Из чего делают тормозные диски: Из чего делают тормозные диски и колодки

Содержание

Из чего делают тормозные диски и колодки

Главное в тормозных колодках – материал, из которого сделаны накладки. Именно состав отличает одни колодки от других. Важнейшая часть состава – фрикционная смесь, которая отвечает за поведение тормозов

П. Ютяев

Зима предъявляет повышенные требования к тормозным свойствам автомобиля. В значительной степени тормозной путь на скользкой дороге зависит от выбора покрышек. И, разумеется, от эффективной работы тормозной системы. В последнем случае стоит уделить особое внимание такой важной части тормозной системы, как тормозные колодки. Отказ или неэффективная работа тормозов в самый неподходящий момент – это, пожалуй, самое худшее, что может произойти с водителем на дороге. В свою очередь, надежные тормозные колодки обеспечат спокойствие и надлежащую безопасность, будут служить верой и правдой до окончания установленного срока их эксплуатации. Чтобы не ошибиться в выборе этого элемента тормозной системы, необходимо побольше узнать о нем.

По большому счету, именно сопряжение тормозных дисков (барабанов) и колодок можно считать самым важным элементом тормозной системы, потому что именно эти элементы, взаимодействуя друг с другом, обеспечивают провоцируемое водителем замедление и остановку колеса. Гидравлическая часть тормозной системы только передает усилие с педали на тормозные механизмы и колодки, а ABS и другие технические достижения лишь призваны сделать процесс торможения максимально эффективным.

Здесь на первый план выходит вопрос материалов, которые используются для производства дисков и накладок. Большая часть тормозных дисков, как и барабанов, делается из чугуна. Этот сплав (железа с углеродом) используется в тормозной системе автомобиля не только потому, что имеет невысокую цену, но и потому, что он обладает лучшими фрикционными свойствами, чем, например, нержавеющая сталь, из которой делают диски для мотоциклов. При том, что масса мотоцикла меньше, чем автомобиля, а сами диски постоянно открыты для агрессивного воздействия окружающей среды, именно поэтому в производстве двухколесной техники применение материала, защищенного от коррозии, является оправданным.

В автопромышленности несколько другие условия эксплуатации и другие материалы. В частности, в автоспорте используют диски из углеволокна. Это легкий и весьма эффективный материал, имеющий как достоинства, так и недостатки. Карбоновые диски эффективно работают только при высоких температурах. Это означает, что применять их целесообразно только в случае агрессивного, спортивного вождения. В обычном городском режиме они просто не будут успевать прогреваться и, по сути, будут работать не так эффективно, как это необходимо. При этом, стоимость таких тормозных механизмов чрезвычайно высока. Диски из углеволокна – это вариант для «Формулы-1» и других элитных автогоночных чемпионатов и серий. Используются также диски из материалов на основе кремния, но они, пока что, также не получили широкого распространения, хотя, возможно, именно за ними будущее.

Главное в тормозных колодках – материал, из которого сделаны накладки. Именно состав отличает одни колодки от других. Важнейшая часть состава – фрикционная смесь, которая отвечает за поведение тормозов. Фрикционные смеси можно разделить на асбестовые, безасбестовые и органические, от которых получили свои названия и соответствующие тормозные колодки. Асбест, используемый в качестве армирующего материала – это недорогой и вполне традиционный вариант, который применяют для изготовления обычных тормозных колодок. Безасбестовые тормозные колодки – это уже следующий этап развития технологий. В них в качестве армирующего материала используют стальную вату, медную или латунную стружку или полимерные материалы. Органические материалы, которые используют для изготовления тормозных колодок, показывают, на данный момент, наилучшие тормозные свойства, но их стоимость позволяет использовать такие накладки только в мире профессионального автоспорта.

И напоследок, об эксплуатации тормозов. Водитель всегда должен помнить о том, что менять тормозные колодки следует в сроки (в зависимости от пробега), указанные в руководстве на данную модель автомобиля. Обычно это происходит каждые 10-12 тыс. км пробега. Если вы сторонник агрессивной манеры езды, в этом случае проверять состояние тормозных накладок нужно регулярно. Если их толщина составляет или приближается к критической отметке (2 мм), колодки следует менять в обязательном порядке. Не дожидаясь неприятностей!

Редакция рекомендует:






Хочу получать самые интересные статьи

Из чего сделаны тормозные диски

Например, керамика устойчива к воздействию высоких температур, износоустойчивая и коррозионностойкая, и имеет очень длительный срок службы. По сравнению с чугунными, керамические тормозные диски вдвое легче, что значительно снижает нагрузку на подвеску, а, следовательно, улучшает ходовые качества автомобиля. Но было бы неправильным не отметить и недостатки. Во-первых, это пока что высокая цена таких дисков. Во-вторых, керамика не очень хорошо показывает себя при низких температурах, и, в-третьих, керамические тормозные диски издают скрип при работе, что не всем нравится.

Загрузка. Пожалуйста, подождите…

Поиск по сайту

Поиск по сайту

Зачем нужны вентилируемые тормозные диски?

Процессы, связанные с торможением, в обязательном порядке связаны с выделением огромного количества тепла, которое генерируется в процессе трения тормозных колодок о тормозной диск. Если водитель придерживается стандартного стиля езды без особых частых ускорений и торможений, то вполне можно обходиться и штатными дисками, которые установлены на колесах.

Из чего делают тормозные диски и колодки


Но если речь идет об агрессивной езде с частым изменением скоростных режимов и торможений, то вентилируемые тормозные диски будут именно тем узлом, который нужен. Следует заметить, что на некоторых моделях автомобилей стоят штатные тормозные диски с вентиляцией. Еще говорят, что установлена система торможения с вентиляцией.

Конструкция вентилируемых тормозных дисков

Существуют два вида тормозных дисков с вентиляцией: цельные и сборные. Цельные диски используются далеко не настолько часто, как сборные. Поэтому именно о сборных дисках и пойдет речь.

Вентилируемые тормозные диски состоят из двух дисковых частей, между которыми есть определенное расстояние. Но на этом разница не заканчивается. Во внутреннем пространстве между двумя дисками находится система, если так можно выразиться, лопастей, которые по мере вращения направляют поток воздуха внутрь системы. В определенной мере, по принципу работы этих лопастей, они похожи на лопасти турбины центробежного насоса. Из-за внутренней формы воздух поступает между двумя половинками дисков с одной стороны, а с другой выходит. Таким образом, происходит отвод тепла от тормозного диска.

Материалом для тормозных дисков служит специальный чугун с большим коэффициентом теплопроводности и высоким коэффициентом трения.

На повышенный отвод тепла от тормозного диска влияет не только наличие специальных ребер внутри диска, но и увеличение общей площади теплообмена. Ведь на тормозных дисках площадь теплообмена увеличена практически в два раза, если не больше.

Лопасти внутри диска сделаны таким образом, что диск подходит только под одну сторону – левую или правую. Хотя существуют тормозные вентилируемые диски, лопасти которых расположены таким образом, что нет никакой разницы, на какую сторону устанавливать диск.

Существуют еще и перфорированные тормозные диски, у которых теплоотвод с поверхности чуть лучше, чем у традиционных монолитных дисков. Но по большому счету эффективность таких дисков не намного выше, чем у классических. Кроме этого такие диски весьма чувствительны к попаданию воды в тормозной узел. Дело в том, что если диск нагревается, и затем в отверстие перфорации попадает вода, возникает концентрация напряжения именно на этом участке. Это может привести к трещине в диске.

Зачем нужен отвод тепла от тормозных дисков?

Процессы торможения напрямую связаны с выделением тепла. А при серьезном повышении температуры тормозного диска и тормозных колодок, коэффициент трения начинает изменяться. На самом диске могут начать появляться наслоения от температурных изменений, которые снижают эффективность тормозной системы.

Кроме этого температура влияет на состояние тормозных колодок, вернее их рабочих плоскостей. Температура может подниматься настолько сильно, что это может вызвать деформацию тормозного диска и может начаться биение, которое затем будет разбивать тормозные колодки.

Помимо всего этого нагревание диска может привести к тому, что начинает нагреваться, вплоть до кипения, тормозная жидкость, которая залита в систему. А если тормозная жидкость начинает кипеть, то пузырьки пара, которые в ней образуются, начинают влиять на сжимаемость жидкости. В нормальном состоянии жидкость не сжимается, и любая команда с педали тормоза поступает на колодки мгновенно. Если внутри жидкости появляется газ, который образуется при кипении, жидкость становится сжимаемой и поэтому скорость реакции тормозной системы начинает снижаться.

Для того чтобы не образовывался слой наслоений от нагретого материала тормозных колодок, чтобы не было термической деформации диска, не закипала тормозная жидкость, и используются вентилируемые тормозные диски.

Тормозной диск

Выбор и покупкаУстройство автоПрактика ремонтаЭксплуатацияАксессуарыКаско

Если греются тормозные диски…

Сразу же проясним причины, по которым происходит перегрев тормозных дисков:

1. Первая причина – это естественные условия эксплуатации. Тормозной диск всегда работает в условиях трения, то есть высоких температур. Во время торможения, температура тормозного диска обычного автомобиля может мгновенно подскакивать примерно до 300 °C. Остывание же происходит медленно. В силу этого, тормозные диски греются чрезмерно у водителей – приверженцев агрессивного стиля вождения (когда резкий разгон постоянно чередуется с таким же резким торможением).

2. Когда тормозная система не исправна. Такая причина, конечно, случается реже, так как любой водитель заинтересован в собственной безопасности на дороге, и поэтому регулярно выполняет традиционные действия: следит за уровнем тормозной жидкости, замеряет толщину тормозных дисков и вовремя меняет тормозные колодки.

Тем не менее, если тормозные диски греются, то виноваты в этом могут следующие неисправности в тормозной системе:

– тормозной диск деформирован;
– низкое качество тормозных колодок;
– толщина тормозных колодок меньше минимально допустимой (как определить износ тормозных колодок),
– водитель делает проточку тормозных дисков, в то время, как их уже нужно менять;
– на задних колесах – барабанные тормоза.

Материалы, применяемые для изготовления тормозных дисков

Как известно, эти тормоза остывают слишком медленно, в силу своих конструктивных особенностей, из-за этого торможение задними колесами становится не эффективным, и основная часть нагрузки, в этот момент, ложится на переднюю ось, где установлены дисковые тормоза. В результате, перегреваются тормозные диски на передней оси.

