Как работает вентилируемый тормозной диск

Зачем нужны вентилируемые тормозные диски?

Процессы, связанные с торможением, в обязательном порядке связаны с выделением огромного количества тепла, которое генерируется в процессе трения тормозных колодок о тормозной диск. Если водитель придерживается стандартного стиля езды без особых частых ускорений и торможений, то вполне можно обходиться и штатными дисками, которые установлены на колесах.

Но если речь идет об агрессивной езде с частым изменением скоростных режимов и торможений, то вентилируемые тормозные диски будут именно тем узлом, который нужен. Следует заметить, что на некоторых моделях автомобилей стоят штатные тормозные диски с вентиляцией. Еще говорят, что установлена система торможения с вентиляцией.

Конструкция вентилируемых тормозных дисков

Существуют два вида тормозных дисков с вентиляцией: цельные и сборные. Цельные диски используются далеко не настолько часто, как сборные. Поэтому именно о сборных дисках и пойдет речь.

Вентилируемые тормозные диски состоят из двух дисковых частей, между которыми есть определенное расстояние. Но на этом разница не заканчивается. Во внутреннем пространстве между двумя дисками находится система, если так можно выразиться, лопастей, которые по мере вращения направляют поток воздуха внутрь системы. В определенной мере, по принципу работы этих лопастей, они похожи на лопасти турбины центробежного насоса. Из-за внутренней формы воздух поступает между двумя половинками дисков с одной стороны, а с другой выходит. Таким образом, происходит отвод тепла от тормозного диска.

Материалом для тормозных дисков служит специальный чугун с большим коэффициентом теплопроводности и высоким коэффициентом трения.

На повышенный отвод тепла от тормозного диска влияет не только наличие специальных ребер внутри диска, но и увеличение общей площади теплообмена. Ведь на тормозных дисках площадь теплообмена увеличена практически в два раза, если не больше.

Лопасти внутри диска сделаны таким образом, что диск подходит только под одну сторону – левую или правую. Хотя существуют тормозные вентилируемые диски, лопасти которых расположены таким образом, что нет никакой разницы, на какую сторону устанавливать диск.

Существуют еще и перфорированные тормозные диски, у которых теплоотвод с поверхности чуть лучше, чем у традиционных монолитных дисков. Но по большому счету эффективность таких дисков не намного выше, чем у классических. Кроме этого такие диски весьма чувствительны к попаданию воды в тормозной узел. Дело в том, что если диск нагревается, и затем в отверстие перфорации попадает вода, возникает концентрация напряжения именно на этом участке. Это может привести к трещине в диске.

Зачем нужен отвод тепла от тормозных дисков?

Процессы торможения напрямую связаны с выделением тепла. А при серьезном повышении температуры тормозного диска и тормозных колодок, коэффициент трения начинает изменяться. На самом диске могут начать появляться наслоения от температурных изменений, которые снижают эффективность тормозной системы.

Кроме этого температура влияет на состояние тормозных колодок, вернее их рабочих плоскостей. Температура может подниматься настолько сильно, что это может вызвать деформацию тормозного диска и может начаться биение, которое затем будет разбивать тормозные колодки.

Помимо всего этого нагревание диска может привести к тому, что начинает нагреваться, вплоть до кипения, тормозная жидкость, которая залита в систему. А если тормозная жидкость начинает кипеть, то пузырьки пара, которые в ней образуются, начинают влиять на сжимаемость жидкости. В нормальном состоянии жидкость не сжимается, и любая команда с педали тормоза поступает на колодки мгновенно. Если внутри жидкости появляется газ, который образуется при кипении, жидкость становится сжимаемой и поэтому скорость реакции тормозной системы начинает снижаться.

Для того чтобы не образовывался слой наслоений от нагретого материала тормозных колодок, чтобы не было термической деформации диска, не закипала тормозная жидкость, и используются вентилируемые тормозные диски.

Источник: autodrop.ru

Как работают вентилируемые тормозные диски

Для чего простые тормозные диски сделали вдруг вентилируемыми? Наверное, мало кто задавался таким вопросом. Многие пользуются или видели вентилируемые тормозные диски, но, в чем польза от проделанной вентиляции, знают не все. Попробуем устранить этот «пробел» в ваших знаниях.

