Что такое вентилируемые тормозные диски
Перейти к содержимому

Что такое вентилируемые тормозные диски

  • автор:

Вентилируемые тормозные диски

Тормозной диск это неотъемлемая и очень важная составляющая всей тормозной системы. Конструкция простая, но в тоже время очень эффективная, многие производители переходят на такую систему, оставляя барабанные системы тормозов в прошлом. Но дисковая система делится на вентилируемую (более совершенную и современную), и на обычную (без вентиляции, по сути просто литая болванка металла), сегодня я хочу рассказать вам о плюсах и минусах той или иной конструкции, а также об основных отличиях …

Вентилируемые тормозные диски

ОГЛАВЛЕНИЕ СТАТЬИ

  • Немного истории
  • Чем отличается вентилируемый тормозной диск от невентилируемого
  • Видео версия

Немного истории

Первые дисковые тормоза появились на свет в конце пятидесятых годов прошлого века, тогда это был технический прорыв. Однако первыми были изобретены барабанные типы. Ставили их сначала на быстроходные (спортивные) модели автомобилей, а также на самолеты. Дисковые типы, после испытаний — оказались гораздо эффективнее, две колодки по бокам прижимают диск, который непосредственно связан с колесом, тормозная колодка в два с половиной раза меньше, но эффективность и стабильность дисковых тормозов намного больше. Еще один плюс — это то, что они гораздо проще барабанных, и дешевле в производстве. Уже к шестидесятым годам, почти все автопроизводители стали комплектовать свои автомобили именно дисковыми тормозами. Причем ставились они исключительно на передний тормозной контур, там, где нужна простая и эффективная конструкция. Задние, в свою очередь остались барабанными, у многих производителей и по сей день. Дисковые тормоза тех лет имели простой литой диск, из прочного материала (как и сейчас на некоторых автомобиля, мало что изменилось), такая литая болванка имела ряд недостатков.

Обычный

прорезей нет

В жаркий день при высокой интенсивности движение (разгон — остановка), диск перегревался — эффективность торможения падала, также износ колодок при таких температурах был существенный, уже через 10 — 15 000 километров, нужно было менять колодки. Да еще такие дисковые тормоза ужасно скрипели при жаркой погоде. И поэтому производители сделали еще один революционный скачек в тормозной системе, были изобретены вентилируемые тормозные диски.

Чем отличается вентилируемый тормозной диск от невентилируемого

Отличие обычного и вентилируемого дисков

Так в чем же различие обыкновенного и вентилируемого тормозного диска? Обыкновенный — представляет, из себя литую круглую болванку, высотой в 10 – 20 мм из прочного материала и ничего больше.

видно литую пластину

Вентилируемый — это более сложная конструкция, два тонких диска, высотой до 5 мм, объединены средним слоем, так называемых «каналов» или «ходов». Благодаря этим каналам, воздух от ступицы, двигается по каналам, эффективно охлаждая диск.

соединены две пластины

вблизи

Тем самым тормозной диск постоянно охлаждается, не перегреваясь, даже малая скорость автомобиля, достаточна для быстрого охлаждения. Пример смотрите на схеме.

Схема работы вентилируемого диска

При таком охлаждении возрастает эффективность тормозов, даже при интенсивных нагрузках. Тормозной путь автомобиля с вентилируемыми вариантами, уменьшен на 15 %. При установленных вентилируемых тормозных дисках, колодки автомобиля служат дольше, порядка 20 %. Также скрип тормозных колодок практически исключен, из-за эффективного охлаждения. Выкладываю рисунок для на котором вы можете посмотреть строение такого варианта.

Строение вентилируемого тормозного диска

Для того чтобы вы хорошо усвоили информацию, я постарался заснять небольшой ролик когда переобувал автомобиль, сразу хочу извиниться за сильный шум, СТО находится радом с оживленной дорогой.

В заключении, хочется сказать — лет десять назад друг жарким летом замучился с тормозами, скрипели ужасно. Ему кто то посоветовал заменить обыкновенные диски, на вентилируемые, меняются они элементарно. После замены, с этими же тормозными колодками, скрип практически не проявлялся. Торможение автомобиля, по словам друга улучшилось. Так что проверено на себе как говорится. Также хочется отметить, что практически, во всех современных автомобилях, Toyota Camry, не исключение.

На этом все, читайте наш АВТОСАЙТ, пишите свои отзывы внизу

(20 голосов, средний: 3,25 из 5)

Тормозные диски: как работают и какие бывают

Тормозные диски: как работают и какие бывают

Дисковые тормоза стоят на обеих осях большинства современных легковых автомобилей.

Барабанные могут стоять на задней оси бюджетных авто или крупных внедорожников. Передний тормоз важнее: у него больше тормозное усилие, его необходимо лучше охлаждать. Чтобы дисковый тормоз работал хорошо, нужно вовремя менять не только колодки, но и диски. В этой статье расскажем, из чего они сделаны, какими бывают и как понять, что их пора менять.

ПАРТНЕРСКИЙ МАТЕРИАЛ
Я заработала 100 000 рублей на Tinkoff Black
Узнайте, как повторить этот опыт и оформить карту

Баннер

Хочу знать

Что такое тормозные диски

Вместе с тормозными колодками диски образуют пару трения. Когда водитель нажимает на педаль тормоза, колодки с двух сторон прижимаются к тормозному диску, возникает сила трения и машина замедляется. В процессе выделяется большое количество тепла. Если тормозить часто и сильно, диски или колодки могут перегреться, а тормозная система — выйти из строя.

Чтобы все работало как положено и обеспечивало должный уровень безопасности, производители колодок и тормозных дисков регулярно их совершенствуют и тестируют.

Обложка статьи

Источник: BigTunaOnline / Shutterstock

Источник: BigTunaOnline / Shutterstock

Из чего делают тормозные диски

Чугунные диски производят из легированного чугуна — такие стоят на большинстве легковых автомобилей. В чугуне могут быть различные добавки, которые делают диск более прочным и устойчивым к коррозии. Сталь не подходит: она хуже противостоит вибрации, а ее коэффициент трения ниже.

Обычно всю поверхность новых дисков покрывают специальными составами или краской. Это помогает изделиям сохранить товарный вид и не заржаветь до продажи. Потом покрытие остается на центральной части и на вентиляционных каналах. Рано или поздно коррозия появится и там, но на дисках без покрытия это произойдет гораздо быстрее.

Углерод-керамические диски. Это решение пришло из автоспорта недавно, массово их производят с 2002 года. Исходные ингредиенты для заготовки такого диска — углеродные волокна и фенольная смола. Сначала этой смеси придают нужную форму, а затем запекают в бескислородной печи при +1000 °C . В результате получается очень легкий — в 3—5 раз легче чугунного, — и устойчивый к высоким температурам тормозной диск.

Ресурс углерод-керамических дисков намного больше, они могут прослужить 150—200 тысяч километров. А еще для них нужны специальные колодки, выбор которых сильно ограничен.

Главная проблема — высокая цена: пара углерод-керамических дисков может стоить несколько сотен тысяч рублей. В заводской комплектации такими дисками оснащают только самые мощные версии дорогих автомобилей, даже не обязательно спортивных. Пример — Ауди Q7 первого поколения с двигателем V12 TDI.

Эффективность тормозных дисков — вентиляция, перфорация, насечки, композит

Модификации тормозных дисков, сравнение их эффективности

Несмотря на конструктивную простоту, технических характеристик тормозных дисков вы особо не найдете. Поэтому за базовую информацию принимается то, что практически все компоненты изготовлены из серого чугуна, с пластинчатым (иногда вермикулярным) содержанием графита. А это значит, что все чугунные диски подвержены одним и тем же рискам, а следовательно, реагировать на нагрузки будут примерно одинаково.

Но кроме базовых данных, за последние 10-15 лет, производители разработали и внедрили ряд опций, улучшающих свойства тормозных дисков. Однако, общедоступные источники не приводят результатов опытных исследований этих доработок, почему и возникает масса, так скажем, разночтений.

На базе доступных нам внутренних технических исследований разных производителей, мы подготовили обзор основных доработок и их эффективности.

1. Карта вентиляционных каналов.

Вентилируемые тормозные диски, как известно, имеют внутренние полости между двумя пластинами, для дополнительного охлаждения конструкции. Классическая модель вентиляционных каналов — это ребра, лучеобразным образом направленные от ступичной части к внешнему краю. Модернизация системы охлаждения реализована через изменение геометрии внутренних перегородок. Вся эволюция апгрейда вентиляционных каналов прошла три этапа: лучеобразные ребра, радиально направленные и диффузорно-конфузорная система.

Вентиляция тормозного диска

В версии с радиальными перегородками, за счет увеличения длины ребер, происходит ускорение воздушного потока и связанный с ним рост теплоотдачи. Более эффективная новация — система перемычек диффузорно-конфузорного типа (ребра расположены чередующимися «островками»), благодаря турбулизации воздушного потока, позволяет ускорить его до 60% (в сравнении с классической моделью).

2. Перфорированный диск

Содержание модификации заключается в нанесенных по всей поверхности рабочего полотна сквозных отверстий, которые призваны способствовать интенсификации охлаждения рабочего полотна. Вторичная функция перфорированного тормозного диска — дегазация (отвод газов, неизбежно образующиеся в точке контакта фрикционной пары «диск-колодка»). Базовый диаметр перфорации составляет 3,5-3,9 мм, что является оптимальным с точки зрения «эффективность охлаждения-ослабление конструкции диска». Логика разработки заключается в увеличении площади поверхности трения, без изменения размеров диска. В частности, количество тепла, отданного в атмосферу (рассеянного) зависит от площади тела. Сверление сквозных отверстий позволяет:

а) увеличить площадь омываемой поверхности;

б) ускорить отвод тепла за счет перенаправления во внутренние вентиляционные каналы.