Что делать, чтобы не происходил перегрев тормозных дисков?

Мы знаем причины – значит, мы знаем меры по их устранению. Нужно:

1. Вовремя менять тормозные диски и колодки. Взамен устанавливать только качественную и сертифицированную продукцию.
2. На задней оси устанавливать также дисковые тормоза.
3. Регулярно измерять толщину тормозного диска и менять диск по достижении критической отметки.

Не начинайте сразу же мыть автомобиль, если он еще не остыл после движения, так как тормозным дискам для остывания требуется время. Особенно, летом. В противном случае, раскаленный диск может деформироваться, под воздействием сильных потоков холодной воды.

Тормозные диски для обычных, не гоночных, автомобилей производят из стали. Визуально можно легко определить, что диски перегрелись, если учитывать изменение цвета стали, в зависимости от температуры нагрева по Цельсию:
– желтая, когда от 150 до 280 градусов;
– синеватая, когда от 300 до 450 градусов;
– становится черной, когда от 450 до 500 градусов.

Этот вопрос часто поднимается на различных автомобильных форумах. К сожалению, не существует простого ответа на этот вопрос, поэтому мы укажем вам на все «за» и «против» и оставим выбор за вами.

Например:

Типичный большой седан, весом 1690 кг, едет по шоссе со скоростью 134 км/ч и вам необходимо резко затормозить. Предположим, что обычная средняя покрышка выдерживает ускорение порядка 0,85 G, до момента срыва в юз. Мы будем тормозить с усилием 0,81 G, чтобы избежать блокирования колес. Автомобиль пройдет до полной остановки около 87 метров и выработает при этом 1170 kW кинетической энергии. Вся эта энергия должна передаваться через тормозную систему, чтобы остановить автомобиль. Когда вы передаете такое количество энергии за такой короткий срок (4,7 сек.), происходит выделение значительного количества тепла и масса тормозного диска в данном случае играет критическую роль.

Типичный передний тормозной диск на большом седане имеет диаметр около 300 мм и весит около 9,5 кг. Мы сфокусируемся на передних дисках, так как на них обычно приходится 70% тормозного усилия. Диск состоит из двух основных компонентов — крепежного колокола, который крепится к ступице и тормозного полотна, на которое и приходит тормозное усилие от суппорта. Тормозное полотно в нашем диске весит около 6 кг. В нашем случае температура диска весом 9,5 кг повысится при торможении на 125°C менее чем за 5 секунд.

В точно таком же тормозном диске диаметром 300 мм, но весом 8,5 кг, вес тормозного полотна составит 5,5 кг, а температура повысится на 137°C. Казалось бы — прирост всего в 10%, однако передача тепла достаточно хитрая вещь. При единоразовом торможении дополнительные 10% вероятнее всего не окажут никакого ощутимого эффекта. Но что случится, если нужно будет провести серию повторяющихся торможений с равными интервалами?

Материал для тормозного диска

В большинстве случаев, времени между торможениями недостаточно для того, чтобы диск полностью восстановил нормальную рабочую температуру. Это приведет к накоплению тепла — 10% плюс еще 10% и так далее!

Обратная сторона медали:

Все фанаты тюнинга постоянно говорят о снижении неподрессоренных масс. Действительно, вращающийся тормозной диск имеют определенную степень инерции или эффект маховика, что требует дополнительных затрат энергии для разгона и остановки. В нашем случае, требуется около 24 Nm крутящего момента, чтобы разогнать диск весом 9,5 кг до 134 км/ч и обратно. Более легкий диск, весом 8,5 кг, требует около 20,5 Nm, что несколько больше чем 10%. На «стоковой» Subaru Impreza WRX Sti, с крутящим моментом 400 Nm, вы вряд ли заметите «улучшение» в 3,5 Nm. Действительный эффект от снижения веса тормозного диска можно получить только на специализированных сверхлегких спортивных автомобилях.

В большинстве случаев, автопроизводитель проделывает все эти и многие другие расчеты для определения оптимальной массы (веса) тормозного диска. Мы можем заверить вас, что это точно не в их интересах добавлять ненужные килограммы металла в автомобиль.

Преимущества вентилируемых тормозных дисков

В наше время все автомобили комплектуются исключительно дисковыми тормозами, хотя некоторые модели нередко выпускается с барабанной тормозной системой задней оси. Дисковый тормоз гораздо эффективнее барабанного, но и его можно улучшить. Вот уже несколько лет выпускаются вентилируемые тормозные диски, которые имеют преимущества по сравнению с обычными.

Дисковые тормоза работают следующим образом. На ступице колеса закреплен тормозной диск, который вращается вместе с колесом. С обоих сторон от него расположены тормозные колодки, которые при нажатии педали тормоза прижимаются к диску и за счет силы трения останавливают колесо. Естественно, при этом они как колодки, так и тормозной диск сильно нагреваются, что приводит к их износу и уменьшению эффективности.

Обычный тормозной диск представляет из себя литой металлический блин толщиной до 20 мм.

В отличие от него, в вентилируемом тормозном диске есть каналы, которые проходят внутри диска, сообщаются между собой и открыты с наружного торца обода.

Когда колесо вращается и автомобиль едет, воздух свободно циркулирует по этим каналам, охлаждая тормозной диск. То же самое происходит в процессе торможения – даже когда автомобиль едет на небольшой скорости, а колесо заблокировано, встречного потока воздуха достаточно для охлаждения диска.

Практика показывает, что при одинаковой скорости вентилируемый тормозной диск нагревается меньше обычного, а соответственно, меньше нагреваются тормозные колодки, и торможение происходит более эффективно.

По статистике, если на автомобиле установлены вентилируемые тормозные диски, его тормозной путь уменьшается на 15%, а это немало. К тому же, срок службы тормозных колодок и тормозного диска увеличиваются в среднем на 20%.

Нередки случаи, когда тормозные колодки начинают скрипеть, а тормозной путь сильно увеличивается. Как правило, это происходит в жаркую погоду с дешевыми колодками. Всему причиной перегрев тормозного диска.

Для того чтобы решить эту проблему, достаточно заменить стандартные диски на вентилируемые, и вы сразу почувствуете разницу. Продавцы автомобильных запчастей в один голос утверждают, что человек, однажды поставивший на свое авто вентилируемые тормозные диски, никогда больше не установит обычные литые.

Даже то, что вентилируемые диски дороже обычных, на самом деле приводит только к экономии, ведь они и служат дольше, а также об них меньше стираются тормозные колодки.

При выборе вентилируемого диска стоит обратить внимание на его толщину, диаметр каналов и их количество. Чем толще диск, чем большее количество каналов и их сечение, тем лучше он охлаждается.

Нередко производители выпускают диски нестандартных размеров, причем у каждого своя схема расположения каналов. Поэтому иногда за одни и те же деньги можно купить вентилируемые диски с хорошим охлаждением и плохим, что существенно скажется на их сроке службы и эффективности.

Статьи по теме:

Страница 1 из 5 Годы кропотливой и упорной работы принесли свои результаты. Ford Transit таким,…

OUT-CLUB.RU (https://out-club.ru/board/index.php) — Outlander — Запчасти и дополнительное оборудование (https://out-club.ru/board/forumdisplay.php?f=184) — — …

Как объясняют автоинструкторы — легкосплавные диски служат для улучшения динамических характеристик подвески, что влияет на…

BMW 7-Series e38 (1998-2001) – третье поколениеТак как второе поколение было снято с производства, было…

Митино

Тормозные диски: виды, материалы и предназначение

Зенитчиков, д.10
схема проезда
Координаты GPS:
55.835695, 37.343231

Ежедневно
с 8:00 до 21:00

Материалы, применяемые для изготовления тормозных дисков

До недавнего времени тормозные диски обычных автомобилей изготавливали исключительно из чугуна. Выбор этого материала объяснялся не только отличными фрикционными свойствами, но и невысокой стоимостью его производства. Но для некоторых видов транспорта, например спортивных автомобилей и мотоциклов чугун не совсем подходящий материал для дисков. Все дело в том, что если регулярно интенсивно тормозить, а именно такой стиль езды присущ такому виду транспорта, то чугун может разогреваться до 400°С, что приводит к короблению диска. Если же одновременно с перегревом на диск попадет влага, например, автомобиль въехал в лужу, то диск покрывается трещинами, а то и вообще может рассыпаться. Поэтому на некоторых моделях спортивных автомобилей и на большинстве моделей мотоциклов ставятся тормозные диски из легированной стали. То, что нержавеющая сталь обладает невысокими фрикционными характеристиками, компенсируется изменением размеров диска в сторону увеличения. Стальные диски имеют, по сравнению с чугунными, большую рабочую поверхность и больший диаметр самого диска.

В начале семидесятых прошлого века на спортивных автомобилях появились тормозные диски из карбона (углепластика). Они практически сразу стали популярными. И не случайно, ведь по сравнению с их металлическими «предками», они обладают массой преимуществ. Во-первых, у них намного выше коэффициент трения, а сами они весят на порядок меньше, чем такие же диски из стали. Во-вторых, они выдерживают повышение температуры более 1000°С, не подвержены короблению и образованию трещин. Не стоит говорить уже о том, что снижение массы тормозных дисков существенно повлияло на улучшение ходовых характеристик авто. Но все эти достоинства карбоновых тормозных дисков вряд ли смогут оценить владельцы обычных легковушек, ведь стоимость этих диски почти такая же, как нового автомобиля. Но не только стоимость ограничивает применение карбоновых дисков на обычных автомобилях. Все дело в том, что свои «чудесные» качества карбонат начинает проявлять только при хорошем разогреве, что для обычной езды весьма непросто, кроме того, имеют место трудности с управлением замедлением.

Керамические диски – диски будущего

Специалистами автомобилестроения ведутся активные поиски других материалов для тормозных дисков. В частности, хорошо зарекомендовала себя керамика. Хотя у керамических тормозных дисков коэффициент трения ниже, чем у дисков из карбона, но другие характеристики находятся на высоком уровне.

Из какой стали делают тормозные диски

Тормозной диск — основной элемент дисковой тормозной системы. Предоставляет фрикционную поверхность для тормозных колодок. При торможении колодки прижимаются к диску и за счёт силы трения останавливают его вращение. По принципу сохранения энергии, согласно которому энергия видоизменяется, а не исчезает бесследно, кинетическая энергия вращающегося диска переходит в тепловую энергию, и тормозной диск нагревается.

Содержание

Конструкция тормозного диска [ править | править код ]

Тормозной диск состоит из двух основных частей — центральной части диска и ротора.

Ротор [ править | править код ]

Ротор — кольцеобразная поверхность, с которой контактируют тормозные колодки в момент торможения. Это самая большая и тяжёлая деталь дискового тормоза. Обычно изготавливаются из чугуна из-за высоких показателей трения и низкого износа материала.

Чтобы улучшить охлаждение, диски делают вентилируемыми. Вентилируемые диски между двумя поверхностями ротора содержат радиальные полости, по которым циркулируют потоки воздуха от центра к краям.

Центральная часть диска [ править | править код ]

Ротор крепится на центральную часть диска, которая, в свою очередь, крепится на ступицу колеса. Центральная часть ротора препятствует передаче тепла от тормозящей поверхности до колесных подшипников, благодаря чему подшипники не нагреваются.

Центральная часть диска делается из чугуна или более лёгких материалов, например, из алюминия.

Бывают двух видов: спаянные с ротором и в виде отдельных частей. В автомобилях массового производства центральные части обычно изготовлены из чугуна и составляют с ротором одно целое. В большинстве гоночных автомобилей центральная часть диска — отдельная деталь и сделана из алюминиевых и титановых сплавов, композитных материалов или керамики. [1]

Рабочие характеристики [ править | править код ]

К рабочим характеристикам тормозных дисков можно отнести

  • износ диска;
  • температурный режим;
  • геометрические размеры.

Износ [ править | править код ]

Диски работают 100—150 тысяч километров при спокойном вождении. При резком и агрессивном вождении срок сокращается до 30-40 тысяч. Минимальная толщина тормозных дисков указывается на тормозном диске. Износ проверяют штангенциркулем. Максимальный износ составляет 2-3 мм от начальной толщины диска. Ширина трещин и сколов — не больше 0, 01 мм. Если ширина трещин и сколов больше, диски следует заменить.

Температурный режим [ править | править код ]

Во время торможения кинетическая энергия переходит в тепло посредством трения. Тепло производится на контактной поверхности между тормозными колодками и диском. В теории различают идеальный и неидеальный контакт диска и колодок [ источник не указан 747 дней ] . Идеальный контакт подразумевает, что температура поверхностей диска и колодки одинаковые. При неидеальном контакте температура разная.

Торможение — краткий по времени и быстро изменяющийся процесс. Поэтому часто невозможно достичь идеального контакта. Для моделирования и изучения процессов торможения пользуются неидеальной моделью. [2]

По этой модели, между диском и колодками находятся посторонние частицы. Фрикционный материал тормозной колодки принимает на себя кинетическую энергию крутящегося тормозного диска и истирается. Кинетическая энергия переходит в тепловую и передаётся диску через посторонние частицы. Это приводит к разнице температур между поверхностями диска и колодок. Поэтому более холодный диск может принимать образуемое в колодках тепло.

Конечным реципиентом тепловой энергии является суппорт. Он хорошо рассеивает тепло, которое получает одновременно от тормозной колодки и диска [ источник не указан 747 дней ] .

Количество тепла, вырабатываемого в колодках, зависит от скорости движения и веса автомобиля, и от силы нажатия на педаль. Обычная остановка пассажирского автомобиля с 60 км/ч нагревает диск до 150 ºC. Резкие торможения гоночного автомобиля повышают температуру диска до 800 ºC за доли секунды. [3] Кремниевая лава, которая течёт из вулканов Тихоокеанского огненного кольца, имеет такую же температуру.

Температурный режим тормозных дисков:

  • для города — 100—270 ºC;
  • для трека — 177—900 ºC.

Геометрические параметры [ править | править код ]

Диаметр ротора измеряется по внешнему диаметру, а ширина — по общей толщине между контактными поверхностями. Размер контактирующей с колодками поверхности ротора зависит от диаметра диска. Производители стремятся сделать диски как можно более лёгкими и маленькими, увеличивая тормозную мощность за счёт улучшения тормозных характеристик. Вентилируемый ротор всегда шире, чем сплошной.

На первый взгляд тормозной диск представляет из себя подготовленный и хорошо обработанный кусок металла. Но это не так.

В действительности тормозные диски изготавливают из чугуна. А что такое чугун?

Чугун — это уже не просто металл, а определенный сплав металлов. Основа представляет собой сплав железа с углеродом, который добавляется в виде цементита и графита. Углерод необходим для придания твердости, хотя и снижает пластичность. Добавляют кремний, марганец, серу и фосфор.

Тут необходимо понимать основную задачу тормозных дисков и принцип их работы.
Тормозные колодки зажимают диск с двух сторон и тормозят движение. Визуально просто, но с точки зрения взаимодействия элементов тормозной системы дело обстоит сложнее. Принцип их действия — усилие сжатия и трение.

Там, где усиливается трение увеличивается температура, а температура увеличивается не только в паре колодка-диск, но и ситема — тормозная жидкость и далее.

Если мы посмотрим на конструкцию тормозного диска, то увидим, что он чем-то напоминает летающую тарелку. Перегрев или резкое охлаждение приводит к тому, что края этой «тарелки» то приподнимаются вверх, то опускаются вниз.

То есть рабочая поверхность деформируется и коробится.Снижается эффективность торможения и возникают различные биения, которые (в случае, если деформация все-таки происходит) мы обычно ощущаем на руле или педали тормоза.

Поэтому основная задача чугунного сплава из которого сотоит тормозной диск — это способность выдерживать высокие температуры и резкое охлаждение. Обладать твердостью и пластичностью.

Конечно, конструкция тормозного диска и всей системы в целом направлена на максимальный отвод тепла, как одной из главных проблем. Но это уже вопрос отдельного разговора и следующей статьи.

В дополнение прмерная структура тормозного диска в цифрах:

Для Чугуна с индексом G3000
Тип материала: НТ230
Усилие на разрыв: ob 230N/mm2
Твердость: HB187-241
Фосфидно евдектический сплав и цементит не более 3%
Структура: тонко слоистая со стальным отливом

С — 3.10-3.50
Si — 1.60-2.10
Mn — 0.60-1.00
P — 5 лет Метки: состав тормозного диска

  • Тормозные диски: виды, материалы и предназначение
  • Для чего нужны диски
  • Как подобрать диски на автомобиль

На данный момент дисковые тормоза являются самыми эффективными. На обычные городские авто ставятся тормозные диски из чугуна. Это довольно прочный материал, который подходит на эту роль куда лучше стали. Диски из него обладают лучшим соотношением цена-качество, чем спортивные керамические. Так как на переднюю ось автомобиля приходится большая часть нагрузки при торможении, на ней используются вентилируемые диски. Суть их заключается в том, что для отвода тепла в диске имеются направляющие, которые постоянно пропускают через полости большой объём воздуха, отводя тепло. Это простое решение значительно продлевает время работы тормозной системы при активной поездке с частыми торможениями.

Хотя ресурс чугунных дисков достаточно велик, он не вечен. И когда они сильно стачиваются или повреждаются из-за активного торможения в лужах, автовладельцы сталкиваются с проблемой выбора при покупке. Как ни странно, на рынке очень большой привлекательностью пользуются облегчённые перфорированные диски с явно спортивным характером. Однако за ярким фасадом скрывается уменьшенный ресурс и меньшая надёжность. Лишние отверстия не идут на пользу прочности этому материалу. К тому же, покупатели часто забывают тот факт, что не оригинальные диски от известных производителей показывают лучшую эффективность лишь в паре с тормозными колодками того же производителя. Так как в ходе тестов подбирается наиболее эффективный состав для колодок. Именно поэтому для любителей быстро ездить специалисты советуют выбирать продукцию одного из известных брендов. Для тех же, кто больше хочет сэкономить, рекомендуются диски без перфорации. Они имеют большую площадь контакта с колодками и большую прочность. Что в повседневной езде по городу имеет большее значение.

Для приверженцев автоспорта остались на десерт керамические диски. Несмотря на то, что сами материалы, из которых их производят, относительно недороги, технология производства очень затратная. Это сказывается на конечной цене. В итоге, обладатель машины может получить практически идеальное решение для своей тормозной системы. Такие диски очень стойки к перегреву. Не теряют своих свойств в долгих сериях торможений. И конечно, как всегда, работают только с оригинальным комплектом колодок под данный диск. Им не страшна перфорация, так как запас по физической прочности очень высок. Такие диски частое явление на спортивных машинах и практически бесполезны на обычных авто. Это происходит из-за негативного влияния на тормозные поверхности обычной дорожной грязи и слякоти, которых нет на гоночных треках.

Как видно, правила при выборе дисков очень просты. И главный показатель, на который следует ориентироваться — безопасность при торможении.

Тормозной диск. — RacePortal.ru

Задачей тормозного диска является поглощение кинетической энергии движущегося автомобиля и рассеивание ее в окружающую среду, то есть — кинетическая энергия переходит в тепловую, а тепловая из диска уходит в окружающую среду, поэтому понятно, что в процессе торможения он нагревается, а при разгоне автомобиля происходит его охлаждение. Следовательно чем толще диск и чем больше его диаметр тем выше его теплоемкость тем больше энергии он в состоянии аккумулировать. Однако увеличение размеров тормозного диска приводит и к увеличению его веса, что повышает неподрессоренную массу автомобиля, и не рационально используется его толщина. Поэтому в автоспорте нашли применение вентилируемые тормозные диски. У них две шайбы соединены перемычками таким образом, что внутри него образуются каналы по которым циркулирует охлаждающий воздух, т.е. в процессе вращения колеса он работает как центробежный насос. Это решение приводит как к снижению массы диска, так и улучшению его теплоотдачи.

  • с прямолинейными каналами
  • со спиралевидными каналами
  • с хаотичными каналами

Два последних вида дисков значительно быстрее охлаждаются при вращении колеса с высокими скоростями. Спиралевидные диски за счет увеличения насосных свойств спиральных каналов по сравнению с прямолинейными, а хаотические за счет увеличения турбулизации (завихрения) движущегося внутри каналов воздуха, что увеличивает теплоотдачу и, следовательно, к скорость снижения температуры. 

С целью снижения массы тормозного диска часто их делают составными . В этом случае чугунный ротор крепится к алюминиевому колоколу с помощью винтов.

Вентилируемые тормозные диски также нуждаются в статической балансировке, т.к. из-за наличия каналов распределить массу чугуна равномерно по периметру диска невозможно. Диски балансируются, как правило, путем механической выборки металла с наружного диаметра тяжёлой части диска. Особо это касается составных дисков. Если диск плохо отбалансирован то это может привести к вибрации колеса при движении с высокой скоростью, а также к снижению ресурса ступичного подшипника.

Теперь разберем какие физические процессы происходят в тормозных дисках в процессе торможений.

Диск нагревается, что приводит к нарушению формы его рабочей поверхности, ее короблению, следствием чего становится увеличение осевого биения диска, передаваемое на руль и тормозную педаль. Для начала рассмотрим причину деформации диска под действием температуры.

Как правило, обычный тормозной диск представляет собой обод, выполненный в одно целое с колоколом П-образного сечения. При нагреве диск, напоминающий в разрезе шляпу, условно стремится вывернуться «наизнанку» за счет разницы длин наружного и внутреннего диаметра. У внутреннего она больше, следовательно, и линейное тепловое расширение также больше. Это приводит к тому, что у «шляпы» приподнимаются поля. Именно череда таких подъемов и опусканий при остывании и приводит к деформации диска. Чем диск массивней, тем меньше он склонен к термическим деформациям. С целью уменьшения вероятности коробления дисков их изготавливают, как правило, из легированного серого перлитного чугуна с мелкодисперсной структурой. Такой чугун имеет хороший коэффициент трения при работе в паре с тормозной колодкой и внутреннюю эластичность, в отличие от стали, которая более склонна к образованию т.н. прижогов и появлению термических трещин. Однако следует помнить, что серые чугуны склонны к отбелу, т.е. к местному, резкому увеличению твердости, что по мере эксплуатации приведет к тем же явлениям, что и коробление диска. Поэтому не следует после сильного нагрева диска сразу останавливаться на длительное время.

Часто можно встретить тормозные диски с перфорацией и канавками . В чем их достоинства? Т.к. диск работает в паре с тормозной колодкой, то при их нагреве в процессе торможения из колодки выделяются газы, так что их отвод крайне важен, особенно в тормозах, работающих в предельных режимах (газы могут создавать подобие воздушной подушки, что снижает эффективность торможения). Канавки и отверстия способствуют удалению воды, грязи, пыли и пр., что также направлено на повышение эффективности торможения в условиях дождя, снега и применения антиго- лоледных реагентов.

Автоспорт, с его повышенными нагрузками на тормоза потребовал эффективной очистки тормозных колодок. Дело в том, что при работе на больших нагрузках тормозные колодки очень быстро покрываются тонким слоем нагара – выгоревшего и отработанного фрикционного материала. Если его не снять принудительно, нагар превращается в смазку снижая тормозной момент. Канавки и шлицы срезают этот отработанный слой, обновляя колодку. Перфорация диска также позволяет увеличить темп его охлаждения и снижает вес тормозного диска. На спортивных дисках канавки и перфорацию выполняют направленными, поэтому нельзя путать диски для правого и левого колеса. 

К недостаткам их применения относится более интенсивный износ колодок. Что касается перфорации, то следует помнить: сквозные отверстия приводят к ослаблению прочности конструкции ротора, т.к. они являются концентраторами напряжений и вокруг них начнут образовываться тепловые трещины. Такие диски боятся быстрых перепадов температуры, например, после сильного разогрева диска автомобиль попал в глубокую лужу. 

Совершенствование тормозных дисков для автоспорта идет по пути изменения их конструкции, придающая им новые свойства, а также замена чугуна на более современные материалы.

К первому виду относятся тормозные диски разработанные фирмой «AP-Racing».

Его отличие в том, что чугунный ротор закреплен на колоколе не жестко, а при помощи металлических пластин (вспомните крепление нажимного диска к корзине сцепления). Такая конструкция снижает деформацию диска при высоких температурах и вероятность появления термических трещин.

Ко второму виду относятся керамические диски. В них ротор выполнен из керамического материала. Это дает снижение массы диска, повышает его ресурс, увеличивает эффективность торможения особенно при высоких температурах. К недостаткам этих дисков следует отнести их высокую стоимость, низкую эффективность при холодных тормозах, чувствительность к попаданию воды.

Наконец, вершиной конструкции тормозов для автоспорта является фрикционная пара из материала carbon-carbon, где карбоновая колодка трется по карбоновому диску. Такие диски на порядок легче чугунных, выдерживают температуры свыше 1000°С. Однако из-за их сверхвысокой стоимости широкого применения не получили.

Наконец, вершиной конструкции тормозов для автоспорта является фрикционная пара из материала carbon-carbon, где карбоновая колодка трется по карбоновому диску. Такие диски на порядок легче чугунных, выдерживают температуры свыше 1000°С. Однако из-за их сверхвысокой стоимости широкого применения не получили.

Классификация тормозных дисков

Тормозные диски обычно подразделяют на два вида:

  1. невентилируемые;
  2. вентилируемые.

Невентилируемые диски изготовлены из сплошной пластины, на которую может быть нанесена перфорация и насечки, или слоты.

Вентилируемые тормозные диски состоят из пары пластин, между которыми имеются полости. Здесь также могут присутствовать насечки и перфорация.

Перфорированные тормозные диски могут быть изготовлены как методом сквозной перфорации, так и методом заглубленной, или глухой, перфорации.

Сквозная перфорация отличается высокой эффективностью в вопросе охлаждения рабочей поверхности диска и отвода газов вместе с продуктами выгорания. Однако этот подход снижает прочностные характеристики диска.

Заглубленная перфорация отличается от сквозного варианта тем, что диск сверлят не насквозь. Это позволяет снизить вероятность растрескивания диска и, вместе с тем, эффективно отводить образовавшиеся в результате работы газы от пятна контакта.

По типу конструкции тормозные диски можно классифицировать на составные и цельные.

Цельные диски изготавливаются из одной металлической заготовки, после чего обрабатываются до рабочей формы.

Составные диски включают в себя ступицу, изготовленную из сплава алюминия, и чугунное кольцо, которое произведено из легированной стали. Эти детали скрепляются между собой болтами. Такое крепление исключает произвольное раскручивание.

Выбирая лучшие тормозные диски, следует помнить, что составные диски обладают более технологичной и легкой конструкцией, которая надежно защищена от деформационных процессов. Здесь наблюдается более совершенный отвод тепла за счет использования алюминиевого сплава.

Составные диски гораздо экономичнее цельных моделей, потому что при необходимости можно заменить только кольцо, что значительно снижает стоимость ремонта.

 

Из чего делают тормозные диски и колодки

30 июля 2014

Холодная пора года предъявляется собственные высокие требования к тормозным возможностям транспортных средств. В рамках скользкой дороги, тормозной путь находится под значительным влиянием от выбранных покрышек, а также эффективной тормозной системы. Что касается последнего пункта, следует уделить особое внимание такой важнейшей части системы, как тормозные диски. При отказе или неэффективной работе тормозной системы в необходимый момент, с водителем и окружающими людьми может произойти непредвиденная ситуация. То есть, надежными тормозными колодками обеспечивается необходимый уровень безопасности и спокойствие водителя, также данные детали должны служить надлежащим образом по всему установленному эксплуатационному сроку. Для того, чтобы выбирая тормозные диски тойота, не ошибиться, стоит обсудить данный вопрос поподробнее. Важнейшим элементом автомобильной тормозной системы является именно фактор сопряжения тормозных элементов (дисков или барабанов) с колодками, ведь именно данными деталями, при их взаимодействии, обеспечивается вызываемое водителем замедление и остановка колес. Что касается гидравлической составляющей системы тормозов, ею лишь осуществляется передача усилия с педали на тормозные элементы, а встроенная ABS и прочие современные системы призваны всего лишь придавать тормозному процессу большей эффективности. Именно здесь и встает вопрос выбора материалов, применяемых при создании тормозных дисков http://japan-cars.com.ua/zapchasti/tormoznye_diski_barabany/. Большинство данных элементов тормозной системы выполняется из чугуна. Данный сплав железа и углерода применяется в рамках системы тормозов транспортных средств не только благодаря доступной стоимости, но и в связи с обладанием наилучшими фрикционными свойствами, по сравнению, скажем, с нержавеющей сталью, которая является главным материалом для производства дисков для мотоциклов. Так как вес мотоцикла значительно ниже веса автомобиля, а диски находятся в постоянном открытом состоянии и сопротивлении агрессивным воздействиям окружающей среды, производство тормозной системы двухколесных транспортных средств происходит с использованием антикоррозийного металла.

Зачем нужно протачивать тормозные диски?

Тормозные диски на автомобилях являются сердцем сложных тормозных систем. Только с идеально ровными дисками тормозной путь минимален, а на рулевом колесе и педали тормоза отсутствуют вибрации.

Отличие в тормозном пути автомобиля с ровными и кривыми дисками при скорости 120 км/час может достигать 10 — 20 метров. Это очень существенная разница, хотя в данном случае речь идет о достаточно большой скорости. Применительно же к типичным скоростям движения в городе разница, конечно, будет меньше. Хотя порой от аварии на дороге нас отделяет буквально чуть-чуть и чрезвычайную важность приобретает каждый сэкономленный метр, а то и сантиметр тормозного пути.

Есть еще одна немаловажная деталь: большинство автомобилей на сегодняшний день оборудованы антиблокировочной системой ABS, антипробуксовочной TSC и системой стабилизации курсовой устойчивости ESP. Эти системы используют пару «тормозной диск — колодки», притормаживая то или иное колесо при разгоне, торможении или заносе. Алгоритм работы этих систем предусматривает исправное — «заводское», состояние диска и колодок. Если тормозная система теряет эффективность, теряют эффективность и эти жизненно важные на сегодняшний день системы. Их работа становится грубой, менее точной или совсем нарушается.

Понятно, что в трущейся паре «диск-колодка» изнашиваются оба участника процесса. Но на изношенном диске колодки стираются интенсивнее, чем на новом. Вместо заявленного производителем колодок ресурса 30-40 тыс. км пробега колодки могут потребовать замены уже через 10 тысяч.

При замене колодок без проточки дисков первые 200-300 км автомобиль очень плохо тормозит. Почему? Потому что поверхность колодок ровная, а у дисков — вкривь и вкось. Пока колодки не притрутся, так и будет. И чем заметнее и дольше проявляется этот эффект, тем сильнее изношены диски.