Немного истории.

Примерно в 50-х годах прошлого столетия произошел прорыв в мире автомобильной техники и на свет появились тормозные диски. До этого применялись только барабанные тормоза, которые используют до сих пор, но уже в меньшем количестве. Разработали их для спортивных скоростных автомобилей и для самолетов.

Диски стали быстро набирать популярность, так как они оказались намного лучше барабанов: новые тормоза обходятся дешевле в производстве, они меньше по размеру и проще по конструкции (тормозной диск прижимается двумя тормозными колодками по бокам). Поэтому производители стали ставить деталь на передние колеса (задняя ось комплектовалась барабанными тормозами). Такая схема тормозной системы используется некоторыми автопроизводителями до сих пор.

Сами же диски, когда только появились выглядели как простой литой диск, который при интенсивном движении и очень жаркой погоде имел свойство перегреваться, в следствие чего эффект торможения снижался. Для устранения данного недочета производители внесли изменения в конструкцию данных деталей и сделали их вентилируемыми.

В чем разница между вентилируемыми и простыми дисками?

Простой диск выглядит как литой жесткий диск диаметром не более 10-20 миллиметров. В вентилируемом диске конструкция уже сложнее: две тонких болванки диметром не более 5 миллиметров, соединенные посередине специальным слоем с отверстиями для вентиляции. Эти отверстия помогают свободно циркулировать воздуху от ступицы к дискам и охлаждать их, что предотвращает перегревание тормозных дисков, тем самым повышая эффективность торможения.

Достоинства вентилируемых дисковых тормозов.

1. Сокращают тормозной путь на 15 %.
2. Повышают срок службы тормозных колодок.
3. Такие диски не перегреваются.
4. Просты в установке, читаем статью: замена тормозных дисков.

По отзывам потребителей можно также сделать вывод, что вентилируемые тормозные диски помогают сделать поездки на машине более комфортными, за счет исключения неприятного скрипа колодок летом и улучшенного торможения вне зависимости от погоды.

Многие отечественные машины в стандартной комплектации обладают низкими техническими показателями. Эти машины имеют низкую мощность двигателя, устаревший внешний вид, и многие механизмы работают плохо. Владельцы таких автомобилей, а особенно это касается продукции автоВАЗа прошлых лет, стремятся к преображению свой машины, путем добавления мощности двигателю. При тюнинге двигателя полностью переделываются многие элементы и системы. Однако следствием роста скорости является увеличение длины тормозного пути, поэтому все работы должны проводиться комплексно. Самым простым и наиболее эффективным способом уменьшения длины тормозного пути является установка вентилируемых тормозных дисков, как минимум, на передние колеса. Вентилируемые тормозные диски работают также, как простые, и благодаря трению колодок о диск, происходит уменьшение скорости движения машины.

Вентилируемыми дисками обеспечивается лучшая эффективность торможения. Этот тип диска также отличается своим внешним видом: он состоит из двух половинок, между которыми имеются лопасти, благодаря которым улучшается охлаждение системы, продлевается срок службы колодок и обеспечивается оптимальный режим температуры. На некоторых машинах устанавливаются перфорированный диск, на всей плоскости которого имеются отверстия. Однако эта доработка не уменьшает тормозной путь и не улучшает охлаждение. Зато во время эксплуатации дисков, через эти отверстия с них уходит вода и грязь. Поэтому поверхность прилегания колодки всегда идеально чистая, хотя площадь соприкосновения уменьшается. Передние и задние тормоза различаются между собой. Диаметр переднего и заднего тормозного диска примерно одинаковы, однако плотность задних колодок меньше, чем у передних, нагрузка на заднюю часть машины тоже меньше, поэтому для торможения задних колес требуются меньшие усилия. На задние диски устанавливаются суппорты другого типа, позволяющие использовать стояночный тормоз.

Плюсы и минусы тормозных вентилируемых дисков

Среди плюсов можно отметить:

• Повышенная безопасность;
• Уменьшение длины тормозного пути;
• Высока стабильность работы;
• Возможность регулировки;
• Высокая скорость срабатывания;
• Быстрое очищение диска от загрязнений;
• Снижение температуры поверхности диска.

Среди минусов, присущих вентилируемым дискам, надо отметить:

• Частая замена тормозных колодок;
• Высокое давление в тормозной системе;
• Необходимость использования качественной тормозной жидкости;
• Незащищенность диска от попадания загрязнений, вызывающих образование канавок;
• Проблемы с установкой ручного тормоза.

Тормозной диск является одной из основных деталей конструкции тормозной системы автомобиля дискового типа. Представляет собой круглую металлическую деталь, которая крепиться на ступицу колеса. При торможении автомобиля диск, с двух сторон, зажимается специальными колодками, тем самым блокируя колесо, и снижая скорость транспортного средства.

Диски бывают двух типов — вентилируемые и невентилируемые. Отличие между ними, прежде всего, заключается в конструкции самой детали. Невентилируемый диск изготовлен из цельного монолитного материала, и не имеет специальных воздушных каналов для отвода тепла и пропуска воздушных потоков. Вентилируемый диск имеет между рабочими поверхностями полую область, которая предназначена для прохождения потоков воздуха и быстрого охлаждения детали. Внутри области расположены специальные металлические цельнолитые перемычки, которые выполняют как роль связки, так и используются в качестве крыльчатки для захвата воздуха при движении.

Вентилируемые тормозные диски

Преимущества и недостатки невентилируемых дисков

Диски такой конструкции имеют более долгий ресурс эксплуатации. Материал дисков более толстый, не имеющий полостей, меньше подвергается износу. Недостаток их в том, что при движение автомобиля диски подвергаются сильному нагреву, что приводит к некорректной работе тормозной системы — металл под воздействием высоких температур расширяется и начинает задевать тормозные колодки, из — за этого колеса проворачивается с трудом, и тоже нагреваются. К тому же нагрев передается на суппорт автомобиля, вследствие чего, поршень суппорта начинает «заклинивать». Еще, при остановке, после интенсивного торможения, температура диска повышается, из — за отсутствия естественного притока воздуха, это приводит к перегреву металла и потере рабочих свойств.

На дисках и на колесных ободах автомобиля, в результате работы тормозного механизма появляется черный налет от фрикционного материала колодок.

Плюсы и минусы вентилируемых дисков

Детали этой конструкции меньше подвержены нагреву при работе тормозного механизма, во время движения транспортного средства они не нагреваются до очень высокой температуры, как невентилируемые, и соответственно при остановке автомобиля не имеют свойства набирать температуру. При попадании колеса в воду, вентилируемый диск не дает деформаций и трещин, благодаря своевременному охлаждению.

Вентилируемые диски с перфорацией рабочей поверхности имеют большую эффективность работы, прижимная поверхность таких дисков не загрязняется и не покрывается нагаром от фрикционного материала тормозных колодок.

Диски с перфорированной поверхностью, из — за своей рельефной поверхности подвергают более быстрому износу тормозные колодки автомобиля, срок эксплуатации которых снижается.

Минусом использования таких дисков становиться менее долгий срок эксплуатации, так как изготовлены они из более тонкого слоя металла. Перфорированная поверхность этих деталей сильнее подвержена механическому износу, от повышенной силы трения и соответственного рельефа.

Если человек передвигается на автомобиле в интенсивном городском цикле движения, где необходимо часто применять торможение, то лучше воспользоваться вентилируемым вариантом. Для частых загородных поездок, вполне подойдет невентилируемый вариант деталей.

Источник: lubimauto.ru

Преимущества вентилируемых тормозных дисков

В наше время все автомобили комплектуются исключительно дисковыми тормозами, хотя некоторые модели нередко выпускается с барабанной тормозной системой задней оси. Дисковый тормоз гораздо эффективнее барабанного, но и его можно улучшить. Вот уже несколько лет выпускаются вентилируемые тормозные диски, которые имеют преимущества по сравнению с обычными.

Дисковые тормоза работают следующим образом. На ступице колеса закреплен тормозной диск, который вращается вместе с колесом. С обоих сторон от него расположены тормозные колодки, которые при нажатии педали тормоза прижимаются к диску и за счет силы трения останавливают колесо. Естественно, при этом они как колодки, так и тормозной диск сильно нагреваются, что приводит к их износу и уменьшению эффективности.

