Гальмівна система автомобіля: будова, симптоми несправностей і діагностика

Автор матеріалу: Олег Тимошенко

Гальмівна система перетворює зусилля водія або команди електроніки на уповільнення автомобіля. Її робота залежить не лише від колодок і дисків, а й від гальмівної рідини, головного циліндра, підсилювача, супортів, трубок, шлангів, стоянкового гальма, ABS, ESC та стану шин.

Скрип, вібрація, м'яка або надмірно тверда педаль, відведення автомобіля вбік, перегрів колеса чи падіння рівня рідини - це симптоми, а не готовий діагноз. Один прояв може мати кілька причин, тому гальмівну систему потрібно перевіряти послідовно, а не замінювати деталі навмання.

Як працює гальмівна система

У більшості легкових автомобілів основне робоче гальмування здійснюється гідравлічно. Коли водій натискає педаль, головний гальмівний циліндр створює тиск у рідині. Через трубки, шланги та гідравлічний модуль цей тиск передається до колісних гальмівних механізмів.

У дисковому механізмі поршень або поршні супорта притискають колодки до диска. Сила тертя сповільнює обертання колеса, а кінетична енергія автомобіля переважно переходить у тепло.

У барабанному механізмі колодки притискаються до внутрішньої поверхні барабана. Такі механізми й сьогодні застосовуються на частині автомобілів, зокрема на задній осі або як елемент стоянкового гальма.

Від чого залежить ефективність гальмування

Навіть справні колодки та диски не працюють ізольовано. На фактичне уповільнення впливають:

стан і тип шин;
зчеплення дорожнього покриття;
маса та завантаження автомобіля;
температура гальмівних механізмів;
стан колодок і дисків;
робота супортів;
стан гальмівної рідини;
справність ABS та ESC;
стан підвіски;
розподіл навантаження між осями під час гальмування.

Тому збільшення гальмівного шляху не завжди означає несправність тільки колодок або дисків.

Основні елементи гальмівної системи

Головний гальмівний циліндр

Головний циліндр перетворює механічне зусилля на педалі на гідравлічний тиск.

Можливими ознаками несправності можуть бути:

незвично великий хід педалі;
повільне провалювання педалі під постійним зусиллям;
нестабільна реакція гальм;
витік гальмівної рідини.

Подібні симптоми можуть мати й інші причини, тому головний циліндр потрібно перевіряти разом з усім гідравлічним контуром.

Підсилювач гальм

Підсилювач зменшує фізичне зусилля, яке водій прикладає до педалі. Залежно від автомобіля він може бути вакуумним, електровакуумним або електромеханічним.

Якщо допомога підсилювача зникає, педаль зазвичай стає значно важчою. При цьому гідравлічний контур може залишатися працездатним, але необхідне зусилля на педалі істотно збільшується.

Гальмівні трубки та шланги

Металеві трубки передають тиск між основними вузлами системи, а гнучкі шланги дозволяють колесам переміщуватися і повертатися.

Перевірки потребують:

корозія трубок;
тріщини шлангів;
здуття;
сліди витікання;
пошкодження зовнішнього шару;
неправильне прокладання або натягування шланга.

Внутрішнє пошкодження шланга іноді може обмежувати повернення рідини після відпускання педалі, через що конкретне колесо продовжує підгальмовувати.

Гальмівний супорт

Супорт забезпечує притискання колодок до диска. У плаваючій конструкції корпус переміщується по напрямних, а у фіксованій поршні можуть бути розташовані з обох боків диска.

Типові проблеми:

корозія або закисання напрямних;
пошкодження пильовика поршня;
підклинювання поршня;
витік через ущільнення;
нерівномірний рух супорта;
нерівномірне зношування внутрішньої та зовнішньої колодок.

Гальмівні колодки

Колодка містить фрикційний матеріал, який працює в парі з диском або барабаном.

Властивості колодки впливають на:

коефіцієнт тертя;
роботу при нагріванні;
шумність;
кількість пилу;
зношування диска;
ресурс самої колодки.

Не існує універсально «найкращого» складу для всіх автомобілів. Фрикційний матеріал повинен відповідати конкретній гальмівній системі та умовам експлуатації.

Гальмівний диск

Диск працює в умовах циклічного нагрівання та охолодження. Під час експлуатації він поступово зношується.

При перевірці оцінюють:

фактичну товщину;
мінімально допустиму товщину;
стан робочої поверхні;
корозію;
тріщини;
биття;
різницю товщини в різних точках;
сліди перегріву.

Мінімальну допустиму товщину потрібно визначати за документацією або маркуванням конкретного диска. Універсального значення для всіх автомобілів немає.

Дискові та барабанні гальма

Дискова конструкція добре відводить тепло й дозволяє відносно просто контролювати стан основних фрикційних елементів.

Вентильовані диски мають внутрішні канали, що збільшують тепловіддачу. Перфорація або насічки можуть застосовуватися в окремих конструкціях, але самі по собі не роблять диск кращим для будь-якого автомобіля.

Барабанні механізми мають закритішу конструкцію та можуть використовуватися там, де їх характеристики відповідають навантаженню конкретної осі.

В електромобілях і гібридах механічні задні гальма іноді працюють рідше через рекуперативне уповільнення, тому виробники можуть застосовувати рішення, орієнтовані також на зменшення корозії фрикційних поверхонь.

Гальмівні диски, колодки, супорти та інші компоненти гальмівної системи

ABS: для чого потрібна антиблокувальна система

ABS контролює швидкість обертання коліс і під час інтенсивного гальмування може змінювати гідравлічний тиск, щоб обмежувати тривале блокування колеса.

Основна перевага ABS - можливість краще зберігати керованість автомобіля під час екстреного гальмування.

ABS не гарантує мінімальний гальмівний шлях на будь-якому типі покриття. Результат залежить від шин, дороги, швидкості, налаштування системи та інших умов.

ESC та інші електронні системи

ESC використовує інформацію від датчиків і може вибірково пригальмовувати окремі колеса для корекції руху автомобіля.

З гальмівною системою також можуть взаємодіяти:

електронний розподіл гальмівних зусиль;
система допомоги при екстреному гальмуванні;
автоматичне екстрене гальмування;
адаптивний круїз-контроль;
система утримання автомобіля;
інші функції допомоги водієві.

Електроніка не компенсує механічно несправний супорт, критично зношені колодки, витік рідини або пошкоджений шланг.

Гальмівна рідина

Гальмівна рідина передає гідравлічний тиск і повинна зберігати необхідні властивості в широкому температурному діапазоні.

Для багатьох автомобільних систем застосовуються рідини класів:

DOT 3;
DOT 4;
DOT 4 LV та інші спеціалізовані варіанти;
DOT 5.1.

Позначення DOT не слід використовувати як просту шкалу «краще - гірше». Потрібний тип визначається виробником автомобіля.

Окремо слід відрізняти силіконові рідини DOT 5 від поширених гліколевих DOT 3, DOT 4 та DOT 5.1. Змішувати рідини лише на підставі схожої назви неприпустимо.

Чому гальмівна рідина старіє

Гліколеві гальмівні рідини здатні поглинати вологу в процесі експлуатації. Збільшення вмісту води може знижувати температуру кипіння та впливати на корозійну стійкість системи.

При сильному нагріванні утворення парової фази може збільшити хід педалі та різко погіршити передачу гідравлічного зусилля.

Тип гальмівної рідини та інтервал її заміни потрібно визначати за регламентом виробника конкретного автомобіля.

Повітря в гальмівній системі

Газ стискається значно сильніше, ніж гальмівна рідина. Тому потрапляння повітря в гідравлічний контур може проявлятися:

м'якою педаллю;
збільшеним ходом;
нестабільною точкою спрацьовування.

Після відкривання гідравлічного контуру систему потрібно прокачувати за процедурою виробника.

У частині автомобілів із електронними гідромодулями ABS для повного видалення повітря може бути потрібна сервісна процедура з діагностичним обладнанням.

Чому скриплять гальма

Скрип не завжди означає критичну несправність, але потребує оцінки.

Можливі причини:

особливості фрикційного матеріалу;
зношування колодок;
корозія диска;
забруднення;
неправильне встановлення;
відсутні або пошкоджені допоміжні елементи;
вібрація колодки в супорті;
нерівномірна робота напрямних;
невідповідна комбінація колодки та диска.

Якщо скрип супроводжується металевим скреготом, погіршенням гальмування або сильним нагріванням колеса, потрібна невідкладна перевірка.

Чому виникає вібрація при гальмуванні

Вібрація на педалі або кермі може бути пов'язана не тільки з так званим «поведеним диском».

Потрібно перевірити:

биття диска;
різницю його товщини;
стан маточини;
корозію між диском і маточиною;
нерівномірне перенесення фрикційного матеріалу;
затягування колісних кріплень;
люфти підвіски та маточини.

Тому заміна дисків без вимірювань не завжди усуває причину.

Чому автомобіль тягне вбік при гальмуванні

Можливі причини:

підклинювання супорта;
закисання напрямних;
нерівномірне зношування колодок;
проблема гальмівного шланга;
забруднення фрикційних поверхонь;
різний стан дисків;
різний тиск або стан шин;
несправність підвіски;
відмінність зчеплення правого і лівого колеса з дорогою.

Відведення автомобіля при гальмуванні потребує діагностики всієї осі, а не автоматичної заміни одного супорта.

М'яка або провалювана педаль

Можливими причинами є:

повітря в гідравлічному контурі;
витік гальмівної рідини;
несправність головного циліндра;
пошкодження трубки або шланга;
надмірний хід окремих механізмів;
інші несправності конкретної системи.

Якщо педаль раптово провалюється, її хід різко збільшився або ефективність гальмування помітно знизилася, подальша експлуатація автомобіля може бути небезпечною. Потрібна перевірка гальмівної системи до продовження руху.

Чому педаль стала дуже твердою

Надмірне зусилля на педалі може бути пов'язане з відсутністю допомоги підсилювача.

Залежно від конструкції перевіряють:

вакуумний підсилювач;
вакуумний насос;
зворотний клапан;
вакуумні магістралі;
електричний підсилювач або його живлення;
інші компоненти системи допомоги.

Чому перегрівається одне колесо

Якщо після поїздки один гальмівний механізм значно гарячіший за інші, можливі:

підклинювання поршня супорта;
закисання напрямних;
внутрішнє пошкодження шланга;
неповне відпускання стоянкового гальма;
проблема механізму автоматичного регулювання;
інші причини постійного контакту фрикційних поверхонь.

Сильний перегрів може пошкодити колодки, диск, ущільнення, рідину та сусідні компоненти. Продовжувати експлуатацію без з'ясування причини небажано.

Як визначають зношування колодок

Ресурс колодок не можна точно визначити лише за пробігом. Він залежить від:

маси автомобіля;
режиму руху;
частоти гальмувань;
матеріалу колодок;
стану супортів;
роботи рекуперації у гібридах та електромобілях;
умов експлуатації.

Правильний критерій - фактичний залишок фрикційного матеріалу та мінімально допустиме значення для конкретної конструкції.

Електронний або механічний датчик зношування допомагає контролювати стан колодок, але не замінює візуальну перевірку всіх коліс.

Коли потрібно міняти гальмівні диски

Рішення приймають за результатами вимірювань і огляду.

Причинами для заміни можуть бути:

товщина нижче допустимої;
тріщини;
критична корозія;
пошкоджена робоча поверхня;
неприпустиме биття;
надмірна різниця товщини;
інше пошкодження, яке перевищує допустимі межі виробника.

Глибокий буртик сам по собі не дає точного висновку - товщину потрібно виміряти.

Нові колодки та диски: чому потрібне припрацювання

Після встановлення нових фрикційних деталей контактні поверхні повинні стабілізуватися.

Точна процедура припрацювання залежить від виробника колодок і дисків. Якщо він надає окремі інструкції, потрібно дотримуватися саме їх.

До завершення припрацювання слід враховувати, що характеристики гальм можуть відрізнятися від повністю стабілізованої пари «колодка - диск».

Стоянкове гальмо

Стоянкове гальмо утримує автомобіль нерухомим під час стоянки.

У механічній системі зусилля може передаватися тросами до задніх гальмівних механізмів. Троси та важелі здатні:

кородувати;
закисати;
пошкоджуватися;
неповністю повертатися після відпускання.

Електричне стоянкове гальмо

EPB може використовувати електроприводи безпосередньо на супортах або окремий виконавчий механізм.

Під час заміни задніх колодок деякі системи потребують сервісного режиму або спеціальної процедури. Насильно втискати виконавчий механізм без урахування конструкції не слід.

Як правильно діагностувати гальмівну систему

Уточнити симптом і умови, за яких він виникає.
Перевірити рівень гальмівної рідини та відсутність очевидних витоків.
Оцінити відчуття педалі.
Оглянути трубки та гнучкі шланги.
Перевірити залишок колодок на обох колесах осі.
Виміряти товщину дисків і оцінити робочі поверхні.
Перевірити рух поршнів і напрямних супортів.
Порівняти стан правого та лівого гальмівних механізмів.
Перевірити роботу стоянкового гальма.
Зчитати помилки ABS/ESC, якщо є відповідна індикація або симптом.
Перевірити шини й елементи підвіски, якщо автомобіль відводить убік або виникає вібрація.

Точні вимірювання тиску, биття, залишкової товщини та інші контрольні параметри виконують за процедурою конкретного автомобіля.

Як правильно підбирати гальмівні колодки

Колодки потрібно підбирати за точною конфігурацією гальмівної системи.

Варто враховувати:

VIN;
OE-номер;
вісь;
тип і виробника супорта;
розміри фрикційного елемента;
наявність датчика зношування;
дату або ревізію конструкції;
комплектацію автомобіля.

Одна модель автомобіля може оснащуватися кількома варіантами гальмівної системи.

Як підбирати гальмівні диски

Для диска мають значення:

зовнішній діаметр;
товщина;
загальна висота;
діаметр центрального отвору;
розташування кріпильних отворів;
тип вентиляції;
сумісність із маточиною та супортом.

