Автомобіль / Гальмівна система / Несправності - Гальмівна система / Деформація гальмівного диска

Деформація гальмівного диска

Деформація гальмівного диска - зміна геометрії або робочого стану диска, через яку фрикційна пара диск-колодка перестає працювати рівномірно. У водійській практиці так часто називають будь-яку вібрацію при гальмуванні або кажуть, що «диск повело», але технічно це може бути кілька різних несправностей.

До них належать фактична теплова деформація, надмірне бокове биття встановленого диска, DTV - Disc Thickness Variation, тобто різниця товщини фрикційного кільця по колу, нерівномірне перенесення матеріалу колодки, неправильна посадка диска на маточині або биття самої маточини.

Саме тому фраза «б'є при гальмуванні - диски криві» не є професійним діагнозом. Перед заміною потрібно виконати вимірювання товщини гальмівного диска, а за наявності вібрації - перевірку биття гальмівного диска та оцінити маточину, колодки і супорт.

Головне правило TESMA: вібрація при гальмуванні визначає напрям перевірки, але не доводить фактичне викривлення диска. Потрібно розділити геометричне биття, DTV, стан маточини, фрикційні відкладення, перегрів та несправність супорта, а вже потім приймати рішення про заміну.

Що в побуті називають «кривим гальмівним диском»

Під одним словом можуть ховатися різні явища:

фактична залишкова деформація диска;
бокове або осьове биття встановленого диска;
биття маточини;
корозія або бруд між маточиною і диском;
DTV - різнотовщинність фрикційного кільця;
нерівномірний шар перенесеного фрикційного матеріалу;
локальний перегрів;
нерівномірне охолодження;
пошкодження після неправильного встановлення;
неправильне затягування колеса;
зношений або пошкоджений підшипник маточини.

Чим деформація відрізняється від бокового биття

Бокове биття описує відхилення робочої поверхні диска в осьовому напрямку під час його обертання. Його вимірюють індикатором годинникового типу на встановленому диску.

Надмірне биття не означає автоматично, що сам диск був виготовлений або став «кривим». Причина може бути у:

іржі на привалочній площині маточини;
бруді між диском і маточиною;
задирках;
деформації маточини;
битті підшипникового вузла;
неправильному встановленні диска;
нерівномірному затягуванні колеса.

Що таке DTV

DTV - Disc Thickness Variation - різниця товщини фрикційного кільця у різних точках по його колу.

Коли така ділянка проходить між колодками, ефективна товщина диска циклічно змінюється. Це може створювати:

пульсацію гальмівного зусилля;
вібрацію педалі;
вібрацію керма;
циклічне відчуття «хапає-відпускає».

DTV не слід визначати штангенциркулем по одному місцю. Для точної перевірки використовують мікрометр і серію вимірювань у декількох точках по колу на однаковій відстані від краю.

Як бокове биття може з часом створити DTV

Якщо диск обертається з надмірним боковим відхиленням, під час руху без активного гальмування він може періодично торкатися колодок сильніше в окремих секторах.

Поступово це здатне сформувати нерівномірний знос по колу. У результаті початкове биття перетворюється на різнотовщинність фрикційного кільця, і водій відчуває вібрацію дедалі сильніше.

Тому просто замінити диск без перевірки маточини та посадочної поверхні - ризик повторити проблему на новому комплекті.

Фактична теплова деформація

Гальмівний диск під час роботи перетворює кінетичну енергію автомобіля на тепло. При значному або нерівномірному нагріванні різні його ділянки можуть розширюватися неоднаково.

При певних умовах після охолодження частина геометричної зміни може залишитися.

Ризик підвищують:

тривале інтенсивне гальмування;
заклинювання супорта;
постійне підгальмовування;
нерівномірний контакт колодок;
дуже високе теплове навантаження;
недостатня товщина зношеного диска;
локальний перегрів окремої частини фрикційного кільця.

Чи може диск деформуватися після проїзду через воду

Різке охолодження сильно нагрітого диска створює значний температурний градієнт. Теоретично це може вплинути на напруження та геометрію, але не слід пояснювати будь-яку наступну вібрацію лише калюжею.

Потрібно виміряти диск і виключити:

DTV;
биття маточини;
проблему посадочної поверхні;
перегрів через супорт;
нерівномірний фрикційний шар.

Перегрів гальмівного диска

Перегрів може бути як причиною, так і наслідком несправності.

Його здатні викликати:

заклинений поршень супорта;
закислі напрямні;
колодка, затиснута у скобі;
внутрішньо пошкоджений гальмівний шланг;
стояночний механізм, який не відпускає;
часте інтенсивне гальмування;
рух із постійно частково активованим гальмом.

Якщо гріється гальмівний диск тільки на одному колесі, потрібно насамперед знайти причину теплового навантаження, а не одразу міняти диск.

Синій або потемнілий гальмівний диск

Зміна кольору може вказувати на сильне температурне навантаження, але один колір не показує точну температуру і не визначає автоматично придатність деталі.

Після перегріву перевіряють:

товщину;
стан робочої поверхні;
тріщини;
локальні плями;
биття;
колодки;
супорт;
вільне відпускання колеса.

Гарячі плями на диску

Локальні температурні плями можуть виникати при нерівномірному контакті фрикційної пари. Вони здатні супроводжуватися зміною поверхні, нерівномірним тертям та вібрацією.

Можливі причини:

локальний контакт колодки;
засклення;
неправильне припрацювання;
постійне підгальмовування;
нерівномірна товщина диска;
теплове перевантаження.

Нерівномірне перенесення матеріалу колодки

Під час нормального припрацювання фрикційна пара формує робочий контакт. Але якщо перенесення матеріалу на поверхню диска відбувається нерівномірно, коефіцієнт тертя по колу може змінюватися.

Водій може відчувати це як:

вібрацію;
пульсацію;
нерівномірне гальмування;
відчуття, схоже на «кривий диск».

Тому лише візуального висновку про викривлення недостатньо.

Чому новий диск може мати биття одразу після встановлення

Причина часто знаходиться не у самому новому диску.

Перевіряють:

іржу на маточині;
бруд;
задирки;
пошкодження привалочної поверхні;
биття маточини;
люфт підшипника;
правильність притягування диска до маточини;
затягування колісного кріплення.

Корозія між диском і маточиною

Навіть невеликий локальний шар іржі на привалочній площині може посадити диск під кутом.

Тому при заміні:

поверхню маточини очищають;
видаляють пухку корозію та забруднення;
не створюють нових нерівностей грубим інструментом;
перевіряють відсутність задирок;
після встановлення за потреби контролюють биття.

Чи можна наносити товстий шар мастила між диском і маточиною

Не слід наносити випадковий товстий шар пасти або мастила на привалочну площину. Твердий або нерівномірний шар здатний вплинути на посадку диска.

Якщо виробник дозволяє захисний склад, використовують саме рекомендований спосіб і мінімально необхідну кількість.

Биття маточини

Якщо після очищення привалочної поверхні встановлений диск має надмірне биття, потрібно перевірити саму маточину.

Причини її відхилення:

деформація;
пошкодження після удару;
зношений підшипник;
люфт;
корозія робочої площини;
неправильне складання підшипникового вузла.

Новий диск не виправить геометричну проблему маточини.

Неправильне затягування колісних болтів або гайок

Колісне кріплення затягують із передбаченим моментом та правильною послідовністю.

Нерівномірне або надмірне затягування може створювати небажані навантаження на диск, маточину та колісний вузол.

Для фінального затягування використовують динамометричний ключ згідно з документацією автомобіля.

Чи винен пневмогайковерт

Сам інструмент не є причиною несправності, якщо він використовується правильно. Проблема виникає, коли ним неконтрольовано виконують фінальне затягування без перевірки моменту.

Зношений диск і теплова стабільність

У міру зменшення товщини змінюється маса та тепловий запас фрикційного кільця. Диск, який досяг або перейшов мінімально допустиму товщину, не залишають в експлуатації навіть за відсутності помітної вібрації.

Тому товщину гальмівного диска контролюють окремо від биття.

Канавки на диску - це деформація?

Ні. Канавки є дефектом або результатом зносу робочої поверхні, але самі по собі не є геометричним викривленням.

Вони можуть виникати через:

абразивні частинки;
зношені колодки;
контакт металу з металом;
нерівномірний фрикційний матеріал;
корозію.

Тріщина диска - це деформація?

