Тормоза придумали трусы — есть такая поговорка… Вот о них, о тормозах, и поговорим.
Весной Вова сбаламутил нас со Стасом посетить семинар, посвящённый тормозным дискам и тормозным колодкам. Парадокс, но в моей памяти много чего осталось от посещения этого мероприятия. Итак, для чего нужны тормоза, думаю, объяснять не стоит. Для тех, кто из всей школьной программы освоил только первые два класса, всё же поясню: тормозная система в машине призвана для того, чтобы снизить скорость движущегося автомобиля, в том числе и до его полной остановки. Здесь, вроде, всё понятно. Вкратце, система устроена таким образом: под воздействием жидкости, находящейся под давлением, в суппорте перемещается поршень, который , в свою очередь, давит тормозной колодкой на рабочую поверхность тормозного диска, в результате чего возникает сила трения (это уже после второго класса изучают) и колесо замедляет своё движение. Различают две основных конструкции устройства системы торможения — это дисковый тормоз и барабанный. Второй работает по аналогичному принципу, только рабочая поверхность барабана — внутренняя и колодки давят на неё, соответственно, изнутри.
Казалось бы, какие особенности могут быть у круглого куска железа? А их, оказывается, много. Попробую по-порядку. Итак, тормозной диск может быть выполнен несколькими способами: может быть из сплошного металла, безо всяких вентиляций (я так полагаю, что такие применялись, когда по Сибири ещё шастали мамонты), с вентиляцией только в торце диска, причём существует несколько технологических способов для этого, и с вентиляцией на рабочей поверхности. Для меня было открытием, когда я узнал, как производятся эти диски, но об этом немного позже.
Итак, по способу вентиляции существуют диски с прямыми радиальными каналами, то есть каналы прямой линией идут от мнимого центра диска к его краям. Такие диски наиболее распространены и устанавливаются с завода на всё, что шевелится. Продолжение инженерной мысли привело к тому, что эти каналы стали изготавливать закрученными в спираль. Такие диски имеют направление установки, поскольку им нужно определённое направление вращения (против часовой стрелки), то есть они имеют левость-правость, так сказать. Этого показалось мало и для большей эффективности теплоотвода (а диски греются офигенно) стали применять «столбики», расположенные в порядке сот. Вот когда нам рассказали, как они производятся, я охренел. Короче говоря, сидит специально обученный человек и песочком выкладывает формочку, прям как дети в песочнице. Затем это дело заливается раскалённым металлом, который кстати, тоже имеет свой специальный состав, а когда всё остынет — просто вытряхают песок! Всё гениально просто. Конечно я пошутил. Формы песочные заготавливаются заранее, а весь процесс автоматизирован. Затем эта болванка обрабатывается для придания эстетического вида, проходит ОТК, а уже после этого она кладётся в коробочку и втюхивается потребителям.
На рабочей поверхности иногда наносятся насечки различных форм, а также сверлятся дырочки (и насквозь и на небольшое заглубление). Делается это для того, чтобы при контакте с пятном тормозной колодки отводились газы и различная пыль, неизбежно возникающие при торможении. Всё это конечно зашибись, если не считать того факта, что любая дырочка на поверхности диска снижет его прочность. Износ колодок при этом, также увеличивается. Зато диск охлаждается более эффективно, что значительно продлевает срок его эксплуатации.
Кроме всего прочего, существуют тормозные диски, состоящие из нескольких частей. Их обзывают составными. Их, как бы так сказать, ступичная часть выполнена из алюминиевого сплава, который значительно эффективней отводит тепло. Сам рабочий диск также может выполняться с разными вариантами вентиляции, что в принципе, логично. Этот тип дисков считается наиболее долговечным, а следовательно, более дорогим. Насколько я помню, выпускают их, в основном, для машин с рулём в бардачке.
Последний тип дисков — это карбоновые и керамические. Стоят примерно, как лопасть от вертолёта и применяются только для спорт-каров, начиная от класса GT и выше. Если у вас в гараже не стоит Lamborgini Diablo или Ferrari Testarossa или аналогичная, то не заморачивайтесь 
Что происходит при износе диска и как вообще определить, что его нужно менять? Когда диск изнашивается, его толщина стенок, соответственно, уменьшается. Как результат — ухудшение тормозных свойств, перегрев диска, его разрушение, полёт в кювет. В идеале, если диск «похудел» на 1 мм с каждой стороны, его необходимо заменить на новый. При этом, обязательно с новыми колодками. Что касается самих колодок, то примерный пробег, необходимый для их притирки к диску, составляет примерно 200 километров. То есть должная эффективность тормозов появится только через это расстояние. Отмечу, что у нас народ иногда умудряется износить диск до внутренних вентиляционных каналов, а колодку — до металлической основы… Зато появляются интересные сводки в новостях…
Понятно, что второй важной составляющей тормозной системы являются тормозные колодки. Их вариаций тоже великое множество, но я остановлюсь лишь на колодках для дисковых тормозов, так как они наиболее распространены. На вид, обычная железяка с каким-то композитным напылением. На самом деле это далеко не так. Колодка устроена очень по-хитрожопому, поскольку на неё воздействует очень много сил, направленных в разные стороны. В первую очередь, это продольная сила трения, возникающая при контакте с диском. Во-вторых, это гигантская сила реакции опоры, когда, например, тяжёлый автомобиль стоит на тормозе на спуске с горы. При этом с двух сторон на несчастную колодку действует огромное давление, создаваемое тормозным поршнем.
Рассмотрим колодку по слоям. Итак, имеется металлическое основание определённой формы. Его задача, кроме передачи силы от поршня, не сломаться не погнуться при первом же торможении. Соответственно, к металлическому сплаву предъявляются жёсткие требования. Одним из требований также является низкая теплопроводность. Это объясняется тем, что при перегреве колодки может нагреться поршень. А вот при его перегреве в системе может локально закипеть тормозная жидкость. Тормозная жидкость имеет свойство гигроскопичности, кстати, поэтому её нужно периодически менять. Ежу понятно, что при закипании её свойства резко ухудшаться, что резко снизит эффективность тормозной системы в целом.
Следующим слоем идёт очень хитрый клей, на котором также лежит тяжёлое бремя по спасению человечества. Его роль не так очевидна, как кажется. Понятно, что первая его роль — соединение металлической поверхности с рабочей (композитной), однако есть и ещё одна важная функция — термоизоляция обеих частей колодки. Технологии состава этого клея держатся в строгом секрете и всех, кто его разработал держат в подземелье в вечном рабстве
И, наконец, рабочая поверхность, которая состоит из очень большого числа компонентов. Именно от них зависит эффективность наших тормозилок, время износа, абразивная способность колодки, температурный диапазон работы. Нам показали увлекательное видео, на котором запечатлён процесс изготовления такой композитной смеси. Если не знать, что там приготавливают, то визуально это смотрится примерно так: дядька в каске (зачем она ему там нужна — непонятно) в кастрюльку кидает тёртый сыр, марганцовку, мак, чёрный перец и немножко героина… Это объясняет, почему он в каске… На самом же деле, элементов в этом составе очень много и именно от их различия зависят свойства как таковой колодки.
Интересным пунктом я отметил и геометрию рабочей поверхности. Грубо говоря, можно изготовить плоскую поверхность, которой, по идее, должно быть достаточно. По факту, диск может не иметь идеальной параллельности с поверхностью колодки, от чего при прикосновении одного к другому, касание произойдёт под острым углом. Это приведёт к износу диска, износу колодки, очень плохой эффективности тормозов, ударам по диску, как будто сработала система ABS… Для решения этой задачи, инженеры поступили очень просто: они просто сделали скосы на краях колодки. Гениально!
Многие из вас, наверняка, обращали внимание на прорезь посреди рабочей поверхности. Возникает справедливый вопрос: на хрена? Оказывается, тут тоже скрыта хитрая функция. В первую очередь, через эту щель отводятся газы и пыль, по аналогии, как это было описано выше на примере диска. Вторая функция — термоизоляция частей колодки. Если предположить, что одна часть перегрелась и её тормозящие свойства свелись к нулю, то вторая половина хоть как-то спасёт летящего прямо в столб «шумахера» на Марковнике. В теории.
На некоторых колодках, со стороны поршня, иногда можно наблюдать металлическую пластинку. До посещения семинара я понятия не имел, нахрен она вообще нужна. Оказывается, это что-то типа шумоподавителя. На изношенных колодках, последняя может встать под небольшим углом и громыхать, ударяясь о поверхность поршня, издавая неприятный шум. А вот эта, казалось бы, бестолковая железячка этот шум снижает.
Подведём итог: с тормозами лучше не шутить, как в прямом, так и в переносном смысле Следует периодически обращать внимаение на их состояние, особенно перед дальними поездками. Ну и своевременно производить замену компонентов тормозной системы, а если вы сами не в силах это сделать, то имеет смысл обратиться на автосервис.
Конечно, в этой статье я много чего не рассказал, поскольку пришлось бы писать поэму в трёх томах, но в общих чертах изложил наиболее важные моменты. Да и клавиатура уже горячая от пальцев…
На этом у меня всё, всем надёжных тормозов, хорошего настроения и удачи на дорогах!
Pavel Lunin, Rafaga.RU
