Покажите современному водителю деревянные колодки с кожаной накладкой и скажите, что ЭТИМ можно что-то остановить, - он покрутит пальцем у виска. Чтобы эффективно и безопасно остановить современный автомобиль, нужно рабочее давление 80 бар и невероятная сила трения. На привычных для нас скоростях деревяшки и кожаные лоскуты сотрутся в прах и сгорят за секунды.
Тормоза автомобиля - система, состоящая из нескольких узлов. Элементы, которые участвуют в механическом процессе торможения за счет силы трения, - это диск (барабан) и колодки. Гидравлическая часть системы позволяет скобам суппортов двигаться быстро, а колодкам прижиматься с силой, достаточной, чтобы остановить автомобиль. Но колодку мало прижать - будь она гладкой, металл просто скользил бы о металл диска, нагреваясь и эффектно разбрасывая искры. На этом все.
Строение тормозной колодки
Чтобы колодка была эффективной, ее рабочая поверхность должна быть не гладкой.
Однако тормозная колодка - это не просто металлическая пластина, на которую сверху прилеплен кусок шершавого материала. Хорошая колодка - это многослойный пирог, в котором каждый слой выполняет свою функцию.
Учитывая, что тормоза работают в экстремальных условиях, к колодкам предъявляются особые требования. Они:
- эффективны при любых погодных условиях - в дождь, снег, в грязи;
- не “плывут” от интенсивного нагрева;
- показатели трения не меняются даже при резких перепадах температуры;
- не крошатся, фрикционный слой остается равномерным;
- устойчивы к коррозии, в том числе, химической под действием масел, антифриза, тормозной жидкости;
- не пропускают тепло через себя, отводят тепло от суппорта (не позволяют нагреться цилиндрам и закипеть тормозной жидкости);
- не портят диск/барабан;
- не шумят.
Основные компоненты колодки
Основные слои, из которых состоит любая колодка: стальная основа, адгезивный (клеевой) и фрикционный слои.
Производители премиум-сегмента добавляют противошумное и антикоррозийное покрытие, притирочный и теплоизолирующий слои, а также делают дополнительные пропилы на рабочей поверхности, через которые с поверхности колодки отводится тепло и продукты износа (у особо продвинутых - перфорация).
Очень важно, какой клей использует производитель, - будет неожиданно и неприятно, если фрикционная накладка отвалится в самый ответственный момент.
Большое значение имеет и форма колодки, по сути, пятно контакта с диском, - колодка должна идеально прилегать к диску, обеспечивать эффективное торможение и изнашивать диск равномерно.
Также на колодке обязательно должен быть хотя бы механический датчик износа.
Самый важный элемент тормозной колодки - фрикционная накладка (компаунд), которая определяет тормозящие свойства, срок службы самой колодки и насколько быстро будет изнашиваться тормозной диск.
Эффективность компаунда напрямую зависит от “рецепта” - и многие производители экспериментируют, добавляя в состав те или иные материалы, чтобы усовершенствовать определенные свойства колодок. Стандартный состав фрикциона может включать до 50 компонентов в четко выдержанных пропорциях. Понятно, что полным рецептом не поделится ни один производитель, можно только сказать, что поддерживается некий баланс между преимуществами и недостатками. Например, можно повысить износоустойчивость колодки, но шуметь она будет сильнее.
Виды компаундов тормозных колодок
Колодки делят на виды по армирующему материалу - основе фрикционной смеси. От него зависит термостойкость, прочность и стабильность колодки.
Раньше колодки делились на асбестовые и безасбестовые. Уже писано-переписано о вреде асбеста, поэтому ни один уважающий себя современный производитель не использует его.
Сейчас колодки делятся на:
- Полуметаллические. От 30 до 65% основы составляют металлические компоненты, которые улучшают показатели теплоотдачи: стальная проволока, стружка, медный порошок, железо, которые связываются графитовым композитом. Такие колодки отлично выдерживают высокие температуры, но сильно шумят, плохо работают на морозе, требуют предварительного прогрева, быстро изнашиваются сами и убивают тормозной диск. Стоят недорого, и на этом преимущества заканчиваются.
- Органические. В основе волокна кевлара, стекла, резина и другие полимеры, которые усилены мелкой стальной стружкой, которая и выступает основным тормозящим элементом. Связующая масса - органическая смола. В качестве сухой смазки используют графит, который защищает колодки от преждевременного износа. Органические колодки мягкие и тихие, но очень пыльные и недолговечные - ходят около 20 тысяч км, не любят влагу и сильный нагрев. Если вдруг решили поактивничать на дороге, органика может подставить и банально поплывет: при высоких температурах уменьшается коэффициент трения и сцепление диска с колодкой, а тормозной путь увеличивается. К тому же, их приходится докатывать, чтобы рабочий слой сформировался окончательно. Подойдут, если вы всегда ездите спокойно.
- Низкометаллическая органика. По составу похожи на органические, плюс, немного чермета или его оксидов (30%), которые обеспечивают лучшее торможение и устойчивость к температурам 600-800°С. Не слишком хорошо отводят тепло, достаточно шумные, изнашивают диски - чтобы их уберечь, повышают содержание графита. Эффективны для интенсивной езды.
- Керамические. Самые продвинутые. Нет, они сделаны не из глины, а называются керамическими от названия технологии, по которой изготавливаются. По керамической технологии материалы сначала измельчают в порошки, которые затем перемешивают, формуют и спекают. При спекании частицы соединяются в монолит, поэтому керамические колодки достаточно твердые, устойчивы к высоким температурам, хорошо отводят тепло и не портят диски. В керамических компаундах меньше металла и графита. Дорогие.
Сочетают преимущества органических и полуметаллических колодок. Не мягкие и не твердые, хорошо работают на высоких температурах, которые в условиях города развить невозможно.
Как подобрать колодки
Сначала напомним, что в подавляющем большинстве случаев на колеса передней и задней оси устанавливают разные колодки. Почему?
Все просто: эффективность торможения распределяется по осям не одинаково. Поэтому на многих легковых автомобилях популярна схема - впереди дисковые, сзади барабанные тормоза. Дисковые тормоза более стабильны, поэтому их и ставят вперед. Значит, передние колодки принимают на себя до 70% нагрузки и изнашиваются в среднем в три раза быстрее.
Соответственно, фрикционные накладки в тормозных механизмах тоже отличаются - и по форме, и по способу изготовления, и по составу. Тем не менее, передние и задние тормоза должны правильно взаимодействовать и останавливать колеса одновременно, т.к. преждевременно заблокированные колеса любой оси делают автомобиль неуправляемым.
Теперь выбираем колодки
Чтобы выбрать и купить колодки, не нужно изучать состав компаунда - производители уже позаботились обо всем и размещают на самой колодке и упаковке исчерпывающую информацию.
Итак, на что обратить внимание.
- Маркировка по температуре. Рабочая температура предопределяет условия использования колодок - неспешная езда, гонки, передвижение по городу разной интенсивности.
Передается цветом:
- Черные - обычные повседневные, рабочая температура до 400°С.
- Зеленые - высокотемпературные, увеличенный коэффициент трения, 600-650°С. Подходят для активного, агрессивного вождения.
- Красные - для трековых и гоночных авто, максимальная температура 750°С. Подходят для частого прерывистого торможения на высокой скорости.
- Желтые (голубые, синие) - эксплуатируются в тяжелых условиях, для стритрейсинга, трека. У них повышенный коэффициент трения, максимальная рабочая температура 900°С. Эти колодки начинают эффективно работать после 100-200°С, т.е. требуют предварительного нагрева.
- Оранжевые - узкоспециализированные трековые, до 1000°С.
- Маркировка по коэффициенту трения
Коэффициент трения - главный показатель, именно сила трения останавливает автомобиль.
Средний показатель трения - 0,35 - 0,45.
Ну с показателем ниже 0,35 все ясно - плохое трение = плохое торможение. Показатель выше 0,45/0,55, казалось бы, отлично - хорошее трение, хорошее торможение. Отлично, но не всегда.
Колодки с высоким показателем трения созданы останавливать автомобиль, который мчится с огромной скоростью, мгновенно. Теперь представьте, где вы окажетесь, затормозив на таких колодках, например, на VW Polo? Правильно, в кювете вверх колесами. Потому что передняя часть авто уже остановилась, а задняя еще едет (точнее, уже оторвалась от земли в кувырке).
На таких колодках нельзя ездить по покрытиям, где чередуются участки с хорошим и плохим сцеплением - например, асфальт-гололед-асфальт и так постоянно. Плюс, колодки с высоким показателем трения требуют от водителя особого мастерства и отличной реакции. Поэтому такие колодки ставят на спортивные автомобили.
На колодке коэффициент трения обозначается двумя буквами: первая показывает коэффициент при температуре колодки 95°С в пятне контакта с диском, вторая - при температуре 316°С.
Что еще должно быть на колодке?
- логотип фирмы-производителя;
- каталожный номер производителя;
- номер партии;
- международный номер по классификации WVA;
- знак соответствия сертификату ЕС с номером одобрения ЕСЕ-R90.
От чего зависит цена тормозных колодок?
Условно тормозные колодки делятся на несколько категорий:
- І, поставки на конвейер, О.Е - изготавливаются для автозаводов, соответствуют всем требованиям автопроизводителей. Часть партий поступает и в свободную продажу. Продаются в упаковке автобренда или компании-производителя (например, PAGID или VAG/Audi). Это самые дорогие колодки, продавцы называют их “оригинал”.
- ІІ, поставки на рынок запчастей, Aftermarket - производятся для свободной продажи. Дешевле “оригиналов” на 30-70%. Чтобы снизить цену, производители несущественно меняют рецептуру смесей для компаундов. Кстати, один концерн может выпускать колодки и І, и ІІ класса.
- ІІІ, поставки на экспорт - стоят на 70-80% дешевле оригиналов. Используются максимально простые смеси для фрикционов.
Если вы выбираете колодки для себя, покупайте деталь І или ІІ категории. Для авто на продажу сгодятся колодки из ІІІ категории (только не забудьте предупредить об этом покупателя).
Грустно, но факт: универсальных колодок не существует. Выбирая колодки, вы должны отталкиваться от того, как вы ездите, где вы ездите, какой у вас автомобиль, чтобы потом не пенять на колодки. Потому что, например, для неспешных перемещений по городу и движения в пробках совершенно не нужны дорогущие спортивные Brembo - они будут просто неэффективны. Так же, как мягкие органические - на треке, которые просто сотрутся в пыль и сгорят.
В принципе, производители указывают всю необходимую информацию, чтобы вы могли выбрать оптимальные колодки. Но на всякий случай понимать взаимосвязь материалов, температур и коэффициентов трения все-таки стоит - кто предупрежден, тот вооружен.
Больше полезной информации в блоге нашего сайта: https://autosteering.ru/blog.
Если статья была полезной, ставьте лайк и подписывайтесь на наш канал!
