Тормозная система автомобиля: устройство и типы
Содержание:
- Для чего нужен суппорт в автомобиле
- Как прокачиваются тормоза
- Центробежный тормоз
- Прокачивание тормозов с АБС
- Неисправности тормозной системы автомобиля
- Схема дисковых тормозов
- Как узнать, что надо менять тормозные диски?
- Детальное рассмотрение вопроса
- Классификация по «цена-качество»
- Основная тормозная система
- Уход за системой
- Рабочие тормозные системы грузовых автомобилей
- Типы и устройство тормозных колодок
Для чего нужен суппорт в автомобиле
Функционально суппорт присутствует как деталь, служащая для связи вращающегося колеса с закрепленным на нём тормозным диском и элементов шасси.
Во время торможения колодки, установленные в суппорте, прижимаются к диску, и за счёт возникающего при этом трения автомобиль замедляется. Для обеспечения этого в состав суппорта входят исполнительные гидравлические цилиндры с поршнями и направляющий аппарат колодок.
Виды суппортов
Суппорты подразделяются на плавающие и фиксированные, существует также классификация по количеству входящих в их состав тормозных цилиндров.
Плавающий суппорт отличается тем, что давление со стороны поршней оказывается на одну из колодок, а вторая поджимается охватывающей диск скобой, при этом цилиндр или их блок перемещается вдоль оси поршней, обеспечивая равномерное выбирание зазоров обеих колодок.
Схема работы суппорта с плавающей конструкцией:
- 1 — скоба.
- 2 — направляющая.
- 3 — уплотнительное кольцо.
- 4 — суппорт с цилиндром.
- 5 — поршень.
- 6 — манжета.
- 7 — колодки.
- 8 — тормозной диск.
- 9 — тормозная жидкость.
- 10 — штуцер.
Конструкция имеет свои преимущества:
- простота и дешевизна, можно обойтись всего одним гидравлическим цилиндром;
- конструктивно заданная равномерность прижима, торможение происходит за счет одного силового элемента.
Отсюда и применяемость – механизмы с плавающей скобой используются практически на всех бюджетных автомобилях.
При этом несут с собой и целый ряд врождённых недостатков:
- Массивная скоба имеет низкую вибростойкость, возможно спонтанное увеличение зазора между колодкой и диском с увеличением свободного хода педали при первом нажатии.
- В условиях износа и коррозии тормоз начинает подклинивать и неравномерно изнашивать накладки.
- Наличие направляющих штоков скобы добавляет ещё один источник потенциального закисания и нестабильной работы.
- Отказ единственного цилиндра приводит к неработоспособности всего суппорта.
Эти проблемы отсутствуют у суппортов с фиксированными цилиндрами. Здесь поршни работают навстречу друг другу, скоба отсутствует, а синхронный прижим обеспечен равенством давлений в гидросистеме и одинаковой площадью поршней.
Такие тормоза мощнее, надёжней, но при этом массивней и дороже. Количество поршней всегда чётное, их может быть от двух до двенадцати в спортивных автомобилях.
Суппорт с фиксированной конструкцией:
- 2 — болты крепления.
- 4 — суппорт с цилиндрами.
- 5 — поршни.
- 6 — уплотняющие манжеты.
- 7 — колодки.
- 8 — тормозной диск.
- 9 — тормозная жидкость.
- 10 — штуцер.
За счёт увеличения цены и количества цилиндров фиксированный суппорт обладает качественными преимуществами:
колодки прижимаются равномерно, их жёсткость играет меньшую роль;
все детали жёстко укреплены на поворотном кулаке, отсутствуют вибрации и подклинивания;
нет сложного и ненадёжного направляющего аппарата плавающей скобы;
масса дополнительных цилиндров частично компенсируется отсутствием массивных деталей передачи усилия на пассивную колодку;
легко решается задача увеличения площади колодок и их фиксации;
в многопоршневых конструкциях появляется возможность раздельного подвода усилия к разным частям колодок, что важно для управления мощными тормозами в условиях срыва колёс в скольжение.
Оба типа механизмов дополняют друг друга в применении на разных автомобилях.
Встречаются и экзотические случаи, например, трёхпоршневой плавающий суппорт на утилитарном внедорожнике Нива.
Как прокачиваются тормоза
- Снимается с бачка крышка.
- Откручивается штуцер прокачивания, затем он очищается.
- Надевается на штуцер тормозов чистый шланг, его свободный конец опускается внутрь ёмкости, которая наполняется жидкостью для тормозов. Наполненность ёмкости препятствует попаданию воздушных масс внутрь цилиндра посредством штуцера.
- Запускается мотор, который должен работать до окончания процесса прокачки.
- Нужно выжать несколько раз педаль (Вы можете попросить помощника об этом), пока не выйдет тормозная жидкость по шлангу внутрь резервуара. Это следует делать до того момента, пока это будет позволять тормозная педаль, которая должна в конце концов упереться в поверхность пола.
- Система прокачивается до выхода полного объёма воздуха наружу, в процессе нужно всё время вливать в бачок новую жидкость. Не допускается полное опустошение бачка, иначе эта ёмкость снова будет наполнена воздухом.
- Закручивается штуцер прокачки АБС. Он закручивается на обратном ходу педали тормоза, дабы избежать проникания воздуха.
- Удаляются жидкость и воздух из привода сцепления.
- Доливается жидкость внутрь бачка расширения до предельной отметки.
- Проверяется работа тормозной педали, которая должна обеспечивать выжимание на 1/3 своего хода.
Прокачка тормозов своими силами — понятный, но не простой в исполнении способ техобслуживания Вашего автомобиля. Для того, чтобы сэкономить свои силы и нервы, Вы можете обратиться в наш сервис, заполнив форму ниже.
Центробежный тормоз
В технике центробежные тормозные механизмы получили наиболее широкое распространение в качестве регуляторов скорости. Принцип работы этих устройств состоит в том, что как только увеличивается скорость вращения тормозного вала, сразу же начинает расти такая характеристика, как центробежная сила масс деталей тормозного механизма. На неподвижную часть тормоза оказывается повышенное давление, благодаря чему увеличивается сила трения и, соответственно, тормозной момент. Наиболее распространенным местом установки центробежного тормоза является быстроходный вал какого либо механизма.
Прокачивание тормозов с АБС
Эта процедура выполняется с целью устранения избытка воздушных масс из гидравлического привода. Они могли проникнуть в него во время ремонтных работ либо во время замены жидкости для тормозов.
Воздушные массы внутри этих механизмов недопустимы, поскольку отрицательно воздействуют на функционирование тормозной системы. Потребность в прокачивании может быть выявлена путём выжимания несколько раз тормозной педали.
Когда выжимание педали сопровождается ощущением её чрезмерной плавности, требуются возобновление герметичности и прокачки тормозов. Осуществление этих процедур может происходить при участии профессионалов либо самостоятельно. Требуется использовать исключительно новую жидкость, причём именно такую, которая подойдёт для Вашего авто по своим показателям.
Перед прокачиванием нужно создать удобный доступ ко всем нужным узлам, для этого может потребоваться снять определённое колесо либо загнать машину на специальную яму.
Неисправности тормозной системы автомобиля
Есть несколько основных неполадок, которые могут произойти с тормозами:
Износ тормозных колодок, дисков, их неисправность, деформация и т.д. Все мы знаем, что тормозные колодки и диски не вечные, но периодически забываем об их существовании. Зато они сами напоминают нам, когда начинают скрипеть, свистеть, скрежетать и издавать другие ненормальные звуки. Если диагностика показала, что колодки вышли из строя, нужно менять и их, и диски;
Проблема с гидросистемой. Это может быть и утечка через поврежденные шланги, и воздушная пробка, и изношенные прокладки главного цилиндра. О таких неполадках говорит увеличенный ход педали тормоза. Ремонт заключается в поиске протечки, устранении неисправности, замене изношенных деталей, прокачке системы;
Вышел из строя вакуумный усилитель. В этом случае при нажатии на педаль будет чувствоваться большее сопротивление, чем обычно
При осмотре нужно обратить внимание на состояние усилителя;
Клин поршня ГТЦ. Когда такое случается, в гидросистеме создается постоянное давление, которое действует, в том числе, и на тормозные суппорта
То есть колёса будут тяжелыми, замедленными. Нужен демонтаж, проверка и ремонт главного тормозного цилиндра, после чего можно ездить дальше.
Схема дисковых тормозов
Дисковый тормозной механизм состоит из тормозного диска, который закреплен на колесе и вращается вместе с ним, двух неподвижных колодок, которые установлены внутри суппорта по обе стороны от тормозного диска.
Суппорт крепится на кронштейне. На суппорте, в его пазах также крепятся рабочие цилиндры, которые во время торможения прижимают тормозные колодки к диску.
Тормозные колодки после отпускания педали тормоза возвращаются в исходное положение пружинными элементами.
Тормозной диск в процессе торможения, под воздействием сил трения сильно нагревается. Охлаждение тормозных дисков происходит за счет конвективного омовения потоком воздуха. Для улучшения отвода накапливаемого диском тепла в нем делаются специальные отверстия и в этом случае диск является вентилируемым. Для еще большего повышения эффективности процесса торможения и нивелирования последствий перегрева диска на спортивных и скоростных автомобилях устанавливают тормозные диски, изготовленные с применением специальных керамических материалов.
Тормозной привод служит для обеспечения управления всеми составляющими тормозного механизма. В современных тормозных системах применяются такие типы тормозных приводов: механический, пневматический, гидравлический, электрический и комбинированный.
Механический привод применяется в стояночной тормозной системе (ручник). Механический привод — это система тяг, тросов и рычагов, которые служат для соединения рычага стояночного тормоза с тормозным механизмом задних колес автомобиля.
Существует также система механического привода стояночного тормоза, приводимая в действие с помощью ножной педали.
Гидравлический привод является наиболее распространенным типом привода в рабочей системе тормозов. Конструкция гидравлического привода включает: педаль тормоза, главный тормозной цилиндр, вакуумный усилитель тормозов, рабочие цилиндры, шланги и трубопроводы.
Принцип работы гидравлического привода тормозов описан чуть выше.
Для обеспечения надежности тормозной системы работа гидравлического привода организуется по двум (как правило) независимым контурам. При поломке одного контура, его функции берет на себя другой контур. Рабочие контуры могут дублировать функции друг-друга либо выполнять часть какую-то часть функций второго контура. Возможно также и выполнение каждым контуром строго своих функций. Наиболее распространенной является диагональная схема работы контуров.
Пневматический привод используется преимущественно в тормозной системе грузовых автомобилей.
Комбинированный тормозной привод, как следует из названия, представляет собой сочетание (комбинацию) двух видов привода (электропневматический, например).
Далее скажем пару слов о дополнительных системах, которые делают автомобиль более безопасным…
Анти-блокировочная система ABS, предназначается для предотвращения блокирования колес автомобиля во время очень сильного нажатия на педаль тормоза, что позволяет избежать движения юзом, и сохранить контроль над автомобилем. В состав системы ABS (Antilock Brake System) входят три элемента – это датчик измерения скорости, который устанавливается на каждом колесе, модулятор давления тормозной жидкости и блок управления системой ABS.
Система TCS создана на основе системы ABS и предназначена для предотвращения пробуксовывания колес во время слишком резкого старта или на скользкой дороге. Система (Traction Control System) существует и под названиями: ASR, ASC, ETS. Она отличается от системы ABS только наличием модифицированного блока управления.
ESP. Еще одной полезной системой, которая может устанавливаться на автомобиле, является система электронной стабилизации колес ESP. Эта система работает в повороте, причем его угол и скорость не имеют значения, при возникновении заноса задней оси автомобиля, ESP (Electronic Stability Program) обеспечивает подтормаживание переднего наружного колеса. В такой ситуации образуется стабилизирующий момент, возникающий между колесами автомобиля, который возвращает движущийся автомобиль на безопасную траекторию.
Как узнать, что надо менять тормозные диски?
Во время замены тормозных колодок нужно внимательно осмотреть поверхность тормозного диска на наличие повреждений и трещин. Следует визуально и если требуется приборным методом измерить толщину тормозного диска, которая должна быть не меньше 50 % от номинала. Выход износа тормозного диска за допустимые параметры является показанием к их замене.
Чтобы узнать, нужно ли менять тормозные диски, следует обратить внимание на лишние вибрации на рулевом колесе и педали тормоза. Если при торможении возникает какая-либо вибрация, проведите эксперимент – отпустите педаль тормоза, если вибрация уйдет, меняйте тормозные диски
Есть некая альтернатива замене дисков (в определенных случаях) – протачивание тормозных дисков.
Детальное рассмотрение вопроса
Если немного углубится в принцип действия данного узла, все будет несколько интереснее. Тормозная система во время работы двигателя (движения автомобиля) накачивает воздух в баллоны, педаль тормоза при этом должна быть отпущена. Далее воздух под давлением устремляется к тормозному крану, а если к грузовику прикреплен прицеп, то от крана кислород по верхней секции переводится еще и в баллоны прицепа, образуя таким образом непрерывный контакт.
Как только водитель выжимает педаль тормоза, верхняя секция должны резко перекрыться, соответственно контактирование двух составляющих прерывается, и открывается тормозной кран. Далее, после открытия крана, воздух должен поступить пневматические камеры, и машина вместе с прицепом начинает торможение. Важный момент тут в том, что верхняя секция отвечает именно за приведение в работы тормозной системы прицепа.
За остановку тягача, в роли которого выступает сам грузовой автомобиль, отвечает нижняя секция тормозной системы. Действие тут происходит абсолютно аналогичное тому, что было описано в предыдущем абзаце, однако рассмотрим механизм действия еще более пристально.
После попадания воздуха в пневмокамеры, он начинает продавливать диафрагму. Она в свою очередь сжимает встроенную внутри пружину. Далее давление от воздушных толчков продавливает толкатель, и все усилие передается на рычаг разжимной кулачок. Затем, кулачок, а вернее установленный на нем валик, начинает поворачиваться и разводит тормозные колодки в стороны, таким образом, тормозная система заставляет машину останавливаться. Отпуская педаль тормоза, процесс оборачивается вспять, встроенные пружины возвращаются на свои места, а излишки воздуха уходят наружу.
Классификация по «цена-качество»
Так как каждый производитель использует собственные фрикционные смеси, то крайне сложно указать, какая накладка будет лучше. Их большое разнообразие, даже в рамках продукции одного производителя.
Каждая группа товара подходит для разных классов автомобилей. В машине на заводе может быть установлена дешевая колодка, но дополнительно автовладелец может купить более надежный аналог, который позволит использовать транспорт в более жестких условиях.
Условно фрикционные накладки делятся на три категории:
- Высший (первый) класс;
- Средний (второй) класс;
- Низший (третий) класс.
В категорию первого класса входят так называемые оригинальные запчасти. Чаще всего это продукция, которую изготавливает сторонняя компания для известного бренда. Ее изделия используются на сборочных конвейерах.
Бывает так, что автопроизводитель получает более качественные колодки, чем те, которые поступают на рынок автозапчастей. Причина тому – предварительная термическая обработка. Чтобы автомобиль, сходящий с конвейера, соответствовал сертификации, тормозные колодки подвергаются «обжигу».
В магазинах автозапчастей под лейбой «оригинал» будет продаваться аналог с более простым составом и без предварительной обработки. По этой причине нет большой разницы между оригинальной запчастью и аналогичной, которую продает другой известный бренд, а новые колодки нужно «притирать» приблизительно на протяжении 50 км.
Еще одно отличие «конвейерной» продукции от аналогичной, которая реализуется в автомагазинах, заключается в разнице коэффициента трения и ее рабочем ресурсе. У машин, сходящих с конвейера, тормозные колодки имеют более высокий КТ, но ходят они меньше. Что касается аналогов, продающихся на рынке автозапчастей, то у них все наоборот – страдает КТ, но изнашиваются они дольше.
Изделия второго класса менее качественные по сравнению с предыдущими. В этом случае фирма может незначительно отклоняться от технологии изготовления, но продукция соответствует сертификации. Для этого используется обозначение R-90. Рядом с этим обозначением указывается номер страны (Е), в которой проводилась сертификация. Германии соответствует цифра 1, Италии – 3, а Великобритании – 11.
Тормозные колодки второго класса пользуются спросом, потому что они имеют идеальное соотношение цены/качества.
Совершенно логично, что продукция третьего класса будет иметь качество хуже, чем у предыдущих. Такие колодки выпускают небольшие предприятия, которые могут входить в производственную группу конкретного авто бренда, а могут быть отдельными небольшими компаниями.
Покупая подобные колодки, автомобилист действует на свой страх и риск, так как это влияет на безопасность транспорта, когда требуется экстренное торможение. В одном случае фрикционная накладка может неравномерно износиться, а в другом – быть настолько жесткой, что нога водителя быстро устанет при частом нажатии на педаль.
Основная тормозная система
На современных легковых автомобилях устанавливают основные ТС, состоящие из тормозного гидропривода и тормозных механизмов. Когда водитель нажимает ногой на педаль тормоза, та сила, с которой он давит на педаль, передается на устройство, которое называется главный тормозной цилиндр. Главный тормозной цилиндр имеет поршень, который, двигаясь, увеличивает давление в системе гидравлических тормозных трубок, ведущих к каждому колесу автомобиля. На каждом колесе тормозная жидкость под давлением оказывает воздействие на поршень колесного тормозного механизма, который выдвигает тормозные колодки, а те, в свою очередь, прижимаются к тормозному барабану или тормозному диску. Трение замедляет вращение колес и движение автомобиля.
Схема гидропривода тормозов
1 – тормозные цилиндры передних колес; 2 – трубопровод передних тормозов; 3 – трубопровод задних тормозов; 4 – тормозные цилиндры задних колес; 5 – бачок главного тормозного цилиндра; 6 – главный тормозной цилиндр; 7 – поршень главного тормозного цилиндра; 8 – шток; 9 – педаль тормоза
В гидропривод основной ТС входят:
- главный тормозной цилиндр с вакуумным усилителем или без него;
- регулятор давления в задних тормозных механизмах;
- рабочий контур (трубопровод диаметром 4-8 мм).
Рабочий контур соединяет между собой устройства гидропривода и тормозные механизмы. Главный тормозной цилиндр (ГТЦ) предназначен для преобразования усилия, прилагаемого к педали тормоза, в избыточное давление тормозной жидкости и распределения его по рабочим контурам. Бачок с запасом тормозной жидкости может крепиться на ГТЦ или вне его. Вместе с ГТЦ на большинстве автомобилей устанавливают вакуумные усилители, которые увеличивают силу, создающую давление в тормозной системе. Вакуумный усилитель (рис. 2) конструктивно связан с главным тормозным цилиндром. Основным элементом усилителя является камера, разделенная резиновой перегородкой (диафрагмой) на два объема. Один объем связан с впускным трубопроводом двигателя, где создается разряжение, а другой с атмосферой. Из-за перепада давлений, благодаря большой площади диафрагмы, «помогающее» усилие при работе с педалью тормоза может достигать 30 – 40 кг и больше. Это значительно облегчает работу водителя при торможениях и позволяет сохранить его работоспособность длительное время.
Схема вакуумного усилителя
1 – главный тормозной цилиндр; 2 – корпус вакуумного усилителя; 3 – диафрагма; 4 – пружина; 5 – педаль тормоза
Регулятор уменьшает давление в приводе тормозных механизмов задних колес. При торможении сила инерции движущегося автомобиля и противодействующая ей сила трения (точка приложения которой ниже центра тяжести автомобиля) создают продольный опрокидывающий момент. Мягкая передняя подвеска, реагируя на него, “проседает”, а задние колеса “разгружаются”. Поэтому даже при неэкстренном интенсивном торможении задние колеса могут блокироваться, что часто приводит к заносу автомобиля. В зависимости от изменения расстояния между элементами задней подвески и кузовом автомобиля (его продольного наклона) давление в приводе задних тормозов (по сравнению с передними) ограничивается. В результате чего блокировки задних колес не происходит или (в зависимости от замедления и загруженности автомобиля) она возникает значительно позже.
Уход за системой
Понятно, что тормоза являются одной из самых важных систем автомобиля, поэтому и ухаживать за ними нужно постоянно и предельно внимательно. Необходимо на начальных этапах выявлять любые неисправности, в противном случае это может привести к дорожно-транспортному происшествию
Автомобилисту требуется обращать внимание на характер поведения педали тормоза. Предвестниками неисправности могут служить увеличенный ход или «мягкая», проваливающаяся педаль
Это говорит о том, что в систему попал воздух, а тормозная жидкость «ушла». Поэтому периодически необходимо контролировать ее уровень в бачке. Также повышенный расход жидкости говорит о том, что повредились гидрошланги или трубки. После замены неисправных деталей систему в обязательном порядке необходимо прокачать.
Рабочие тормозные системы грузовых автомобилей
Рабочая тормозная система тягачей
Рабочая тормозная система грузового автомобиля, представляющая собой систему с дополнительным источником энергии (рис. «Структура пневматической тормозной системы с управлением прицепом» и «Пневматическая система двухосного прицепа с ABS» ), может работать со сжатым воздухом или с сочетанием пневматики и гидравлики.
В случае сбоя, например, повреждения тормозного контура, работающая часть системы должна сохранять способность достижения как минимум эффекта запасного торможения — с той же управляющей силой на обычном устройстве управления. Должна обеспечиваться возможность измерения эффекта, и на прицеп не должен влиять этот сбой, т.е. управляющий клапан прицепа должен иметь двухконтурную конструкцию. Эффект запасного торможения должен достигать не менее 50% от эффекта рабочей тормозной системы. Поэтому систему обычно делят на два тормозных контура, уже разделенных на стороне подача, хотя эта конфигурация законодательно предписана только в автобусах.
Подача энергии на прицеп должна гарантироваться даже во время торможения. Двухконтурная система стала обязательной после вступления в силу предписания RREG 71/320, но уже предлагалась и раньше под названием «Nato».
На прицеп по питающему шлангу непрерывно подается сжатый воздух под определенным давлением. Оно должно составлять от 6,5 до 8,0 бар у исправного тягача, независимо от рабочего давления тягача, регламентированного изготовителем. Прицеп должен быть заменяемым. Рабочей тормозной системой прицепа управляет второй трубопровод — тормозной. Этот трубопровод также регламентируется предписаниями, относящимися к заменяемости прицепа. Таким образом, давление в трубопроводе в режиме движения должно составлять 0 бар, а в режиме полного торможения — 6,0-7,5 бар.
Рабочая тормозная система прицепов
Прицеп имеет независимую рабочую тормозную систему, которая лишь частично требует эффекта запасного торможения. Согласно требованиям RREG 71/320, эффекты торможения рабочей тормозной системы в тягаче и в прицепе должны находиться в узком диапазоне допустимых отклонений как функция управляющего давления в тормозном трубопроводе, идущем к прицепу, т.е. они должны быть примерно одинаковы (расчетный диапазон отклонений RREG 71/320 и ЕСЕ R.13).
Тягачи и прицепы должны быть взаимозаменяемыми. Поэтому в Приложениях 2 RREG 71/320 и ЕСЕ R13 определены условия их совместимости. Соответственно, соотношение между замедлением и давлением на «тормозной» соединительной головке в диапазоне, изображенном на рис. «Схема совместимости тягача и прицепа» должно находиться в диапазоне 0,2-7,5 бар на «тормозной» соединительной головке. Эта схема применима только к тягачу и прицепу. Для всех остальных транспортных средств и их сочетаний существуют другие схемы.