В Испанском Институте в Куала-Лумпур провели сравнительное исследование, целью которого было выявить практическое влияние внутренней вентиляции, а также сквозных отверстий на интенсивность охлаждения перфорированного тормозного диска. Были созданы разнозначные нагрузки, по итогам которых осуществлены замеры температуры.

То есть, в момент нагрева перфорация прохладнее сплошного аналога на 10%. Однако, более важным критерием оценки есть интенсивность последующего охлаждения. И здесь перевес в пользу сквозной перфорации еще более уверенный.

Таким образом, с точки зрения теплоотдачи (скорости охлаждения), перфорированный тормозной диск на 66% эффективнее, чем вентилируемый, а вентилируемый, в свою очередь, на 22% быстрее охлаждается, чем сплошной.

Перекрестная статистика. Согласно внутренних исследований, проведенных производителем Power Stop, при равных условиях нагрузок и физических параметрах, разница в температуре нагрева достигает 180 °С, перфорированного тормозного диска в сравнении с гладким.

3. Радиальные насечки (слотирование)

Технология нарезки радиально расположенных дренажных канавок на поверхности диска. Рисунок насечек встречается различный, но эффективным считается расположение канавок радиально направленных, от ступичной части к внешнему краю заготовки. Ключевые задачи технологии — отвод отработанных газов, воды и пыли от «пятна» контакта «диск-колодка» и очищение (реновация) рабочей поверхности фрикционной накладки. Вторичная задача тормозного диска с насечкой — повышение динамического коэффициента трения пары.

Несмотря на расхожее мнение, износ тормозных колодок, скомбинированных со слотированными дисками, ускоряется не более чем 3-5% (в сравнении с гладкими компонентами).

4. Двусоставной тормозной диск

Одно из эффективных и многофункциональных решений. Суть технологии в разделении цельнолитой конструкции на две составляющих — ступичной части (как правило, алюминиевой), которая через болтовые крепления (бобинсы), сочетается с чугунным рабочим полотном.

Ключевые функции: снижение риска коробления рабочего полотна диска, снижение неподрессоренной массы автомобиля, а также задача экранирования суппорта и ступицы от передачи тепла. Одной из отличительных особенностей такого типа дисков является т.н. «плавающее» крепление ступичной части и полотна, которое позволяет рабочей части расширяться без конической деформации.

Современные двусоставные тормозные диски, при сохранении штатных физических размеров, могут иметь массу на 20-25% меньшую, чем стоковые запчасти. Одной из последних разработок является технология облегчения диска, с одновременной интенсификацией теплоотдачи: применены радиальные ребра внутренних каналов, сквозная перфорация, ускорен захват набегающих потоков. Такое решение позволяет компенсировать собственную теплоемкость чугунной болванки без потери способности теплообмена.

Вес составного тормозного диска

Важно отметить, что вышеперечисленные технические опции не нарушают действующий в ЕС регламент ECE R90, и являются допустимыми для установки на серийные автомобили.

5. Карбон-керамический (композитный) диск

Композит — это технология смешения и последующей обработки различных компонентов таким образом, что новосозданный материал по свойствам превосходит суммарные характеристики использованных ингредиентов. Изготавливаются такие диски из карборунда (карбида кремния). Ключевыми преимуществами фрикционных составов на основе углеродной матрицы являются высокий коэффициент трения, теплостойкость углеродной основы (свыше 1000 °С), размерно-температурная стабильность в различных режимах. Диск производится на основе композитор с карбидкремниевой матрицей, армированной углеродными волокнами (Cf/SiC), эффективно нивелирующими возникающие в материале напряжения. Главными достоинствами фрикционных композитов на основе углеродной матрицы являются высокий коэффициент трения, теплостойкость углеродной базы (до 1000 °С), размерно-температурная стабильность

При этом есть и недостатки. Несмотря на высокую термическую стойкость, в зоне свыше 450 С износ карбон-керамических дисков значительно ускоряется. Поэтому ресурс таких компонентов будет значительно зависим от условий эксплуатации. Кроме того, диски из карбон-керамического композита хрупки. Цена такого изделия может в 15-20 раз превышать стоимость чугунного аналога на данную модель авто.

Ресурс такого диска, в среднем, составляет 250-350 тысяч километров. Он практически лишен риска традиционной для чугуна деформации, при этом имеет массу на 40-60% меньшую, чем металлический аналог.

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.

Вентилируемые и перфорированные тормозные диски. Недостатки и преимущества разных тормозных дисков. - Фото №1

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 и перфорированные тормозные диски. Недостатки и преимущества разных тормозных дисков. - Фото №2

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.

Вентилируемые и перфорированные тормозные диски. Недостатки и преимущества разных тормозных дисков. - Фото №3

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.

Вентилируемые и перфорированные тормозные диски. Недостатки и преимущества разных тормозных дисков. - Фото №4

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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *