Гальмівні колодки - види, конструкції, стандарти
Вміст.
1. Призначення і принцип роботи гальмівних колодок.
2. Види гальмівних колодок.
3. Барабанні гальмівні колодки.
Типи барабанних механізмів.
Які погані барабанні гальма?
У чому переваги барабанних гальм?
4. Дискові гальмівні колодки.
Типи дискових гальм.
Типи дискових гальмівних колодок.
Стандартний ECE R90.
5. Коли слід міняти гальмівні колодки?
6. Популярні виробники гальмівних колодок.
Безпека водія і пасажирів на дорозі залежить не тільки від досвіду і досвіду водіння самого водія, але і від справності багатьох компонентів автомобіля, в тому числі гальмівної системи. У цій статті ми поговоримо про таку деталь гальмівної системи, як гальмівні колодки і розглянемо різні види, конструкції і механізми цієї системи.
1. Призначення і принцип роботи гальмівних колодок.
Сучасні типи транспортних засобів давно і незмінно використовують одні і ті ж гальмівні системи, в основі яких заснована сила тертя. Залежно від того, який гальмівний механізм встановлюється на автомобіль, сила тертя викликана наступними деталями - гальмівними барабанами або дисками і гальмівними колодками. Гальмування автомобіля здійснюється шляхом натискання гальмівної колодки на гальмівний диск або барабан за допомогою гідравлічного або пневматичного приводу.
Таким чином, гальма в момент контакту гальмівного барабана або диска з гальмівними колодками нагріваються, що відбувається в результаті переходу одного виду енергії на інший - кінетична енергія рухомого автомобіля перетворюється в теплову енергію в точці контакту розтираючих деталей. Цей процес дозволяє знизити швидкість автомобіля або повністю зупинити його.
| ! | Це важливо знати. Вода знижує коефіцієнт тертя, тому в умовах підвищеної вологості гальмівні колодки в парі з гальмівними дисками і барабанами можуть працювати менш ефективно. |
2. Види гальмівних колодок.
Сьогодні існує два типи гальмівних колодок:
- Барабанні гальмівні колодки для барабанних гальм;
- Дискові гальмівні колодки, відповідно, для дискових гальм.
3. Барабанні гальмівні колодки.
Барабанні гальмівні колодки були винайдені Луї Рено в 1902 році. Єдиною відмінністю перших барабанних колодок від сучасних був кабельний привід, тобто колодки були виключно механічними і не мали автоматичного регулювання. Недоліком цього принципу роботи була постійна перевірка зазору між подушечками і барабаном.
Розвиток автомобільної промисловості ніколи не стояв на місці і не пройшов бічні і барабанні гальмівні колодки. Таким чином, сучасний барабанний гальмівний механізм виглядає наступним чином (мал. 2):
Барабанний тип гальмівного механізму має досить просту структуру, і складається з гальмівних колодок, які статичні, навколо колодок є гальмівний барабан, який не обертається. Цей механізм використовує силу тертя конструктивних елементів, натискаючи гальмівні колодки на внутрішню або зовнішню поверхню циліндричного барабана. Майже завжди в барабанному гальмівному механізмі колодки поміщаються всередину гальмівного барабана - такий гальмівний механізм називається барабаном.
Типи барабанних механізмів.
Існують наступні типи барабанного гальма:
- Симплекс – з одним пристроєм розкладання
- Дуплекс – індивідуально керований
- Дуплексний – з двома декримінаторами
- Servo – з максимальним самозміцненням
- Duo-Servo – самозміцнюючість в будь-якому напрямку обертання барабана
Ефект механічного самопідкріплення також є однією з переваг барабанного гальма. Такий ефект виникає за рахунок того, що нижні частини гальмівних колодок взаємопов'язані між собою, а тертя проти гальмівного барабана передньої колодки підвищує тиск на барабан задньої гальмівної колодки.
Ефект самопідкріплення виникає, як правило, коли автомобіль рухається вперед. Але в конструкції Duo-Servo це також відбувається, коли колесо обертається назад (піднімання). В середньому самопідсилення дозволяє збільшити гальмівну силу в 2-4 рази. У версії Servo гальмівна сила може збільшитися в 6 разів.
