Как изготавливаются тормозные диски

Тормозные диски HPB. Конструкция, технология изготовления.

Тормозные диски HPB изготавливаются из легированного чугуна марки FC30, с добавками (Cr, Ni, Mo), по технологии предварительной термообработки заготовок, имитирующей условия предельных термонагрузок. Эта технология позволяет выявить большую часть возможных неравномерных статических напряжений в материале, проявляющихся в виде изменения заданной геометрии — коробления диска, сводя к минимуму возможность появления данного негативного процесса в готовом продукте.

Больший диаметр тормозного диска, увеличивает эффективный радиус приложения тормозного момента, позволяя поднять максимальную тормозную мощность, развиваемую системой. От эффективного радиуса, напрямую зависит площадь охвата рабочих поверхностей, являющихся одним из основных показателей возможностей диска по рассеиванию тепловой энергии.

Тормозные диски HPB имеют увеличеную толщину, это поднимает теплоёмкость и увеличивает устойчивость к нарушению геометрии (короблениям) при больших нагрузках. Улучшает охлаждение, за счёт повышения площади обдуваемой поверхности внутренних каналов вентиляции диска.

Направленные каналы вентиляции, по сравнению с традиционной прямой конструкцией, значительно повышают интенсивность прокачки воздуха по ним, улучшая теплоотдачу. Спиральная конструкция каналов более равномерно распределяет механические напряжения в диске, увеличивая ресурс и уменьшая вероятность образования трещин.

Алюминиевый центр тормозного диска, снижает вес, улучшает теплоотвод, уменьшает термические напряжения в диске. Термическое напряжение в диске вызывается разницей температур диск-центральная часть, алюминиевый центр компенсирует эту разницу коэффициентов расширения материалов.

Фиксированная конструкция диска рассчитана на температурный режим до 500°С, рекомендуется для городского использования.

В случае использования «плавающей конструкции» диска, рекомендуемой для применения в режимах предельных нагрузок (на гоночном треке), позволяет полностью снять термо-напряжения относительно центральной части и предотвратить передачу избыточного тепла на ступичный подшипник. Обеспечивая нормальную работу и увеличенный ресурс этих деталей в самых жёстких условиях.

Тормозные диски с проточками.

Проточки на рабочих поверхностях диска помогают отводить из зоны контакта колодки мелкие частицы износа и газовую фракцию (продукт разложения связующих смол, входящих в состав фрикционного материала тормозной колодки, эффект появляющийся при высоких температурах и приводящий к резкому падению коэффициента трения). Проточка, работая как газоотводный канал, предотвращает снижение эффективности торможения и расширяет границы режима работы колодок.
Кроме своих основных функций, поскольку глубина проточки составляет 1мм., она служит отличным визуальным индикатором предельного износа диска.

Перфорированные тормозные диски.

Перфорация диска, выполняя все те же функции по газоотводу, что и проточки, увеличивает площадь обдуваемой поверхности диска, улучшая охлаждение. При круглогодичной эксплуатации улучшает очистку диска от влаги и грязи.

Тормозные диски с волнистым краем.

Специалисты High Performance Brakes успешно разработали и создали тормозную систему с новым дизайном: тормозные диски в комплектах имеют волнистую кромку.

Преимущество тормозных систем с «волнистыми» дисками заключается не только в необычном дизайне и особой эстетике, но также в положительных технических характеристиках. Благодаря необычной волнистой форме, такой ротор имеет меньший вес по сравнению с классическим круглым диском, а значит, снижаются и неподрессоренные массы и общие нагрузки на подвеску автомобиля.

Таким образом, тормозные системы HP-Brakes с «волнистыми» дисками способствуют снижению нагрузок на обеих осях автомобиля, повышают общий ресурс тормозов при прежней высокой эффективности и износостойкости.

