Тормозные диски из какого металла
Обновлено: 04.05.2024
В замене тормозных дисков нет какой-либо периодичности. Если тормозная система эксплуатировалась «по инструкции», то жизненный цикл диска ограничивается износом в 1 мм с каждой стороны, или суммарным износом рабочих поверхностей в 2 – 2,5 мм. И минимально допустимая толщина указана на торце тормозного диска. Чем тоньше диск, тем выше его рабочая температура. Выше температура диска – больше изнашиваются колодки. В «сухом остатке» снижение коэффициента трения, а значит снижение эффективности торможения.
Решили поменять комплект колодок, не меняя тормозной диск, толщина которого близка к минимально допустимой? Будьте готовы к тому, что жизнь новых колодок будет короче. Согласитесь, экономия сомнительная. Поводом к замене тормозных дисков может стать и их состояние. Например, трещины. Они, как правило, появляются из-за разного линейного расширения быстро прогревшейся внешней части и более холодной внутренней структуры. И если длина трещины превышает 30 мм (как правило, ее глубина в этом случае будет превышать 0,3 мм), такой диск подлежит замене. Те же рекомендации и в случае, когда трещина выходит за закраину диска. Если же вернуться к интервалам замены, то за отправную точку можно принять вот такую величину: максимально один диск переживает три замены колодок.
Может ли дать положительный эффект проточка диска? Эта операция возможна, если после механической обработки толщина диска остается выше допустимой. Но для начала необходимо убедится, что величина биения ступицы находится в допустимых пределах, также, как зазоры в подшипниках и элементах подвески (максимально допустимое биение при полном повороте диска – 0,10 мм, а допуск для ступицы – не более 0,05 мм). И важно, чтобы ремонтируемый диск не имел глубокого перегрева – сняв верхний слой металла можно и на «нижнем уровне» получить тот же цементит. После проточки тормозные диски нужно правильно очистить. В углублениях, оставленных резцом, скапливается чугунная пыль, которую не удастся полностью удалить продувкой или протиркой с использованием очистителей. А вот мыльный раствор, металлическая щетка и проточная теплая вода с этой задачей наверняка справятся. Такая операция подойдет не только для только что проточенного диска, но и для нового диска, который хранился в смазке.
И еще одна ремарка, касающаяся возможного биения диска. Это загрязнения, которые могут быть и на тормозном диске, и на ступице колеса. Часто ли при замене колес в шиномонтаже или на СТО механик чистит поверхность ступиц? Вопрос риторический. Скорее всего ступицу обильно польют медной смазкой – в этом случае колесо на ступице не «закиснет» и при необходимости легко снимется. К этой смазке есть немало вопросов. Меди там не более 5%, но на эту субстанцию неизбежно будут налипать и пыль, и грязь, которые могут вызвать дисбаланс и ступицы, и тормозного диска. Очередной монтаж колес, и снова медная смазка. А ведь достаточно обработать лишь посадочный поясок ступицы, который имеет непосредственный контакт с колесом.
Благодарим технического тренера программы Garage Gurus, Ильдара Садыкова, за помощь в подготовке материала.
Как продлить жизнь тормозным дискам в два раза
Тормозные диски - это, строго говоря, долгоиграющий расходник. Обычно жизненный цикл этой детали соответствует двум сменам тормозных колодок. Иными словами, необходимость в замене тормозных дисков возникает на 70 - 80 км пробега. Однако это средние цифры. Фактически все зависит от манеры езды и особенностей эксплуатации.
Львиная доля тормозных дисков выполнена из чугуна. Чугун же - это, как известно, сплав железа с углеродом и другими элементами (кремний, марганец, сера, фосфор и др.).
Использование такого состава продиктовано функционалом. При торможении колодки зажимают диск с обеих сторон, обеспечивая замедление автомобиля.
В местах трения, соответственно, увеличивается температура. Химический состав чугунного сплава таким образом обеспечивает стойкость к высоким температурам, равно как к резкому охлаждению.
