Как называется диск тормозной


Какие бывают тормозные диски. Классификация и отличия дисков

Раньше диски изготавливались из обычного чугуна. Затем производители научились применять чугун с высоким содержанием углерода, что улучшило технические характеристики. Потом стали использоваться сплавы разных металлов: магния, хрома, никеля, ванадия, кобальта и многих других.

*Чугунный тормозной барабан

Лучшие тормозные диски изготавливаются из карбона и керамики. Они отличаются невероятной прочностью, устойчивостью к огромным температурам и чрезвычайно малым весом. Увы, без недостатков тоже не обошлось. Тут и высокая цена, и пригодность к использованию только при высоких нагрузках (т. е. если вы водите авто в неагрессивном стиле, придется порядочно разогревать диски). Керамика и карбон — оптимальный выбор для дорогих спорткаров и гоночных болидов.

*Карбоно-керамический тормозной диск BMW M6

Основная классификация дисков

В самом широком смысле тормозные диски подразделяются на 2 вида.

  1. Невентилируемые. Представляют собой однородную пластину (с отверстиями или без), на которой могут находиться улучшающие вентиляцию насечки.
  2. Вентилируемые. Изготавливаются из двух пластин, отделенных одна от другой полостями. На поверхности также могут располагаться перфорация и насечки.

Перфорация тоже бывает разной:

  1. Сквозная. Отличается эффективным охлаждением, отводит большое количество рабочих газов и продуктов сгорания. Недостаток — уменьшение прочности изделия.
  2. Заглубленная. Также именуется «глухим отверстием». Диск в этом случае сверлится не насквозь, что сохраняет его прочность. Эффективность отведения рабочих газов не так велика, как в прошлом варианте, зато надежность впечатляет. На диске долго не появятся трещины.

Составные или цельные?

Диски бывают цельными и составными. Цельные изготавливаются методом литья и представляют собой единый кусок металла, который подвергается обработке для получения нужной формы. Составные варианты сделаны из ступицы и кольца. Ступица изготовлена из сплава на основе алюминия, кольцо – из чугуна или стали. Компоненты скрепляются болтами.

Какой вариант лучше? Составные диски более востребованы благодаря следующим преимуществам:

  • небольшой вес;
  • удобство использования;
  • устойчивость к деформации;
  • лучшее отведение тепла – приспособление быстрее охлаждается;
  • используется более эффективная вентиляционная система, что улучшает отвод газов и продуктов сгорания.

Вдобавок, составные диски дешевле в эксплуатации. Если износилось кольцо, достаточно его заменить – ступицы приходят в негодность медленнее.

Есть ли достоинства у цельных дисков? Сейчас они используются только на старых автомобилях. Эксперты рекомендуют ставить такие изделия на задние тормоза машин с маломощными двигателями. Благодаря этому удается эффективнее избавляться от продуктов износа.

Как выбирать тормозные диски?

Делать выбор нужно, исходя из особенностей автомобиля, вашей манеры езды и поверхности, по которой планируется двигаться.

Самый простой и дешевый вариант – невентилируемые тормозные диски. Сейчас практически не используются. Для улучшения их характеристик на поверхность наносятся углубления (слоты), также возможно применение перфорации. Если использовать сквозную перфорацию, машиной с такими дисками можно управлять в довольно агрессивном стиле.

*невентилируемый тормозной диск

Вентилируемые диски более качественные. Вентиляционные каналы могут быть разными – от их особенностей зависит эффективность и стоимость изделия. В дешевых вариантах используются прямые радиальные каналы, которые расположены от центра к краям. Назначение этих дисков – установка в машины со средними нагрузками, которыми управляют в относительно неагрессивном стиле. Если вы планируете ездить быстро и часто останавливаться, лучше выбрать что-нибудь другое. Возможно улучшение характеристик нанесением слотов или перфорации.

*вентилируемый тормозной диск

Радиальные диски — улучшенная разновидность вентилируемых вариантов. В них вентиляционные каналы имеют круговое расположение – начинаясь от центра, они закручиваются к задней части машины. Благодаря этому воздушный поток, попадая в диски, раскручивается и более эффективно охлаждает составные части. Назначение таких дисков – установка на спорткары. Если вы предпочитаете быструю езду с частыми остановками, можно выбрать этот вариант. Его стоимость выше, чем у описанных ранее. На поверхности находится перфорация, возможно наличие слотов.

*радиальные тормозные диски

«Лапа кенгуру» – название специфического типа воздушных каналов. Диск, изготовленный по этому принципу, оснащен большим количеством перепонок, что положительно влияет на интенсивность воздействия воздуха и не снижает надежность изделия. Недостаток – редкость таких дисков. Они запатентованы компанией DBA (Австралия) и не выпускаются ни кем иным.

*тормозной диск "Лапа Кенгуру"

Итоги:

Лучшие варианты — карбоновые и керамические диски. Их стоимость весьма высока – за комплект карбоновых вариантов требуют сумму, за которую можно купить машину среднего класса. Для обычного автовладельца такие изделия не годятся. Не только из-за стоимости, но и из-за того, что рабочий диапазон у карбона начинается там, где он заканчивается у других материалов. Выбирать эти изделия нужно только тем, кто ценит действительно высокую скорость.

Керамика по многим показателям удобнее карбона. Коэффициент трения у этого материала намного ниже, но есть другие преимущества: долгий срок службы (300 000 км), невосприимчивость к коррозии, сопротивляемость самым высоким температурам. Устойчивость к механическим нагрузкам впечатляет. Вес – примерно на 50% меньше, чем у чугунных дисков, а значит, нагрузка на подвеску гораздо меньше. Эффективность торможения в горячем состоянии — выше всяких похвал.

Недостатки: «холодная» керамика не слишком хорошо останавливает машину – металлические варианты в таких условиях намного лучше. Керамические диски не рекомендуется использовать в местах с суровыми зимами – они теряют часть преимуществ. Наконец, цена намного выше, чем у любых других вариантов. Такие изделия устанавливаются на автомобили Ferrari, Porsche, а также на "заряженные" автомобили Subaru семейства WRX (подробнее в статье) и им подобные.

... и напоследок

Посмотрите крайне важное, полезное и очень актуальное видео о способах торможения. Узнайте как правильно тормозить при возникновении аварийных ситуаций на скользкой дороге..


Предложние от ДОЛАВТО

Если Вы нуждаетесь в диагностике или замене тормозных дисков или всей системы, а также если Вы затрудняетесь с выбором запчастей - обратитесь в наш автосервис! Опытные специалисты проконсультируют и выполнят работы по ремонту тормозной системы.

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.

Содержание статьи

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.

Основная часть производится из чугунных материалов.

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.

Конструкция и виды тормозных дисков

Самые распространенные на сегодняшний день автомобильные тормозные системы – дисковые тормоза. Из этого следует, что главным элементом тормоза такого типа является тормозной диск, к которому прикладывается усилие исполнительного механизма. Поскольку существующие автомобильные тормоза используют трение в качестве основного принципа действия, между диском и тормозным механизмом находится колодка, покрытая слоем фрикционного материала.

Как известно, росту эффективности любых тормозов препятствует температура в паре трения. Чем интенсивнее автомобиль тормозит, тем больше выделяется тепла и тем больше нагреваются детали тормозного механизма. Для обычной тормозной колодки это приводит к потере фрикционных свойств за счет снижения коэффициента трения. Можно пойти дальше и обнаружить, что тепло от колодки передается не только воздуху, но и собственно исполнительному тормозному механизму – скобе (суппорту), нагретые поршни которой бывают способны довести тормозную жидкость до кипения. Это может привести к образованию пузырьков воздуха в жидкости и, как следствие, потере ею упругих свойств и «провалу» тормозной педали. Естественно, ни о какой эффективности не может быть и речи, остановиться бы, перевести дух и подумать, что можно сделать. Самым логичным будет повысить температуру кипения тормозной жидкости и сделать колодки, способные не снижать коэффициент трения с ростом температуры. Именно так и поступили конструкторы тормозных систем, и сейчас есть колодки, работающие в диапазоне от 200 градусов и выше. Однако тема колодок и жидкостей еще дождется своего часа, а что же происходит с дисками?

