейного чугуна. Некоторые Европейские переднеприводные автомобили, задние тормоза которых нагружены по минимуму, используют в качестве материала задних тормозных дисков алюминиевые сплавы для экономии веса. Большинство профессиональных спортивных автомобилей используют карбоновые диски и колодки.
1. Цельный диск : диск, цельно отлитый с центральной частью. Наиболее дешевый способ производства диска и полностью адекватен при нормальном использовании. Для уменьшения коробления используются некоторые технологические хитрости.
2. Составной диск : является нормой для спортивных автомобилей, составной или же плавающий диск состоит из фрикционного диска механически соединенного с центральной частью при помощи зажимов либо болтами. При правильной конструкции такая система позволяет диску расширяться в радиальном направлении под действием тепла без коробления и обеспечивает небольшой люфт относительно оси вращения, значительно снижающий сопротивление.
3. Сплошной диск: диск, отлитый без внутренних полостей. Подходит для легких автомобилей, не требующих интенсивного торможения.
4. Вентилируемый диск: диск, отлитый с внутренними полостями, обеспечивающими охлаждение. Норма для спортивных, мощных и тяжелых автомобилей.

Карбон и карбоновые тормоза
Тормозные системы, в которых и ротор и колодки изготовлены из карбона. Применяются во всех гоночных сериях, где они не запрещены. Обеспечивают значительное снижение вращающихся масс и момента инерции ротора наряду со значительно более высокой теплоемкостью и стабильностью геометрических параметров в процессе использования. Недостатками указанных систем являются: более высокая стоимость, меньшая эффективность торможения до прогрева (особенно при влажной погоде), а также низкая информативность и, как следствие, – сложности в дозировании тормозных усилий. Несмотря на распространенное заблуждение, коэффициент трения у карбоновых тормозных пар ничуть не лучше, чем качественных металлокерамических колодок по чугунному ротору. Важным преимуществом для скоростных мотогонок является снижение гироскопической прецессии при входе в поворот.

Керамические колодки

Одна из последних разработок для серийных автомобилей. В узком смысле слово керамика обозначает глину, прошедшую обжиг. Однако современное использование этого термина расширяет его значение до включения всех неорганических неметаллических материалов. Так, в производстве фрикционных материалов, керамическую основу спрессовывают и спекают с металлической пудрой. В результате получается жаростостойкий материал, используемый для изготовления тормозных дисков и колодок. Предназначение таких колодок – от активной городской езды до раллийных и гоночних выступлений. Отличаются от органиических материалов эффективностью в более широком температурном диапазоне, практически не скрипят, при трении выбрасывают намного меньше пыли. Колодки, изготовленные по технологии керамического композита, живут на 20-40 % дольше обычной органики.

Коэффициент трения
Безразмерный коэффициент, характеризующий качество взаимодействия при трении одного материала о другой. Чем выше коэффициент, тем сильнее трение. Стандартные тормозные колодки легковых автомобилей имеют КТ в районе 0.3-0.4. Гоночные колодки – 0.5-0.6. Один и тот же фрикционный состав может показывать разные показатели КТ при разных температурах нагрева, поэтому характеристики, не указывающие при какой температуре проводилось измерение, достойны подозрения.

Липкое (вязкое) трение
Перенос тонкого слоя материала тормозной колодки, который приклеивается (налипает) к поверхности ротора. После того как слой материала колодки равномерно нанесен на поверхность диска, именно он трется о поверхность колодки. Формирующиеся внутренние связи между двумя слоями однородного материала разрушаются, переводя кинетическую энергию в тепловую, формируются и разрушаются, снова и снова.

Литейный чугун
Сплав железа, содержащий от 2% до 4.5% растворенного углерода (в отличие от стали, содержащей менее 2%). В силу низкой стоимости, относительной простоты обработки и тепловой стабильности литейный чугун (иногда также именуемый «серый чугун» из-за характерного цвета) является наиболее распространенным материалом для производства автомобильных тормозных дисков. Для обеспечения высоких эксплуатационных свойств, производство заготовок тормозных дисков должно тщательно контролироваться по химическому составу и режимам охлаждения, обеспечивая равномерную кристаллизацию избыточного углерода. Это позволяет снизить погрешности механической обработки, обеспечить износостойкость, снизить вибрации и предотвратить растрескивание в процессе использования.

