Тормозной суппорт является тем компонентом тормозной системы, который развивается наиболее динамично. Способствует такому развитию конкуренция. За свое место на рынке борются несколько десятков крупных производителей, предлагающих автовладельцам и мастерским все более современные «гидравлические тиски», способные работать продолжительное время в самых разных условиях. В широкой номенклатуре этих запчастей легко запутаться. Мы расскажем вам о том, как устроены тормозные суппорты, как их правильно выбирать и правильно эксплуатировать.
Экскурс в историю
Сегодня считается, что впервые механизм торможения, оборудованный специальным диском, появился в 1890 году. Разработал его Фредерик Ланчестер. Конструкция включала в себя суппорт, который сжимал тормозные колодки. Такое техническое решение опередило свое время. Лишь спустя десятилетия конструкция начала активно применяться в авиационной промышленности. Дисковые тормоза установили впервые в истории на автомобиль модели Chrysler Crown Imperial , сошедший с конвейера в 1949 году. Именно тогда на тормозную систему начали обращать внимание все автопроизводители.
Принципиальная конструкция
Тормоза дискового типа развивались двумя путями. А именно, различают следующие «ветки» развития суппортов тормоза:
- С плавающей скобой;
- Т.н. фиксированной конструкции.
Что до фиксированных суппортов, то они включали в себя металлический корпус, в котором симметрично относительно диска тормоза располагались рабочие цилиндры. Металлический корпус был закреплен на кулаке (как передней подвески, так и задней). Когда водитель задействовал тормоз, колодки сжимали диск единовременно с обеих сторон. Не работающие колодки удерживаются специальными пружинами. Тормозная жидкость двигается по трубкам сразу по всем цилиндрам, что обеспечивает синхронное срабатывание поршней. К несчастью, фиксированные тормоза не могут похвастать высокой надежностью. Устанавливаются они на тяжелые автомобили, а также на споткары. Данный тип тормозов является коньком крупных фирм, как-то и .
Конструкции с плавающей скобой существенно отличаются от фиксированных суппортов: колодка фиксируется только с одной стороны, то есть также не сдвигается с места. При этом сам суппорт включает в себя корпус цилиндра и специальный кронштейн. Цилиндр располагается со стороны внутренней поверхности колеса. В цилиндре обычно имеется только один поршень , но иногда устанавливаются сразу два . В момент начала торможения поршень должен передать усилие на находящуюся прямо перед ним 2-ю колодку. Как только к диску прижимается подвижный элемент, вышеупомянутая плавающая скоба начинает свое движение к поршню. Задействуется внешняя колодка. Данный механизм отличается простотой и дешевизной изготовления. Распространен очень широко. Как правило, суппорта, оборудованные плавающей скобой, ставятся на авто гольф-класса.
Особенности работы
Тормозной суппорт должен выдавать достаточное большое тормозное усилие, дабы обеспечить эффективное замедление и следующую за этим остановку транспортного средства. Как только водитель хочет остановиться, он жмет на педаль, тем самым создавая в тормозной магистрали избыточное давление. За счет давления срабатывают поршни суппорта, фиксируя колодки, как можно догадаться, параллельно относительно диска. В данном случае колодки сжимаются сразу с обеих сторон, позволяя быстро снизить скорость автомобиля. Однако, за счет трения выделяется тепло. Нагревается диск, равно как и колодки с установленными суппортами. Отсюда и требования к последним:
- Суппорта должны иметь высокую теплоотдачу;
- Деталь должна иметь высокую сопротивляемость перегреву;
- Деталь должна быть прочной.
Если требования не соблюдаются, материал начинает деформироваться. Рано или поздно это происходит даже при правильной эксплуатации, так что замена суппортов чем-то неординарным не является. Однако, оттянуть время замены можно.
На старых автомобилях, как-то отечественных УАЗ , тормозные суппорта были или только спереди авто, или их не было вовсе. Заменой выступали обычные тормозные барабаны.
Задние и передние суппорта
В тормозной системе автомобиля есть одна особенность: она оборудуется различными суппортами сзади и спереди. Проще говоря, передний суппорт не получится поставить сзади.
Передний суппорт – это открытый хорошо охлаждающийся агрегат. Он работает в тандеме с диском, который крепится на ступице колеса. В специальных гнездах размещены цилиндры, а внутри цилиндров имеются поршни с уплотнительными материалами. Кроме того, направляющие суппорта защищены от внешних раздражителей вроде пыли и воды высокопрочным пыльником. Как только начинается процесс обратного растормаживания, находящиеся в системе торможения поршни в свое обычное положение возвращаются упругими кольцами.
В отличие от переднего суппорта, технически более сложный задний адаптирован для работы еще и с механизмом ручника. В остальном принцип его работы не отличается ничем. Однако, задний суппорт в силу большей сложности конструкции дороже. Систем привода тормозной системы задних колес может быть две: гидравлическая, механическая.
Типичные неполадки
Если автолюбитель знает об устройстве и распространенных «болезнях» тормозных суппортов, он сможет их долго эксплуатировать. Регулярное техобслуживание будет ему только на руку – вовремя выявив проблему, можно избавиться от головной боли, связанной с ремонтом не только основного узла автомобиля, но и смежных с ним узлов. Обращайте внимание на следующее:
- Начали подклинивать тормозные колодки. Суть в том, что ржавчина на элементах суппорта создает препятствие самим колодкам. Достаточно демонтировать суппорт для решения проблемы простыми щетками для зачистки металла, доступной наждачной бумагой или мелким напильником. Сразу после удаления с металла ржавчины, поверхность покрывается смазкой. А если на суппорте видны следы выработки, они же ямки от коррозии, остается два варианта: тщательно пройтись по металлу напильником, если выработка пока небольшая, или купить новую деталь;
- Заклинили направляющие суппорта тормоза. По направляющим он должен перемещаться свободно. Демонтируются колодки, собирается суппорт тормозной системы и проверяется свобода хода. В случае неполадок нужно проверить направляющие на наличие изломов, изгибов и прочего. Направляющие чистятся и смазываются;
- На поршне суппорта видны следы коррозии. Проблема решается разборкой суппорта с последующей шлифовкой поршня с использованием специальной пасты. Посадочное места дополнительно обрабатывают WD-40. Узел собирается снова, ставится свежий ремкоплект (пыльник нужно заменить на новый в обязательном порядке). Если предпринятые меры ничего не дали, придется купить поршень отдельно или весь суппорт в сборе;
- Начал заклинивать поршень. Необходимо отпустить штуцер прокачки сразу же после клина автомобильных колодок. Обычно это помогает. Если суппорт уже был демонтирован, поршень вдавить обратно будет сложно. Профилактическая мера следующая: внутрь суппорта с помощью винта заведите поршень, после чего начните выталкивать его наружу педалью так, чтобы полностью деталь не выпала.
Чтобы вышеуказанные проблемы не наблюдались, следите за состоянием защиты тормозных суппортов. Проще говоря, меняйте пыльники. Именно они защищают деталь от попадания внутрь грязи, твердых частиц и пыли, которые со временем начнут выступать в роли абразива, а также попадания внутрь влаги, провоцирующей коррозию металла. С заменой пыльников можно справиться самому.
Подробнее о ремонте суппортов
Суппорт тормоза можно назвать ремонтопригодным элементов тормозной системы. Некоторые вещи под силу и простому автолюбителю. Не нужны ни специальные навыки, ни техническое образование.
Разберите суппорт и удалите старый смазочный материал . Затем наносится новая смазка. Обратите внимание: во многих магазинах можно найти под именем смазки для суппортов керамические или даже медные пасты, которые после высыхания провоцируют заклинивание деталей. На самом деле это противоскрипные пасты, которые наносятся только на места контактов отдельных элементов тормозной системы (упора колодки в суппорт, поршней к колодкам). Вам нужна силиконовая высокотемпературная смазка. Например, Slipkote 220-R DBC , продающаяся в черных тюбиках. Также определите степень износа, замените детали-уплонители.
Изучите тормозные колодки. Если они износились, их можно только заменить. Возможно, именно в колодках и крылась причина неправильной работы тормозной системы.
Как же выбирать
Водитель может выбрать новый элемент тормозной системы двумя методами:
- Искать по VIN-коду . Там очень легко найти как оригинал, так и ближайшие к нему аналоги. Многие специалисты советуют искать запчасти для своего транспорта по его коду, поскольку так шанс ошибиться сводится к нулю;
- По техническим данным . А точнее, по марке, модели и комплектации автомобиля. Тоже хороший вариант, особенно если вы ищете в электронных каталогах, где эти критерии поиска и задаются в обязательном порядке;
- По коду детали . Узнайте код уже имеющегося суппорта или же посоветуйтесь с автолюбителями. Выйти на код запчасти можно и одним из вышеуказанных путей.
Но и это не все. Вам стоит получить больше информации о производителях. Так уж и получилось, что для важнейшей автомобильной системы недобросовестные производители выпускают самые отвратительные подделки. Они рано выходят из строя, перегреваются, иногда и вовсе подлежат установке только с молотком в руках.
Экскурс по брендам
В отличие от, скажем, автомобильных датчиков, имеет смысл брать неоригинальный суппорт. Запчасти тормозной системы со вторичного рынка могут не уступать оригиналам. Важно лишь знать производителей. Вот кто выпускает лучшие тормозные суппорты:
- (Дания);
- (Германия);
- (США);
- (Нидерланды);
- (Германия).
Более дешевые аналоги тоже есть. Вот только дешевый суппорт долго автолюбителю не прослужит. Его имеет смысл брать лишь в случае ограниченности в средствах на момент покупки. Рано или поздно деталь придется поменять. Возможно, вследствие скорой поломки. Обратите внимание на следующие фирмы:
Впервые суппорты были изготовлены в конце ХІХ века англичанином Ф.Ланчестером, но применения им не нашлось. Позже их начали ставить на шасси боевых самолетов и на спортивные автомобили. На потоковые автомодели суппорт попал только в средине ХХ века. Суппорт – это ключевая деталь тормозной системы машины. А значит, это ваша уверенность в безопасности на дороге. Не забывайте систематически диагностировать суппорты и незамедлительно устранять неполадки.
Типы тормозных суппортов
В момент торможения задействован ряд деталей: тормозной диск, и суппорт. Ключевая роль в этом процессе отводится суппорту, так как именно он прижимает колодки к диску. Тормозные суппорты бывают фиксированные и с плавающей скобой. Рассмотрим оба типа.
Принцип работы тормозного суппорта
Тормозной суппорт фиксированной конструкции имеет металлический корпус и два рабочих цилиндра, прикрепленных с обеих сторон . Сам корпус конструкции фиксируется на поворотном кулаке. В состоянии спокойствия суппорты удерживаются пружинами. В момент торможения колодки синхронно прижимаются к диску с обеих сторон.
Чтобы произошло синхронное срабатывание тормозных суппортов (колодок), нужна тормозная жидкость. Подается она по трубкам во все цилиндры (несколько цилиндров повышают эффективность работы тормозов). Такие мощные колодки стоят на гоночных машинах и на тяжелых автомобилях (например, Mercedes-Benz).
Тормозной суппорт с плавающей скобой имеет кронштейн и корпус цилиндра (с 1-2 поршнями), прикрепленный к внутренней стороне колеса. Эта колодка стоит на одном месте стабильно. В момент торможения поршень надавливает на впереди стоящую колодку. Затем колодка прижимается к диску, и плавающая скоба суппорта по направляющим пальцам движется навстречу суппортам. В итоге и вторая (внешняя) колодка прижимается к тормозному диску.
Суппорт с плавающей скобой по объему меньше фиксированной конструкции суппорта.
Кроме того, сам механизм значительно проще.
Стоят суппорты с плавающей скобой на автомобилях эконом-класса со штатными дисками малого размера.
Признаки неисправности тормозного суппорта
Водитель должен быть наблюдательным, чтобы вовремя почувствовать неисправность суппорта. Что должно вас насторожить? Наиболее распространенные признаки неисправности суппорта:
Для полной остановки автомобиля нужны сверхусилия.
В момент торможения машину начинает тянуть в сторону.
Педаль тормоза «проваливается» без усилий.
Тормозная педаль вибрирует.
В педали тормоза появилось некое сопротивление.
При большом усилии задние тормоза блокируются.
Появился странный скрип, визг при торможении (поэтому не забывайте о регулярной смазке суппортов).
Происходит утечка тормозной жидкости.
Способы ремонта тормозного суппорта
Если тормоза подклинивают, то причиной может быть ржавчина на неподвижных колодках суппорта. Такое происходит, когда машина долго простаивала, или вам попался некачественный пыльник.
Чтобы эту коррозию убрать, потребуется наждачка, щетка по металлу и крупный напильник. После удаления ржавчины металл покрывают смазкой высокотемпературного типа. Если на колодках появились мелкие ямки от ржавчины, то придется зашлифовать их напильником
(иначе колодка к тормозному диску неплотно прижмется). Поменяйте заодно и манжеты.
Если ямки приличных размеров, то покупайте новую неподвижную часть суппорта, потому что шлифовка напильником тут бессильна. Если клинят направляющие суппорта, то придется снять колодки. Теперь добиваемся свободного перемещения по направляющим: проверяем изгиб, чистим и смазываем.
Если клинит поршень в суппорте. Для проверки отпустите штуцер прокачки после того, как колодки заклинят. Если есть неисправность, то подклинивание больше наблюдаться не будет. Если вы демонтируете суппорт, то обратно вдавить поршень будет очень сложно.
В целях профилактики периодически можно винтом завести поршень до упора внутрь суппорта, а потом при помощи педали вытолкнуть его наружу. Но, опять же, не целиком (чтобы он не выпал).
Все системы автомобиля являются важными составляющими для комфортного и безопасного передвижения. Однако тормозная система заслуживает повышенного внимания, поскольку от нее зависит, насколько безопасным будет транспортное средство. А главным ее компонентом является суппорт, который время от времени приходит в негодность. Из-за наличия неисправности этого механизма невозможно своевременно остановить автомобиль. И только переборка суппорта сможет решить проблему.
Тормозная система представлена несколькими деталями, но ключевая роль отводится именно ему. Стоит рассмотреть этот компонент более подробно, выяснить, какими могут быть основные причины неисправности всей тормозной системы.
Барабанные тормоза
Автомобили обычно оснащаются дисковыми или барабанными тормозами. При этом суппорт как раз установлен на дисковую тормозную систему, в то время как в другой используется барабан. У каждой из систем есть свои преимущества и недостатки.
- Тормозной барабан при нагревании расширяется, из-за чего приходится прилагать существенные усилия.
- При замедлении автомобиля существует вероятность образования газов, которые играют роль смазки, что для тормозной системы очень критично и недопустимо.
- Барабанная конструкция склонна к «залипанию», в результате чего колеса постоянно находятся в режиме «торможения».
Многие производители старались хоть как-нибудь устранить эти недостатки или хотя бы свести их к минимуму. В конечном итоге стало ясно, что лучшим решением будет заменить их дисковой конструкцией тормозов. Однако небольшие автомобили бюджетной комплектации продолжают оснащаться барабанными тормозами, но только задних колес, а спереди уже дисковые.
Существенным плюсом барабанной системы можно считать низкую стоимость по сравнению с аналогами. К тому же они, находясь в задней части автомобиля, меньше подвергаются загрязнению.
Дисковые тормоза
У дисковой плюсов гораздо больше, о чем знает каждый, кто хоть раз занимался переборкой суппорта. И если барабанные тормоза представляют собой конструкцию закрытого типа, то здесь, наоборот, все открыто. Между тормозными колодками и диском проходит воздух, что позволяет охлаждать весь механизм. А благодаря сквозным отверстиям и специальным выемкам на диске исключается его загрязнение. Именно по причине закрытости барабанные тормоза «залипают», но в отношении дисковой конструкции данного недостатка просто не существует.
К сожалению, ничто в нашем мире не идеально, включая дисковые тормоза. И прежде всего главный недостаток кроется в высокой стоимости. Открытость тоже играет плохую шутку, ведь из-за этого диски подвергаются внешним механическим воздействиям (грязь, песок, пыль), результатом которого являются царапины.
Разновидности тормозного суппорта
Самыми распространенными система тормозного суппорта являются;
- фиксированная конструкция;
- суппорты с плавающей головкой.
Фиксированные механизмы появились раньше своих оппонентов. И переборка суппорта подобного типа не составляет труда. Конструкция их представляла собой металлический корпус с цилиндрами, расположенными напротив друг друга и в непосредственной близости от тормозного диска. Механизм закреплен на системе подвески и постоянно находится в зафиксированном положении.
Когда колодки не задействованы, то они удерживаются специальными пружинами. Но как только водитель нажимает на педаль тормоза, они прижимаются к диску. Эффективная работа обеспечивается системой и специальных трубок, благодаря которым тормозная жидкость подается во все цилиндры одновременно.
Фиксированная конструкция тормозного суппорта идеально подходит ко всем автомобилям с мощными моторами, способными развивать большой крутящий момент. В частности, это модели представительского класса и гоночные болиды. Такие механизмы производят всемирно известные компании, к примеру Brembo.
Суппорты с плавающей скобой отличаются тем, что в их конструкции одна из тормозных колодок зафиксирована, что можно заметить в ходе переборки суппорта, который закрепляется на внутренней части каждого колеса. В конструкцию, помимо цилиндра, включен кронштейн и поршень (один или два). При торможении поршень начинает прижимать колодку к диску, через какое-то время плавающая скоба сдвигается к поршню по направляющим. Благодаря этому задействуется вторая тормозная колодка.
Такая конструкция недорога в цене и при своих скромных размерах применяется в отношении недорогих автомобилей с простой комплектацией.
Принцип работы
Основная задача, которая возложена на суппорт, - это обеспечение необходимого усилия, чтобы замедлить или остановить транспортное средство. При каждом нажатии водителем педали тормоза в магистрали создается определенное давление. Оно передается к поршням суппорта, которые, в свою очередь, задействуют колодки. При этом механизм обеспечивает строго параллельное движение колодок относительно тормозного диска. В результате детали плотно сжимают диск, что и приводит к замедлению движения.
Но здесь есть один ключевой момент, о котором следует знать, прежде чем переходить к переборке переднего суппорта, - это трение. Поскольку колодки зажимают вращающийся диск, то нагрева не избежать. Причем это касается и самих колодок, и суппорта. Температура тормозной жидкости тоже увеличивается. Это обстоятельство ставит перед многими производителями выполнение серьезных требований.
Прежде всего суппорты должны изготавливаться из материала, который:
- имеет высокую прочность;
- отличается высокой степенью теплоотдачи;
- стоек к воздействию высокой температуры.
Последний пункт особенно важен, поскольку нагрев обычно приводит к деформации объектов.
Диагностика, основные признаки и причины поломки
Во время эксплуатации автомобиля происходит естественный износ элементов тормозной системы. А первым признаком того, что она нуждается в своевременном осмотре, может служить появление очень неприятного для большинства водителей скрипа. Чаще всего это указывает на неисправность суппорта. В этом случае тормозные колодки касаются диска не параллельно, что приводит к неравномерному их стиранию.
Список прочих признаков, из-за чего может понадобиться переборка тормозного суппорта:
- Существенные усилия, которое необходимо прикладывать водителю, чтобы полностью остановить автомобиль.
- При замедлении движения машину начинает неуклонно вести в сторону.
- Педаль тормоза нажимается чересчур легко.
- Наблюдается пульсация педали.
- Тормоза прихватываются.
Что же может служить причиной такого поведения суппорта? В большинстве случаев это происходит по вине прохудившегося пыльника, из-за чего внутрь попадает грязь и пыль. А по причине недостаточного количества смазки появляется ржавчина.
Профилактика
Неисправный автомобиль считается небезопасным, а автомобиль с неисправными тормозами уже представляет собой серьезную опасность в отношении других участников дорожного движения. И если закрались какие-либо признаки изнашивания тормозной системы, необходимо сразу же устранять их, а не игнорировать.
Для этого достаточно с определенным промежутком времени проводить визуальный осмотр всех элементов тормозной системы и производить переборку задних суппортов "Ауди" или любого другого автомобиля. Делать это можно самостоятельно или периодически загоняя автомобиль на СТО с целью плановой проверки.
Что касается самого промежутка, то следует проводить диагностику через каждый 30-40 дней. В ходе визуального осмотра особое внимание стоит уделять состоянию всех Если есть небольшие разрывы, вовремя устранять неприятность, так как попавшие загрязнения приводят к преждевременному износу деталей.
Техническое обслуживание тормозной системы
Чтобы на автомобиле можно было совершать комфортные и безопасные поездки, необходимо, чтобы тормозная система всегда была в исправном состоянии. Для этого достаточно производить техническое обслуживание всех ее деталей.
Для ухода за суппортом его необходимо демонтировать, разобрать и смазать все движущие элементы. Ничего сверхсложного в этом нет, тем не менее всего лишь единицы занимаются переборкой суппортов "Ниссана".
Если водитель регулярно ездит на машине, возникает необходимость в полной замене тормозной жидкости. Производить это можно через каждые два года. Связано это с тем, что жидкость во время эксплуатации автомобиля способна притягивать влагу, из-за чего эффективность тормозной системы существенно падает.
Если визуальный осмотр выявил жидкие потеки, следует сразу же устранить проблему. Так можно избежать серьезной поломки всей системы и одновременно обезопасить себя и окружающих.
Тормозные колодки тоже заслуживают внимания и при явном износе тут же заменяются. Изделия многих производителей отличаются высокой степенью безопасности и качества. К тому же они делаются таким образом, чтобы колодки сигнализировали владельцу о своем техническом состоянии.
Ремкомплект
Для облегчения переборки суппорта "Лачетти" существуют специально предназначенные для него ремкомплекты. По сути, это набор мелких и запасных расходных деталей. Как правило, он состоит из:
- уплотняющих колец;
- направляющих;
- регулировочных винтов;
- регулировочных приспособлений;
- смазочных материалов.
В зависимости от марки машины и производителя набора, в состав могут ходить и прочие элементы, но перечисленные составляющие являются стандартным набором практически любого ремкомплекта.
Стоит заметить, что устройство переднего и заднего суппортов одной машины отличается. То есть придется приобретать два набора. При этом стоит выбирать тот вариант, который максимально подходит к автомобилю согласно его документации.
Обслуживание передних суппортов
Работу удобнее проводить на подъемнике или можно использовать домкрат. Приподнимается передняя часть автомобиля, и снимается колесо. Далее следует открутить нижний болт крепления суппорта и затем откинуть вверх его корпус. Производя переборку задних суппортов "Ауди С4", стоит оценить состояние колодок и при необходимости заменить их.
Затем нужно открутить верхнее крепление, шланг при этом можно не снимать. После чего выкрутить болты, которые удерживают скобу суппорта на кулаке. После снятия скобы можно переходить к извлечению поршня. Для этого нажать педаль тормоза - давление сделает все остальное. Следует тут же закупорить тормозную магистраль, к примеру болтом М12.
Нужно полностью разобрать суппорт и очистить его от грязи и смазать, что нужно. В процессе обслуживания использовать приобретенный ремкомплект для своего автомобиля. Все поврежденные детали заменяются новыми, а в завершение механизм собирается в обратной последовательности.
Обслуживание задних суппортов
Устройство задних суппортов немного отличается от передних, поскольку задние колеса связаны с ручным тормозом. Приподняв уже заднюю часть автомобиля, снимают оба колеса. Трос нужно отсоединить, то же касается и шплинта, который соединяет между собой механизм ручника и суппорт.
В ходе переборки суппорта "Ауди А6" нужно сразу заглушить тормозную магистраль (подойдет тот же метод) и открутить крепежные элементы суппорта. Открывается доступ к колодкам, которые следует внимательно осмотреть.
Скобы тормозного механизма удерживаются болтами, прикрученными к рычагу подвески. Снимаем их тоже, а еще саму скобу вместе с фиксаторами и направляющими. В этом суппорте поршень можно снять плоскогубцами либо узкогубцами. В дальнейшем те же действия - оценка состояния деталей, при необходимости, смазка, есть ли утечка. После этого осуществляют сборку суппорта в обратном порядке, не забыв поставить колеса.
В заключение
Поскольку тормозная жидкость все равно прольется, необходимо проверить ее уровень в системе и долить, если нужно. Также в обязательном Вся работа не представляет ничего сложного, и справиться можно самостоятельно. Только проводить техническое обслуживание стоит при запланированной операции по замене тормозных колодок.
Часть первая про то, какими бывают тормозные суппорта, чем они отличаются и как работают, поговорим про рабочий тормозной цилиндр и колодки, устроим небольшую автоугадайку и посмотрим много фотографий. Начнем с тормозного диска.
Тормозной диск
Тормозной диск с плавающим ротором Ferrari 430
Тормозной диск, выполненный из чугуна, жестко закреплен на ступице колеса, то есть вращается со скоростью колеса. Тормозные диски это то, что предстает перед нами, при снятом колесе.
Передний тормозной диск Ford Focus ST
Тормозной диск берет на себя почти всю тепловую энергию, выделяющуюся во время торможения. Поэтому его главной характеристикой является теплоемкость и теплопроводность. Последняя в свою очередь также нужна для того, чтобы быстро отдавать тепло окружающей среде - нагревать воздух. Диск должен обладать достаточной жесткостью, чтобы выдерживать давление колодок и должен переносить частые и сильные перепады температур. В гражданских автомобилях применяют диски из чугуна, который имеет очень низкий коэффициент трения, что повышает износостойкость. Казалось бы, что в тормозах коэффициент трения должен быть большим, но что все в конечном итоге упирается в коэффициент трения покрышек с асфальтом. И только там, где покрышки позволяют, имеет смысл использовать диски из керамики, карбона. Но такие диски будут заметно быстрее изнашиваться.
По конструкции различают цельные диски и вентилируемые (двойные). Цельные представляют из себя плоский цельный диск - такие обычно ставят на задние колеса бюджетных машин.
Цельный задний тормозной диск
Вентиллируемые диски это, по-сути, два цельных диска соединенные перегородками. Вентиллируемые диски гораздо лучше охлаждаются за счет воздуха, который циркулирует между дисками. На дорогих дисках перегородки спроектированы специально так, чтобы улучшить циркуляцию воздуха.
Вентиллируемый передний тормозной диск BMW
Для облегчения веса ступичную часть диска (колокол) изготавливают из более легких сплавов (алюминий), а сам ротор (рабочая поверхность) крепится болтами. Причем крепление может быть не жестким и допускать некоторое осевое смещение рабочей части диска - диски с плавающим ротором.
Составной тормозной диск Mitsubishi Evolution X
Диски с насечками помогают отводить горячие газы от трущихся поверхностей колодки и диска, и с одной стороны увеличивают площадь поверхности диска (для лучшего охлаждения), а с другой уменьшают площадь соприкосновения колодки с диском, соответственно меньше тепла выделяется в паре трения.
Вентиллируемый диск с насечками. В разрезе видно структуру перемычек, соединяющих две части диска
Перфорируемые диски имеют сквозные и глухие отверстия и способствуют лучшему охлаждению диска. Также с одной стороны они уменьшают жесткость всей конструкции, а с другой помогают диску легче переносить деформации связанные с постоянными и быстрыми нагреваниями и охлаждениями.
Тормозной диск с перфорацией Aston Martin в виде настенных часов
Сравнение разных видов дисков
Тормозной диск, а вернее его размер напрямую влияет на минимальный размер колесных дисков и косвенно на профиль резины. Чем больше требуется тормозной диск, тем больше будет колесо, ведь сам диск и суппорт должны поместиться в колесный диск и еще иметь зазор для доступа воздуха для охлаждения и не перегревать сами колеса.
Суппорт
Тормозной суппорт Brembo «Extrema» для Ferrari LaFerrari
Задача суппорта - прижимать колодки к тормозному диску с обеих сторон. На передних колесах суппорт крепится к поворотному кулаку и неподвижен относительно вращающегося тормозного диска. Колодки к диску прижимает рабочий цилиндр (от одного до шести-восьми), приводимый в действие высоким давлением тормозной жидкости. Рабочие цилиндры могут находиться как с одной стороны цилиндра, так и с обеих.
Однопоршневой плавающий суппорт BMW
В обычных машинах в суппорте находится один рабочий цилиндр, размещенный с внутренней стороны. Для гоночных машин хорошо подходят суппорта с несколькими рабочими цилиндрами (многопоршневые), но в гонках редко когда торможение происходит до полной остановки, обычно там необходимо быстро и эффективно сбросить скорость (ну, скажем, до 90 км/ч и пройти крутой поворот). Несколько рабочих цилиндров равномернее прижимают колодку к диску, и тепло распределяется равномернее. Но у таких конструкций меньше прижимной силы, из-за малого размера самих поршней и цилиндров. Один большой рабочий цилиндр развивает большее усилие, чем, например, два-три маленьких.
Однопоршневой плавающий суппорт с тормозными колодками
Распространены две конструкции - с плавающим и фиксированным суппортом. В гражданских автомобилях применяется первая. Состоит из двух частей - самого суппорта и направляющей колодок.
Колодки в направляющей (без суппорта)
Плавающий суппорт закреплен только по оси вращения тормозного диска (колеса) и может свободно перемещаться перпендикулярно ей по направляющим (пальцам), закрепленным в направляющей колодок. Это позволяет разместить один или несколько тормозных цилиндров только с одной стороны суппорта, но при этом иметь равномерное прижатие колодок к диску с двух сторон. Поршень рабочего цилиндра давит на колодку, прижимая ее к тормозному диску, при этом толкая суппорт от поршня, что приводит к прижиму колодки с противоположной стороны диска.
Двухпоршневой плавающий суппорт в сборе с направляющими и колодками
Фиксированные суппорта жестко закреплены относительно диска и имеют от двух до восьми рабочих цилиндров, расположенных с разных сторон относительно диска. Сами суппорта разрезные, либо отлиты одной частью.
Четырехпоршневой фиксированный монолитный суппорт в разрезе
Суппорт крепится к поворотному кулаку либо непосредстенно, либо через специальные скобы.
Крепление суппорта Honda Civic (фиксированный составной четырехпоршневой)
Суппорт имеет два отверстия - для подачи тормозной жидкости и для прокачки (обычно располагают сверху, чтобы воздух легче выходил).
Плавающий однопоршневой задний суппорт KIA Sorento. Стрелками отмечены входной порт и штуцер для прокачки (под резиновым колпачком)
Фиксированные суппорта могут быть составными (суппорт имеет продольный разрез и состоит из двух зеркальных половинок) и монолитными. Первые проще в изготовлении. В целом они имеют примерно одинаковую прочность, причем составным добавляют жесткость стальные болты, соединяющие две части алюминиевого суппорта. (Причем модуль упругости стали увеличивается с ростом температуры, в то время как для алюминия он падает, но для дорогих монолитных суппортов применяют особые сплавы аллюминия, которые не так сильно этому подвержены).
Монолитный фиксированный суппорт
Две половины фиксированных суппортов соедининены трубкой для подачи тормозной жидкости ко второй половине. Обычно она располагается снаружи, но может проходит каналом и внутри суппорта.
Составной шестипоршневой фиксированный суппорт. Снизу трубка для соединения двух половин
На разных машина расположение тормозных суппортов относительно диска носит, казалось бы, совершенно случайный характер. Каких только конфигураций нет (наиболее часто встречающаяся - передний суппорт смещен назад, задний - вперед, т. е. суппорта «смотрят» друг на друга). В целом, тормозной суппорт следует держать подальше от пыли, грязи и воды летящей с дороги, но это приводит к повышению центра тяжести (особенно на гоночных машинах с огромными и тяжелыми суппортами). Расположение переднего суппорта продиктовано расположением рулевой тяги и геометрией подвески. Расположением суппортов можно немного повлиять на продольную развесовку машины и длину тормозной магистрали, которая влияет на скорость срабатывания тормозов. Также следует принимать во внимание удобство обслуживания. Там где это важно, следует учитывать направления потоков воздуха для охлаждения тормозов - охлаждать ли сначала суппорт или диск.
Рабочий тормозной цилиндр
Разрез рабочего цилиндра с поршнем Chevrolet Corvette ZR1
Рабочий цилиндр представляет из себя поршень, который ходит в просверленном отверстии в суппорте. Поршень давит непосредственно на тормозную колодку под действием давления тормозной жидкости. Для уплотнения используется резиновое кольцо, вставленное в углубление в стенке поршня (суппорта). Сам поршень полый, обычно в виде стакана, часто покрыт хромом для защиты от коррозии. Для защиты от попадания в рабочий цилиндр пыли и грязи используется пыльник, фиксирующийся одной стороной на поршне, а другой на суппорте. Пыльник выполнен из жаропрочной резины.
Поршень рабочего цилиндра
В многопоршневых суппортах (6 и выше) принято использовать рабочие цилиндры разного диаметра, который увеличивается к задней части колодки/суппорта. То есть задняя часть колодки прижимается сильнее. Это позволяет добиться более равномерного износа колодки, помогая эффективнее распределять тепло. Кроме того при торможении колодка стачивается, образуя пыль, которая накапливается к задней части колодки.
Поршень рабочего цилиндра. Такая конструкция поршня позволяет меньше тепла передавать тормозной жидкости
Тормозные колодки
Колодка это металлическая пластина с нанесенным на нее фрикционным слоем, который должен быть устойчив к высоким температурам. Коэффициент трения фрикционного слоя у обычных (гражданских колодок) не превышает 0.4. Нужно учитывать что высокий коэффициент трения в паре колодка-диск приводит к визгу при торможении, из-за возникающих вибраций. Для термоизоляции тормозной колодки от поршня рабочего цилиндра и самое главное от тормозной жидкости изпользуют резиновые или медные составы, нанесенные между колодкой и поршнем. Это кроме того помогает снизить уровень вибраций и визга.
Из-за большой твердости (и хрупкости) фрикционного слоя на колодках применяют насечки. Обычно это вертикальный (один или несколько в зависимости от площади колодки) разрез по центру, который предотвращает растрескивание колодки (из-за постоянного термического расширения и сужения), а также помогает очищать трущиеся поверхности от ржавчины с тормозного диска, пыли, грязи и способствует отводу горячих газов.
Для своевременного оповещения об износе колодок на них устанавливают механический индикатор износа. Он представляет из себя тонкую металлическую пластинку, которая при износе колодки начинает касаться диска и издавать вигз при торможении.
На верхних колодках хорошо виден индикатор износа
В заключении рассмотрим пару фотографий и попробуем определить что там к чему.
Передние тормоза Ford Focus 2012
Это фотография тормозов одного из кадабровцев. Он любит играть в шашечки на МКАДе и у него очень крутые тормоза. Попробуйте отгадать авто и владельца.
Во второй части мы поговорим про тормозную магистраль, тормозную жидкость, поймем принцип работы главного тормозного цилиндра, регулятора и вакуумного усилителя тормозов. В третьей части рассмотрим конструкцию тормозных барабанов, стояночного тормоза, отличия задних суппортов и попробуем «вскрыть» блок ABS.
Суппорт — это важная часть тормозной системы автомобиля. От него во многом зависит безопасность движения машины. Главной задачей устройства является принятие на себя нагрузки, которая создаётся при сжатии тормозного диска. За передачу отвечают тормозные колодки.
Устройство тормозного суппорта состоит из двух элементов. Первый это скоба, которая является неподвижной. Она крепится к цапфе. Второй элемент движущийся. Собственно, он и носит название суппорт. Деталь крепится к скобе болтами. Также он способен перемещаться по горизонтали.
Внимание! Благодаря устройству суппорта колодки могут разжиматься, когда водитель отпускает педаль тормоза.
Что такое тормозной суппорт можно посмотреть на видео ниже:
Особенности суппортов
Принцип работы
Принцип работы устройства тормозного суппорта базируется на гидравлической системе. Именно благодаря ей нагрузка равномерно распределяется по ходовой части транспортного средства. В основе процесса лежит преобразование кинетической энергии в тепловую.
Внимание! Преобразование становится возможным благодаря тому, что колёса трутся о поверхность.
Ближайшим аналогом суппортов является устройство барабанных тормозов. Но если брать во внимание автомобильные тенденции последних лет, то с каждым годом они всё реже встречаются в современных машинах. Дело в том, что барабанные тормоза обладают меньшей эффективностью. Поэтому они ломаются намного чаще, чем устройство суппортов, и им нужен ремонт, требующий капиталовложений
Показательными в данном контексте будут действия автомобилестроительных компаний, которые занимаются выпуском внедорожников. Раньше у них на задней оси стояли барабанные тормоза. Но сейчас даже на независимых подвесках устанавливаются суппорты из-за надёжности их устройства.
Достоинства и недостатки
Устройство суппортов имеет целый ряд достоинств. К наиболее весомым можно причислить:
- эффективное торможение;
- долговечность;
- относительную простоту конструкции;
- недорогое обслуживание.
Но, пожалуй, самым важным достоинством на фоне современных трендов к экономии является лёгкость устройства суппортов. Они очень мало весят в сравнении с ближайшими аналогами.
К сожалению, без недостатков устройство суппортов не обошлось. Тем не менее их не так много. Мало того, есть лишь одно весомое, на которое стоит обратить внимание — это открытость. Как результат при попадании воды на диск эффективность торможения падает.
Внимание! Тем не менее этот недостаток можно считать и достоинством устройства суппортов. Дело в том, что данная конструктивная особенность охлаждает диск и колодки.
Если брать во внимания отзывы автомобилистов, то тормозной суппорт практически вечен. Само же обслуживание состоит из простой замены колодок и смазки. В некоторых случаях меняется и цилиндр, но это происходит очень редко.
Две ветви развития суппортов
В это тяжело поверить, но первые дисковые тормоза появились в 1890 году. И уже тогда в них использовался держатель. Он сжимал тормозные колодки. Вот только возможности внедрить технологию в массовое производство тогда не было. Как результат о ней забыли.
Спустя годы она стала применяться в авиационной промышленности. Боевые самолёты оснащались такой тормозной системой. На автомобилях технология была впервые применена в гоночных машинах. Успех был настолько большим, что вскоре тормоза такого типа стали устанавливать на серийные машины.
С каждым годом технология получала всё новые стимулы к развитию. Неудивительно, что появлялись разные концепции, расходящиеся друг с другом в тех или иных местах. В итоге суппорты стали делать с плавающей и фиксированной скобой.
Фиксированная система появилась раньше. Такая конструкция не отличается особенной сложностью. Она состоит из двух цилиндров по бокам тормозного диска. Корпус конструкции фиксируется на кулаке. Как только водитель нажимает педаль тормоза, колодки фиксируют диск с двух сторон. В разведённом состоянии их удерживают пружины. Они отличаются необычной формой. Через разветвлённую систему трубок тормозная жидкость подаётся сразу во все цилиндры. В результате эффективность работы такой конструкции возрастает в несколько раз. Подобные системы устанавливают на автомобили с большим весом, к примеру, Mercedes-Benz W463.
Плавающая конструкция отличается от фиксированной тем, что только на одной стороне колодка закреплена. Сам же держатель имеет в своей основе кронштейн и цилиндр, который находится на внутренней стороне.
В цилиндре устанавливается один или два поршня. Когда водитель давит на педаль тормоза, то поршень давит на колодку. Как результат она начинает двигаться и прижимается к диску. Скоба движется ей навстречу, и уже две колодки фиксируют диск. Эта технология проще и дешевле в производстве, но она обладает куда меньшей надёжностью. Поэтому её редко применяют при создании спортивных автомобилей.
Итоги
Тормозной суппорт — довольно сложное устройство, которое обеспечивает нормальный процесс торможения даже на больших скоростях. Технологию часто используются при создании спортивных автомобилей. В таком случае устанавливают фиксированную систему, так как она обладает большей надёжностью.
Как обслуживать тормозной суппорт можно узнать на видео:
