Привет всем, решил затронуть тему перегретых тормозных дисков. Ниже будет одно коротенькое, но весьма интересное видео о том, что подлежать замене может даже относительно новый диск (диски), с пробегом менее 10 тысяч км.
Итак, что же такое "перегрев тормозов", чем он плох (опасен) и чем он отличается от работы тормозной системы "на пределе"? Начнем с самого простого и основного - штатно, автомобиль оснащен тормозной системой, достаточной для 4-х кратного последовательного замедления с крейсерской скорости до минимальной. Это норма и она практически является догмой для производства 90% серийных машин. То есть, если машину разогнать до 90 км/ч и затормозить до 10 км/ч 4 раза подряд без использования режима "экстренного" торможения, и параметры снижения скорости будут отличаться не более 8-10% (время торможения и длина отрезка пути), то тормозная система считается эффективной. Кроме того, есть еще параметры экономической целесообразности и разные другие факторы, влияющие на то, какая именно конфигурация тормозных элементов будет установлена на какую-то конкретную модель. В большинстве случаев, качество работы такой системы, устраивает 90% пользователей.
Диагноз может быть дополнительно проверен путем измерения поверхности дисков, чтобы определить, отличаются ли они по толщине. Некоторые клиенты имеют диски, включенные на тормозном станке, чтобы удалить высокие пятна. Это останавливает вибрацию, видимо, доказывая, что диски были деформированы. За исключением того, что симптомы появляются через пару недель.
Почему после замены тормозных колодок греются диски?
Дело в том, что диски никогда не деформировались. Каждый изнашиваемый тормозной диск, который мы исследовали при помощи наших поставщиков, показывает неравномерные пятна фрикционного материала с тормозных колодок на поверхности диска. Эти патчи вызывают изменение толщины и вибрацию при торможении. Производители тормозов уже много лет пытаются справиться с этой ситуацией, потому что изнашиваемые диски настолько легко обвиняются в вибрациях, связанных с тормозом.
Однако, есть и те, кому такой подход не обеспечивает необходимых параметров торможения, на них мы остановимся поподробнее.
Вариант 1 : При одинаковой конфигурации тормозов, машина оснащается разными типами моторов, существенно отличающимися по мощности. Типичный пример - наша с вами любимая Вольво-940. Моторы были разные - дизель 2,4л, турбодизель 2,4л, 2лТурбо16Клапанов, 2,3лТурбо8Клапанов, атмо 8- и 16-клапанники 2,3 литра - все они оснащались одной системой, в рамках производственного года, несмотря на то, что мощность моторов могла отличаться, порой, в 2 раза.
Чтобы понять, что происходит, давайте посмотрим, что произойдет, когда мы наступаем на педаль тормоза. Пэды нажимают на поверхность диска, преобразуя энергию движения в энергию тепла через трение. Что вы можете не знать, так это то, что на работе есть два вида трения: абразивный и приверженец.
Абразивное трение: по словам Кэрролла Смита, автора «Извращенного тормозного диска и других мифов тормозной системы», абразивное трение включает в себя разрушение кристаллических связей как материала прокладки, так и чугуна диска. Разрушение этих связей порождает теплоту трения.
Вариант 2: Владелец машины использует весьма активный (агрессивный) стиль езды - постоянные циклы "разгон-торможение" и частая смена ряда, что, практически всегда, связано с использованием тормозной системы - если и не для замедления, то для возможности его применения, при необходимости. Ясно, что это не тот "овощной" режим, который использовался заводом как эталон поведения среднестатистического пользователя.
Требования к дискам
Более твердый материал носит более мягкий, что означает, что диск носит подушку. Когда мы видим слово «трение», на ум приходит абразивное трение. Прикрепленное трение: когда тормозные накладки прижимаются к поверхности стального диска, некоторые материалы прокладки поступают непосредственно на поверхность диска, образуя тонкий однородный слой. Поверхность стального диска и поверхность тормозной колодки становятся идентичными по составу. Когда диск перемещается между прокладками, материал трения переносится в обоих направлениях, разрушая и реформируя связи на молекулярном уровне.
Вариант 3: Чрезвычайные условия - Экстренное торможение с максимальной скорости, подолжительный спуск с горного перевала, торможение машины с тяжелогруженым прицепом, длительное буксирование автомобиля (буксируемая машина постоянно на тормозах), использование авто в качестве машины конвойного сопровождения - педали газа и тормоза почти все время нажаты одновременно (чаще всего джипы).