Обычный тормозной диск представляет из себя литой металлический блин толщиной до 20 мм. В отличие от него, в вентилируемом тормозном диске есть каналы, которые проходят внутри диска, сообщаются между собой и открыты с наружного торца обода.

Когда колесо вращается и автомобиль едет, воздух свободно циркулирует по этим каналам, охлаждая тормозной диск. То же самое происходит в процессе торможения – даже когда автомобиль едет на небольшой скорости, а колесо заблокировано, встречного потока воздуха достаточно для охлаждения диска.

Практика показывает, что при одинаковой скорости вентилируемый тормозной диск нагревается меньше обычного, а соответственно, меньше нагреваются тормозные колодки, и торможение происходит более эффективно.

По статистике, если на автомобиле установлены вентилируемые тормозные диски, его тормозной путь уменьшается на 15%, а это немало. К тому же, срок службы тормозных колодок и тормозного диска увеличиваются в среднем на 20%.

Нередки случаи, когда тормозные колодки начинают скрипеть, а тормозной путь сильно увеличивается. Как правило, это происходит в жаркую погоду с дешевыми колодками. Всему причиной перегрев тормозного диска.

Для того чтобы решить эту проблему, достаточно заменить стандартные диски на вентилируемые, и вы сразу почувствуете разницу. Продавцы автомобильных запчастей в один голос утверждают, что человек, однажды поставивший на свое авто вентилируемые тормозные диски, никогда больше не установит обычные литые.

Даже то, что вентилируемые диски дороже обычных, на самом деле приводит только к экономии, ведь они и служат дольше, а также об них меньше стираются тормозные колодки.

При выборе вентилируемого диска стоит обратить внимание на его толщину, диаметр каналов и их количество. Чем толще диск, чем большее количество каналов и их сечение, тем лучше он охлаждается.

Нередко производители выпускают диски нестандартных размеров, причем у каждого своя схема расположения каналов. Поэтому иногда за одни и те же деньги можно купить вентилируемые диски с хорошим охлаждением и плохим, что существенно скажется на их сроке службы и эффективности.

Источник: tuningvaz.in

Вентилируемые диски для автомобилей

Большинство современных автомобилей с дисковыми тормозными системами оборудованы вентилируемыми дисками. Старые типы невентилируемых дисков остались в качестве оригинальных компонентов лишь на самых архаичных моделях легковых автомобилей. Постепенно этот тип тормозных дисков уходит и со вторичного рынка автокомпонентов.

В принципе, можно говорить о том, что невентилируемые модели тормозных дисков уходят с рынка. Они остались лишь на задней оси некоторых автомобилей.

«На передней оси почти 100% всех авто оснащаются вентилируемыми дисками, — рассказывает Ирина Бояринцева, продукт-специалист Bosch по тормозным системам, — на задней же оси около 40% оснащаются обычными тормозными дисками, особенно это относится к недорогим моделям среднего класса, малолитражным моделям и автомобилям отечественных производителей. Если говорить конкретно о российском рынке, то исходя из тенденции развития мирового автопарка, состава российского автопарка в целом, и, конечно же, потребностей потребителей, долю вентилируемых дисков в России можно оценить в 60-70%.».

Принципиальное отличие вентилируемого диска от невентилируемого заключается в том, что вентилируемый диск состоит фактически из двух дисков между которыми есть свободная полость. Диски скреплены друг с другом через специальные шпильки, но наличие между ними свободного пространства позволяет таким дискам более эффективно охлаждаться при торможении. А если меньше нагревается тормозной диск, то меньше нагреваются и тормозные колодки. Это обеспечивает более высокое качество торможения, особенно в экстремальных условиях, когда нужно экстренно затормозить. Обычные тормозные диски в такой ситуации нередко нагреваются до такого состояния, что происходит локальный перегрев тормозной жидкости (особенно, если жидкость тоже не новая). Она закипает и пузырьки газа, которые скапливаются внутри тормозной системы могут стать причиной провала педали тормоза.

