Вентилируемые тормозные диски — обзорная статья
28.04.2014Для 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.
- Сокращают тормозной путь на 15 %.
- Повышают срок службы тормозных колодок.
- Такие диски не перегреваются.
- 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.
Видео.
Рекомендую прочитать:
Вентилируемые тормозные диски: характеристики и особенности конструкции
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
automediapro.ru
Вентилируемые тормоза. Плюсы и минусы
Начало >>>
Во время частого нажатия на педаль тормоза, или резком торможении автомобиля происходит более быстрое стачивание фрикционного материала с колодок о диск, об этом было написано несколько ранее. Но надо так же понимать, что в момент трения под действием температуры, материал превращается в мелкую сгоревшую пыль. Часть остатков этой пыли оседают на самих колодках, а остальная выветривается или скапливается на диске колеса. Вы наверняка видели это во время мойки автомобиля.
Слой этой пыли, скапливающийся на колодках, препятствует более быстрому и эффективному торможению автомобиля.
Тормозные вентилируемые диски в отличие от обычных тормозных дисков позволяют избежать и этой проблемы. Все благодаря тем же канавкам и отверстиям в диске, пыльный слой нагара фрикционного материала срезается, обновляя тормозные колодки, делая их более эффективными для торможения и уменьшая тормозной путь автомобиля в целом.
Как вы наверняка заметили, плюсы таких тормозов очевидны. Но, к сожалению, есть у них и один минус. Но о нем чуть позже.
Автомобиль для многих из нас эксплуатируется ежедневно, а например, для службы перевозки людей и вообще круглосуточно. Мало того перевозки осуществляются круглогодично и в мороз, и дождь, и летнюю жару. А как уже было отмечено, во время остановки автомобиля тормозной диск разогревается до огромных температур. Перепады этой самой температуры от времени года, а точнее от снега и дождя, пагубно влияют на раскалённый диск тормозов. Для диска это плохо. В результате этого он может потрескаться или лопнуть. Использовать его уже ни как нельзя. Прежде всего, это угроза жизни водителя и его пассажирам, не говоря уже о других участниках дорожного движения.
Теперь вернемся к минусу вентилируемых тормозных дисков. За счет опять же канавок и отверстий в диске, он становится менее прочным и тонким. А там где тонко, там и лопнуть может, особенно от перепада температур.
Это не означает, что такие диски плохи и их не стоит использовать. Стоит! Только следует регулярно проводить их осмотр во время замены колодок. И если есть предпосылки, тут же заменить деталь.
С дисковыми тормозами вроде разобрались, теперь пришло время поговорить о барабанных тормозах.
В отличие от дисковых отрытых тормозов, у барабанных тормозов колодки скрыты в барабане. Принцип работы таких тормозов не сложен. Сейчас более детально его и попытаемся рассмотреть. И так.
Читать далее >>>
signsign.ru
Диаметр, вентиляция и композиты: эволюция дисковых тормозов
А вот более классическая конструкция диска с легкосплавным центром завоевала мир гоночных и спортивных автомобилей. Составные тормозные диски позволяют экономить по несколько килограмм массы на каждом колесе и к тому же дешевле в эксплуатации – внутренняя сложная легкосплавная часть зачастую не требует замены, меняется лишь простое по конфигурации наружное кольцо из чугуна или другого материала с похожими свойствами.
Плавающие диски
Следующим логичным шагом по пути улучшения стало создание «плавающих» тормозных дисков. Не бойтесь, ни о каком водяном охлаждении речи не пойдет, впрыск воды остается для дисковых тормозов крайне экзотической технологией. Суть куда проще: крепление центральной части такого составного тормозного диска позволяет внешней чугунной части при расширении немного сдвигаться. Тем самым уменьшаются нагрузки, которые возникают из-за разницы в коэффициенте расширения у разных металлов и разнице температур между центральной частью и тормозным кольцом.
А раз нет риска коробления, то можно допустить прогрев диска до большей температуры без риска критического перегрева. Кроме того, улучшаются условия прилегания колодок, и тормоза заработают в полную силу при большей нагрузке. Такой диск может иметь мощность на все 20–30% выше, чем у «жесткой» конструкции, при незначительном, в общем-то, усложнении.
Композитные материалы
При создании составных дисков открылось еще одно направление в развитии тормозных механизмов. Увеличить теплоотдачу можно еще и повышением температуры тормозов, но тогда придется заменить на что-то, умеющее работать при температурах под тысячу градусов. Кандидаты нашлись быстро: в первую очередь это биметаллические диски, металлокерамика и углеволокно.
Биметаллические диски позволяли получить выигрыш в массе, но по совокупности характеристик не получили выигрыша в сравнении с поверхностно упрочненным чугуном, так что эта тюнинговая экзотика почти не встречается. А вот материалы на основе углерод-углеродной, керамической и метал-керамической матрицы прижились, несмотря на очень высокую цену относительно чугуна.
Причин сразу несколько. Во-первых, по сравнению с чугуном композитные материалы имеют в несколько раз меньшую плотность, а значит, на 50-75 % снижается масса диска. Рабочая температура выше 1 100 градусов для них не является проблемой, причем температура поверхности может доходить до 1 400 градусов, поэтому теплоотдача вырастает примерно в полтора-два раза в сравнении с чугуном.
Во-вторых, волокнистые композиты на основе SiC-матрицы обладают очень высокой износостойкостью – такие диски практически «вечные», даже если учитывать особенности эксплуатации в гоночных автомобилях. Чаще всего они выходят из строя не из-за износа поверхности, а из-за разрушения точек крепления и расслоений, свойственных композитам.
В-третьих, у композитных дисков полностью отсутствуют «прихватывания» – точки локального изменения поверхности диска под воздействием высокой температуры и материала колодок.
Именно такие диски можно сделать наибольшего размера, к тому же вдвое увеличив мощность тормозных механизмов. Так почему же композитные материалы до сих пор не вытеснили чугун? Минусы проявились тоже достаточно быстро. Высокая стоимость является очевидным недостатком, но по сути сильно зависит от технологии производства, при появлении массового спроса в автомобилестроении шансы на ее снижение довольно велики. Сами материалы, на самом деле, не столь дороги.
www.kolesa.ru
Вентилируемые и перфорированные тормозные диски. Недостатки и преимущества разных тормозных дисков.
Вентилируемые и перфорированные тормозные диски. Недостатки и преимущества разных тормозных дисков.
Понятно, что сумасшедшего водителя никакие диски и вся не спасет.
Но все же, чтобы ответить на вопрос «какие именнолучше?», изначально необходимо понять разницу между вентилируемыми и перфорированными тормозными дисками. Для того чтобы узреть отличия между первым и вторым вариантами, не нужно быть автомобильным специалистом. Для этого достаточно оценить их визуально. Хотя, основные различия заключаются в их внутренних свойствах.
Обычные тормозные диски:
Он представляет собой круглую болванку, отлитую из металла со специальными примесями, толщина которой обычно колеблется от 10 до 25 мм. На этом его характеристики заканчиваются. А, вот, у вентилируемого диска особенностей гораздо больше.
Вентилируемые тормозные диски:
Это уже не просто предмет, а целая система, состоящая из двух тонких дисков (толщина от 4 до 6 мм), промежуток между которыми, представляет собой, своего рода, воздушное пространство, где и происходит циркуляция воздуха, что эффективно отводит тепло, одновременно охлаждая полностью диск. Соответственно, во время торможения он постоянно охлаждается.
При использовании вентилируемых тормозов водитель может заметно ощутить разницу между обычным и вентилируемым диском так, как даже в период интенсивных нагрузок процесс охлаждения не исключается. Плюс ко всему, у вентилируемых тормозных дисков имеется еще одно исключительное свойство – снижение тормозного пути приблизительно на 15 %. А срок эксплуатации вентилируемых тормозных колодок выше обычных около 20%.
И еще одна важная черта, подчеркивающая преимущество вентилируемых тормозных дисков над его «коллегами», отсутствие скрипа.
Перфорированные тормозные диски:
Его применение широко распространено среди владельцев гоночных автомобилей так, как перфорации подвластно ослабление диска и влияние на его микротекстуру. Для гоночной машины частая смена тормозов (после каждой гонки) – это нормальное явление, чего не скажешь о машинах, предназначенных для обычных поездок. Если использовать перфорированный тормозной диск в дорожном автомобиле, то перфорация поспособствует разрушению дисков. К сожалению, производители перфорированных тормозных дисков умалчивают о данном факте.
Покупатель уже привык к тому, что каждый восхваляет то, что выгодно продавцу в рекламных целях. Поэтому, отталкиваясь от хвалебных текстов, следует показать реальные недостатки, чтобы потребитель смог увидеть всю правду каждого изделия перед тем, как купить тормозные диски.
Немного о недостатках:
Начать следует с классической тормозной версии дисков. Их еще называют стандартными. Из-за того, что их сплав довольно плотный и имеются насечки (насечки выполняют функцию отвода продуктов горения в момент агрессивного стиля торможения) относятся к ряду спортивных. Некоторые из них могут быть перфорированы. Сказать, что это однозначный недостаток – неправильно. Но, если выбор касается обычного дорожного автомобиля, то это реальный «минус».
Неправильная установка тормозного диска характеризуется такими признаками:
- Биение в момент торможения и/или движения.
- Быстрый и повышенный износ при нормальном пользовании.
Вентилируемый тормозной диск приобретать для гоночного авто нет смысла так, как он не предназначен для агрессивного стиля торможения.
Владельцы гоночных и спортивных автомобилей отдают предпочтение таким производителям: «ЕВС», «БРЕМБО», «DBA».
Для спокойных поездок идеально подойдут «BOSH», «ZIMMERMAN», «АТЕ». Хотя, при покупке следует обращать внимание на модификацию.
helpauto.ua
Плюсы и минусы перфорированного тормозного диска
Производители разрабатывают и укомплектовывают современные автомобили узлами и комплектующими, обладающими большим ресурсом использования и уникальными техническими характеристиками. Перфорируемые диски являются одной из таких разработок. Впервые такие конструктивные элементы стали использовать на гоночных автомобилях.
Зачем делают отверстия в дисках
Диски с отверстиями видели многие автомобилисты, но зачем в этом конструктивном элементе их делают, знают далеко не все. Конструкторы и производители утверждают, что перфорация служит наиболее эффективному снижению скорости и улучшает внешний вид современного авто.
Во время торможения, колодки тесно соприкасаются с поверхностью диска. Чем сильнее водитель давит на педаль тормоза, тем с большей силой колодки соприкасаются с ним. В результате этого процесса создается высокая температура, вызываемая силой трения. Объем тепловой энергии, выделяемой во время торможения, зависит от скорости движения автомобиля, массы машины и интенсивности воздействия на педаль.
Процесс торможения при скорости 80 км/ч вызывает нагрев передних дисков до температуры 100 градусов. При многочисленных циклах разгона и торможения, при высокой скорости и резком ее снижении, температура может превысить 300 градусов и больше. Такое негативное воздействие, может вывести из строя всю тормозную систему автомобиля.
Сквозные отверстия делают для того, чтобы снизить температуру нагрева, благодаря вентиляции процесс охлаждения происходит быстрее. Перфорация улучшается способность охлаждения всей системы, снижение скорости становится более эффективным.
Достоинства перфорирования
Многие водители, предпочитающие активный и спортивный стиль езды выбирают перфорированные диски, имеющие ряд достоинств.
- Наилучшее, по сравнению со стандартными элементами, снижение скорости машины. Повышается эффективность всей системы за счет увеличенного трения поверхностей.
- Внешний вид наиболее привлекателен. Многие автомобилисты, увлекающиеся спортивным тюнингом, предпочитают такой элемент.
- Во время движения по мокрой дороге на плоских дисках образуется тонкий слой воды. При снижении скорости он ухудшает работу всей тормозной системы. Наличие отверстий позволяет удалять избыточную влагу, в результате чего процесс снижения скорости становится более эффективным.
- При торможении, во время трения колодок резко повышается температура, и образуются газы от ее воздействия. Сквозные отверстия позволяют охладить систему и отвести продукты сгорания.
- На колодках появляется тонкий слой, образовавшийся из частиц металла, оседающий при трении поверхностей. Отверстия позволяют очистить колодки и улучшить их работоспособность.
- Тормозной путь автомобиля при использовании перфорирования, существенно снижается.
Достоинства перфорации могут ощутить не только поклонники агрессивного или спортивного стиля езды. При езде по бездорожью, при подъемах и крутых спусках, тормозная система автомобиля испытывает дополнительные нагрузки. Диски перегреваются, что сказывается на торможении машины. При буксировке автомобиля или прицепа, нагрузка на тормозную систему резко увеличивается и возможет ее перегрев.
Недостатки перфорирования
Большинство машин изготовители оснащают привычными гладкими дисками, потому что перфорирование имеет ряд недостатков:
- При движении по некачественному дорожному покрытию, грязь и частицы грунта забиваются в отверстия. Загрязнение приводит к тому, что колодки неплотно прилегают к диску и достоинства перфорирования не проявляются.
- Требуется постоянный уход за этим элементом. Во время мойки автомобиля удалить загрязнения в перфорации затруднительно.
- Сквозные отверстия делают поверхность рельефной, колодки подвергаются быстрому износу.
- Диски изготавливаются из более тонкого металла и требуют частой замены.
- Цена стандартных дисков в два раза меньше.
- Диски с отверстиями склонны к появлению трещин. Подбирать тормозные колодки нужно более качественные.
- Предлагаемый в продаже ассортимент гораздо меньше, чем у стандартных элементов тормозной системы.
Главным недостатком изготовления сквозных отверстий, считают склонность к образованию трещин и дефектов. Основным материалом производства элементов тормозной системы служит чугун, это сталь с большим добавлением углерода. Этот материал при нагревании в меньшей степени подвержен деформации. Отверстия нарушают внутреннюю целостность материала, и изделие быстрее разрушается при воздействии высоких температур. При попадании влаги на нагретую до критической температуры поверхность материала, разрушения его внутренней структуры становятся еще больше. Этими факторами объясняется деформация и появление трещин и прочих дефектов на поверхности материала.
Чтобы частично снизить негативное влияние перфорации, вместо нее применяют слотирование. На поверхность тормозного диска наносятся продольные несквозные насечки. Нанесение насечек позволяет отводить газы, образующиеся при воздействии высоких температур на тормозные колодки. При этом насечки срезают с них фрикционный слой, существенно снижая срок службы.
Не рекомендуется самостоятельное изготовление отверстий и насечек, это может привести к непредвиденному разрушению диска и аварии.
Выводы и рекомендации
При спокойной манере езды, для передвижения в городе подойдут стандартные тормозные диски, которыми комплектуют машины заводы изготовители. Эти комплектующие вполне пригодны для штатных ситуаций при управлении автомобилем и имеют достаточный запас прочности.
В случаях, когда водители предпочитают агрессивный или спортивный стиль вождения, при передвижении по пересеченной местности или по специальной гоночной трассе, лучше поставить перфорированные или слотированные элементы тормозной системы.
Похожие записи
plusiminusi.ru