Типы и устройство тормозных колодок
Сегодня существует два типа тормозных колодок:
- Для барабанных тормозных механизмов;
- Для дисковых тормозных механизмов.
Колодки для барабанных тормозов имеют выполненную по радиусу рабочую поверхность, и их конструкция разрабатывается с учетом особенностей установки в тормозном барабане. Такие колодки используются на грузовых автомобилях и на многих легковых автомобилях с барабанными тормозами на задней оси.
Колодки для дисковых тормозов плоские и имеют меньшие габариты, их конструкция разрабатывается под возможность установки в суппорт. Такие колодки используются в передних тормозных механизмах всех современных легковых автомобилях и во многих грузовых, а в последние годы все чаще дисковые тормоза используются и на задней оси легковых и коммерческих автомобилях.
Но независимо от типа все колодки имеют принципиально одинаковое устройство. Основой колодки выступает металлический каркас той или иной формы (определяется типом и назначением колодки), в котором предусмотрены отверстия для установки колодки в тормозной механизм. На одной из сторон колодки (в барабанной колодке — на ее выпуклой части) находится фрикционная накладка, которая обладает высоким коэффициентом трения с металлом, и обеспечивает торможение при контакте с барабаном или диском. Накладки на современных дисковых колодках приклеиваются на специальный клей, а на колодках для отечественных грузовиков с барабанными тормозами накладки крепятся с помощью заклепок из мягкого металла.
Именно во фрикционной накладке заключается вся сложность особенность тормозных колодок. Для эффективного торможения накладка должна иметь высокий коэффициент трения о стальную, чугунную или алюминиевую поверхность барабана или диска. Поэтому накладки изготавливаются из сложных композитных материалов, ?рецепт? которых у каждого производителя свой и чаще всего является коммерческой тайной. Однако в общем случае накладка изготавливается из полимерных композиций, в ее состав могут добавляться минеральные (например, асбест, который сегодня запрещен) или органические волокна, стружка из мягких металлов (в основном используется медь, которая хорошо отводит тепло) и другие добавки.
Для чего нужны такие сложности? Дело в том, что колодки работают в сложных условиях, поэтому их фрикционные накладки должны не просто обладать высоким коэффициентом трения, а обеспечивать эффективное торможение в самом широком интервале температур (практически от -50 до +300°C), при резких перепадах температур, при попадании воды, в условиях повышенного запыления, в присутствии различных химических веществ и т.д.
Кроме того, использование специальной фрикционной накладки значительно понижает уровень шума при трении колодки о тормозной диск или барабан. Использовавшиеся на заре автомобилестроения стальные колодки издавали интенсивный скрип и другие неприятные звуки, которые не доставляли удовольствия. Сегодня же тормоза работают практически бесшумно.
С течением времени фрикционная накладка изнашивается, ее толщина уменьшается, и в какой-то момент колодка перестает эффективно выполнять свои функции — в этом случае необходимо произвести ее замену. Сегодня все чаще используются колодки, оснащенные датчиками и индикаторами износа — такое решение помогает производить своевременную замену тормозных колодок без постоянного контроля их толщины.
Датчики износа колодок бывают:
- Электронные (как раз их и называют датчиками);
- Механические (чаще всего их называют индикаторами).
В качестве электронного датчика выступает контакт, встроенный в массу фрикционной накладки на определенной глубине от ее рабочей поверхности. При износе колодки датчик оголяется, и при контакте с тормозным диском на приборной панели загорается соответствующий индикатор — в этом случае следует произвести замену колодок.
В качестве механического индикатора выступает простая металлическая скоба, установленная сбоку колодки на определенной высоте от рабочей поверхности фрикционной накладки. При износе колодки скоба постепенно приближается к тормозному диску, и в какой-то момент начинает о него тереться. В этом случае скоба начинает вибрировать и издавать характерный дребезжащий звук, напоминающий водителю о необходимости заменить колодку.