Эта передача материала в обоих направлениях является нормальной и важной частью тормозного трения. Материал подушки: Тормозные колодки используют комбинацию абразивного и прилипшего трения во время торможения. Для обеспечения чистоты поверхности диска должно быть достаточно абразивных элементов, а подушечки должны обеспечивать равномерное приклеивание фрикционного материала на диск в пределах заданного диапазона температур. Неравномерная передача материала трения: колодки, которые используются за пределами их предполагаемого температурного диапазона, вызовут проблемы.
Все эти факторы далеко перекрывают по своим нагрузкам базовые расчеты любых "стоковых" тормозов и являются причинами недостаточно эффективной работы штатной тормозной системы в наиболее ответственный момент - когда именно от нее зависит контроль над управлением автомобиля и безопасность его пассажиров.
Признаками работы тормозов "на пределе" являются синие полосы на передних тормозных дисках, хруст и скрежет при торможении (при нормальном состоянии торм. колодок), неадекватное замедление машины по мере наращивания усилия на педали - "нажал педаль - сначала вроде начала тормозить, а потом замедление перестало ощущаться, хотя давишь сильнее", - так это описывают клиенты. Все эти признаки происходят из-за того, что металл на поверхности тормозных дисков, непосредственно контактирующий с поверхностью тормозных колодок, подвергается температурным нагрузкам, выходящим за рамки допустимых для эксплуатации. В результате - поверхность металла, нагреваясь и остывая, буквально за несколько циклов таких нагрузок ПОЛУЧАЕТ ЗАКАЛКУ, а закаленный металл, если кто-то не знал - это металл с иной структурой. В практическом плане, закаленный металл - крепче "сырого" и не дает колодкам скрести по себе, меняя часть своей поверхности на погашенную скорость. По закаленной поверхности диска КОЛОДКИ ПРОСТО СКОЛЬЗЯТ - как бы сильно вы не давили на педаль тормоза и какие бы тормоза ни стояли, если диск перекален, то это сравнимо с заклиненными суппортами.
Прокладки можно нагревать до того места, где они переносят фрикционный материал на диск случайными, неравномерными пятнами. Толстые и тонкие слои обычно не видны, но водитель может чувствовать вибрацию и измерять ее с помощью индикатора набора. Современные тормозные колодки спроектированы с наилучшей комбинацией характеристик, но они все еще ограничены предполагаемым диапазоном рабочих температур.
Количество и состояние тормозной жидкости
Выбор подушки: Как правило, есть уличные, исполнительные и гоночные тормозные колодки, а большинство качественных колодок имеют более широкие температурные диапазоны, чем колодки, выполненные 10 лет назад. Однако никакие уличные колодки не подходят для гонок, и никакие гоночные площадки не подходят для улицы. Проходные уличные прокладки являются компромиссом - они более эффективны при низких температурах, чем на гоночных площадках, и они могут работать при более высоких температурах, чем уличные колодки.
Теперь посмотрите вот это старое видео - оно снято 2 года назад и не потеряло ни актуальности, ни свежести:
Обратите внимание - заменяемый диск практически новый, на нем даже нет кромки по внешнему краю, где колодка не трется. Со слов хозяина, он ездит крайне агрессивно и диски меняет из-за этого раз в 6-8 тысяч.
Тут, конечно, сочетание чрезмерно мощного мотора и активной манеры езды, однако разговор о том, что замена дисков чаще смены масла в машине - это ненормальность.
С чего начать: если у вас есть вибрация при торможении с новыми дисками и прокладками, сначала устраните очевидное, убедившись, что ступица и колпак колеса плоские, чистые и без ржавчины. Небольшое количество выбега здесь будет увеличено на краю тормозного диска. Убедитесь, что оборудование для монтажа на диск находится в хорошем состоянии, правильно установлено и затянуто в правильном порядке в соответствии с рекомендуемой спецификацией крутящего момента.
Когда новые подушечки и тормозные диски установлены, самое главное, что вы можете сделать, чтобы предотвратить проблемы, - это правильно спать с тормозами. Этот критический шаг представляет собой первоначальный перенос фрикционного материала из подушки на диск, образующий гладкий однородный слой. Он устанавливает фундамент, необходимый для обеспечения надлежащего торможения. Это минимизирует вероятность укладки неравномерных, случайных пятен фрикционного материала, которые будут ощущаться как вибрация при применении тормозов.
Подводя итог данной записи, обнародую свой вывод, который я для себя определил уже давно: возможности тормозной системы Вашего автомобиля должны иметь запас производительности, превосходящий отдачу Вашего мотора на 30-40% МИНИМУМ. То есть, если у Вас мотор имеет 140 "лошадок", то Ваши тормоза должны выдерживать отдачу мотора, мощностью 180 "лошадок". Иначе - Houston, we have a PROBLEM.
Все высокопроизводительные диски и прокладки должны поставляться с инструкциями по установке и вставке. Процедуры аналогичны для всех основных производителей. Так как вы не останавливаетесь во время прокладки пэда или диска, вам нужно планировать, где и когда вы будете выполнять эту процедуру в целях безопасности. Если вы дойдете до полной остановки до того, как процесс взлома будет завершен, есть вероятность, что произойдет неравномерный перенос материала прокладки или имплантация прокладки, что приведет к раздражающей вибрации во время торможения.
Исправные рабочие тормоза подобны огнетушителю, о них практически никто не думает и не вспоминает лишний раз, однако в случае если, как говорится, не дай Бог что, к примеру, авария или экстренное торможение, мы констатируем их неисправность и «все камни летят в их сторону». Хотя по большому счету сами же и виноваты, поскольку в свое время не обратили внимания, забыли или «забили» на их состояние, а значит и на свою безопасность, поэтому мне кажется и пенять теперь надо на самого себя.
Короче говоря, для того чтобы потом не жалеть самого себя и не клеветать судьбу, нужно регулярно самостоятельно или при помощи специалистов производить , а именно: проверять уровень тормозной жидкости, состояние тормозных колодок, герметичности всех соединений и целостности тормозного диска.
Сделайте дополнительные два или три замедления, применяя сильное давление от 40 до 45 миль в час без остановки. Подождите не менее 15 минут, чтобы тормозная система остыла. Если вы это сделаете, материал переместится с прокладок на ротор и, вероятно, даст вам тормозную вибрацию.
Полезные советы автовладельцам
Но полный процесс создания фрикционного слоя может занять от 190 до 300 миль в зависимости от вашего стиля вождения. Есть две ситуации, которые вы должны избегать в течение этого времени, поскольку они могут разрушить это хрупкое покрытие трением, требуя еще один раунд постельного белья.
Существует множество факторов, влияющих на работу тормозной системы, а точнее отдельных ее элементов, среди которых перегрев тормозных дисков занимает далеко не последнее место.
Высокая температура – норма для тормозного диска
Для тех, кто не совсем понимает, как устроены тормоза проведу небольшой экскурс. Материал, из которого создан тормозной диск подвергается высоким нагрузкам, поэтому прочность - прежде всего, во время торможения происходит сильное трение, следовательно, кроме прочности диск должен хорошо проводить и отдавать тепло, иметь стойкость к резким нагревам и обладать низкой способностью к адгезии.
Во-первых, если вы осторожно двигаетесь в течение некоторого периода времени с небольшим интенсивным торможением, вы можете на самом деле снять необходимый тонкий слой фрикционного материала на поверхность диска. Это делает ваши тормоза еще более уязвимыми для проблем. Вы можете восстановить его, повторив процедуру постельного белья.
Во-вторых, если у вас есть инцидент, когда вы едете с высокой скоростью и вынуждены полностью тормозить, останавливаясь ногой на педали тормоза, прокладки будут отпечатываться на поверхности диска, передавая то, что похоже на кусок фрикционного материала, Этот неравномерный материал вызовет вибрацию.
Казалось бы какой-то «кусок металла» круглой формы, а к нему столько требований. Уверен, что вы не знали о том, что рабочая температура этого «куска металла» достигает 200-300 градусов по Цельсию, из-за чего при его изготовлении применяются такие металлы как: чугун и сталь. Аналоги стальных дисков - керамические тормозные диски могут похвастаться способностью выдерживать нагрев равный 1000 градусам, при этом они не способны деформироваться. Однако их главный недостаток - высокая стоимость, это к слову и является причиной того, что они до сих пор не применяются в серийном производстве.
Чем грозит перегрев тормозных дисков?
Тормозная система автомобиля
Вы можете вообще избавиться от избыточного материала с абразивным трением, повторив постельное белье. Если это плохой отпечаток, и вы не можете избавиться от него таким образом, отвезите свой автомобиль в магазин с тормозным автоматом на машине. Этот процесс возвращает диски к мертвым плоским, а затем вы можете снова встать на кровать.
Таким образом, постельное белье не может быть разовой сделкой, но оно будет работать с терпением. Если у вас по-прежнему возникают проблемы, обратитесь в Техническую службу Мосса. Примечание. Научно-технические исследования. Анализ количества теплового потока между охлаждающими каналами на трех вентилируемых тормозных дисках.
Перегрев чреват нулевой эффективностью тормозов, поскольку после этого тормозные колодки начинают взаимодействовать с тормозным диском, как с маслом…
Из-за чего происходит перегрев тормозных дисков
Безусловно, причина перегрева - трение. Так это что же получается, спросите вы - вообще перестать тормозить? Ответ - нет просто необходимо чаще об этом задумываться и менять стиль езды из агрессивной - на равномерный, без рывков и резких торможений. Вы должны понимать, что нагрев происходит за считанные секунды, а остывание длится намного дольше. Поэтому для того чтобы не понадобилось сильно тормозить, необходимо избегать агрессивной манеры вождения. Единственное место, где частое использование тормозов оправдано — это движение в городском потоке, тут сложно что-либо поделать, тормозные диски, равно как и тормозные колодки греются постоянно. Однако если вы будете продолжать «провоцировать» перегрев дисков постоянными разгон-торможениями - перегрев тормозных дисков вам гарантирован.
Доцент, Инженерный факультет, Университет Франсиско де Паула Сантандер, Оканья. Профессор, Инженерный факультет, Университет Франсиско де Паула Сантандер, Оканья. Целью данного исследования было проанализировать поведение температуры, скорости и теплового потока в вентиляционном канале трех тормозных дисков с использованием вычислительной гидродинамики.
Три конструкции диска отличались геометрией и применением. Математические результаты для потока тепла через вентиляционные каналы были получены математически. Численные результаты показали, что диски хорошо работают в тяжелых условиях эксплуатации. В конструкции тормоза очень важно выбрать соответствующую геометрию, в частности количество и поперечное сечение воздуховодов, а также тип материала.
Причины перегрева тормозных дисков:
1. Толщина ниже допустимого уровня. Нередко перегрев тормозных дисков случается по вине владельца, который злоупотребляет количеством проточек тормозных дисков;
2. Диск коробленый;
3. Плохое качество тормозных колодок;
4. Задние тормоза - барабанного типа. Ну, здесь всё довольно просто, из-за низкой эффективности барабанных тормозов основная нагрузка приходится на передние дисковые тормоза, что собственно и способствует перегреву тормозных дисков передней оси.
Численные методы предлагают преимущества для выбора геометрии и материала и для моделирования потока жидкости для оптимизации рассеивания тепла для обеспечения максимальной производительности для должным образом поддерживаемых компонентов. Целью этого исследования было проанализировать поведение температуры, скорости и теплового потока в вентиляционном канале трех конструкций тормозных дисков с использованием вычислительной гидродинамики.
Какая температурная норма при работе тормозного диска
Численные результаты для теплового потока через каналы вентиляции сравнивались с результатами, полученными математически. Очень важно при проектировании тормозного диска выбрать соответствующую геометрию, в частности количество и поперечное сечение трубопроводов, а также тип материала. Численные методы предлагают преимущества для выбора геометрии и материала и для моделирования потока текучей среды для оптимизации рассеивания тепла для обеспечения максимальной производительности для подходящих компонентов.
Полезные советы автовладельцам
В летнее время постарайтесь избегать непосредственно после продолжительного движения. Помните, что я говорил в начале, «греются тормозные диски очень быстро, а остывают намного дольше», поэтому заезжая на мойку дайте дискам, а также другим разогретым деталям время остыть. Это позволит вам избавиться от такого неприятного явления, как деформация тормозного диска, а также микротрещин, возникающих от перепада температур.
Тормозная система, несомненно, является самым важным компонентом автомобилей для обеспечения безопасности дорожного движения из-за замедления и остановки транспортного средства, и, следовательно, безопасность пассажиров транспортного средства зависит от этой системы. Как правило, 70% кинетической энергии транспортного средства поглощается фронтом тормоза, а остальная часть поглощается задними тормозами. На большинстве автомобилей передние колеса имеют дисковые тормоза, а задние колеса имеют барабанные тормоза.
Трение используется для снижения скорости транспортного средства, где трение создается гидравлическим давлением, которое нажимает тормозные накладки на чугунные диски. Тормоза преобразуют кинетическую энергию транспортного средства в тепловую энергию при торможении, а температура тормозов увеличивается с увеличением трения. Это тепло быстро рассеивается в окружающий воздух конвекцией. Рассеивание тепла зависит от геометрии диска и материала. Факторы окружающей среды также влияют на передачу тепла.