Источник: hp-brakes.ru

Из чего делают тормозные диски и колодки

Главное в тормозных колодках – материал, из которого сделаны накладки. Именно состав отличает одни колодки от других. Важнейшая часть состава – фрикционная смесь, которая отвечает за поведение тормозов

Тормозные колодки TRW

Зима предъявляет повышенные требования к тормозным свойствам автомобиля. В значительной степени тормозной путь на скользкой дороге зависит от выбора покрышек. И, разумеется, от эффективной работы тормозной системы. В последнем случае стоит уделить особое внимание такой важной части тормозной системы, как тормозные колодки. Отказ или неэффективная работа тормозов в самый неподходящий момент – это, пожалуй, самое худшее, что может произойти с водителем на дороге. В свою очередь, надежные тормозные колодки обеспечат спокойствие и надлежащую безопасность, будут служить верой и правдой до окончания установленного срока их эксплуатации. Чтобы не ошибиться в выборе этого элемента тормозной системы, необходимо побольше узнать о нем.

По большому счету, именно сопряжение тормозных дисков (барабанов) и колодок можно считать самым важным элементом тормозной системы, потому что именно эти элементы, взаимодействуя друг с другом, обеспечивают провоцируемое водителем замедление и остановку колеса. Гидравлическая часть тормозной системы только передает усилие с педали на тормозные механизмы и колодки, а ABS и другие технические достижения лишь призваны сделать процесс торможения максимально эффективным.

Здесь на первый план выходит вопрос материалов, которые используются для производства дисков и накладок. Большая часть тормозных дисков, как и барабанов, делается из чугуна. Этот сплав (железа с углеродом) используется в тормозной системе автомобиля не только потому, что имеет невысокую цену, но и потому, что он обладает лучшими фрикционными свойствами, чем, например, нержавеющая сталь, из которой делают диски для мотоциклов. При том, что масса мотоцикла меньше, чем автомобиля, а сами диски постоянно открыты для агрессивного воздействия окружающей среды, именно поэтому в производстве двухколесной техники применение материала, защищенного от коррозии, является оправданным.

Тормозные колодки TRW

В автопромышленности несколько другие условия эксплуатации и другие материалы. В частности, в автоспорте используют диски из углеволокна. Это легкий и весьма эффективный материал, имеющий как достоинства, так и недостатки. Карбоновые диски эффективно работают только при высоких температурах. Это означает, что применять их целесообразно только в случае агрессивного, спортивного вождения. В обычном городском режиме они просто не будут успевать прогреваться и, по сути, будут работать не так эффективно, как это необходимо. При этом, стоимость таких тормозных механизмов чрезвычайно высока. Диски из углеволокна – это вариант для «Формулы-1» и других элитных автогоночных чемпионатов и серий. Используются также диски из материалов на основе кремния, но они, пока что, также не получили широкого распространения, хотя, возможно, именно за ними будущее.

2011 Ferrari 458 Italia

Главное в тормозных колодках – материал, из которого сделаны накладки. Именно состав отличает одни колодки от других. Важнейшая часть состава – фрикционная смесь, которая отвечает за поведение тормозов. Фрикционные смеси можно разделить на асбестовые, безасбестовые и органические, от которых получили свои названия и соответствующие тормозные колодки. Асбест, используемый в качестве армирующего материала – это недорогой и вполне традиционный вариант, который применяют для изготовления обычных тормозных колодок. Безасбестовые тормозные колодки – это уже следующий этап развития технологий. В них в качестве армирующего материала используют стальную вату, медную или латунную стружку или полимерные материалы. Органические материалы, которые используют для изготовления тормозных колодок, показывают, на данный момент, наилучшие тормозные свойства, но их стоимость позволяет использовать такие накладки только в мире профессионального автоспорта.

И напоследок, об эксплуатации тормозов. Водитель всегда должен помнить о том, что менять тормозные колодки следует в сроки (в зависимости от пробега), указанные в руководстве на данную модель автомобиля. Обычно это происходит каждые 10-12 тыс. км пробега. Если вы сторонник агрессивной манеры езды, в этом случае проверять состояние тормозных накладок нужно регулярно. Если их толщина составляет или приближается к критической отметке (2 мм), колодки следует менять в обязательном порядке. Не дожидаясь неприятностей!

Источник: 5koleso.ru

Личный кабинет

Войти по e-mail или телефону

Войти через аккаунт в соцсети

Впервые пользуетесь сервисом?

Главная •
Обзоры •
Обзор товарной группы: Тормозные диски

Обзор товарной группы: Тормозные диски

Тормозной диск — основной элемент тормозной системы. При торможении колодки прижимаются к диску и за счёт силы трения останавливают его вращение. При этом кинетическая энергия вращающегося диска переходит в тепловую, и диск нагревается.

Тормозная система автомобиля снижает скорость движения автомобиля и предотвращает его движение во время стоянки.

Диск состоит из двух основных частей — ротора и центральной части.

Ротор — кольцеобразная часть диска, к которой прижимаются колодки во время торможения. Занимает большую часть поверхности диска.

Центральная часть диска. Выполняет 3 функции: на нее крепится ротор, прикрепляет диск к ступице колеса и препятствует передаче тепла от ротора к колесным подшипникам.

— по материалу: чугунные, из алюминиевых композитных материалов, сплавов титана, карбон-керамическими;

— наличию вентиляции: вентилируемые и невентилируемые;

— дизайну ротора: со сплошным, перфорированным или слотированным ротором;

— и по конструкции на цельные и составные.

Для большинства обычных автомобилей диски изготавливают из чугуна или алюминия.

Чугун — сплав железа и углерода с примесями и легирующими элементами из кремния, марганца, фосфора и серы, марганца, хрома, молибдена и ванадия. Легирующие элементы повышают прочность при растяжении, механической прочности и ударной вязкости, увеличивают стойкость к коррозии и истиранию, снижают ползучесть металла. Чугунные диски медленно изнашиваются, имеют высокие тормозные свойства, высокую теплоемкость, они прочные и их недорого производить. К недостаткам относят вес. Чугунные диски тяжелые, и аналоги из алюминия весят на треть меньше, а из карбон-керамики — меньше в половину.

Сплавы алюминия базируются на металлических матричных композитах с керамическим армированием частиц. Сплавы алюминия — перспективный материал, потому что имеет меньшую плотность и повышенную теплопроводность, в сравнении с обычным серым чугуном. Алюминиевые диски прочные, обладают хорошей теплопроводностью, легкие и износостойкие. Но у них меньше коэффициент трения, чем у чугунных дисков.

Сплавы титана используются в дисках для гоночных автомобилей. Титан — легкий прочный металл. Титановые диски более устойчивы к коррозии и высоким температурам и весят на треть меньше чугунных дисков тех же геометрических размеров. Титановые диски не поддаются коррозии и легкие. Из недостатков отмечают быстрый износ.

Диски из композитных материалов также устанавливают на гоночные автомобили высокого класса. Композиты — материалы, в котором два или нескольких компонента соединяются на микроскопическом уровне, но сохраняют характерные индивидуальные свойства, которые потерялись бы в сплаве. К ним относятся карбон-керамические диски. Они легкие, не пылят, а потому меньше изнашиваются, обладают высоким коэффициентом трения и выдерживают высокие температуры. Недостаток — дорогие.

Вентиляция
Диски бывают вентилируемыми и невентилируемыми. Вентиляция помогает диску быстрее охлаждаться. В вентилируемом диске между двух поверхностей диска располагаются полости от центра диска к краям ротора. По ним проходят потоки воздуха, забирают тепло от нагретого ротора и уносят в окружающую среду. Вентилируемые диски ставят на автомобили повышенной мощности и в которых тормозная система терпит высокие нагрузки. При вождении в городе диски нагреваются до 300°С, а на треке – до 1000°С. Вентиляция бывает с прямыми лопастями, изогнутыми и с патентованной технологией австралийской компании DBA — лапкой кенгуру.

Пример вентиляции дисков. Слева направо – с изогнутыми лопастями, прямыми и лапкой кенгуру.

Роторы бывают сплошные, перфорированные и слотированные. Перфорация и слоты увеличивают коэффициент трения диска и отводят от ротора грязь, влагу и продукты трения колодки.

В сплошных дисках ротор — цельная металлическая поверхность. В перфорированных дисках в роторе просверливают отверстия. Перфорация бывает сквозной, когда отверстие проходит ротор насквозь, и заглубленной, когда отверстия имеют выход лишь с одной стороны. Сквозная перфорация делает диск более хрупким, что повышает риск появлений трещин, но эффективно охлаждает ротор. Углубленная перфорация не ослабляет ротор, но отводит тепло не так быстро.

В слотированных дисках на поверхности ротора делают пазы, которые также удаляют рабочие газы, грязь и влагу. Но не уменьшают прочность, так как слоты нанесены лишь на поверхность ротора.

Примеры перфорации и слотирования тормозных дисков.

Спаянный и разборный диск

Центральная часть может быть спаяна с ротором или быть отдельной частью. В гоночных автомобилях диск спаян и сделан из алюминия, титана, композитных материалов или керамики. В обычных автомобилях диск спаянный и изготавливается из алюминия или чугуна.

Когда менять тормозные диски?

Диски рекомендуется менять каждые 100-150 тысяч км, а проверять 10 000 км. При осмотре следует убедиться, что на диске нет ржавчины, выбоин, канав и вмятин, диск не треснул, нет горячих точек и глазирования. В противном случае диск следует очистить, проточить или заменить на новый.

Вы можете выбрать новые тормозные диски в каталоге AUTO3N. Поиск ведется по марке, модели и модификации автомобиля и товарной группе.

Это ознакомительная статья по тормозным дискам. Специалисты AUTO3N написали курс по тормозным дискам, где описали деталь по все фронтам: от истории, особенностях материала и принципа действия до причин поломок и распространенных проблемах. В курсе 50 страниц и он доступен по подписке на сайте Учебного центра AUTO3N.

Источник: auto3n.ru

Тормозные диски: виды и описание

Ни один автомобиль в мире не производится без тормозной системы . В каждом транспортном средстве , даже у велосипеда есть тормоза .

Тормозная система – одна из важных составляющих частей любого автомобиля , будь то легковой автомобиль или спортивный , гоночный болид или пассажирский автобус , или даже детский самокат .

Тормоза представляют собой целую систему блоков и частей , которые взаимосвязаны между собой , дополняют друг друга и обеспечивают слаженную работу для своевременной и эффективной остановки автомобиля . Каждый водитель , прежде чем приступить к управлению транспортным средством должен убедиться в исправности тормозной системы .

Виды тормозных дисков

Существуют два вида тормозных дисков — барабанные и дисковые тормоза . Барабанные появились намного раньше , но они проигрывают в сравнении с дисковыми тормозами из — за большого размера и веса , сильного перегрева в условиях чрезмерно больших нагрузок . В наше время предпочтение отводится дисковым системам тормозов .

Тормозной диск , образно говоря , представляет собой гидравлический тормозной узел , который крутится вместе с вращающимся колесом .

Диску отведена важная роль в остановке автомобиля , поэтому очень важно знать – какой материал лучше использовать при производстве и для каких видов транспортных средств он подходит . Когда водитель нажимает на педаль тормоза — происходят следующие действия – за счет прижатия к диску тормозных колодок и за счет силы трения диск останавливается – а затем уже и колесо , к которому присоединен диск . При трении колодок о диск – происходит сильный нагрев этого диска , потому что энергии движения преобразуется в энергию тепла .

На ось транспортного средства устанавливается система , состоящая из диска , ротора , суппорта . Суппорт – это две тормозные колодки . Ротор крепится к центральной части диска , затем он последовательно крепится к колесной ступице , а затем эта часть с ротором устанавливается на ту же колесную ступицу . Также эта часть не дает теплу распространяться от поверхности тормозов до колесных подшипников , за счет чего они не нагреваются и не заклинивают .

Она представлена 2 видов : либо из отдельных частей , либо одним целым с основанием ( ротором ).

Но обычно в тормозной системе автомобиля центральные части изготавливаются из чугунного металла — одним целым .

Материалы тормозных дисков

Материальный состав дисков бывает различным . В наше время они производятся из различных сортов чугунных металлов , предназначенных для производства деталей автомобилей . Чугун – тяжелый и крепкий металл , части — произведенные из него , служат длительный срок .

Диски изготавливают из чугунного металла , потому что он обладает отличными смазывающими свойствами . Это свойство масел — оно способно делать меньшим трение и за счет этого продлевается срок службы частей системы , что позволяет реже их менять . Чем такое свойство выше , тем более долгий срок будет механизм работать . Чугунные диски недорогие в производстве , минус — их нельзя устанавливать в тормозной системе спортивных автомобилей и в грузовых транспортных средств . Данный материал начинает плавиться , когда достигает температуры четыреста градусов и выше , это приводит к изменению формы дисков . Нагретый диск , наезжая на ледяную лужу может растрескаться и автомобиль с такими дисками уже нельзя эксплуатировать . Чугунные диски во время использования покрываются ржавчиной , имеют тяжелый вес .

Есть и другой материал для изготовления тормозных дисков . Это керамика . Они меньше нагреваются , не деформируются от высоких температур . Тормозной путь с такими деталями намного короче . Огромным минусом будет цена – производство обходится очень дорого . Обычно керамические тормозные диски изготавливаются на заводах специально для грузовиков и спортивных автомобилей .

Также для изготовления дисков используют карбон . Они имеют небольшой вес , способны сохранять коэффициент трения при температурах до 900 градусов . Их используют в основном для спортивных автомобилей . Но так же , как и керамические – такие диски очень дорогие .

Теория работы тормозного диска

Управляя транспортом в состоянии , при котором отсутствуют резкие торможения , диски могут отработать сто тысяч км . Управляя транспортным средством c использованием резкого торможения , диски проработают тридцать – сорок тысяч км . Штангенциркулем измеряется на сколько диски износились . Их нужно заменить в том случае , если диски износились на три мм от первоначального размера при установке и если размер сколов и трещин превысил одну сотую доли мм .

В момент остановки транспорта энергия движения преобразуется в тепло . Тепло , выработанное в колодках , зависит от таких параметров как скорость и вес вашего автомобиля . При торможении транспортного средства с шестидесяти километров в час — диск нагревается до ста пятидесяти градусов . При резкой остановке гоночного транспорта диск нагревается до восьмисот градусов за половину секунды .

Размер поверхности ротора , контактирующей с тормозными колодками , зависит от размера диаметра тормозного диска . Производители стараются сделать диски маленькими и легкими , путем увеличения мощности тормозной системы за счет улучшения характеристик тормозной системы .

Диски имеют очень большой вес и при движении автомобиля они нагреваются , скапливается грязь , пыль , мелкие частички . Для того чтобы избежать проблем с перегревом диски производят с вентилируемыми отверстиями , просверленные , с прорезями .

Вентилируемые диски изготавливают таким образом , что среди двух поверхностей ротора находится полость , по которым циркулируют воздушные потоки от центра к краю . Такой ротор будет больше чем сплошной и меньше весом . Диски с перфорацией ( отверстия для вентиляции ) устанавливаются на спортивных автомобилях , так как такая конструкция предоставляет максимальное охлаждение и надежность при работе .

Когда диски используются при очень большой нагрузке , из — за нагрева начинают образовываться газы и разлетаться частички , которые оседают на поверхности ротора диска . В результате налипает тонкий слой , способный ухудшить сцепление колодки с диском , из — за этого эффективность торможения автомобиля падает .

Для выхода газов и пыли своевременно сверлятся специальные отверстия . Это позволяет производить диски с меньшим весом , но при этом ухудшается прочность .

Другой способ решить задачу для отведения газов и пыли – это диски с прорезями . Такие пазы и шлицы на тормозных дисках дают возможность пыли с газами вывестись вовремя , не образовывай слой на поверхности . При движении углубления скребут по поверхности колодок , за счет этого грязь очищается , так же увеличивается зацепление при соприкосновении с краями борозд . Диски с прорезями имеют минус – это то , что колодки быстро износятся , и их придется чаще менять .

Очень важно учитывать все нюансы при выборе тормозных дисков . Условия , в которых вы будете ездить , какой вид управления автомобилем вы предпочитаете – будет ли это спокойная езда по ровной дороге или это будет агрессивная – с резкими торможением , заносами . Безопасность водителя во многом зависит от состояния тормозов . Бережное отношение , регулярный осмотр продлит срок службы ваших тормозов и автомобиля .

Источник: elm327.club