Технология производства

«Производство более сложно по сравнению с цельнометаллическими. — рассказывает Кирилл Шипота, директор по маркетингу торговой марки Trialli, — Для того, чтобы приготовить отливку вентилируемого тормозного диска, необходима специальная стержневая машина. При последующей механической обработке рабочих поверхностей необходимо строго соблюдать равнозначную толщину дисков. В конце производственного цикла вентилируемых тормозных дисков необходимо производить фрезерную балансировку».

По этой причине первые вентилируемые диски были в 2-3 раза толще обычного и установка такого диска требовала изменения конструкции подвески и тормозной системы. Впоследствии технология производства дисков была усовершенствована, что позволило разрабатывать вентилируемые модели, которые не сильно отличаются от цельных по толщине.

Ресурс вентилируемых дисков

«Ресурс вентилируемых тормозных дисков безусловно выше чем у цельных, — считает Кирилл Шипота. — Ресурс тормозных дисков зависит от нескольких факторов. Во-первых – это толщина тормозного диска, и если при использовании цельнометаллической конструкции тормозные колодки прилегают с двух сторон к одному тормозному диску с двумя рабочим поверхностями, то у вентилируемой конструкции тормозные колодки прилегают как бы к двум дискам, которые соединены ребрами. Второй, немаловажный фактор влияющий на ресурс, состоит в том, что вентилируемые диски из-за особенностей конструкции менее подвержены короблению или деформации, способны выдерживать более высокие температурные режимы и перепады температур без негативных последствий.»

Классификация

Вентиляционные диски, при всем своём внешнем сходстве, могут существенно отличаться друг от друга по конструкции и технологии производства. Так, например, диски можно делить на несколько групп по типу вентиляционных каналов.

Прямые радиальные каналы

В таких дисках каналы вентиляции расположены от центра к краю диска. Это наиболее распространенный тип тормозного диска. Они недорогие в производстве и отлично справляются со средними нагрузками и с агрессивной манерой вождения. Если такой диск имеет дополнительную перфорацию или насечки, которые помогают отводить тепло, то эффективность торможения становится почти такой же, как на более дорогих моделях с направленно радиальными каналами.

Направленно радиальные каналы

Вентиляционные каналы внутри диска закручены от центра диска по направлению к задней части автомобиля. При движении автомобиля воздушный поток поступает в такие каналы с большей интенсивностью, за завихрения. Это позволяет существенно улучшить охлаждение диска при торможении. Данные диски устанавливаются на мощные автомобили, которые допускают спортивный стиль вождения с резкими разгонами и частыми остановками. Стоимость такого диска, как правило, соответствует стоимости автомобиля. Для обычной машины эконом-класса такой диск в общем то не нужен, зато он активно используется в тюнинге (где также довольно часто встречаются модели с перфорацией и слотами-насечками).

«Лапа кенгуру»

Данный тип вентиляционного канала разработан и запатентован компанией DBA (Австралия). На нашем рынке такие диски встречаются крайне редко. Суть технологии заключается в том, что в конструкции диска присутствует множество соединительных перепонок, что положительно сказывается и на усилении воздушного потока и на и прочности диска.

Также, вентилируемые тормозные диски делятся на два типа — цельные и составные. Цельные диски отлиты из одного куска металла и обработаны до рабочей формы. Составные представляют собой ступицу из одного металла (чаще всего — алюминиевого сплава) и кольцо из другого металла (чугуна или легированной стали). Составные диски легче, меньше подвержены деформации, но при этом более дорогие.

Что же касается перфорации тормозных дисков, которая очень популярна у любителей тюнинга, то это палка о двух концах. С одной стороны, перфорация способствует увеличению поверхности рассеивания тепла и удалению газов, которые образуются при трении колодки о диск, из пятна контакта. Также перфорация не допускает «всплытия» тормозной колодки при попадании воды на рабочую поверхность диска в дождь или при проезде через лужи. Оказавшаяся на пути колодки вода выдавливается внутрь диска, откуда она выбрасывается наружу под действием центробежной силы.

Но вместе с этим, вода, которая попадает между двумя раскаленными дисками может стать причиной их преждевременного разрушения. Из-за перепада температур диск может потрескаться и даже лопунть. Отверстия могуть быть дополнительными концентраторами напряжений и начальными точками этих самых трещин. Поэтому автопроизводители не рекомендут устанавливать на «гражданские» автомобили нештатные диски с перфорацией. Они хороши на спортивной трассе, но могут оказаться небезопасными на обычной дороге.