Металлические колодки
Одна из последних разработок в сфере фрикционных материалов. Чаще всего одним из компонентов используют медь в порошковом виде. Порошок перемешивают с другими металлами (обычно оксидами алюминия) и неметаллами (графит или его аналог). Полученную смесь спекают под давлением и получают металлическую колодку. Такая колодка очень жесткая и прочная, со временем службы в три раза выше органических колодок! Сильной стороной колодки является высокая прочность, коэффициент трения в пределах 0.65-0.7, высокий температурный диапазон - до 750С, относительная устойчивость коэффициента трения. Недостаток колодки в её преимуществе - жесткости и высоком коэффициентом трения. Из-за высокой жесткости колодка не может использоваться на вариациях чугунных (штатных) дисках. Металлизированные синтетические колодки, требуют большей износоустойчивости, от ротора, чем может дать серый чугун. Поэтому использовать металлические материалы нужны только с дисками из усиленного материала.

Обкатка, прикатывание, врабатывание
По отношению к тормозным системам можно выделить два типа прикатывания:
1. Прикатывание фрикционного материала: Все фрикционные материалы содержат летучие вещества, используемые, как связующее. В начале эксплуатации, при тепловых нагрузках на колодку, эти вещества выпариваются из фрикционного материала, формируя газовую подушку между материалом колодки и поверхностью ротора. Прикатанную колодку можно определить по обесцвеченному слою фрикционного материала толщиной 1.5-3.0 мм.
2. Прикатывание ротора: Перед тем, как использовать новый ротор, с его поверхности необходимо удалить остатки машинного масла и консервантов, действуя в соответствии с инструкциями производителя. Обычно это включает мойку мыльными растворами или использование специальных составов для чистки/мойки тормозов. После этого ротор монтируется на место и проверяется на биение. Ротор должен быть прикатан серией умеренных торможений, перемежающихся паузами, достаточными для охлаждения, с постепенным увеличением интенсивности торможений до тех пор, пока вся поверхность ротора не будет равномерно обесцвечена (окрашена в цвета побежалости). Такой подход предотвращает тепловой шок, перекашивание и образование «горячих точек» (точечных отложений материала колодок, приводящее к остаточным изменениям чугуна ротора под ними) и обеспечивает максимальный срок эксплуатации ротора.


Органические колодки

Большинство «гражданских» колодок состоят именно из органических составов. Такая колодка содержит органический наполнитель. Обычно, это графит. Такая колодка - черного цвета. В качестве матрицы используется фенол - альдегидный полимер (пришел на смену асбесту), в качестве усилителя структуры - металлические или синтетические фибры (кевлар, бронза). По-большей мере, колодка наследует свои качества от графита - линейный коэффициент трения и температурный диапазон до 350-400 °С. Колодки, в состав которых входят некоторые подвиды органических смол, требуют начального прогрева для окончательного формирования (сопутствует запах). Будьте внимательны и не перегревайте органическую колодку первые 100км, иначе она может разрушиться.

Перфорированный диск (ротор)

Края перфорации на дисках постоянно очищают и освежают поверхность колодок, а также способствуют лучшему "закусыванию". Кроме того, они предотвращают скопление газов между колодками и поверхностью дисков. Перфорированные диски несколько легче обычных, поэтому лучше вращаются. Избежать деформации (растрескиваний) диска поможет исключительно эксплуатация роторов проверенных производителей, владеющих технологией

Подложка (тормозной колодки)
Стальная часть тормозной колодки дискового тормоза, которая взаимодействует с поршн(ем/ями) тормозного суппорта и к которой прикреплена фрикционная накладка. Подложка обеспечивает необходимые жесткость и прочность колодки. Ее размеры, плоскостность и состояние поверхности должны тщательно контролироваться. Чем длиннее колодка, тем толще должна быть подложка. Подложки толщиной менее 3мм должны вызывать подозрение, если только речь не идет об очень короткой колодке.