Серийные чугунные тормозные диски в среднем рассчитаны на эксплуатацию при температуре не более 250° С. В то же время на рынке представлены более стойкие и гибкие аналоги, например, керамические и композитные диски, однако цены на такие узлы, задействуемые в основном в автоспорте, кусаются. Зато в спорткарах карбоно-керамические перфорированные диски не деформируются даже при нагревании до 1200° С.
Главный враг тормозных дисков - резкий перепад температур. Соответственно, в зоне риска - автомобили, тормозные диски которых регулярно находятся в разогретом состоянии. Скажем, в процессе езды в агрессивной манере с частыми торможениями можно достаточно быстро "раскочегарить" чугунные тормозные диски до по сути пиковых для них 300° С. Это чревато задымлением, которое легко распознать по специфическому запаху металла.
Еще одна частая причина перегрева - использование тормозной системы на горных спусках (безопаснее тормозить двигателем, переходя на пониженные передачи), подклинивающие направляющие суппорты тормозной системы, неисправный вакуумный усилитель, использование некондиционной тормозной жидкости и некачественных, изношенных или не подходящих для данной модели тормозных колодок.
Между тем, щиток тормозного диска не защищен от воды. Поэтому при проезде луж, бродов и заснеженных участков вода попадет на раскаленный тормозной диск и из-за резкого перепада температуры спровоцирует коробление или трещины.
С агрессивной ездой и активным торможением на горных спусках все понятно - если вы печетесь о долговечности тормозных механизмов, такую практику логично исключить или ограничить.
Кроме того, регулярно отправляйте машину на техосмотр и попросите сервисменов проконтролировать, адекватно ли работают поршни суппорта. Эту процедуру можно провести и самостоятельно.
Для этого поднимите автомобиль с помощью домкрата и покрутите колесо. Если проявляется характерное шуршание или скрип, или колесо вращается с трудом, скорее всего, тормозной суппорт неисправен. Кроме того, вовремя (и даже чуть раньше регламентного срока) меняйте тормозные колодки, при этом выбирайте качественные изделия от проверенных продавцов.
И самое главное - старайтесь исключить такие ситуации, когда разогретые суппорты, колодки и диски контактируют с водой. Как минимум, сведите к минимуму агрессивную езду в дождь и после него. Ну и грамотно мойте автомобиль. Перед водными процедурами дайте дискам остыть! Многие, увы, игнорируют такое простое правило.
Покоробившийся тормозной диск на передних колесах выдает себя вибрациями на руле. Биение же задних дисков транслируется на педаль тормоза и кузов. Помимо характерных вибраций на проблему укажет и визуальный осмотр. Если диск желтый, он регулярно нагревался до рабочей температуры 150-280°С. Синий - значит температура использования достигала 300-400°С, черный - 500°С.
Серьезная деформация заявит о себе также трещинами, сколами, выщерблинами, волнообразной поверхностью и даже перекосами диска. Биение и неравномерный износ тормозных дисков может провоцировать также наличие ржавчины на диске, что, как правило, вызвано долгим простоем автомобиля. Проверить состояние диска можно также и с помощью прибора для измерения биения.
Для этого снимаем тормозной суппорт, наживляем тормозной диск при помощи гаек ступицы, устанавливаем прибор на расстоянии 5 мм от края тормозного диска и выполняем измерения. Значение не должно превышать 0,06 мм для переднего колеса и 0,08 мм для заднего колеса.
При желании, а также при большой остаточной толщине тормозных дисков (допуск варьируется для разных моделей, при этом допустимая толщина тормозного диска указана на его торце) можно попытаться дать им вторую жизнь. Речь - о проточке в сервисе, которая осуществляется на специальных станках и обойдется для автомобиля массового сегмента примерно в 2 тысячи рублей за пару дисков одной оси.