Возможна ли замена?

Как быть если ваш клиент хочет заменить тормозные диски на своей машине с невентилируемых на вентилируемые? В первую очередь необходимо учитывать, что для каждой серии автомобилей рассчитываются индивидуальные требования к тормозной системе, исходя из массы автомобиля, скорости движения, учитываются требования и нормы тормозного пути.

«Требования к тормозной системе строго регламентируются, а изменения можно вносить только после проведения испытаний. В целом, вентилируемые тормозные системы более надежны, и мы рекомендуем менять обычные тормозные диски на вентилируемые, — говорит Кирилл Шипота, — но для этого придется также заменить и тормозной суппорт. Сейчас у нас в разработке есть комплекты вентилируемых тормозов для некоторых моделей атомобилей, которые штатно оснащаются невентилируемыми. Мы проводим их сертификационные испытания в НАМИ, надеемся, что совсем скоро мы представим их нашим потребителям».

Источник: automediapro.ru

Вентилируемые тормозные диски – преимущества и недостатки

Большинство российских авто не отличаются высокими показателями. Вот и стараются автолюбители улучшить характеристики разными путями.

Да и как этим не заниматься?! Мощность движка маленькая, экстерьер непривлекательный, большинство механизмов оставляет желать лучшего. Потому и стремятся владельцы отечественных машин то «лошадей» под капот добавить, то переделать некоторые элементы систем. Тюнинг автомобиля позволяет изменить многое. Но не надо забывать, что увеличив скорость, мы автоматически увеличиваем и тормозной путь, а это уже может сказаться на нашей безопасности. Что же делать, чтобы не подвергать риску себя, пешеходов и других участников дорожного движения? Ответ простой: установить вентилируемые тормозные диски хотя бы на передней оси.

Как работают вентилируемые тормозные диски

Принцип работы ничем не отличается от функционирования обычных дисков: колодки сжимают тормозной диск и замедляют тем самым движение транспортного средства. Так почему же тогда вентилируемые тормозные диски более эффективны, нежели обычные? Конечно же, разница не только в визуальном восприятии изделий. Вентилируемый диск состоит из двух половин. Между ними установлены лопасти. При движении лопасти захватывают воздух и охлаждают диски. Таким образом, тормозные колодки работают в оптимальном режиме, а их эксплуатационный ресурс увеличивается.

Сейчас на некоторых автомашинах можно встретить вентилируемые тормозные диски с перфорацией. Если посмотреть сбоку, то поверхность такого изделия напоминает дуршлаг, она вся испещрена отверстиями. Новшество практически не сказывается на длине тормозного пути. Да и поверхность диска из-за отверстий не становится более холодной. Зато при нажатии на диск колодки, вся грязь и вода под давлением уходит через отверстия. Вследствие этого диск и колодка остаются чистыми, не засаливаются. Полезная площадь соприкосновения при этом уменьшается незначительно. Задние суппорты отличаются от передних, ведь необходима еще установка «ручника» иной конструкции.

Плюсы и минусы

Как и любое изделие, вентилируемые тормозные диски имеют свои достоинства и отрицательные стороны. К преимуществам относятся:

• — надежная работа;
• — возможность регулировки;
• — поверхность диска быстро освобождается от грязи и воды;
• — температура поверхности ниже, чем у обычного диска;
• — сокращается тормозной путь;
• — повышается безопасность движения.

При езде по бездорожью или в дождь перечисленные качества очень актуальны. Ведь обычные диски при частом торможении раскаляются, а при попадании на них воды и грязи могут растрескаться. Трещины, правда, микроскопические, но со временем и они могут привести к разрушению металла. Так что, лучше использовать эффективные системы торможения.

К недостаткам вентилируемых тормозных дисков можно отнести повышенное давление в тормозной системе и проблемный монтаж «ручника». Ставя такие изделия на свой автомобиль, помните, что тормозная жидкость у вас в системе должна быть качественная. Тогда и безопасность будет на высоте. Удачи на дорогах!

На сайте работает система проверки ошибок. Обнаружив неточность в тексте, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter.

Источник: gorod342.ru