Поршни

Гидравлические плунжеры, передающие давление на колодки для обеспечения зажима вращающегося диска. Изготавливаются из алюминия, стали или титана и уплотняются по контуру в цилиндрах. Дизайн поршня критически важен. Трение колодок о диск стремится перекосить поршень в цилиндре и для обеспечения нормальной работы тормоза жизненно важно правильно рассчитать зазор между поршнем и цилиндром, учесть коэффициенты температурного расширения, подобрать материал и расположение уплотнений. К использованию поршней и уплотнений, отличающихся от рекомендованных производителем тормозной системы, надо подходить очень аккуратно.

Посинение
Обесцвечивание (окрашивание в цвета побежалости) чугунных роторов под действием температуры. Хотя окрашивание в цвета побежалости является свидетельством серьезной тепловой нагрузки, ведущей к уменьшению срока службы ротора, его проявление нормально при цикличных интенсивных торможениях и не может служить поводом для беспокойства.

Прикусывание, прихват
Скорость с которой фрикционный материал достигает максимального коэффициента трения при начале торможения. Величина прихвата всегда компромисс. Слишком быстрый прихват усложняет дозирование замедления на начальном этапе торможения. Слишком медленный – ведет к задержкам в торможении. Предпочтения гонщиков по уровню прихвата колодок разнятся и индивидуальны.

Прокачка
Процесс удаления из гидравлической системы имеющейся жидкости с одновременной заменой ее на свежую. Прокачка, обычно, применяется для смены перегретой жидкости и/или удаления пузырьков воздуха из контур(а/ов) гидравлической системы после интенсивного использования, но должна также проводиться и регулярно в связи с гигроскопичностью тормозной жидкости (склонностью к насыщению водой с течением времени).

Противоскрипные накладки
Тонкие пластины из жесткого металла или композитных материалов, иногда с покрытием из высокотемпературной твердой смазки, располагаемые между подложкой тормозной колодки и поршнем тормозного суппорта для уменьшения или устранения скрипа тормозов. Обычно комплект состоит из перфорированной накладки, на которую наносится смазкой и надеваемой на нее крышкой - сплошной накладки на защелке. Накладка выполняет роль посредника между поршнями и колодкой.


Распределение тормозных усилий
Термин, используемый для обозначения соотношения между тормозным моментом, прилагаемым к передним тормозам, по сравнению с таковым же, прилагаемым к задним. Обычно выражается в процентах от общего тормозного момента. Например – «60% перед»

Теплопроводность
Теплопроводностью называется способность материала проводить тепло. Теплопередача происходит в результате перепада температур между поверхностями, ограничивающими материал. Например, часть тепла, образующегося при торможении, передается поршням и через них тормозной жидкости путем теплопроводности. Часть его передается на ступицу, подшипники поворотного кулака и колесо тем же самым способом. Составные (или же плавающие) роторы снижают передачу тепла на ступицу и другие части благодаря тому, что колокол (или шляпа – центральная часть составного ротора) работает как теплоизолятор. Во всех конструкциях теплопроводность используется как способ отвода тепла от места взаимодействия диск/колодки к лопастям (перегородкам в вентилируемых полостях диска).

Тормозной момент
Тормозной момент для конкретного колеса это произведение эффективного радиуса ротора на сжимающую силу и на коэффициент трения между колодкой и ротором. Тормозной момент и есть та сила, которая замедляет колесо и покрышку. Увеличение силы давления суппорта, так же, как и увеличение эффективного радиуса приводят к увеличению крутящего момента при торможении. Увеличение площади тормозной колодки не приводит к увеличению тормозного момента.

Тормозной суппорт
Часть дисковой тормозной системы – «гидравлический зажим». Изготовленный из стали или цветных металлов и жестко закрепленный на поворотном кулаке, суппорт удерживает на месте колодки и прижимает их к вращающейся поверхности ротора силой поршней, приводимых в действие главным тормозным цилиндром, при нажатии на педаль тормоза.

Усилитель тормозов
Вакуумное вспомогательное устройство, увеличивающее силу, прикладываемую к педали тормоза. В ряде случаев данное усиление сопровождается увеличением хода педали и снижением ее жесткости. Тем не менее, в связи с компактностью и эффективностью, используется практически на всех легковых автомобилях.

Эффективность торможения
Соотношение реального замедления, достигаемого на конкретной поверхности, к теоретическому максимуму.

Запрос по VIN