Протачивать или менять тормозные диски необходимо в случае, если нарушена их геометрия.

Почему нарушается геометрия тормозных дисков?

Во-первых, искривление тормозного диска происходит, как правило, вследствие перегрева с дальнейшим быстрым охлаждением. Все дело в принципе работы тормозных механизмов. Движущийся автомобиль обладает кинетической энергией. Затормозил, остановился — и энергия движения преобразовалась в тепловую: произошел нагрев тормозов и в первую очередь тормозных дисков, температура которых может возрастать до 500oС при интенсивном торможении. При этом диск прогревается очень неравномерно. Самая высокая температура наблюдается в области контакта диска с колодками. На других участках температура ниже за счет охлаждения воздухом и отвода тепла к более холодным частям диска.

При таком неравномерном нагреве диск прогибается, а его средняя часть утолщается вместе с ростом температуры. В результате плоские рабочие поверхности диска деформируются, приобретая форму, весьма далекую от идеальной, а их износ становится неравномерным по радиусу (так называемый волнистый износ, вызывающий вибрацию при торможении).

Нередки и случаи коробления диска. Так, после быстрой езды с интенсивными разгонами и торможениями достаточно колесом угодить в глубокую лужу, чтобы диск принял хорошую охлаждающую ванну (все видели, клубы пара от разогретых дисков). Из-за быстрого охлаждения, диск «ведет», в результате чего возникает биение рабочих поверхностей относительно оси вращения ступицы колеса.

Множественные кольцевые неровности и задиры на дисках возникают из-за применения колодок низкого качества, эксплуатации автомобиля с изношенными до металла тормозными колодками или попадания песка и грязи между диском и тормозными колодками. В результате возникают не только вибрации на педали тормоза и рулевом колесе, но и неприятные звуки при торможении.

Все эти факторы уменьшают пятно контакта колодки с диском, что приводит к снижению эффективности торможения и более длинному тормозному пути.

Решить эти проблемы позволяет такой вид ремонта, как проточка тормозных дисков.

Как узнать, что тормозные диски требуют проточки?

Проточка тормозных дисков необходима, когда ощущается вибрация или биение руля и тормозной педали при торможении.

Заметное снижение эффективности торможения автомобиля — это также один из поводов для проточки дисков.

И повышенный шум при торможении тоже «говорит» о том, что дискам требуется ремонт.

Бывают такие случаи: при торможении появляется характерный скрежет металлической основы колодок, трущей по диску, а при снятии колодок оказывается, что остаточная толщина накладки — 4-5 мм. Но уже требуется их замена, поскольку на краях изношенных дисков образовались характерные «буртики», в которые при торможении упирается основа колодок.

Зимняя эксплуатация усугубляет коррозию тормозных дисков задних колес — на скользкой дороге тормозные усилия невелики, и задние тормоза почти не работают. В результате диски могут покрыться коркой ржавчины, которую колодки не в состоянии «сбить» по всей ширине рабочей поверхности диска. Такая корка не только скрежещет при движении (даже без торможения), но значительно снижает эффективность работы задних тормозов и срок службы колодок.

Вообще же состояние поверхности дисков легко оценить, проведя рукой по их поверхности. Вы сразу ощутите, гладкая ли поверхность или на ней есть волны и ступеньки.

Дефектный тормозной диск, естественно, требует кардинальных действий со стороны автомастера. Диск можно заменить, а можно отремонтировать. Проточка тормозных дисков является более дешевой и быстрой альтернативой их замене. После проточки достигается максимальная площадь прилегания основных элементов в тормозной системе и минимальное время для восстановления надежности торможения. По сути, тормозной диск «реанимируется», приобретая качество новой детали. На практике выходит так, что диск нужно заменять примерно на 4—5-ю замену тормозных колодок.

Для того, чтобы тормозная система постоянно была максимально эффективной и безопасной, желательно при каждой замене колодок протачивать тормозные диски.

Ремонт по имени «проточка».

Прежде чем начинать ремонт, нужно убедиться в том, что диски действительно подлежат ремонту. Есть ряд дефектов, при которых диск обязательно придется менять. К таким дефектам, в первую очередь, относятся глубокие трещины, уходящие в тело диска, — они грозят тем, что в один «прекрасный» день диск разрушится, и автомобиль останется без тормозов, либо колесо вообще заклинит. Трещины возникают обычно из-за сильного перегрева диска с последующим быстрым охлаждением. Если трещины неглубокие — поверхностные, их можно попробовать удалить проточкой, но при этом гарантировать полную пригодность диска к работе нельзя. Ведь всегда есть вероятность, что невидимые глазу трещинки все-таки сохранились.

Еще одно ограничение для ремонта — минимальная толщина диска, которая обычно регламентирована производителем автомобиля. И не без основания, поскольку чрезмерно тонкий диск способен слишком сильно и быстро разогреваться до таких температур, при которых фрикционный материал колодок не обеспечивает требуемую эффективность тормозов. Поэтому перед проточкой следует оценить толщину диска, которая получится после ремонта. Она никак не должна быть меньше 8-9 мм для невентилируемых дисков и 5-6 мм для вентилируемых (в последнем случае имеется в виду толщина стенок, ограничивающих каналы охлаждения в диске). Хотя для разных моделей автомобилей возможны варианты, поэтому лучше уточнить в соответствующем руководстве по ремонту и эксплуатации.

Далее ремонтопригодный диск демонтируют и протачивают на специализированном токарном станке.

Следует знать, что проточка тормозных дисков требует в последующем определенных правил эксплуатации. После проточки дисков необходима щадящая эксплуатация автомобиля: в течение первых 40 км не рекомендуется резкое торможение и тем более торможение в лужах или в дождливую погоду. Это приводит к деформации тормозного диска и, соответственно, сведет на нет выполнение услуги по проточке тормозных дисков.

А теперь внимание! Если сравнить продолжительность ремонта дисков и процедуры по замене тормозных колодок — затраты времени почти одинаковые. Совпадают и многие операции: демонтаж и монтаж колеса, снятие и установка колодок и т.д. Получается, что ремонт дисков легко совместить с заменой тормозных колодок. На первый взгляд, комплекс работ по проточке дисков оказывается дороже, чем просто замена колодок. Но если учесть такие факторы, как цена колодок, которые прослужат неизмеримо дольше, безопасность движения и время, затраченное на ремонт, то затраты на проточку дисков оказываются совершенно обоснованными.

Источник: hyperauto.ru

Чем отличаются тормозные диски

 

Передние тормозные диски большинства  современных мотоциклов оборудованы плавающими двухкомпонентными дисками – алюминиевая или стальная ступица крепится с помощью клепок к стальному (а в прошлом — чугунному) ротору.  Остановимся на основных характеристиках тормозного диска.


1. Прочность

Во время торможения энергия движения преобразуется в тепло. Главным рассеивателем тепла является тормозной диск.
Материалы, используемые в изготовлении ступицы, тормозного ротора  и  клепок, с помощью которых плавающий ротор крепится к ступице, непосредственно влияют на устойчивость диска к температурам.  Тормозные роторы, выпускаемые нами — выполнены из нержавеющей стали с высоким содержанием углерода. Помимо использования качественных материалов роторы проходят процедуру цементирования. После лазерной резки ротор помещается в специальный пресс, который сдавливает ротор с двух сторон под высоким давлением.  В результате получается сверх-прочный ротор, способный выдерживать нагрузки на  высоких температурах. Ротор так же приобретает устойчивость к истиранию, позволяющую использовать жесткие составы колодок без видимого износа.
Ступица ротора выполнена из сверхпрочного алюминия – который, в совокупности с конструкцией клепок, способен выдерживать сверхвысокие нагрузки.
Мы гарантируем прочность наших дисков, они созданы, чтобы служить долго.

2. Очистка колодки

При агрессивном торможении поверхность колодки подгорает. Образующаяся глазурь обладает низкими фрикционными качествами. Для снятия глазури, как нельзя лучше, подходит лепестковая форма ротора. Вместе с продольными пропилами, лепестковый ротор отлично справляется с очисткой колодок и отводом образующихся на её поверхности газов. Некоторые колодки, даже при городской езде — покрываются глазурью. Глазурь это участки колодок ярко сверкающие на солнце, похожие на зеркало. Если вам интересно — заглазурилась ли ваша колодка — обращайте внимание на её поверхность при смене.

Во время экстремальных торможений на треке, даже гоночные колодки с составами, специально оптимизированными для работы на сверх-высоких температурах и не содержащих элементов, приводящих к заглазуриванию — могут покрываться пленкой. На сегодняшний день решения проблемы не существует, кроме как очистки колодок с помощью специальных проточек/канавок на тормозных дисках. Канавки срезают пленку, таким образом очищая колодку от шлаков. Использование гоночных составов вместе с гоночными дисками сводят вероятность образования глазури к нулю. Вы всегда чувствуете «свежесть» во время торможения. На фотографии выше приведена колодка с глазурью, образовавшейся во время перегрева тормозной системы.

 


3. Масса

Вращающийся тормозной диск обладает гироскопическим эффектом. Чем больше масса ротора, тем больше эффект гироскопа. Лепестковый ротор, не смотря на свою прочность, имеет пониженную, относительно заводского, массу. Уменьшение массы ротора приводит к уменьшению эффекта гироскопа и повышению управляемости.


4. Охлаждение

Лепестки диска, во время вращения, создают дополнительный воздушный поток через суппорт, охлаждая колодки и тормозную жидкость в суппорте. Кроме того, пропилы в совокупности с лепестками повышают эффективность охлаждения ротора.


5. Подделки


Подделка лепесткового диска отличается используемыми материалами, тормозной ротор не проходит цементирование а в ступице используется сталь или дешевые сплавы алюминия. Визуально, поддельные роторы отличаются формой лепестка и толщиной ротора. Если присмотреться, то можно увидеть, что внутренняя окружность  ротора – круглая и не имеет лепестковой формы и только внешняя часть диска имеет форму лепестка. На фотографии выше — имитация лепесткового диска. Как вы видите — полотно ротора лишь напоминает форму лепестка.


6. Соревнования

Для соревнований мы выпускаем особые гоночные лепестковые диски, отличающиеся от базовых версий узким (но не тонким) полотном ротора. На гоночное полотно, лазером наносятся специальные фрикционные проточки, отводящие газ и очищающие поверхность колодки. Изменения в спортивном диске направлены на снижение массы и борьбы с образованием глазури на колодке во время экстремальных торможений.

Тормозные диски: шесть различных типов

Ваши тормоза служат очень простой цели: останавливать машину. Но есть выбор, который нужно сделать при работе с тормозами, и не в последнюю очередь это выбор правильного типа тормозного диска.

Тормозные роторы могут быть изготовлены из шести различных материалов, каждый из которых имеет свои преимущества. Давайте посмотрим на каждый.

1. Чугун

Это самое определение старой школы, когда речь идет о тормозном диске. Это одна или две части, и они выполняют свою работу.Фактически, это самый распространенный материал для тормозных дисков. Правильная конструкция (обычно состоящая из двух частей) может хорошо работать даже в спортивном автомобиле. Тем не менее, это также самый тяжелый вариант, который влияет на общий вес вашего автомобиля и его управляемость, поскольку этот вес приходится на передние колеса.

2. Сталь

На протяжении многих лет гонщики выбирают сталь, потому что стальной тормозной диск тоньше, легче и лучше выдерживает нагрев. Недостаток: стальные роторы не так долговечны, как некоторые другие, а деформированные роторы могут вызывать шум и пульсацию педали при торможении.

3. Многослойная сталь

Наслоение листов стали вместе и их ламинирование делает их устойчивыми к деформации, которая может возникнуть в прямом стальном тормозном диске. Это фаворит гонщиков, которые не хотят часто заменять и ремонтировать тормозной диск, но производители в настоящее время ориентируются только на профессиональных гонщиков, а производство ограничено, поэтому это не очень распространено в легковых автомобилях.

4. Алюминий

Алюминиевые тормозные диски быстро рассеивают тепло, но плавятся при более низкой температуре, чем другие варианты.Алюминий является фаворитом для мотоциклов, которые весят меньше и легче тормозят роторы, чем тяжелые автомобили, грузовики или внедорожники.

5. Высокоуглеродистый

Это железо, но с большим количеством углерода. Они могут поглощать много тепла и быстро его рассеивать. Содержание металла помогает ротору избежать растрескивания при высоких нагрузках, а также снижаются тормозной шум и вибрация. Единственным недостатком является цена, которая значительно выше, чем у обычного железа или алюминия.

6. Керамика

Какой ваш любимый суперкар? Феррари? Порше? Ламборджини? Скорее всего, это керамические тормозные диски. Они обладают самой высокой теплоемкостью (на 85 процентов выше, чем у чугуна) и превосходным рассеиванием, а также поддерживают более постоянную силу и давление при повышении температуры роторов. Керамика — это тормозной диск с самой высокой производительностью, доступный на сегодняшний день.

Лучше всего честно говорить о своем стиле вождения и окружающей среде. Если большая часть вашего вождения связана с поездками на работу и с работы, чугунные тормозные диски, вероятно, именно то, что вам нужно.Если у вас есть высокопроизводительный автомобиль и вы любите кататься по извилистым горным дорогам на выходных, то высокоуглеродистые или керамические покрытия, вероятно, станут хорошей инвестицией. И если вы предпочитаете два колеса, а не четыре, алюминий — лучший выбор для вашего мотоцикла.

Ознакомьтесь со всеми продуктами для тормозных систем, доступными в NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17 000 пунктов обслуживания AutoCare NAPA для планового технического обслуживания и ремонта. Для получения дополнительной информации о вариантах тормозных дисков поговорите со знающим экспертом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.

Фото предоставлено Викимедиа.

Из чего сделаны автомобильные тормозные диски?

Чаще всего тормозные диски изготавливаются из железа. Однако есть некоторые исключения. Например, некоторые очень высокотехнологичные материалы для роторов, такие как углеродное волокно, керамика и т.п., становятся все более распространенными. А в некоторых случаях автомобильные тормозные диски состоят из нескольких частей, состоящих из разных материалов, которые соединяются вместе в виде узла тормозного диска. Чаще всего это алюминиевая шляпа тормозного диска, которая крепится болтами к кольцу ротора на основе железа.Этот выбор материала и дизайна сделан для снижения веса, лучшей защиты от износа или температуры в ситуациях с высокими нагрузками, таких как гонки, или по множеству других причин, которые выходят за рамки того, что требуется обычному транспортному средству, когда речь идет о тормозных дисках.

С учетом сказанного, в этом разговоре мы сосредоточимся в основном на роторах на основе железа, поскольку это, безусловно, самый распространенный материал, используемый в тормозных дисках. Железо само по себе является отличным материалом для тормозных дисков из-за его простоты изготовления и общей долговечности, когда речь идет об износостойкости и устойчивости к циклическим перепадам температур.Но действительно разница заключается в смеси других материалов с железом, который часто называют сплавом.

В Sparta мы производим тормозные диски из одной из двух различных запатентованных смесей железа. (имеется в виду наш собственный уникальный рецепт трав и специй)

Sparta GX3.0

Железный сплав Sparta GX3.0 является фантастическим универсальным материалом для этой цели. Мы пришли к этой смеси, потому что искали идеальный материал для ежедневного вождения более тяжелых транспортных средств, таких как пикапы и служебные автомобили.GX3.0 превосходно подходит для этих целей благодаря тому, что он представляет собой очень высококачественный серый чугун, который отличается прочностью, хорошо переносит перепады температур и обладает низкими свойствами износа. В целом, этот железный сплав очень похож на материалы, указанные OEM, только с расширенным допуском благодаря нашей легированной смеси.

Sparta CX3.5

Компания Sparta также разработала высокоуглеродистую смесь железа CX3.5 , которая чаще всего используется для более динамичного вождения или для уменьшения шума тормозов, характерного, например, для европейских автомобилей.Железо, используемое для изготовления нашего CX3.5, содержит углеродные хлопья, добавленные в точном количестве, что в первую очередь предназначено для подавления шума. Поскольку гармонические колебания проходят через материал с различной плотностью, материал помогает гасить эти гармонические звуковые волны. Результат аналогичен наушникам с шумоподавлением. Смеси высокоуглеродистого железа часто используются в автомобилях, где компоненты подвески с большей вероятностью создают шум.

Использование по назначению

Существует некоторая дезинформация о том, что высокоуглеродистое железо значительно лучше для материала тормозного диска, но правда в том, что использование транспортного средства действительно должно диктовать выбор материала.Всегда есть компромиссы, и в этом случае тормозной диск с высоким содержанием углерода может работать лучше в автоспорте, но будет изнашиваться быстрее, чем ротор с низким содержанием углерода. Таким образом, вам действительно нужно подобрать роторы для предполагаемого использования.

Где найти каждую формулу

В семействе Sparta вы обнаружите, что мы используем наш GX3.0 во всех наших тормозных роторах GP1 и GPe , так как они чаще всего используются для уличных и мягкое динамичное вождение.Затем мы используем материал CX3.5 в нашей линейке роторов для тяжелых условий эксплуатации, а также во всех наших двухкомпонентных тормозных роторах, включая наши GP2 , GPX и все наши комплекты больших тормозов благодаря дополнительные нагрузки, с которыми будут сталкиваться эти тормозные системы.

Из чего сделаны тормозные диски?

By Tsukasa Azuma

Последнее обновление 07 марта 2019 г.

0 комментарии

Из чего сделаны тормозные диски? Правильный выбор ротора важен для правильной работы тормозной системы.У вас могут возникнуть проблемы с остановкой автомобиля, если какой-либо компонент не работает. Роторы могут быть изготовлены из нескольких материалов, и не все из них имеют одинаковые характеристики. Узнайте о материале тормозного диска , чтобы понять, подходит ли он для вашего автомобиля.

Из чего сделаны тормозные диски?

Хотите верьте, хотите нет, но тормозные диски могут быть изготовлены из шести различных материалов. Давайте узнаем их преимущества и недостатки.

Чугунные тормозные диски

Чугун является наиболее распространенным материалом, используемым в для изготовления тормозных дисков .Создание с правильным дизайном может заставить его хорошо работать даже на мощных автомобилях. Тем не менее, это тяжелый материал, который увеличивает общий вес автомобиля. Этот дополнительный вес идет прямо на передние колеса, что делает его несколько трудным в управлении.

Самый практичный выбор для пригородных транспортных средств.

      ПОДРОБНЕЕ: 

Стальные тормозные диски

Из-за меньших размеров и веса стальные роторы выбирают гонщики уже много лет. Если сравнить чугунные тормозные диски со стальными тормозными дисками , последний лучше справляется с условиями перегрева.Они обеспечивают хороший баланс «сцепления» для дрэг-каров, а также с ними легче обращаться из-за их меньшего веса.

Однако стальные роторы не очень долговечны. Кроме того, деформированные роторы создают раздражающие звуки и вызывают биение педали в момент торможения.

Многослойная сталь Тормозные роторы

Эти роторы изготавливаются путем наложения стальных листов друг на друга и их последующего ламинирования. Это новый фаворит среди гонщиков из-за его долговечности и устойчивости к деформации.В отличие от стальных роторов, вам не нужно часто ремонтировать или заменять их.

Однако роторы не пользуются популярностью среди обычных людей, за исключением профессиональных гонщиков. По этой причине производство ограничено.

Алюминиевые тормозные диски

Алюминий

легкий и может довольно быстро выделять тепло. Но температура плавления ниже, чем у любых других материалов. По этой причине он используется в роторах мотоциклов, поскольку они должны выдерживать меньшее давление, чем роторы грузовиков или внедорожников.

Высокоуглеродистые тормозные диски

Не позволяйте имени обмануть вас. Этот материал на самом деле представляет собой железо, но с примесью большого количества углерода. Эти роторы могут быстро поглощать и рассеивать тепло и не ломаются при серьезном давлении. Использование их вместо стальных роторов означает снижение вращающегося веса не менее чем на 10 фунтов, что значительно улучшает эффективность торможения. Они также создают меньше шума и вибрации по сравнению с другими вариантами. Единственный минус — высокая цена.

Углеродный смешанный железный материал.

Первоначально разработанные для автомобилей Формулы-1, карбоновые тормозные диски, вероятно, являются лучшим выбором для самых быстрых дрэг-каров.

Керамические тормозные диски

W тормозные диски изготовлены из ? Что ж, если вы управляете высокопроизводительным спортивным автомобилем, роторы определенно сделаны из керамики. Он обладает значительно более высокой способностью поглощения и выделения тепла, а также способностью обеспечивать стабильную работу при высоком давлении.Это, возможно, лучший материал для тормозных дисков , но чугун более выгоден с финансовой точки зрения, если вы используете автомобиль только для поездок на работу.

Автомобильный тормозной диск обеспечивает высокую производительность при меньших затратах

Производители уже давно стремятся улучшить долговечность и производительность автомобильных тормозных дисков, которые подвержены огромным изменениям температуры и давления. Текущий ассортимент тормозных дисков в основном изготавливается из чугуна, за исключением дисков с очень высокими характеристиками, которые состоят из керамического композита.

В настоящее время чугунные диски используются на многих стандартных автомобилях, но они тяжелые и относительно неэффективные по сравнению с более совершенными тормозами из керамического композита. Однако из-за дороговизны керамические тормоза обычно предназначены для высокопроизводительных дорожных и трековых автомобилей, а также для гоночных автомобилей.Хотя чугунные тормозные диски обеспечивают прочность, они тяжелые и имеют далеко не идеальный рабочий профиль. Железо также плохо адаптируется к требованиям, предъявляемым к различным частям диска и ротора. Тормозной диск обычно имеет три функциональные зоны, каждая из которых требует материала с определенными деформационными и термическими свойствами для оптимального функционирования. Изменения температуры и давления на поверхности часто являются основной причиной износа, коробления и потенциального отказа. В результате американские исследователи из Политехнического института Нью-Йоркского университета объединились с поставщиком аэрокосмических и транспортных компонентов REL, чтобы найти лучшее решение.Цель состоит в том, чтобы использовать легкий материал, который обеспечивает высокоэффективное торможение, но по цене, аналогичной чугунным тормозам. Адам Лоукус, вице-президент REL, говорит: «Поскольку автомобильные компании стремятся достичь все более высоких показателей эффективности и низкого уровня выбросов, создание новых легких компонентов, которые снижают общий вес автомобиля и повышают его производительность, открывает огромные возможности для бизнеса». Команда разрабатывает цельный тормозной диск, специально приспособленный для работы в условиях экстремальных и переменных температур и нагрузок, с которыми сталкивается типичный автомобиль на протяжении всего срока его службы.REL получила исследовательский грант в размере 150 000 долларов США для разработки первоначального дизайна продукта, материалов и производственного процесса. Компания получила задание на производство тормозных дисков из композита с металлической матрицей (MMC), армированного волокном, которые предназначены для массового рынка и, следовательно, просты в производстве. Команда заменила традиционный материал жаропрочным алюминиевым сплавом, усиленным керамическими частицами и волокнами функционального класса, чтобы создать легкий, но чрезвычайно прочный материал. Эта комбинация материалов также позволяет настраивать композит так, чтобы он лучше всего подходил для каждой секции диска и ротора.Результатом стал тормозной диск, который весит на 60 % меньше, чем аналог из чугуна, но с утроенным ожидаемым сроком службы. Профессор Нихил Гупта из Политехнического института Нью-Йоркского университета говорит: «Гибридный материал позволяет нам обеспечить армирование там, где требуется дополнительная прочность, улучшить характеристики при высоких температурах и свести к минимуму напряжение на границах раздела между зонами. Вместе это должно повысить [ диск], что значительно снижает расходы на гарантию и замену, а снижение веса улучшит топливную экономичность автомобиля.» В дополнение к автомобильному рынку композитные тормозные диски с металлической матрицей могут быть легко перенесены на другие автомобили; от велосипедов до военной техники. Команда находится в процессе исследования других возможностей, включая работу с некоторыми военными парками, где «усиленные» машины работают с массой, значительно превышающей их проектную мощность. В то время как разработка легкой брони остается долгосрочной целью для военных, любая экономия веса на самих транспортных средствах немедленно повысит эффективность парка, что может иметь решающее значение для успеха миссии.

Различные типы тормозных дисков

Различные типы тормозных дисков

Тормозные диски (также известные как тормозные диски) являются неотъемлемой частью тормозной системы вашего автомобиля и представляют собой фрикционную поверхность, которую тормозные колодки сжимают, чтобы замедлить вращение колеса. По сравнению с велосипедом; велосипедный обод выполняет ту же функцию, что и тормозной диск/ротор. Когда тормозные колодки велосипеда сжимают обод, это замедляет движение.Точно так же в автомобиле тормозные колодки зажимаются на роторе/диске, когда вы нажимаете на тормоз, и они должны работать должным образом, если вы хотите, чтобы ваш автомобиль остановился.

При перегреве ротора тормозной путь увеличивается, а тормозные колодки могут изнашиваться. Это может привести к серьезным проблемам с торможением и остановкой вашего автомобиля, а также увеличить риск для вашей безопасности и безопасности других участников дорожного движения. Вот разбивка различных типов тормозных дисков, чтобы вы могли определить, какой из них лучше всего подходит для вашего автомобиля.Вы также можете связаться с нами для обслуживания тормозных дисков и вопросов.

Чугунные роторы

Чугунные роторы являются наиболее распространенным типом тормозных дисков. Они доступны в виде одной или двух частей и могут работать в большинстве типов транспортных средств. (Для высокопроизводительных автомобилей потребуется двухсекционный чугунный ротор.) Хотя они наиболее распространены, чугунные роторы также являются самым тяжелым вариантом. Это может повлиять на управляемость вашего автомобиля, поскольку влияет на вес вашего автомобиля, особенно на передние колеса.

Роторы с высоким содержанием углерода

Эти роторы на самом деле сделаны из железа; в них просто примешан углерод. Металлическое содержание высокоуглеродистых двигателей предохраняет ротор от растрескивания, а также снижает вибрации и шум. Эти роторы также способны выдерживать и быстро рассеивать большое количество тепла. Загвоздка в том, что роторы с высоким содержанием углерода дороже, чем стандартные роторы из чугуна.

Стальные роторы

Гонщики традиционно любят использовать стальные роторы, потому что они значительно легче и тоньше, чем чугунные.Они также лучше переносят жару. Главный недостаток заключается в том, что они не так долговечны, как другие типы. Деформированные стальные роторы могут вызывать громкий шум и даже пульсацию педали при каждом торможении.

Многослойные стальные роторы

Чтобы обойти коробление, которое испытывают некоторые стальные роторы, можно сложить листы стали друг с другом, а затем ламинировать их. Многослойные стальные роторы предпочтительнее стандартных стальных роторов для гоночных автомобилей. В первую очередь вы увидите их на профессиональных гоночных автомобилях, поскольку большинство производителей не устанавливают их на легковые автомобили.

Алюминиевые роторы

Алюминий — еще один легкий материал, но алюминиевые роторы плавятся при более низкой температуре, чем некоторые другие материалы роторов. Вы найдете их на мотоциклах, а не на автомобилях, грузовиках и внедорожниках. Поскольку мотоциклы весят меньше, тормозные диски легче тормозятся и не выделяют столько тепла.

Керамические роторы

Большинство роскошных автомобилей имеют керамические роторы (например, Ferrari или Porsche). Керамические роторы имеют самую высокую теплоемкость из всех типов роторов.Они способны поддерживать постоянное усилие и давление при повышении температуры ротора, обеспечивая водителю плавность хода независимо от погодных условий. Эти роторы значительно легче, чем роторы из чугуна и стали. Короче говоря, керамические роторы обеспечивают легкое и эффективное торможение. Они дорогие, поэтому вы обычно найдете их только в высокопроизводительных автомобилях.

Как правильно выбрать ротор для вашего автомобиля

Когда дело доходит до выбора типа ротора для вашего автомобиля, все зависит от того, на чем вы ездите и как вы на нем ездите.Если вы пригородный, вы, вероятно, прекрасно справляетесь с чугунными роторами. Однако, если у вас есть высокопроизводительный автомобиль и вам нравится ездить на нем по разным типам местности, вы можете подумать о высокоуглеродистых или керамических роторах. Если у вас есть мотоцикл, алюминиевые роторы, вероятно, лучший выбор. Если вы увлекаетесь гонками, подумайте о стальных или керамических роторах.

Если у вас есть вопросы о вашей тормозной системе или вы хотите, чтобы мы осмотрели ваши роторы, чтобы определить, нужно ли их отремонтировать или заменить, договоритесь о встрече сегодня.Мы поможем вам определить, какой тип ротора лучше всего подойдет вам, исходя из вашего автомобиля и ваших привычек вождения.

Машиностроение.: Изготовление тормозного диска

Производство тормозных дисков


Введение:


В настоящее время использование металла огромно, и существуют различные методы изготовления продукта только из чистого расплавленного металла или из любого другого состояния. также из металла.При рассмотрении различных методов изготовления, самые популярные методы, используемые в крупных отраслях отрасля: сварка

Вышеупомянутые немногие из них используются в промышленности для производства различных продуктов, которые могут составлять машины, такие как транспортное средство, электронные компоненты или другие повседневные инструменты.


 

В этом конкретном отчете больше внимания будет уделено автомобильной детали, в процессе производства которой используется литье металла, эта деталь необходима для любого транспортного средства, и этой конкретной деталью будет тормозной диск автомобиля.


 

Говоря о тормозных системах автомобиля, у него есть две разные тормозные системы: дисковая тормозная система и барабанная тормозная система. На следующем рисунке 1 показано, где эти две тормозные системы будут использоваться в автомобиле.

Система дискового тормоза является одной из важных систем, на которую следует обратить внимание, поскольку она используется не только в автомобильной промышленности, но также в локомотивах и реактивных самолетах, и, следовательно, при разработке дисковой тормозной системы больше внимания уделяется основным компонентам дискового тормоза. Тормозной диск или Ротор, Тормозные колодки, Суппорт. Эти детали четко показаны на следующем рис. 2

. В этом отчете я надеюсь более подробно рассказать о тормозном диске (роторе) и о том, как он изготовлен, об используемых материалах, его качестве и дефектах по сравнению с другими тормозными дисками, которые из разных материалов.


 

Дисковая тормозная система представляет собой сборочный продукт, и эти части изготавливаются отдельно друг от друга с использованием различных процедур. Когда кольцо диска (тормозной диск) изолировано, оно имеет идеальную круглую форму, как показано на рис. 3.

В большинстве автомобилей эти тормозные диски (дисковое кольцо) изготовлены из чугуна, который обладает хорошими противоизносными свойствами и дешево же. Но в некоторых других случаях, таких как автомобили с высокими характеристиками, эти тормозные диски не соответствуют их стандартам высокой эффективности, потому что чугунные тормозные диски имеют большой вес и поэтому в определенной степени снижают производительность автомобиля.В этом случае используются керамические композитные тормозные диски, которые обрабатываются и используются при высоких температурах. Известно, что эти керамические композитные тормозные диски термостойки и способны выдерживать большие сжимающие нагрузки при более высоких температурах.


 

Детали изготовления этих керамических композитных тормозных дисков (дисковых колец) описаны в следующем разделе «Сведения о производстве керамических композитных тормозных дисков».


 

Материалы, используемые в процессе производства.

  • Раньше эти тормозные диски изготавливались прямо из расплавленных хрупких керамических материалов, но исследователи обнаружили, что короткие углеродные волокна могут решить проблему хрупкости керамических материалов и, следовательно, для изготовления дисков, следуя использованы материалы:

    • Угольный порошок

  • Затем, когда форма тормозного диска получается путем нагревания смеси вышеуказанных материалов и охлаждения, добавляется другой керамический материал, известный как кремний, для упрочнения тормозного диска, образуя новый материал, называемый карбидом кремния.

  • Вышеупомянутая термоформованная смола представляет собой материал, который связывает вместе все другие материалы в этой смеси тормозного диска, и после того, как этот материал затвердеет при формовании, его нельзя будет размягчить никаким процессом.

  

Оборудование/инструменты, используемые для производства


 

 

Детали изготовления керамических композитных тормозных дисков.

  1. Метод производства, используемый при производстве тормозных дисков, представляет собой процесс литья металла, а если быть более точным, то процесс литья в постоянную форму, который имеет место при производстве этих тормозных дисков, обычно обеспечивает хорошую поверхность отделка для конечного продукта.2.

  2. Чтобы начать этот процесс, необходимо смешать следующие ингредиенты: короткое углеродное волокно, углеродный порошок и термоформованную смолу.


     

  3. Затем с помощью автоматизированной машины эта смесь заливается в постоянную полость алюминиевой формы, имеющую форму тормозного диска (дискового кольца), до заполнения ее наполовину, на рис. 4 показана постоянная алюминиевая форма. После того, как он заполнен наполовину, форма удаляется, и рабочие должны вставлять алюминиевые стержни в ленту с зазорами вокруг формы, что позволяет вставлять стержни в форму.Эти сердцевины образуют вентиляционную полость в кольце диска (тормозном диске) для предотвращения перегрева диска.




 

  4. Форма снова перемещается обратно в автомат, чтобы заполнить другую половину полости формы
       остатком смеси, которая была залита в первую половину полости. Когда полость заполнена, ее выравнивают с помощью валика
      , а затем с помощью крышки или другой половины постоянной формы накрывают ее и слегка прижимают
       для уплотнения содержимого внутри.


5.    Затем полностью покрытая форма отправляется в большой пресс, который подвергает
       давлению 20 тонн и нагреву почти до 400 o F. Это тепло и давление уплотняют углеродное волокно и смолу в пластик и делают его
       прочнее.

6.   После того, как форма остынет, чтобы ее можно было брать в руки, погрузите ее в холодную воду на 5-8 минут, что полностью охладит кольцо диска
      и позволит вытащить стержни, которые были вставлены для вентиляции.

7.   После извлечения всех стержней снимите крышку пресс-формы и вытащите дисковое кольцо из пресс-формы
     , как показано на Рис. 7. Затем с помощью машин с компьютерным управлением сгладьте все шероховатости на кольце диска
      и просверлите крошечные вентиляционные отверстия.

8.   Затем кольцо диска помещают в печь, и в течение двух дней она постепенно нагревает его до 1800 o F. Это
      затем вызывает химическое изменение, которое превращает пластик в углерод.





  1. 9. Затем возьмите тигель, представляющий собой контейнер с высокой термостойкостью, и поместите внутрь пять креплений так, чтобы он
        мог удерживать на них дисковое кольцо, не касаясь дисковым кольцом основания тигля. На рис. 8
        показаны тигель и пять держателей. После установки диска в тигель поместите воронку на 90 250     в центр кольца диска и заполните ее мелким порошком кремния.
  1. Затем тигель загружают в печь на 24 часа и позволяют ему постепенно нагревать кольцо диска до температуры 3000 o F до полного расплавления кремния.Затем этот жидкий кремний втягивается в кольцо диска через поры каркаса кольца диска и образует совершенно новый материал, называемый карбидом кремния, который делает кольцо диска исключительно твердым.

  1. После извлечения из печи сверлильный станок просверливает монтажные отверстия на кольце диска. Затем кольцо диска отправляется в камеру для нанесения защитного слоя краски. Эта краска используется для защиты карбона и дискового кольца от кислорода, и этот процесс очень важен, поскольку при высоких температурах кислород сжигает углерод.Следовательно, этот антиокислительный процесс увеличивает срок службы дискового кольца.

  1. После нанесения защитного проигрывателя с помощью управляемой компьютером роботизированной руки перемещает диск и полирует всю поверхность диска, как показано на рис. 9.

  1. После того, как вся полировка завершена, управляемая компьютером машина тщательно проверяет поверхность дискового кольца, делая фотографии высокого разрешения для дальнейшего изучения молекулярной и кристаллической структуры для выявления любых дефектов.На рис. 10 показано, как фотографии получаются с использованием лазерной технологии.



Вопросы качества и дефекты, которые могут возникнуть при производстве.
 

  • Из соображений качества, как я упоминал в предыдущем разделе, управляемая компьютером машина создает фотографии высокого разрешения для проверки качества дисковых колец путем изучения микроструктуры дисковых колец.

  • Эти дисковые кольца также обеспечивают очень высокие постоянные коэффициенты трения в процессе торможения автомобиля.

  • Единственным недостатком этих дисковых колец будет высокая стоимость производства по сравнению с себестоимостью производства чугунного тормозного диска, но это не кажется большим недостатком, поскольку керамические композитные тормозные диски имеют более длительный срок службы по сравнению с чугунными.

  • Что касается дефектов, то в дисковом кольце будет очень мало дефектов, поскольку весь процесс компьютеризирован и проверяется с помощью машин, управляемых компьютером, но если и будут какие-либо дефекты, они должны исходить из секций, которые были Например, человек брался за секцию, в которую вставлены жилы, эти жилы должны быть правильно вставлены, и чтобы убедиться, что каждая жила должна быть забита внутри с помощью молотка, если это не будет сделано должным образом, внутри могут возникнуть дефекты. диск.

Взгляд в историю и преимущества углеродно-керамических тормозных дисков. Материалы и технические ресурсы В12. Однако вся эта мощь совершенно бесполезна, если вы не можете остановить свой автомобиль безопасным и контролируемым образом. Тормоза работают путем преобразования кинетической энергии движущегося автомобиля в тепловую энергию посредством трения.В этой статье мы рассмотрим некоторые преимущества современных углеродно-керамических тормозов.

Тормозная система большинства современных автомобилей состоит из диска, суппорта и колодок. В суппорте находятся колодки, и при нажатии на педаль тормоза колодки прижимаются к диску с двух сторон, создавая трение. Прижимное усилие передается с педали на колодки с помощью гидравлической системы. Тепло, выделяемое всем этим трением, частично рассеивается диском. По этой причине в дисках есть канавки и/или отверстия для лучшей теплопередачи.

Керамические тормоза – краткая история

Керамические тормозные диски были впервые разработаны в 1980-х годах для локомотивной промышленности высокоскоростных поездов, а также для различных аэрокосмических применений. Затем технология была адаптирована для экзотических спортивных автомобилей, таких как Enzo Ferrari, а затем Bugatti Veyron и McLaren P1. Керамические диски лучше всего работают в этих высокопроизводительных приложениях, поскольку эти автомобили быстры и должны рассеивать огромное количество энергии при остановке. Обычные тормозные диски в таких условиях просто изнашиваются или деформируются.

Материалы и производство

Типичные тормозные диски изготавливаются из чугуна, которому затем придается окончательная форма. Они тяжелые и служат не так долго, как углеродно-керамические диски (диски CCM).

Углеродные керамические дисковые тормоза изготовлены из углеродного волокна, смешанного с эпоксидным связующим и силиконом. Диски изготавливаются путем добавления этой смеси в стальную форму. Стальные вставки добавляются радиально вокруг пресс-формы для создания вентиляционных отверстий в диске. Эта эпоксидно-углеродная смесь затем прессуется в форму, которую помещают в печь для связывания эпоксидной смолы и углеродных волокон.После этого в центральное ядро ​​диска добавляется кремний. Его снова помещают в печь, где удаляется весь кислород, кремний плавится, а затем втягивается в углерод, образуя чрезвычайно твердый карбид кремния. Несколько операций постпроизводственной обработки выполняются с использованием шлифовальных дисков с алмазным покрытием. Готовый продукт затем получает окончательное покрытие для защиты от окисления.

Другие составы дисковых материалов включают углерод-углеродные диски, которые используются в основном в современных автомобилях Формулы-1.Эти диски состоят из углеродного волокна в матрице из графита. Существуют также различные конфигурации углеродно-керамических дисков, но общий принцип остается прежним.

6 Ключевые преимущества углеродокерамических тормозов

Некоторые преимущества углеродокерамических тормозных дисков по сравнению с более традиционными тормозными системами заключаются в следующем:

Более длительный срок службы

Диски CCM обычно служат намного дольше, чем традиционные чугунные диски. Отчасти это связано с высокой прочностью и износостойкостью смеси керамики и углерода.

Более высокая теплопроводность

Карбон-керамические тормоза рассеивают больше тепла, чем традиционные тормоза, поэтому они могут более эффективно отводить тепло, выделяемое при торможении. Это делает их идеальными для тяжелых высокопроизводительных автомобилей.

Очиститель

Обычные тормоза создают липкую черную пыль, которая имеет тенденцию скапливаться на колесе. Это трудно удалить. Углеродно-керамические тормоза образуют мелкую белую пыль, которая не загрязняет колесо.

Тише

Карбон-керамические тормоза намного тише обычных тормозов.

Легче

Карбон-керамические тормоза значительно легче своих чугунных аналогов, до 70% легче.

Повышенная коррозионная стойкость

Благодаря материалам, из которых изготовлены углеродно-керамические диски, они более устойчивы к воздействию окружающей среды.

В заключение следует отметить, что керамические тормоза обладают целым рядом преимуществ по сравнению с чугунными аналогами.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.