Диск также нагревается, что приводит к нарушению формы его рабочей поверхности, ее короблению, следствием чего становится осевое биение диска, передаваемое на руль и тормозную педаль. Для начала рассмотрим причину деформации диска под действием температуры. Как правило, обычный тормозной диск представляет собой обод, выполненный в одно целое со ступицей П-образного сечения. При нагреве диск, напоминающий в разрезе шляпу, условно стремится вывернуться «наизнанку» за счет разницы длин наружного и внутреннего контуров. У внутреннего она больше, следовательно, и линейное тепловое расширение также больше. Это приводит к тому, что у «шляпы» приподнимаются поля. Именно череда таких подъемов и опусканий при остывании и приводит к деформации диска. Чтобы уменьшить такой эффект, у дисков в местах соединений обода со ступицей с наружной стороны делаются галтели или проводятся другие мероприятия, увеличивающие длину наружного контура. А что, если сделать диск более массивным, тогда он уж точно не покоробится. Хорошая идея, только вообразите, какая будет неподрессоренная масса у такого автомобиля, а наличие дополнительного маховика на каждом колесе сделает торможение проблематичным, добавив еще необходимость «гасить» их инерцию. К тому же проблема рассеивания тепла осталась. Так на сцену вышел диск с внутренней вентиляцией или просто вентилируемый. Он сразу позволил повысить эффективность торможения за счет более благоприятных температурных режимов паре трения. У вентилируемого диска существенно увеличена поверхность, с которой он отдает тепло окружающей среде. А если подвести дополнительный охлаждающий воздух к тормозному диску, то о перегреве тормозов можно даже забыть. Вентилируемый тормозной диск также уменьшает температурную нагрузку на ступичный подшипник.

Конструкция тормозных дисков

Увеличению поверхности рассеивания тепла способствует и перфорация дисков, при которой обод насчитывает не один десяток сквозных отверстий с зенковкой. Проделанные по всей рабочей плоскости диска сквозные отверстия снижают вес диска, способствуют более эффективному снижению его температуры при работе (что снижает риск коробления), удаляют газы, образующиеся при трении колодок о диск. 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. Вот здесь и кроется опасность для перфорированных дисков. Попавшая вода на раскаленный иногда тормозной диск может вызвать катастрофические последствия для его целостности, он может потрескаться и даже лопнуть. Отверстия станут дополнительными концентраторами напряжений и начальными точками этих самых трещин. Поэтому заявления о повышенной эффективности перфорированных дисков часто следует рассматривать как рекламный ход.

Однако встречаются серийные автомобили, у которых такие диски стоят и хорошо себя чувствуют за все время эксплуатации, подвергаясь замене только по причине износа. Такую картину можно наблюдать, в частности, на автомобилях Ferrari и Porsche. Все дело в том, что диаметр отверстий не велик, их расположение сочетается с конфигурацией внутренних лопаток диска, а сам диск, как правило толстостенный и большого диаметра. Это снижает риск образования трещин, однако более правильным решением являются канавки на рабочей поверхности диска. Кроме воды, канавки отводят газообразные продукты “жизнедеятельности” колодки и продукты износа. Канавки бывают направленными в зависимости от вращения диска или симметричными, что позволяет ставить диск на левую и правую стороны автомобиля. Это относится и к лопаткам внутри диска. Обычный вентилируемый диск имеет радиально расположенные лопатки, что делает левый и правый тормозные диски одинаковыми, но существуют диски с наклоненными лопатками для лучшего удаления разогретого воздуха. При этом левый диск является зеркальной копией правого и наоборот.

Указав все эти достоинства канавок, нельзя не сказать и о том, зачем они изначально были разработаны. Опять же, автоспорт с его повышенными нагрузками на тормоза потребовал эффективной очистки тормозных колодок. Дело в том, что при работе на больших нагрузках тормозные колодки очень быстро покрываются тонким слоем нагара – выгоревшего и отработанного фрикционного материала. Если его не снять принудительно, колодка превращается в скользкую лыжу. Канавки, шлицы практически срезают этот отработанный слой, обновляя колодку. Это позволяет поддерживать работоспособность колодок на протяжении всей гонки. Учитывая все вышесказанное, можно считать, что для обычных городских автомобилей тормозные диски со шлицами, конечно, являются предметом гордости владельца, но одновременно причиной более частой смены тормозных колодок.

Перфорированные тормозные диски

Теперь мы добрались до высшей лиги тормозных дисков – вентилируемых сборных. Конечно, бывают и цельные диски с направленными лопатками, но их не так много. Это объясняется необходимостью иметь сложные оснастки для левого и правого диска, на что не каждый производитель может пойти. В результате диск с одной стороны выбрасывает воздух наружу, а с другой – захватывает его и пытается выдавить из центра внутрь колесной арки. Разборные диски изначально делятся на левые и правые и имеют крепежный фланец для ступицы, которая делается, как правило, из высококачественного авиационного алюминия. Такая конструкция позволяет еще больше рассеивать тепла, что благоприятно сказывается на эффективности тормозов и теплонагруженности подшипников ступицы. Понятно, что такой диск более легкий, чем его цельный аналог. Здесь тоже присутствуют подводные камни. Самый опасный – разница коэффициентов термической деформации материалов диска и ступицы. Для решения этой проблемы делают прорези на ступице, но самым эффективным способом борьбы с этим явлением можно назвать так называемые плавающие диски. Их суть – отсутствие жесткой связи между диском и ступицей, при этом диск может двигаться относительно ступицы обычно в осевом направлении в пределах нескольких десятых долей миллиметра. Плавающие диски обладают существенным недостатком – они боятся грязи, которая может лишить их подвижности, поэтому они главным образом применяются в кольцевом автоспорте.

Материал тормозных дисков

Чаще всего тормозные диски изготовляют из чугуна. Популярность этого материала объясняется хорошими фрикционными свойствами и невысокой стоимостью производства. Наряду с этими преимуществами, чугун имеет ряд существенных недостатков, которые ограничивают его использование в некоторых типах транспортных средств – спортивных машинах и мотоциклах. При регулярных интенсивных торможениях, вызывающих значительное повышение температуры (400 С и выше), возможно коробление диска, а если на его перегретую в таких режимах поверхность попадает вода, например, из лужи, чугунный диск покрывается сетью трещин и иногда даже рассыпается. Кроме того, такие диски очень тяжелые, и после длительных стоянок их рабочая поверхность покрывается коркой ржавчины. Чтобы избежать этих недостатков, диски, в большей степени мотоциклетные и значительно реже автомобильные, начали делать из «нержавейки». Более слабые фрикционные свойства этого материала компенсировали увеличением диаметра дисков и их рабочей поверхности. Для изготовления этой ответственной детали тормозной системы используют и обычную сталь, которая, как и «нержавейка», не столь чувствительна к перепадам температур и обладает несколько худшими фрикционными свойствами, чем чугун.

В 70-е годы на спортивные машины начали устанавливать тормозные диски из углепластика – карбоновые. Преодолев период роста, карбоновые тормоза оставили своих металлических коллег далеко позади. Посудите сами: вес тормозного диска из карбона на порядок меньше металлического, коэффициент трения на порядок выше, а рабочий диапазон, ограничивающийся на обычных тормозах 500-600 С, здесь простирается далеко за отметку в 1000 С. Карбоновые диски не коробятся, а снижение неподрессоренных и вращающихся масс положительно сказывается на ходовых качествах автомобиля. Тем не менее путь к обычным дорожным автомобилям таким тормозам пока заказан. Стоимость комплекта карбоновых тормозов может достигать стоимости нового автомобиля малого класса, а нормально работать они начинают только после хорошего прогрева: до этого коэффициент трения тормозов даже ниже обычных! Нельзя забывать и об удобстве управления замедлением: если с традиционными тормозами все просто и понятно, то здесь контролировать замедление сверхсложно. Фактически в обычных условиях карбоновые тормоза будут аналогом переключателя «ехать/стоять».

Керамические тормозные диски

Более радужные перспективы в автомобилестроении имеют керамические тормоза. Они не имеют такого ошеломляющего коэффициента трения, как карбоновые, но обладают целым рядом преимуществ. У керамики гораздо больше возможностей, чем у металла или различных композитов. Этот материал отличается отличной устойчивостью к высоким температурам, высокой стойкостью к коррозии и износу, небольшой удельной массой и высокой прочностью. Но это еще не все. Керамические тормозные диски, в сравнению аналогичным деталями из серого чугуна легче на 50%. Вес, например, керамического тормозного диска PORSCHE 911 в два раза легче обычного, значит, меньше и неподрессоренные массы, а следовательно, и нагрузка на подвеску. Уменьшается и так называемый гироскопический эффект, когда вращающееся с большой скоростью тело сопротивляется смене направления вращения. Кроме того, применение керамики позволяет увеличить на 25% коэффициент трения, а заодно резко повысить эффективность торможения в горячем состоянии. Еще одно преимущество – невероятная долговечность. Керамические диски обычно не требуют замены на протяжении 300 000 км. К сожалению, есть и недостатки. Во-первых, холодные керамические диски хуже останавливают машину, чем холодные тормозные диски из металла. Во-вторых, керамика плохо работает при очень низких температурах. В третьих, такие диски при работе неприятно скрипят. И, наконец, в четвертых, цена у них ну просто непомерная.

Выбираем тормозные диски: 5 простых шагов

Выбираем тормозные диски: 5 простых шагов

Уважаемые клиенты, прием заказов временно приостановлен. Ведутся технические работы.