Тріщина є окремим механічним пошкодженням і може бути значно небезпечнішою за звичайну вібрацію.

Диск із небезпечною тріщиною не залишають в експлуатації незалежно від того, чи є помітне биття.

Основні симптоми

б'є кермо під час гальмування;
пульсує педаль;
кузов вібрує під час уповільнення;
гальмівне зусилля змінюється циклічно;
вібрація посилюється з певної швидкості;
після нагрівання симптом стає сильнішим або слабшим;
після заміни дисків проблема через певний час повертається.

Чому вібрація може відчуватися у кермі

На передній осі змінне гальмівне зусилля передається через маточину, поворотний кулак, підвіску і рульове керування. Тому водій часто відчуває коливання саме на кермі.

Але схожі симптоми можуть створювати також:

люфт підвіски;
пошкоджені сайлентблоки;
проблема колеса або шини;
підшипник;
інша механічна несправність.

Пульсація педалі

Повторювана пульсація при звичайному гальмуванні може бути пов'язана з геометрією фрикційної пари.

Але потрібно відрізняти її від нормальної швидкої пульсації педалі під час активної роботи ABS.

Як відрізнити вібрацію диска від ABS

ABS активується за умов, коли система бачить ризик блокування колеса. Пульсація при ABS зазвичай супроводжується характерною роботою системи та залежить від дорожнього зчеплення.

Вібрація через диск може повторюватися при звичайному гальмуванні на сухій рівній дорозі без втручання ABS.

Чому вібрація залежить від швидкості

Чим швидше обертається диск, тим частіше дефектна ділянка проходить між колодками. Частота коливань змінюється разом зі швидкістю обертання колеса.

Але характер залежності потрібно оцінювати разом з умовами гальмування та станом підвіски.

Чому вібрація може бути тільки на гарячих гальмах

Температура змінює геометрію та фрикційні властивості компонентів. Нерівномірний прогрів може тимчасово посилювати відхилення.

Якщо симптом з'являється лише після кількох інтенсивних гальмувань, додатково перевіряють:

перегрів;
супорт;
колодки;
товщину диска;
стан обох сторін осі.

Діагностика починається не із заміни

Правильна послідовність:

підтвердити симптом;
визначити, на якій осі він виникає;
оглянути диск;
перевірити колодки;
виміряти товщину;
виміряти різницю товщини по колу;
перевірити биття встановленого диска;
за відхилення перевірити посадку і маточину;
перевірити супорт;
знайти причину перегріву або повторного дефекту.

Візуальний огляд диска

Шукають:

тріщини;
глибокі канавки;
сильну корозію;
локальні температурні плями;
нерівномірний колір;
нетипову робочу доріжку;
ділянки неповного контакту;
сліди металевого контакту колодки;
пошкодження вентиляційних каналів;
механічні удари.

Вимірювання товщини

Товщину вимірюють мікрометром у робочій зоні фрикційного кільця.

Не слід:

вимірювати тільки в одному місці;
включати у вимірювання крайовий буртик;
використовувати універсальну мінімальну товщину;
ігнорувати маркування MIN TH або сервісні дані.

Перевірка DTV

Для оцінки різниці товщини:

вибирають однаковий радіус вимірювання;
використовують точний мікрометр;
вимірюють у багатьох точках по колу;
записують результати;
визначають максимальну різницю;
порівнюють із допуском конкретного автомобіля або гальмівної системи.

Універсального допустимого DTV для всіх автомобілів немає.

Перевірка бокового биття

Биття перевіряють на встановленому диску індикатором годинникового типу відповідно до процедури виробника.

Критично важливо:

надійно притягнути диск до маточини у робочому положенні;
правильно встановити індикатор;
вимірювати на відповідному радіусі;
повільно обертати диск;
виключити люфт маточини;
не застосовувати один універсальний допуск до всіх моделей.

Що робити, якщо биття завелике

Перевірити чистоту посадочної поверхні.
Перевірити задирки та корозію.
Очистити маточину.
Повторити вимірювання.
За потреби перевірити биття самої маточини.
Перевірити підшипник.
Після локалізації дефекту усунути першопричину.

Чи можна повернути диск на маточині

Поворот диска відносно маточини інколи використовують як діагностичний прийом для розуміння взаємного впливу двох деталей, але він не повинен маскувати несправну маточину або диск.

Фінальний результат має відповідати допуску виробника.

Перевірка супорта

Якщо диск перегрітий або дефект повторюється, обов'язково виконують перевірку гальмівного супорта.

Перевіряють:

поршень;
напрямні;
рух колодок у скобі;
стояночний механізм;
відпускання після гальмування;
температурну асиметрію між сторонами.

Перевірка колодок

Гальмівні колодки можуть підказати причину проблеми.

Шукають:

нерівномірний знос;
клиновидний знос;
засклення;
перегрів;
тріщини;
локальні ділянки контакту;
забруднення.

Чи можна проточити диск

Можливість механічної обробки залежить від конструкції диска, його фактичної товщини, стану, допустимої технології та вимог виробника.

Після обробки диск не повинен опинитися нижче мінімально допустимої товщини.

Проточування не усуне:

биття маточини;
заклинювання супорта;
тріщину;
критичне термічне пошкодження;
неправильну посадку;
пошкоджений підшипник.

Коли диск доцільно замінити

Заміна може бути необхідною, якщо:

товщина досягла межі;
є небезпечні тріщини;
виражене пошкодження робочої поверхні;
геометричний дефект не можна усунути дозволеною процедурою;
диск сильно пошкоджений перегрівом;
механічна обробка залишить недостатню товщину;
виробник прямо передбачає заміну.

Чому диски міняють по осі

Два диски однієї осі працюють у однаковій гальмівній системі. Значна різниця їхньої геометрії, поверхні або фрикційного стану може створювати асиметрію.

Тому при заміні дотримуються процедури виробника та правил комплектності для відповідної осі.

Чому разом із новими дисками часто встановлюють нові колодки

Старі колодки вже мають поверхню, сформовану під старий диск. Вона може бути нерівною, заскленою або мати локальні відбитки.

Новий диск повинен працювати з придатною фрикційною парою, яка правильно припрацюється.

Припрацювання нових дисків і колодок

Після встановлення нова фрикційна пара потребує контрольованого припрацювання відповідно до рекомендацій виробника деталей або автомобіля.

У цей період не слід без необхідності створювати:

серії максимальних гальмувань;
тривале утримання сильно нагрітих колодок притиснутими до диска;
надмірне теплове навантаження до формування стабільної робочої поверхні.

Чому після сильного гальмування небажано довго тримати педаль натиснутою

Якщо автомобіль уже повністю зупинився після дуже інтенсивного гальмування, локальний контакт гарячої колодки з одним сектором сильно нагрітого диска може створити нерівномірні температурні та фрикційні умови.

Це не означає, що кожна зупинка з натиснутою педаллю пошкодить диски, але після екстремального навантаження варто дотримуватися рекомендацій виробника щодо охолодження і припрацювання.

Чому проблема повертається після нових дисків

Найчастіше потрібно шукати причину, яку не усунули при першому ремонті:

маточина не очищена;
маточина має биття;
підшипник має люфт;
супорт підгальмовує;
колодка заклинює;
гальмівний шланг утримує тиск;
колесо затягують неправильно;
нові деталі неправильно припрацьовуються;
диск обраний не для конкретної конфігурації автомобіля.

Діагностичний алгоритм - 30 кроків

Уточнити скаргу водія.
З'ясувати, коли виникає вібрація.
Уточнити залежність від швидкості.
Уточнити залежність від температури гальм.
Перевірити історію заміни дисків і колодок.
Оцінити безпеку подальшого тесту.
Порівняти температуру лівого та правого коліс.
Зняти колесо.
Оглянути диск.
Перевірити тріщини.
Перевірити сліди перегріву.
Перевірити канавки та корозію.
Оглянути внутрішню і зовнішню колодки.
Порівняти їхній знос.
Виміряти товщину диска.
Виконати серію вимірювань по колу для оцінки DTV.
Перевірити биття встановленого диска.
При відхиленні перевірити чистоту посадки.
Очистити маточину.
Повторити вимірювання.
Перевірити биття маточини, якщо це потрібно.
Перевірити підшипник та люфт.
Перевірити поршень супорта.
Перевірити напрямні.
Перевірити рух колодок у скобі.
Перевірити повне відпускання колеса.
За повторної проблеми перевірити гальмівний шланг та залишковий тиск.
Визначити першопричину.
Виконати ремонт і правильне встановлення деталей.
Після ремонту повторно перевірити биття, педаль, відпускання і гальмування.

Вісім практичних випадків

Випадок 1 - б'є кермо, диски візуально нормальні

Візуальний огляд не показав серйозних дефектів. Після вимірювань виявили різницю товщини по колу.

Висновок: DTV не завжди видно оком.

Випадок 2 - новий диск має надмірне биття

Після демонтажу на привалочній площині маточини виявили корозійне нашарування.

Висновок: новий диск може бути справним, а проблема знаходитися у його посадці.

Випадок 3 - після заміни дисків вібрація повернулася

Посадочну поверхню очистили, але не перевірили геометрію маточини. Повторна діагностика виявила відхилення маточинного вузла.

Висновок: заміна диска не усуває биття маточини.

Випадок 4 - один диск синій і значно гарячіший

Проблема була не у «слабкому диску», а у постійному підгальмовуванні колісного механізму.

Висновок: перегрітий диск може бути наслідком несправності супорта або гідравліки.

Випадок 5 - вібрація з'являється тільки після прогріву

Холодний автомобіль гальмував відносно рівно, але після серії гальмувань симптом посилювався. Перевірку продовжили за температурним станом диска, супорта і колодок.

Висновок: умови появи симптому важливі для діагностики.

Випадок 6 - водій звинувачував диски, а проблема була у підвісці

Вимірювання дисків не показало неприпустимих відхилень. Люфт у підвісці посилювався саме під гальмівним навантаженням.

Висновок: вібрація керма не є доказом несправності диска.

Випадок 7 - диск має достатню середню товщину, але гальма пульсують

Одного вимірювання було недостатньо. Серія вимірювань по колу показала різнотовщинність.

Висновок: середня товщина і DTV - різні параметри.

Випадок 8 - третій комплект дисків знову почав вібрувати

Після перевірки всієї системи знайшли несправність супорта, яка постійно перегрівала одну сторону.

Висновок: повторний дефект нових деталей майже завжди вимагає пошуку зовнішньої першопричини.

25 типових помилок

Називати будь-яку вібрацію деформацією диска.
Міняти диски без вимірювань.
Не розділяти бокове биття і DTV.
Вимірювати товщину тільки в одній точці.
Вимірювати по крайовому буртику.
Використовувати штангенциркуль замість точного інструмента для DTV.
Не перевіряти внутрішню поверхню диска.
Не очищати маточину.
Наносити товстий шар пасти між диском і маточиною.
Не перевіряти биття після встановлення нового диска.
Не перевіряти маточину при надмірному битті.
Ігнорувати люфт підшипника.
Затягувати колесо неконтрольованим моментом.
Не використовувати правильну послідовність затягування.
Міняти диск без перевірки супорта.
Ігнорувати нерівномірний знос колодок.
Не шукати причину перегріву.
Вважати синій колір точним діагнозом деформації.
Плутати тріщину з простим биттям.
Проточувати диск без перевірки залишкової товщини.
Проточувати диск при несправній маточині.
Залишати старі непридатні колодки з новими дисками.
Не дотримуватися процедури припрацювання.
При повторній вібрації знову міняти диски без пошуку причини.
Застосовувати універсальні допуски замість даних конкретного автомобіля.

Коли експлуатацію краще припинити

диск має небезпечну тріщину;
товщина нижча за допустиму;
є сильне механічне руйнування;
колесо постійно підгальмовує і перегрівається;
вібрація різко посилилася;
гальмування стало нестабільним;
є контакт металевої основи колодки з диском;
диск або супорт перегрівається до появи запаху та явних ознак теплового перевантаження;
після ремонту немає впевненості у правильності складання або затягування;
гальмівна ефективність помітно погіршилася.

Безпека

Не торкаються диска руками відразу після руху.
Автомобіль перед зняттям колеса надійно фіксують.
Не працюють під автомобілем, який утримується тільки домкратом.
Не проводять небезпечні високошвидкісні тести при сильній вібрації.
Диск із тріщиною або критичною товщиною не залишають у роботі.
Не забруднюють робочі поверхні мастилом.
Перед встановленням нового диска перевіряють маточину.
Колісне кріплення фінально затягують відповідним моментом.
Після ремонту відновлюють нормальне положення педалі та перевіряють відпускання коліс.
Мінімальну товщину, допустиме биття, DTV та моменти затягування визначають за документацією конкретної системи.