Прибегнуть к проточке имеется смысл еще и потому, что заводские детали, как правило, имеют лучшее качество, чем аналоги, которые вы приобретете в специализированных магазинах. Кроме того, в Сети можно обнаружить массу отчетов о том, как автовладельцы протачивали тормозные диски самостоятельно в гараже при помощи шлифовальных кругов и даже простого напильника.
При отсутствии профессиональных навыков точить таким образом диск в гараже мы не рекомендуем, тем более что результат скорее всего вас не устроит. В любом случае после проточки следует поменять тормозные колодки, поскольку комплект, работавший с проблемным диском, имеет изъяны и повредит обработанный диск.
Из чего сделаны?
На сегодня основным материалом для производства тормозных дисков является легированный чугун, в составе которого вместе с основными компонентами - железом и углеродом, специально введены легирующие элементы, придающие ему прочность, износостойкость, жароупорность, коррозионную стойкость. В зависимости от дальнейшей области применения, легированные чугуны классифицируют по химическому признаку - алюминиевый, никелевый, хромистый. Наилучшими показателями для тормозных дисков обладает алюминиевый чугун (серый чугун - СЧ), он используется как жаростойкий материал для работы в агрессивных средах при повышенных температурах, важно отметить, что используется серый чугун с выделенным пластинчатым графитом (ЧПГ) – именно такой сплав обладает высокой износостойкостью, малой чувствительностью к концентраторам напряжений.
Также ЧПГ имеет высокую демпфирующую способность и прекрасно гасит вибрации. Именно серый чугун обладает хорошей жидкотекучестью, малой склонностью к образованию усадочных дефектов по сравнению с чугуном других типов, благодаря этому, тормозной диск, не смотря на внешнюю простоту, имеет довольно сложную конфигурацию, а внутри тела диска располагаются прямые или разнонаправленные вентилируемые каналы. Тормозные диски UBS серии Orange и серии Performance изготовлены из серого чугуна марки GG-20 (СЧ-20). Для дополнительной защиты от коррозии, производители дорогих брендов тормозных дисков покрывают свою продукцию различными антикоррозийными составами, либо окрашивают порошковыми красками. Тормозные диски UBS серии Performance покрыты антикоррозийным составом GEOMET, который нанесён на всю поверхность диска, в том числе внутри вентилируемых каналов, где особенно важно обеспечить максимальную проходимость воздушных потоков, которые часто ухудшаются с течением времени из-за коррозийных наростов.
Однако, чугун, не смотря на свои преимущества и удобства в производстве, также имеет и недостатки, которые особенно критичны там, где правят бал высокие скорости и мощные моторы – это мир супер-каров. От чрезмерных температурных перегрузок, диски из чугуна будут передавать избыточное тепло на ступицу, что приведёт к быстрому износу данного узла. Также в погоне за скоростью, производители спортивных автомобилей стараются максимально уменьшить вес, поэтому применение чугунных дисков здесь также будет под вопросом. Чтобы решить эти две проблемы, автопроизводители начали применять карбон при производстве тормозных дисков, а первопроходцами в этом направлении стали болиды Формулы-1, более того, применение карбоновых дисков позволило увеличить диапазон температурных перегрузок до 1000-1300˚С, но из-за очень высокой стоимости ($5-8тыс. за комплект из 2шт.), карбоновые тормоза так и остаются привилегированным продуктом. А также, для их эффективной работы, требуется обязательный прогрев поверхности диска.
В альтернативу карбоновым тормозным дискам, производители разработали керамические композиционные тормозные диски, которые изготавливаются многоступенчатым способом и по заявлениям производителей живут в 60 раз дольше классических чугунных дисков. Основным материалом таких дисков является комбинация кремния (керамики), углеволокна и синтетических смол. Данные диски, как и карбоновые, обладают легким весом, повышенной прочностью, но при этом не требуют прогрева. Цены на такие диски всё так же высоки, как, в общем-то, и все узлы и расходные материалы в любом супер-каре.
Из чего делают тормозные диски и колодки
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!
Читайте также: