Виды и особенности тормозных систем и колодок для автомобилей

Тормозная система – одна из самых важных и ответственных в автомобиле, так как именно она позволяет в экстренной ситуации быстро остановить машину и избежать столкновения, быстро сбросить скорость или маневрировать на скользкой дороге. Современные системы позволяют быстро среагировать и остановить машину без оглядки на состояние колодок, наличие влаги или перегрева механизма, и при этом сохранить пиковый тормозной момент.

Какие виды тормозных систем сегодня используются в автомобилях

• Рабочая. Она отвечает за сброс скорости в движении и помогает быстро остановить автомобиль.
• Запасная. Она необходима на случай, если откажет рабочая система торможения, и может устанавливаться как самостоятельно, так и в комплексе рабочей системы.
• Парковочная. Применяется для длительной стоянки автомобиля.
• Вспомогательная. Это комплекс дополнительных механизмов и аксессуаров для повышения качества торможения. В группу могут входить антиблокировочная система, контроллеры, усилители, электроблокираторы дифференциала и другие устройства.

Как устроена система торможения

Сама система состоит из двух основных элементов – тормоза и привода. Тормоз, в свою очередь, состоит из подвижного и неподвижного элементов, между которыми при соприкосновении возникает трение, снижающее скорость автомобиля. К неподвижным относятся диск или барабан, которые при нажатии педали тормоза соприкасаются с колодками (а барабанные – еще и с тормозными лентами).

Колодки крепятся внутри суппорта с двух сторон, а сам суппорт закреплен на кронштейне. Подача колодок к диску или барабану осуществляется за счет цилиндров, расположенных в основании суппорта. Преимущественно сегодня используются дисковые механизмы для всех типов автомобилей, но в заднеприводных старого образца еще иногда встречаются барабанные тормоза.

При контакте с колодками диск сильно нагревается, поэтому для него устроена система воздушного охлаждения через специальные отверстия в дисковом полотне, благодаря чему отводятся излишки тепла и обеспечивается приток холодного воздуха.

Рассмотрим детальнее виды и особенности тормозных приводов

Основная задача привода – дать возможность водителю управлять системой торможения с максимально быстрым откликом. Сегодня в автомобилях используется пять основных типов приводов:

• Механический. Он используется для стояночной системы и включает в себя систему тяги и рычагов, тросы, уравнители и прочие элементы. Фиксация автомобиля происходит быстро и надежно даже на наклонных поверхностях.
• Электрический. Также используется в системе парковки и приводится в действие нажатием электропедали.
• Гидравлический. Это главный привод для рабочей системы, объединяющий в себе педаль, усилитель, тормозной и колесные цилиндры, патрубки и шланги.
• Вакуумный. В основном такая система используется в новых автомобилях, а принцип ее действия схож с гидравликой, с той лишь разницей, что педаль получает вакуумное усиление без использования жидкости.
• Смешанный. Используется для рабочей тормозной системы. После надавливания на педаль цилиндр создает давление на рабочую жидкость и заставляет ее поступать на тормозные поршни – это позволяет разделить давление на два контура, и даже если один поршень сломается, второй продолжит функционировать.

Углубимся в работу тормозной системы автомобиля

Принцип работы различных систем торможения довольно схожий, и нет смысла детально рассматривать каждую. Поговорим о системе на примере самого популярного типа – гидравлического.

Как только происходит нажатие на педаль тормоза, давление тут же передается на усилитель тормоза, который дает дополнительную нагрузку и перенаправляет ее на главный цилиндр тормозной системы. Поршень внутри цилиндра начинает нагнетать жидкость в патрубки и толкает ее уже в цилиндры на колесах, а давление жидкости в патрубке существенно возрастает. Давление толкает поршни в цилиндрах, и они подают колодки к барабану или диску.

При усилении нажатия или повторном нажатии на педаль возрастает давление в системе и усиливается трение между колодками и диском или барабаном, замедляя скорость вращения колес. Торможение происходит постепенно, что существенно снижает риск заноса или поломки ходовой части.

При ослаблении давления на педаль тормоза падает и давление в системе, возвращая цилиндры и колодки в исходное положение.

Поговорим о тормозных колодках

Тормозная колодка представляет собой пластину с фрикционной накладкой по форме силуэта контактного пятна с барабаном или диском. Именно благодаря форме колодки можно понять ее назначение – колодка для барабанов имеет изогнутую форму, а колодка для диска будет прямой.

При производстве накладок на колодки используется далеко не один материал – в состав могут входить минеральная керамика, каучук и множество других компонентов. Выбор состава обусловлен сложными условиями эксплуатации – постоянное трение и нагрев до высоких температур (фиксировались случаи, когда колодки нагревались до 3000 градусов Цельсия).

Крепление фрикционной накладки на пластину может осуществляться за счет клея или металлических заклепок – разницы по функционалу и сроку службы между этими методами нет, и тип крепежа никак не сказывается на работе колодки в процессе ее естественного износа. В автомобилях нового поколения на тормозной узел устанавливаются датчики износа колодок, что существенно облегчает жизнь автовладельцам – больше не нужно дожидаться писка тормозов, система сама сообщит, когда пора менять расходник.

Многие автомобилисты не учитывают важный момент – при попадании масла или жидкости на накладку колодка начинает изнашиваться намного быстрее, притом истирание накладки будет неравномерным относительно «партнера». Но даже в этом случае колодки меняются исключительно парами, а не по одной, и на приводную пару колес накладка должна быть более прочной и термостойкой.

Всего колодки подразделяются на несколько видов в зависимости от типа основного материала:

• Металлические. В основном они изготавливаются из сплавов меди и стали, благодаря чему выдерживают весьма внушительные температуры, но есть у них и большой недостаток – высокий уровень шума при контакте с диском. В основном металлические колодки используют в гоночных трековых и спортивных автомобилях.

• Органические. Они подходят для спокойного вождения на умеренных скоростях без резкого торможения. В состав накладки входят кевлар, стекло, резина, углеродные и другие компоненты. Такие колодки отличаются тихой работой и сниженным износом диска или барабана, но очень чувствительны к высоким температурам.

• Полуметаллические. Они примерно на 70% состоят из металла и на 30% из неорганических компонентов, а также модификатора трения. Они довольно быстро изнашиваются, но при этом обладают высокой устойчивостью к нагреву.

• Керамические. Эффективные колодки из органических компонентов и цветных металлов. Они минимизируют износ тормозного диска или барабана, устойчивы к нагреву и медленно изнашиваются, но при этом и цена у них выше, чем у аналогов.