Товарні групи TESMA

Диски гальмівні - гальмівні диски відповідно до каталожної застосовності автомобіля.
Колодки гальмівні - фрикційні елементи, що працюють у парі з диском.
Супорт - гальмівні супорти, несправність яких може спричиняти перегрів диска.
Ремкомплект супорта - ремонтні компоненти супорта відповідно до конструкції.
Очисники гальм, зчеплення - засоби для сервісного очищення відповідних деталей.
Гальмівна система - інші компоненти гальмівної системи.

Пов'язані сторінки бази знань TESMA

Що ще почитати на цю тему

FAQ

Що означає деформація гальмівного диска?

Це порушення геометрії або робочого стану диска, але вібрацію можуть створювати також DTV, бокове биття, маточина та нерівномірна фрикційна поверхня.

Чому при гальмуванні б'є кермо?

Перевіряють диски, DTV, бокове биття, маточини, колодки, супорти, підвіску і колеса.

Вібрація завжди означає кривий диск?

Ні. Без вимірювань це лише припущення.

Що таке DTV?

Це різниця товщини гальмівного диска у різних секторах по колу.

Чим DTV відрізняється від биття?

DTV описує зміну товщини, а бокове биття - осьове відхилення поверхні під час обертання.

Як виміряти DTV?

Точним мікрометром у декількох точках по колу на однаковому радіусі.

Як перевірити биття диска?

Індикатором годинникового типу на правильно встановленому та притягнутому диску.

Чи може маточина бути причиною биття?

Так. Перевіряють привалочну поверхню, корозію, геометрію, підшипник і люфт.

Чому новий диск одразу б'є?

Можливі бруд або корозія на маточині, її биття, неправильний монтаж або інша проблема колісного вузла.

Чи потрібно очищати маточину?

Так. Привалочна площина повинна забезпечувати правильну рівну посадку диска.

Чи можна наносити мастило між диском і маточиною?

Тільки якщо це допускається відповідною процедурою, без створення товстого нерівномірного шару.

Чому диск синіє?

Зміна кольору може бути наслідком сильного температурного навантаження.

Синій диск обов'язково кривий?

Ні. Потрібні вимірювання геометрії та оцінка поверхні.

Чи може супорт деформувати диск?

Заклинювання супорта може створити постійний перегрів, який пошкоджує диск і колодки.

Чому нові диски знову почали вібрувати?

Перевіряють маточину, супорт, колодки, шланг, підшипник, монтаж і припрацювання.

Чи можна проточити диск?

Лише якщо така технологія допустима, а після обробки товщина залишиться в межах вимог.

Чи допоможе проточка при битті маточини?

Ні. Спочатку потрібно усунути проблему маточини.

Чи потрібно міняти колодки з новими дисками?

Фрикційну пару оцінюють комплексно. Зношені, засклені або нерівні старі колодки не повинні пошкоджувати новий диск.

Чи можуть колісні болти впливати на проблему?

Неправильне або нерівномірне затягування може створювати небажане навантаження на вузол.

Що перевірити після заміни дисків?

Посадку на маточині, биття, колодки, супорт, моменти затягування, нормальне відпускання та поведінку гальм після правильного припрацювання.

Висновок

Деформація гальмівного диска не повинна бути універсальним поясненням будь-якої вібрації при гальмуванні. Схожі симптоми створюють DTV, бокове биття, відхилення маточини, корозія посадочної площини, нерівномірний фрикційний шар, перегрів та несправність супорта.

Правильна діагностика поєднує огляд диска, точне вимірювання товщини у декількох точках, контроль бокового биття та перевірку маточини, підшипника, супорта і колодок. Особливо важливий такий підхід, якщо вібрація повернулася після встановлення нових дисків.

Правило TESMA: не міняйте гальмівний диск тільки тому, що «б'є кермо». Спочатку розділіть DTV і бокове биття, перевірте чистоту та геометрію маточини, стан підшипника, колодок і супорта, знайдіть причину перегріву або повторного відхилення і лише після цього ремонтуйте фрикційну пару.