Фізична можливість встановити диск не означає, що він відповідає конкретній гальмівній системі.

Супорти та ремкомплекти

Перед заміною всього супорта потрібно встановити причину несправності. У деяких випадках проблема полягає в напрямних, пильовику, ущільненні або поршні.

Доцільність ремонту визначається станом корпусу, робочих поверхонь і доступною технологією відновлення конкретного супорта.

Обслуговування напрямних супорта

Під час сервісу потрібно використовувати мастильний матеріал, який сумісний із температурним режимом, матеріалами пильовиків та конкретним вузлом.

Не можна допускати потрапляння мастила на:

робочу поверхню диска;
фрикційний шар колодки.

Випадкове універсальне мастило може пошкоджувати гумові елементи або втрачати властивості в робочих умовах.

Гальма електромобілів і гібридів

У таких автомобілях частина уповільнення може створюватися електродвигуном у режимі рекуперації.

Механічна гальмівна система при цьому залишається необхідною для:

інтенсивного гальмування;
низьких швидкостей;
роботи при обмеженій рекуперації;
аварійних режимів;
утримання автомобіля.

Через менше навантаження на механічні гальма на окремих автомобілях може актуалізуватися проблема корозії дисків та недостатньої механічної активності механізмів.

Типові помилки під час ремонту гальм

заміна колодок без перевірки рухливості супорта;
встановлення нових колодок на диск, стан якого не перевірено;
підбір деталей лише за моделлю автомобіля без перевірки гальмівної комплектації;
змішування невідповідних гальмівних рідин;
ігнорування корозії трубок;
використання неправильного мастила на напрямних;
потрапляння мастильних матеріалів на фрикційні поверхні;
ігнорування різниці зношування правого й лівого механізмів;
заміна дисків без перевірки маточини при повторній вібрації;
ігнорування сервісної процедури електричного стоянкового гальма.

Симптоми, за яких потрібна негайна перевірка

різке зниження ефективності гальмування;
провалювання педалі;
помітний витік гальмівної рідини;
сильне відведення автомобіля при гальмуванні;
металевий скрегіт;
дим або сильний запах гару від колеса;
перегрів одного гальмівного механізму;
попередження про критичну несправність гальмівної системи.

Гальмівна система є системою безпеки. Якщо є підозра на втрату гідравлічного тиску або істотне погіршення гальмування, автомобіль не слід продовжувати експлуатувати до встановлення причини.

Поширені запитання

Чому скриплять нові гальмівні колодки?

Причиною можуть бути особливості фрикційного матеріалу, процес припрацювання, стан диска, вібрація елементів супорта або неправильне встановлення. Скрип сам по собі не завжди означає несправність, але систему потрібно оцінювати комплексно.

Чому б'є кермо під час гальмування?

Потрібно перевірити диски, маточини, різницю товщини диска, биття, поверхні прилягання та люфти підвіски. Заміна дисків без вимірювань не завжди усуває причину.

Як часто потрібно міняти гальмівну рідину?

Єдиного інтервалу для всіх автомобілів немає. Потрібно використовувати регламент виробника автомобіля та специфікацію конкретної рідини.

Чи можна змішувати DOT 4 і DOT 5.1?

Не варто вирішувати це лише за назвою класу. Необхідно перевіряти вимоги виробника автомобіля та сумісність конкретних продуктів. DOT 5 на силіконовій основі є окремим типом і не слід ототожнювати його з DOT 5.1.

Чому одна колодка зносилася швидше за іншу?

Можливі підклинювання напрямних або поршня, нерівномірний рух супорта, проблема посадкових місць чи інша механічна несправність. Потрібно перевірити весь супорт.

Чи потрібно міняти диски разом із кожною заміною колодок?

Ні. Рішення залежить від фактичної товщини, стану поверхні, биття, тріщин, корозії та інших допустимих параметрів конкретного диска.

Чи завжди ABS скорочує гальмівний шлях?

Ні. Основне завдання ABS - обмежувати блокування коліс і допомагати зберігати керованість. Фактичний гальмівний шлях залежить від дорожнього покриття, шин та інших умов.

Товарна група TESMA

Гальмівна система

Висновок

Гальмівна система - це комплекс механічних, гідравлічних та електронних компонентів, які повинні працювати узгоджено. Колодки й диски є лише частиною системи: на результат також впливають супорти, шланги, рідина, підсилювач, ABS, ESC, шини та стан шасі.

Найбільш надійний підхід - не визначати несправність за одним звуком або відчуттям педалі, а послідовно перевірити всю систему. Для критичних параметрів - мінімальної товщини диска, допустимого зношування, типу рідини, моментів затягування та сервісних процедур - потрібно використовувати технічну документацію конкретного автомобіля.