Розглянемо переваги і недоліки барабанного гальмівного механізму.
Чим погані барабанні гальма?
Барабанні гальма уповільнюють автомобіль гірше, ніж дискові гальма. Причому різниця вражає і в гальмівному відстані досягає 20%. Чим вище швидкість, тим сильніше відмінності. На це є кілька причин:
- Ковзання. Усередині барабана знаходяться вироби зносу колодок - пил від фрикційних колодок. Він потрапляє на поверхню тертя і погіршує тягу.
- Поганий контакт. Через велику площу колодки навіть два поршні не можуть притиснути її рівномірно до барабана. Як наслідок, зона контакту нестабільна, як і уповільнення.
- Низькі обмеження навантаження. Колодки в барабанних гальмах працюють «назовні», тому занадто великий тиск в циліндрах може просто «розірвати» барабан. У дискових гальмах колодки стискають диск, а сила на них може бути набагато більше.
- Перегрів. Так як фрикційні поверхні не продуваються повітрям (на відміну від конструкції дискових гальм), вони набагато гірше охолоджуються. Тут треба сказати, що температура барабанів при екстреному гальмуванні може досягати 500-600 градусів. У цих умовах барабан розширюється, відстань до колодок збільшується, а педаль потрібно штовхати сильніше. При перегріванні барабанів намагалися боротися установки додаткових ребер зовні - їх продували повітрям і «зливали» частину тепла. Однак така конструкція все одно не витримує ніякої конкуренції з дисковими гальмами.
У чому переваги барабанних гальм?
При всіх своїх недоліках барабанні гальма мають незаперечні переваги:
- Захист від бруду. Подушечки тут працюють в замкнутому просторі, а бруд зовні туди не проникає.
- Висока гальмівна сила. Вище ми говорили про те, що ЕФЕКТИВНІСТЬ барабанних гальм і максимальний тиск колодок нижче 200 дискових гальм. Однак закрита конструкція дозволяє зробити зону тертя дуже великою за рахунок збільшення діаметра і ширини барабана. Через це гальмівні барабани дуже довго не ремонтувалися для великих вантажівок і автобусів.
- Зносостійкість подушечок. Найгірше зчеплення колодок з барабаном робить свою справу: колодки зношуються повільніше, хоча від цього страждає якість гальмування.
Барабанні гальма давно втратили еволюційний бойовий диск, але донині досить активно використовуються на недорогих і легких машинах.
4. Дискові гальмівні колодки.
Дискові гальмівні колодки є частиною дискового гідравлічного гальма, що в свою чергу є одним з різновидів гальм фрикційного типу. Їх обертова частина представлена гальмівним диском, а нерухома частина представлена супортом з гальмівними колодками. Незважаючи на досить поширене використання гальм барабанного типу, дискові гальма все ж завоювали найбільшу популярність.
Рис. 2. Регулювання дискового гальма.
Супорт являє собою корпус з алюмінію або чавунного сплаву у вигляді кронштейна, який фіксується на поворотному кулаку. Така конструкція дозволяє супорту переміщатися по напрямних в горизонтальній площині відносно гальмівного диска (у випадку з плаваючим брекет-механізмом). Поршні поміщаються в корпус супорта і при гальмуванні притискають гальмівні колодки до диска.
Робочий гальмівний циліндр розташований в корпусі супорта, всередині також є поршень з ущільнювальна манжета.
На корпус встановлюється насадка, яка видаляє накопичене повітря при перекачуванні гальм.
Гальмівні дискові колодки - це металеві пластини, на які кріпляться фрикційні колодки, встановлені в корпусі супорта з обох сторін гальмівного диска.
На маточині колеса за допомогою колісних болтів кріпиться
обертовий гальмівний диск.
Типи дискових гальм.
Існує два типи дискових гальм, таких як:
- механізми з фіксованим кронштейном;
У таких механізмах (мал. 3-а) кронштейн жорстко кріпиться до поворотного протруна, а сила натискання створюється гідроциліндрами, розташованими по обидва боки гальмівного диска. Перевагою такого механізму є висока жорсткість, але він дуже чутливий до перегріву. - механізми з плаваючим кронштейном.
Механізми такого типу (мал. 5-б) дозволяють кронштейну рухатися перпендикулярно площині диска, циліндр розташований з одного боку диска. Коли поршень піддається впливу підкладки, реактивна сила зміщує кронштейн у зворотному напрямку, а друга накладка притискається до диска.
Мал. 3. Схема гальм з фіксованими (a) і плаваючими (б) кронштейнами.
Типи дискових гальмівних колодок.
Дискові гальмівні колодки діляться на 4 типи, в залежності від компонентів, що входять до складу фрикційного матеріалу (шар, який безпосередньо притискається до гальмівного диска в момент гальмування, мал. 4. – фрикційний матеріал):
Мал. 4. Конструкція дискових гальмівних колодок.
- Низький металік.
Фрикційний матеріал цього типу містить 10% -30% металу (міді або сталі). Основними компонентами цього складу є органічні матеріали. Цей тип колодки створює більше шуму і виділяє багато вугільного пилу в робочому процесі, гальмуючи. - Напівметал.
Композит з такого фрикційного матеріалу складається на 30%-60% металу (міді або сталі) і графіту. Цей композит доповнюється іншими неорганічними матеріалами і в'яжучими речовинами. Така фрикційна маса може видавати більше шуму при гальмуванні, більш довговічна, але це, в свою чергу, позначається на скороченні терміну служби гальмівного диска. - Кераміка.
Фрикційний шар цього типу гальмівних колодок складається з керамічних волокон і кольорових металів. Цей композит триває довше, не збільшує знос і працює тихіше. Недолік таких подушечок можна віднести до відносно дорогої ціни. - Органічний, або без азбесту (органічний, не азбест).
Для створення цього типу гальмівних колодок використовуються такі компоненти, як кевларові волокна, смоли, гума, вуглець і скло. Композит з органічних колодок забезпечує м'яке і плавне гальмування, він менш галасливий і мало впливає на знос гальмівного диска. Але недоліки цього виду колодок присутні і - вони швидко стирають і виділяють багато пилу, забарвлюючи весь гальмівний механізм.
Також гальмівні колодки класифікуються за наявністю датчиків зносу:
1. Без датчиків зносу і без механічних зносу детекторів (скрипок).
2. З механічними сповіщувачами зносу (скрипитями).
3. З датчиками зносу:
- З попередньо встановленими датчиками.
- З сидіннями для установки існуючих датчиків.
- З вбудованими датчиками.
Стандарт ECE R90
ECE R90 є стандартом для гальмівних колодок, який був розроблений в Європі в 1999 році. Залежно від виробника прокладки можуть бути марковані як Р-90, так і 90К (мал. 5).
Мал. 5. ECE R90 – маркування.
Що це за стандарт і чому він такий важливий?
ECE R90 є нормою європейського права. Згідно з вимогами документа, всі гальмівні колодки, вироблені в Європі, повинні відповідати стандарту R90. Метою цієї норми є порівняння характеристик продукції так званого неоригінавного виробництва з основними експлуатаційними показниками оригіналу.
Проведення одного і того ж тесту передбачає вжиття заходів для холодного і гарячого тестування колодок. З точки зору споживача, затвердження якості гальмівних колодок за стандартом R90 означає, що продукт відповідає вихідному виробу, або перевищує його за певними властивостями.
| ! | Це важливо знати. Маркування відповідності наноситься на упаковку і на задню частину гальмівних колодок. Країна, де була зроблена сертифікація, вказується до знака відповідності (90R). Наприклад, Е1 – Німеччина, Е3 – Італія, Е11 – Великобританія. |
Таким чином, маркування R90 можна вважати своєрідним показником гідної якості продукції.
5. Коли слід міняти гальмівні колодки?
При зниженні товщини фрикційної підкладки гальмівної колодки менше 5мм швидкість зносу залишкового фрикційного матеріалу значно збільшується, так як перегрів колодки відбувається набагато швидше, що збільшує швидкість стирання підкладки. При фрикційному матеріалі товщиною 4 мм і менше необхідно замінити дискові гальмівні колодки.
Заміна барабанних колодок повинна проводитися товщиною фрикційної прокладки 2 мм і менше.
Також необхідно звернути увагу або не було шуму під час гальмування або не збільшило гальмівний відстань. Одним з таких знаків є сигнал про драйв до СТО.
Якщо будь-який з перерахованих вище ознак в процесі експлуатації автомобіля не відбувається, рекомендуємо дотримуватися наступних інтервалів для огляду гальмівних колодок:
- Перевіряйте стан гальмівних колодок кожні 20'000-30'000 км.
- Для невеликих однорічних пробігів (5'000-10'000 км) перевіряйте стан гальмівних колодок кожні 1-2 роки.
6. Популярні виробники гальмівних колодок.
ТОП еталонних виробників гальмівних колодок:
- Гальмівні колодки ATE (Німеччина) - бренд був заснований в 1958 році. При притаманному бажанні створити все ідеально, німці продовжують розвивати власні технічні та технологічні можливості. Виявляється, ми можемо довести свою популярність на світовому ринку.
- Гальмівні колодки BOSCH (Німеччина) - довгострокова співпраця з багатьма світовими автовиробниками говорить сама за себе про якість цієї марки.
- Гальмівні колодки BREMBO (Італія) - славляться своєю зносостійкістю і низьким рівнем шлюбу. Компанія прагне до інновацій. Недоліком BREMBO є більш висока вартість - в порівнянні з аналогами з подібними характеристиками.
- Гальмівні колодки TRW (США) - його особливістю, а також найважливішою перевагою, є прихильність класичним методам виробництва з покроковим контролем якості, що природно позначається на гальмівних колодках і їх продуктивності.
- Гальмівні колодки ZIMMERMANN (Німеччина) - гальмівні колодки цієї марки підготовлені до серйозних випробувань на складних ландшафтах і високих робочих швидкостях. Також це преміальний виробник гальмівного обладнання, що працює на поставках для конвеєрів (наприклад, Volkswagen Group), і на роздрібному ринку більш ніж 60 країн світу.
ТОП надійних і недорогих марок гальмівних колодок:
- Гальмівні колодки АБЕ (Польща) - Автомобільна гальмівна інженерія (Інженерні рішення автомобільних гальмівних систем). У каталозі АБЕ - широкий асортимент дисків та інших деталей за вигідними цінами.
- Гальмівні колодки BLUE PRINT (Великобританія) - компанія європейського походження, випускає різні запчастини для легкових автомобілів, вантажних автомобілів. Всі запчастини відрізняються високою якістю, практичністю.
- Гальмівні колодки REMSA (Іспанія) є одним з двох брендів іспанської компанії EUROFREN. Прокладки виробляються на 12 заводах по всьому світу. І щороку виробляється до 130 мільйонів штук. Колодки тестуються на гірських дорогах в Альпах, де гальмівні системи відчувають всілякі перевантаження. Крім того, колодки запускаються в тестах на обертових динамометрах, які дозволяють моделювати до 10 000 годин роботи. Гальмівні колодки REMSA найчастіше купують власники автомобілів Volkswagen, так як їх вартість набагато нижче, ніж у конкурентів.
- Гальмівні колодки ТОКО (Польща) - бренд відомий покупцеві за відносно не високою ціною і високою якістю продукції. Частини їх гальмівної системи зарекомендували себе на ринку з високими ресурсними показниками і надійністю. Знос колодок відбувається в середньому в інтервалі 20'000-25'000 км.
Кожен автовласник повинен пам'ятати - справна гальмівна система, це запорука його безпеки на дорозі, як і інших учасників дорожнього руху. Вчасно діагностуйте і реагуйте на несправності, щоб запобігти ситуаціям, які можуть загрожувати життю людей. Іншими словами, 'Не сповільнюйте', щоб сповільнитися в потрібний час!'
У нашому каталозі ви легко зможете підібрати і купити дискові гальмівні колодки,а також замовити барабанні гальмівні колодки.
