В первых автомобилях, с тормозами от конных экипажей, колодка прижималась к ободу колеса.
Позже колодку усовершенствовали, добавив заменяемый элемент – фрикционную накладку из кожи, которую меняли по мере истирания.
Автомобили с резиновыми покрышками получили тормоза клещевого типа, такие, как на велосипедах. Колодки прижимались уже к боковой поверхности обода. Однако, они не только истирались сами, но и повреждали обод колеса. По этой причине не прижились и уступили место простым и эффективным дисковым тормозам.
Рекламой для них послужила гонка 1953-го года «24 часа Гран-при Ле-Мана». Автомобиль Jaguar с дисковыми тормозами финишировал первым. Он быстрее проходил повороты, а главное – тормозил позже прочих участников.
К дисковым тормозам появилось множество типов тормозных колодок. Они имели лишь одно сходство – плоскую форму усеченного полумесяца. В остальном – различались. Особенно в зависимости от стиля вождения. Были мягкие колодки для автогонок, твердые для шоссейного вождения, колодки для низких или высоких рабочих температур, и пр.
У каждого типа были свои фрикционные свойства. За них отвечала рабочая поверхность, а точнее, тот материал, из которого колодка сформована.
Тормозная колодка – деталь многослойная. Формуется так: сначала на стальной каркас-полумесяц наносят слой клея, потом фрикционную смесь. Слои сдавливают в пресс-форме и отправляют в печь запекаться. Процесс простой, но вся «фишка» – в рецептуре фрикционной смеси.
Ее основа – полимерный материал, в который добавлено свыше 15 ингредиентов. Это наполнители для получения нужного коэффициента трения. Добавки для повышения износостойкости. Упрочняющие волокнистые компоненты. И это не всё, но основное.
Не так давно упрочняющим компонентом служил асбест. Термостойкий и волокнистый. Но в 1980-х годах был признан канцерогеном. И начались поиски безвредных заменителей.
Сперва это были полуметаллические композиции (Semi Metallic). В них тончайшие стальные волокна составляли 40-60% фрикционной смеси. Однако, колодки из такого материала применялись недолго. Из-за недостатков. Были очень шумными на высоких скоростях и агрессивными к тормозному диску. Ну и главное – такие колодки способствовали закипанию тормозухи при нагреве до 500-700°С.
Тогда уменьшили содержание стальных волокон до 20-30%. Но при этом пришлось в рецептуру вводить минеральные волокна и прочие ингредиенты. Какие – это ноу-хау каждой компании-разработчика. Держатся в строгом секрете.
Еще один вид безасбестовых колодок – NAO. Расшифровывается так: Non-asbestos Organics. В них вообще нет стального волокна. Здесь рулят керамика и альтернативные волокна. Тоже, разумеется, засекреченные. Пришли такие фрикционные смеси из Японии.
Потом из фрикционных композиций исключили медь (технологии Eco-Friction). Она попадает в природу с продуктами износа накладки и окисляется до медного купороса. Дачники применяют купорос для борьбы с садовыми вредителями. Но засада в том, что погибает и прочая фауна.
Сейчас, когда рецептуры смесей более-менее устаканились, производители колодок решают другие важные задачи. Например – получить материалов для колодок с повышенной сжимаемостью. Тогда торможение станет более комфортным и плавным.
Или – как уменьшить шум при торможении? Можно наносить на колодку специальную мастику, а можно размещать на каркасе особые пластины.
А еще есть задача – «убрать» притирку колодки к диску в процессе торможения. И это уже делают. Например, с помощью операции «прижога». Готовую накладку прижимают к специальной плите, разогретой до 500°С. Поверхность накладки становится такой, будто она немало поработала и притерлась. И ее фрикционные показатели стабилизируются…
Все, что мы рассказали, относится и к колодкам для барабанных тормозов. За исключением их формы, как вы понимаете.
