Тормозные диски из чего делают

Как продлить жизнь тормозным дискам в два раза

alt=» Фото: iStock» />

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.

Какие тормозные диски лучше

Покупая машину, мы смотрим на ее внешний вид, оцениваем комфортабельность салона, вместимость багажника, берем во внимание мощность силовой установки и очень редко интересуемся особенностями тормозной системы автомобиля. А между тем от ее эффективности зависит наша жизнь. О тормозных дисках и пойдет речь в этой статье. Какие тормозные диски лучше на сегодняшний день и в чем их отличия.

Наиболее распространенные конструкции

Сегодня наиболее широкое распространение приобрели дисковые тормоза. В таких системах главными рабочими элементами являются диски, на которые и передается главное усилие системы. Машина останавливается за счет трения. Чем сильнее водитель жмет на тормоз, тем интенсивнее нагреваются колодки, которые осуществляют контакт диска и самого тормозного устройства.

Логично было увеличить устойчивость к нагреванию колодок. Так появились тормозные колодки, работающие при температуре в 200 градусов и много больше. Следующим шагом увеличения надежности тормозов стало упрочнения дисков. Ведь при нагреве их рабочая поверхность может деформироваться и они не смогут эффективно работать.

Диски для торможения автомобиля в большинстве по форме напоминают обод, насаженный на ступицу. Нагреваясь, они хотят вывернуться из-за разницы контуров. В результате, края тормозных дисков, то поднимаются при нагреве, то опускаются при охлаждении. Серии таких метаморфоз приводят к деформации. Решением вопроса могло бы стать увеличение массы.

Однако возникает вопрос – а сколько в таком случае будет весить автомобиль? Поэтому появились вентилируемые варианты дисков или, как их еще называют – с внутренней вентиляцией. У таких устройств, площадь охлаждения существенно увеличена по сравнению со сплошными. Кроме того, когда к трущимся поверхностям с целью охлаждения подать еще и воздух, то диски перестанут перегреваться.

Отверстия, проделанные в дисках, снижают массу и вентилируют их, удаляя газы, которые неизбежно появляются при износе трущихся поверхностей колодок. Так же перфорированные тормозные диски препятствуют намоканию колодок. Влага, попадающая на них во время форсирования луж, перемещается на внутреннюю поверхность дисков, откуда центробежные силы выбрасывают их наружу.

На этом этапе вентилируемые тормозные диски и теряют свое преимущество. Во время активного торможения поверхность металла раскаляется, а каких последствий ожидать от попадания на тормозные диски холодной воды — вы лучше себе не представляйте. Отводящее тепло от отверстий теперь станет точками напряжений, от которых в стороны разойдутся трещины. Поэтому все преимущества вентилируемых тормозов остаются только в рекламных роликах.

Однако необходимо отметить, что на некоторых машинах они исправно служат весь гарантийный срок эксплуатации, не создавая проблем своим владельцам. В частности это тормоза, устанавливаемые на автомобилях престижных марок «Порше» и «Ламборджини». Отверстия небольшого диаметра, а сами они толстостенные и большого диаметра.

Металлические

Самым популярным материалом является чугун. Он дешев и обладает хорошими фрикционными свойствами. Однако его использование ограничено. Загвоздка в том, что интенсивное торможение вызывает коробление тормозного диска из чугуна, а если на него еще и попадет вода, он может и разрушиться. К тому же они тяжелые и подвержены коррозии во время долгой стоянки машины.

Поэтому тормоза на мотоциклах и спортивных автомобилях сделаны из нержавеющей стали. Фрикционные свойства «нержавейки слабее чугунных, в результате они больше и массивнее. Для популярных среди населения марок машин диски делают из простой стали.

Углепластик

С начала 70-х годов на спорткары начали устанавливать диски, материалом для которого служит углепластик. Здесь фактически нет недостатков – сплошные достоинства. Однако путь в массовое производство преграждает заоблачная цена, хотя по весу они меньше стальных. А так карбон идеальный материал: небольшой вес, отличные фрикционные свойства, рабочая температура в них превышает 1000 градусов (при 500-600 для обычных).

Углепластиковые тормозные диски не повержены коррозии и короблению. Но не только запредельная цена стоит на пути карбоновых изделий для народа. На машине, с установленными углепластиковыми тормозными дисками нужно учиться торможению. Простые диски не вызывают вопросов в использовании – чем больше усилие на педаль тормоза, тем сильнее эффект. В карбоновых же есть две крайних позиции – или едешь, или стоишь, настолько они эффективно исполняют свои функции.

Керамические

Более привлекательные, по сравнению с углепластиковыми, керамические тормозные диски. Они не обладают фантастическими показателями коэффициентов трения как карбоновые, но имеют несколько преимуществ, делающих их более перспективными. У керамического диска спектр возможностей шире: малый вес, не поддается коррозии, высокая износостойкость и прочность.

По сравнению с чугунными они весят вполовину меньше. Следовательно, увеличивается срок эксплуатации всей подвески. У керамического на 25% выше коэффициент тормозного трения, чем у обычных, и большая эффективность в нагретом состоянии.

Срок эксплуатации керамических тормозов составляет не менее 300000 километров! Среди сплошных достоинств керамики, они имеют и недостатки. Такая тормозная система в охлажденном состоянии останавливает машину хуже, чем в металлическом исполнении.

В зимний период времени керамические тормоза по эффекту намного хуже железных. При соприкосновении рабочими поверхностями детали из керамики издают неприятный скрип. И цена их, по сравнению с обычными дисковыми устройствами, просто непомерная.

Надеемся, наша статья дала вам достаточно информации для того, чтобы понять какие выбрать тормозные диски лучше всего для своего любимого автомобиля.

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 .

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 .

Из какой стали делают тормозные диски

Тормозной диск — основной элемент дисковой тормозной системы. Предоставляет фрикционную поверхность для тормозных колодок. При торможении колодки прижимаются к диску и за счёт силы трения останавливают его вращение. По принципу сохранения энергии, согласно которому энергия видоизменяется, а не исчезает бесследно, кинетическая энергия вращающегося диска переходит в тепловую энергию, и тормозной диск нагревается.

Содержание

Конструкция тормозного диска [ править | править код ]

Тормозной диск состоит из двух основных частей — центральной части диска и ротора.

Ротор [ править | править код ]

Ротор — кольцеобразная поверхность, с которой контактируют тормозные колодки в момент торможения. Это самая большая и тяжёлая деталь дискового тормоза. Обычно изготавливаются из чугуна из-за высоких показателей трения и низкого износа материала.

Чтобы улучшить охлаждение, диски делают вентилируемыми. Вентилируемые диски между двумя поверхностями ротора содержат радиальные полости, по которым циркулируют потоки воздуха от центра к краям.

Центральная часть диска [ править | править код ]

Ротор крепится на центральную часть диска, которая, в свою очередь, крепится на ступицу колеса. Центральная часть ротора препятствует передаче тепла от тормозящей поверхности до колесных подшипников, благодаря чему подшипники не нагреваются.

Центральная часть диска делается из чугуна или более лёгких материалов, например, из алюминия.

Бывают двух видов: спаянные с ротором и в виде отдельных частей. В автомобилях массового производства центральные части обычно изготовлены из чугуна и составляют с ротором одно целое. В большинстве гоночных автомобилей центральная часть диска — отдельная деталь и сделана из алюминиевых и титановых сплавов, композитных материалов или керамики. [1]

Рабочие характеристики [ править | править код ]

К рабочим характеристикам тормозных дисков можно отнести

• износ диска;
• температурный режим;
• геометрические размеры.

Износ [ править | править код ]

Диски работают 100—150 тысяч километров при спокойном вождении. При резком и агрессивном вождении срок сокращается до 30-40 тысяч. Минимальная толщина тормозных дисков указывается на тормозном диске. Износ проверяют штангенциркулем. Максимальный износ составляет 2-3 мм от начальной толщины диска. Ширина трещин и сколов — не больше 0, 01 мм. Если ширина трещин и сколов больше, диски следует заменить.

Температурный режим [ править | править код ]

Во время торможения кинетическая энергия переходит в тепло посредством трения. Тепло производится на контактной поверхности между тормозными колодками и диском. В теории различают идеальный и неидеальный контакт диска и колодок [ источник не указан 747 дней ] . Идеальный контакт подразумевает, что температура поверхностей диска и колодки одинаковые. При неидеальном контакте температура разная.

Торможение — краткий по времени и быстро изменяющийся процесс. Поэтому часто невозможно достичь идеального контакта. Для моделирования и изучения процессов торможения пользуются неидеальной моделью. [2]

По этой модели, между диском и колодками находятся посторонние частицы. Фрикционный материал тормозной колодки принимает на себя кинетическую энергию крутящегося тормозного диска и истирается. Кинетическая энергия переходит в тепловую и передаётся диску через посторонние частицы. Это приводит к разнице температур между поверхностями диска и колодок. Поэтому более холодный диск может принимать образуемое в колодках тепло.

Конечным реципиентом тепловой энергии является суппорт. Он хорошо рассеивает тепло, которое получает одновременно от тормозной колодки и диска [ источник не указан 747 дней ] .

Количество тепла, вырабатываемого в колодках, зависит от скорости движения и веса автомобиля, и от силы нажатия на педаль. Обычная остановка пассажирского автомобиля с 60 км/ч нагревает диск до 150 ºC. Резкие торможения гоночного автомобиля повышают температуру диска до 800 ºC за доли секунды. [3] Кремниевая лава, которая течёт из вулканов Тихоокеанского огненного кольца, имеет такую же температуру.

Температурный режим тормозных дисков:

• для города — 100—270 ºC;
• для трека — 177—900 ºC.

Геометрические параметры [ править | править код ]

Диаметр ротора измеряется по внешнему диаметру, а ширина — по общей толщине между контактными поверхностями. Размер контактирующей с колодками поверхности ротора зависит от диаметра диска. Производители стремятся сделать диски как можно более лёгкими и маленькими, увеличивая тормозную мощность за счёт улучшения тормозных характеристик. Вентилируемый ротор всегда шире, чем сплошной.

На первый взгляд тормозной диск представляет из себя подготовленный и хорошо обработанный кусок металла. Но это не так.

В действительности тормозные диски изготавливают из чугуна. А что такое чугун?

Чугун — это уже не просто металл, а определенный сплав металлов. Основа представляет собой сплав железа с углеродом, который добавляется в виде цементита и графита. Углерод необходим для придания твердости, хотя и снижает пластичность. Добавляют кремний, марганец, серу и фосфор.

Тут необходимо понимать основную задачу тормозных дисков и принцип их работы.
Тормозные колодки зажимают диск с двух сторон и тормозят движение. Визуально просто, но с точки зрения взаимодействия элементов тормозной системы дело обстоит сложнее. Принцип их действия — усилие сжатия и трение.

Там, где усиливается трение увеличивается температура, а температура увеличивается не только в паре колодка-диск, но и ситема — тормозная жидкость и далее.

Если мы посмотрим на конструкцию тормозного диска, то увидим, что он чем-то напоминает летающую тарелку. Перегрев или резкое охлаждение приводит к тому, что края этой "тарелки" то приподнимаются вверх, то опускаются вниз.

То есть рабочая поверхность деформируется и коробится.Снижается эффективность торможения и возникают различные биения, которые (в случае, если деформация все-таки происходит) мы обычно ощущаем на руле или педали тормоза.

Поэтому основная задача чугунного сплава из которого сотоит тормозной диск — это способность выдерживать высокие температуры и резкое охлаждение. Обладать твердостью и пластичностью.

Конечно, конструкция тормозного диска и всей системы в целом направлена на максимальный отвод тепла, как одной из главных проблем. Но это уже вопрос отдельного разговора и следующей статьи.

В дополнение прмерная структура тормозного диска в цифрах:

Для Чугуна с индексом G3000
Тип материала: НТ230
Усилие на разрыв: ob 230N/mm2
Твердость: HB187-241
Фосфидно евдектический сплав и цементит не более 3%
Структура: тонко слоистая со стальным отливом

С — 3.10-3.50
Si — 1.60-2.10
Mn — 0.60-1.00
P — 5 лет Метки: состав тормозного диска

• Тормозные диски: виды, материалы и предназначение
• Для чего нужны диски
• Как подобрать диски на автомобиль

На данный момент дисковые тормоза являются самыми эффективными. На обычные городские авто ставятся тормозные диски из чугуна. Это довольно прочный материал, который подходит на эту роль куда лучше стали. Диски из него обладают лучшим соотношением цена-качество, чем спортивные керамические. Так как на переднюю ось автомобиля приходится большая часть нагрузки при торможении, на ней используются вентилируемые диски. Суть их заключается в том, что для отвода тепла в диске имеются направляющие, которые постоянно пропускают через полости большой объём воздуха, отводя тепло. Это простое решение значительно продлевает время работы тормозной системы при активной поездке с частыми торможениями.

Хотя ресурс чугунных дисков достаточно велик, он не вечен. И когда они сильно стачиваются или повреждаются из-за активного торможения в лужах, автовладельцы сталкиваются с проблемой выбора при покупке. Как ни странно, на рынке очень большой привлекательностью пользуются облегчённые перфорированные диски с явно спортивным характером. Однако за ярким фасадом скрывается уменьшенный ресурс и меньшая надёжность. Лишние отверстия не идут на пользу прочности этому материалу. К тому же, покупатели часто забывают тот факт, что не оригинальные диски от известных производителей показывают лучшую эффективность лишь в паре с тормозными колодками того же производителя. Так как в ходе тестов подбирается наиболее эффективный состав для колодок. Именно поэтому для любителей быстро ездить специалисты советуют выбирать продукцию одного из известных брендов. Для тех же, кто больше хочет сэкономить, рекомендуются диски без перфорации. Они имеют большую площадь контакта с колодками и большую прочность. Что в повседневной езде по городу имеет большее значение.

Для приверженцев автоспорта остались на десерт керамические диски. Несмотря на то, что сами материалы, из которых их производят, относительно недороги, технология производства очень затратная. Это сказывается на конечной цене. В итоге, обладатель машины может получить практически идеальное решение для своей тормозной системы. Такие диски очень стойки к перегреву. Не теряют своих свойств в долгих сериях торможений. И конечно, как всегда, работают только с оригинальным комплектом колодок под данный диск. Им не страшна перфорация, так как запас по физической прочности очень высок. Такие диски частое явление на спортивных машинах и практически бесполезны на обычных авто. Это происходит из-за негативного влияния на тормозные поверхности обычной дорожной грязи и слякоти, которых нет на гоночных треках.

Как видно, правила при выборе дисков очень просты. И главный показатель, на который следует ориентироваться — безопасность при торможении.

Эволюция тормозных дисков с точки зрения эффективности

В отрасли автомобилестроения внедрение дисковой тормозной системы – это некая отправная точка, которая разделила сферу на ДО и ПОСЛЕ. С того момента, как дисковая система стала устанавливаться серийно – обслуживание тормозов и само торможение сильно изменились. Условно говоря, с 1953 года начался период эволюции тормозных компонентов. И в частности, тормозных дисков.

Классический тормозной диск изготавливается из серого чугуна. Почему чугун? Потому что, в отличии от стали или алюминия, этот сплав обладает прекрасной теплопроводностью и эластичностью для выплавки сложных форм. Это важно, потому что позволяет конструировать различные типы вентиляционных каналов, комбинировать крепления рабочего полотна по отношению к студийной части и т.д. На самом деле, уже давно существует много различных проектов по производству компонентов из алюминия, стали и других составов, но пока что заводы–производители не спешат искать замену. Поэтому на сегодняшний день 99% автомобилей оснащаются именно чугунными тормозными дисками.

Начиная с первых дней запуска технологии на конвейер тормозной диск претерпел немало изменений, в попытках повысить эффективность торможения. Эволюцию этих опций мы сегодня рассмотрим. Но прежде чем перейти непосредственно к матчасти, уточним один нормативный нюанс. Для рынка автозапчастей Евросоюза действует технический регламент ECE Regulation No. 90, который такие модификации тормозных дисков, как перфорация или насечка не относит к модернизации тормозов, и является допустимым. Поэтому весь ниже представленный список доступных опций полностью легален и допустим к применению на дорогах общего пользования.

Итак, вентилируемый тормозной диск – это конструкция, состоящая их двух пластин, с вентиляционными каналами между ними. Как следует из названия, основная смысловая нагрузка этой разработки – улучшить охлаждаемость в режиме тепловых нагрузок. Использование радиальных вентиляционным каналов позволяет снизить температуру рабочей пары на 30% и более. Будем считать такой вентилируемый диск точкой отсчета наших наблюдений.

1. Рисунок вентиляционных каналов дисков.

Чаще опция, хотя для некоторых моделей это конвейерное решение. В базовом исполнении – вентиляционные каналы внутри дисков имеют лучеобразную форму, направленную от центра к внешнему краю. Во время вращения диска центробежная сила выталкивает горячий воздух наружу, снижая за счет теплообмена температуру болванки. Это базовая вентиляция. Опция же предлагает оснащение радиально направленными каналами изогнутой формы, ускоряющими движение воздуха. К сожалению, производители не заявляют конкретных экспериментальных показателей эффективности такой инновации, но предполагаем что скорость охлаждения диска увеличиться на 5-7%.

2. Перфорация

Очень популярное, но вместе с тем – и спорное решение, порождающее немало дискуссий. Суть опции – сверление сквозных отверстий диаметром 3,7-3,9 мм . Главное назначение – повышение интенсивности охлаждения тормозов. Основные сомнения у противников такой технологии – повышение напряженности вокруг отверстий перфорации. И тем не менее, перфорированные тормозные диски штатно устанавливают Mercedes, Porsche и другие.

Аэродинамические замеры показывают ускорение охлаждения диска до 15-18%. Согласно еще одного исследования, проведенного известным американским производителем Power Stop, при одинаковой нагрузке и физических размерах, температура перфорированного тормозного диска будет на 180 С ниже, чем у такого же, но образца с гладкой поверхностью.

Одно из эффективных и действенных решений за всю эру дисковой системы. Суть технологии в нарезании радиально направленных от ступицы к внешнему радиусу канавок, глубиной до 1 мм. Функций у такого решения несколько:

— очищение (обновление) поверхности колодок

— эффективный и быстрый отвод от пятна контакта воды и грязи в процессе торможения

— повышается коэффициент трения пары «диск-колодка»

При этом, важным достоинством инновации насечек в том, что конструкция диска не ослабляется и нет риска растрескивания.

Учитывая то, что насечки выполняют разноплановые функции – трудно высчитать конкретные показатели.

4. Двусоставные диски.

Очень перспективное и эффективное решение. Суть идеи состоит в разделение ступичной части диска и рабочего полотна. На практике это алюминиевая «шляпа» и чугунное рабочее полотно, скрепляемые между собой болтами.

Одним из важный элементов такой конструкции являются так называемые бобинcы: специальные крепления, дающие подвижность полотну относительной ступичной части. Эта инновация позволяет диску, при нагревании, не искривляться, а сохранять свою заводскую модель.

5. Wave дизайн.

Очень эффектное решение. Впервые было применено на модели спорткупе Audi R8. В основу положена зигзагообразная обработка внешнего края. В список достоинств такой идеи попали:

— улучшение охлаждаемости диска за счет турбулентности

— незначительное снижение веса без потери площади пятна контакта

— безусловно, эффектный внешний вид

Такой вид тюнинга стал популярным не только у производителей на конвейере, но и на рынке aftermarket. Ряд компаний производит wave-диски в тормозных китах – например, WP Pro.

6. Карбон-керамические тормозные диски.

Эту технологию можно смело назвать прорывом отрасли, так в сравнении с любым тюнингом чугунных дисков – эта идея дает невероятные бонусы. В чем секрет успеха?

Некоторые публикации в Интернете пишут просто – «карбон-керамические диски изготовлены из углерода и керамики», при этом совсем не поясняя – что такое эта волшебная «керамика»? Так вот. В данном случае (как и в случае с керамическими тормозными колодками) – приставка «керамический» обозначает «порошковый», и не более. Проще говоря, карбон-керамические диски изготовлены и смешения смол и волокон углерода, мелко измельченных и спеченных под высоким давлением и при высокой температуре. Именно такой метод позволяет добиться более прочных связей между компонентами. Как видите, никаких керамических чашек и прочей посуды в составе нет.

Благодаря вышеописанной технологии и усилению углеродными волокнами – такие диски способны служить до 300-350 тысяч километров. Что интересно – в процессе эксплуатации такие диски не уменьшаются в толщине (как классические чугунные). Износ керамических тормозных дисков проверяют взвешиванием – они теряют в своей массе.

Второе важное преимущество – вес. Такой диск имеет массу на 50-70% меньшую, нежели чугунный собрат.

И третий момент – стойкость к высоким температурам. Проще говоря – вы можете сжечь напрочь колодки, но довести до диски до перегрева сложно.

Минусы такой разработки: заоблачная цена, писк и скрип на малых скоростях и чувствительность композитного состава к механическим повреждениям.

7. Карбоновые тормозные диски. Существует также технология карбоновых тормозных дисков, но она не применяется для гражданских автомобилей на дорогах общего пользования. Технология широко применяется на болидах Формулы 1.

Такие тормозные диски изготовлены (а точнее будет сказать – сплетены) на 100% из волокон углерода. Таким образом, это невероятно легкие и в то же время прочные и стойкие к нагрузкам компоненты. Однако, выйти на дороги общего пользования этим дискам мешают два недостатка: низкая эффективность на не прогретых тормозах и слишком высокая – на горячих. Иными словами, в отличии от чугунных дисков, карбоновые нее показывают линейного роста эффективности. После хорошего прогрева эффективность торможения с такой разработкой взлетает как «свечка». Поэтому управлять такими тормозами – требует особого мастерства.