Автомобиль / Тормозная система / Дисковые тормоза

Дисковые тормоза

Дисковые тормоза, стандартный английский термин Disc Brakes, - тип колесного тормозного механизма, в котором фрикционные колодки прижимаются суппортом к двум рабочим поверхностям диска, вращающегося вместе с колесом. Сила трения преобразует кинетическую энергию автомобиля преимущественно в тепло, уменьшая скорость вращения колеса.

Дисковый механизм состоит не из одной детали. Его основными элементами являются тормозной диск, тормозной суппорт и колодки дисковых тормозов. В работе также участвуют поршни, направляющие, скоба, уплотнения, тормозной шланг, крепеж и гидравлический контур.

В структуре TESMA эта страница рассматривает Disc Brakes именно как подсистему. Каталожные детали вынесены отдельно: «Диск тормозной», «Суппорт тормозной» и «Комплект тормозных колодок». Это разделение важно для диагностики: симптом дискового механизма не является автоматическим диагнозом одной конкретной детали.

Главное правило TESMA: скрип, вибрацию, нагрев колеса, увод автомобиля и неравномерный износ колодок оценивают как результат работы всего механизма. Замена диска или колодок без проверки суппорта, ступицы, направляющих, гидравлики и посадочных поверхностей часто оставляет первоначальную причину неисправности.

Для чего нужны дисковые тормоза

Основная задача механизма - создавать управляемый тормозной момент на колесе. При нажатии педали гидравлическое давление перемещает поршень или поршни суппорта. Колодки сжимают диск с двух сторон, а трение между фрикционным материалом и рабочими поверхностями противодействует вращению.

Disc Brakes должны обеспечивать:

предсказуемую реакцию на педаль;
стабильный тормозной момент;
эффективный отвод тепла;
повторяемую работу после серии торможений;
равномерную работу левого и правого механизмов одной оси;
правильное отпускание после снижения давления;
совместную работу с ABS и ESP.

Как работают Disc Brakes

Водитель нажимает педаль тормоза.
В гидравлическом приводе создается давление.
Оно через магистраль и шланг поступает в суппорт.
Поршень или поршни перемещаются.
Колодки прижимаются к диску.
Возникает сила трения.
Кинетическая энергия преобразуется в тепловую.
После отпускания педали давление снижается.
Уплотнения и механика суппорта обеспечивают необходимое разгружение колодок.

После отпускания педали колодки не отходят от диска на большое расстояние. Рабочие зазоры малы, поэтому легкий контакт при ручном вращении колеса сам по себе не является диагнозом. Оценивают реальное сопротивление, температуру и симметрию механизмов.

Основные компоненты

Тормозной диск

Тормозной диск вращается вместе со ступицей или другим предусмотренным компонентом колеса. Его две рабочие поверхности контактируют с колодками.

При диагностике важны:

толщина;
равномерность толщины;
осевое положение;
состояние рабочих поверхностей;
отсутствие опасных трещин;
правильная посадка на ступице;
способность отводить тепло.

Минимальная толщина, допустимое биение и другие предельные параметры устанавливаются для конкретной детали и автомобиля.

Тормозной суппорт

Тормозной суппорт создает усилие прижатия колодок. В его корпусе расположены один или несколько поршней, уплотнения и пылезащитные элементы.

Неисправность суппорта способна вызвать:

слабое торможение одного колеса;
постоянное подтормаживание;
перегрев;
неравномерный износ колодок;
увод автомобиля;
утечку тормозной жидкости.

Колодки дисковых тормозов

Колодки дисковых тормозов имеют несущую пластину и фрикционный слой.

Проверяют:

остаточную толщину;
равномерность износа;
состояние фрикционного материала;
отсутствие отслоения;
следы перегрева;
загрязнение;
свободное положение в посадочных местах;
монтажные и противошумные элементы.

Скоба и направляющие

В плавающем суппорте корпус перемещается относительно скобы по направляющим. Их состояние определяет, насколько равномерно работают внутренняя и наружная колодки.

Для отдельных конструкций используются комплекты направляющих втулок тормозного суппорта. Смазочный материал подбирают по требованиям конкретной конструкции.

Поршень суппорта

Поршень тормозного суппорта преобразует гидравлическое давление в механическое движение. Коррозия, повреждение поверхности, деформация уплотнения или загрязнение способны препятствовать его нормальному ходу.

Плавающий суппорт

В распространенной конструкции поршень находится с одной стороны диска. Он прижимает внутреннюю колодку, затем корпус суппорта перемещается по направляющим и прижимает наружную.

Преимущества:

относительная простота;
компактность;
меньшее количество поршней;
удобство массового применения.

При этом загрязнение или коррозия направляющих существенно влияет на равномерность работы.

Фиксированный суппорт

Корпус фиксированного суппорта не перемещается поперек диска. Поршни могут находиться с обеих сторон и непосредственно прижимать обе колодки.

Количество поршней само по себе не определяет эффективность тормозов. Она зависит от всей конструкции: площади поршней, диска, колодок, гидравлики, шин, массы автомобиля и электронных систем.

Сплошные и вентилируемые диски

Сплошной диск имеет простую цельную рабочую часть. Вентилируемый состоит из двух рабочих поверхностей, между которыми находятся воздушные каналы.

Вентиляция помогает:

увеличивать площадь теплообмена;
быстрее отводить тепло;
стабилизировать температуру при повторных торможениях.

Тип диска определяется конструкцией автомобиля и не должен произвольно изменяться без подтверждения совместимости.

Перфорированные и прорезные диски

Некоторые конструкции имеют отверстия или канавки. Они могут применяться для определенных режимов охлаждения, очистки поверхности или спортивной эксплуатации.

Такая конструкция не является автоматически лучшей для любого автомобиля. Проверяют допуск, материал, геометрию, прочность и совместимость с колодками.

Тепловая нагрузка

При торможении большая часть кинетической энергии превращается в тепло. Диск, колодки, суппорт и окружающий воздух участвуют в его отведении.

Перегрев способен вызвать:

изменение коэффициента трения колодок;
локальные тепловые зоны;
ускоренный износ;
повреждение пыльников;
нагрев тормозной жидкости;
временное снижение эффективности.

Что такое тормозной fade

При чрезмерной температуре фрикционная пара способна временно снижать эффективность. Водитель увеличивает усилие, а ожидаемого замедления не получает.

Причина может находиться в колодках, дисках или тормозной жидкости. После выраженного перегрева необходимо определить первопричину, а не только дождаться охлаждения.

Нормальный износ

Диск и колодки изнашиваются совместно. Скорость зависит от:

массы автомобиля;
режима движения;
частоты торможений;
температур;
фрикционных материалов;
работы ABS/ESP;
состояния суппорта;
условий окружающей среды.

Единого ресурса в километрах не существует.

Неравномерный износ колодок

Разница внутренней и наружной колодки помогает понять характер неисправности.

Возможны:

заклинивание направляющих;
тугое движение колодки в скобе;
коррозия посадочных мест;
тугой поршень;
деформация скобы;
неправильные монтажные элементы;
неподходящий комплект колодок.

Заклинивание суппорта

Заклинивание тормозного суппорта может быть связано с поршнем, направляющими, колодками или механизмом стояночного тормоза.

Признаки:

одно колесо заметно горячее;
запах перегретых тормозов;
ускоренный износ колодок;
увод автомобиля;
колесо плохо вращается после отпускания педали.

При этом поврежденный тормозной шланг или остаточное давление выше по контуру способны создавать похожую картину.

Греется тормозной диск

Нагрев при торможении нормален. Диагностически важно, насколько сильно и при каких условиях нагревается механизм.

Если тормозной диск греется без соответствующей нагрузки или только с одной стороны, проверяют:

поршень;
направляющие;
подвижность колодок;
тормозной шланг;
стояночный механизм;
остаточное давление.

Почему скрипят тормоза

Скрип тормозов связан с вибрациями компонентов фрикционной пары.

Причины включают:

состав колодок;
состояние поверхности диска;
загрязнение;
поверхностную коррозию;
монтажные элементы;
движение колодок в скобе;
перегрев;
неправильную первоначальную приработку;
контакт механического индикатора износа.

Скрип не всегда означает критический износ, но источник звука следует определить.

Вибрация и биение руля

Биение руля при торможении часто ошибочно объясняют только «кривыми дисками».

Причины могут включать:

разницу толщины диска по окружности;
неравномерный фрикционный слой;
осевое биение диска;
коррозию между диском и ступицей;
биение ступицы;
неправильную посадку колеса;
неисправности подвески и рулевого управления;
дефекты колес или шин.

Разнотолщинность диска

При изменении толщины по окружности колодки и поршни получают периодическое перемещение на каждом обороте. Это способно создавать пульсацию и вибрацию.

Разнотолщинность может развиваться из-за:

длительного осевого биения;
неравномерного переноса фрикционного материала;
коррозии;
локального перегрева;
неисправности суппорта.

Почему новый диск быстро начинает вибрировать

Одна из распространенных причин - установка на загрязненную или корродированную ступицу.

Проверяют:

чистоту посадочной поверхности;
коррозионные наросты;
состояние ступицы;
правильную посадку диска;
биение при необходимости.

Допустимые значения берут из технических данных автомобиля.

Автомобиль тянет в сторону

Увод автомобиля при торможении может возникать из-за различия тормозных сил слева и справа.

Проверяют:

суппорты;
колодки;
диски;
шланги;
гидравлический контур;
шины;
подвеску;
геометрию колес.

Автомобиль плохо тормозит

Недостаточная эффективность торможения может быть связана с дисковым механизмом, но также зависит от гидравлики, усилителя, шин и электронных систем.

В Disc Brakes проверяют:

фрикционные поверхности;
состояние колодок;
диски;
загрязнение;
подвижность суппорта;
перегрев;
правильность деталей;
симметрию механизмов.

Коррозия после стоянки

Чугунная рабочая поверхность диска может покрываться легкой коррозией после дождя, мойки или стоянки. Небольшой равномерный слой обычно снимается первыми торможениями.

Проблемой являются:

глубокая коррозия;
раковины;
зоны неполного контакта;
коррозионное разрушение вентиляционных каналов;
стойкая неравномерность поверхности.

Следы перегрева

Изменение цвета рабочей поверхности может указывать на локальное тепловое воздействие, но не является самостоятельным критерием замены.

Оценивают:

причину перегрева;
состояние колодок;
геометрию диска;
трещины;
суппорт;
отсутствие постоянного подтормаживания.

Трещины диска

Настоящая трещина является структурным дефектом. При ее обнаружении устанавливают причину и оценивают деталь по требованиям производителя.

Возможные причины:

перегрев;
сильные температурные циклы;
механическое повреждение;
неподходящая деталь;
предельный износ.

Загрязнение фрикционных поверхностей

На диск и фрикционный материал не должны попадать тормозная жидкость, масло или смазка.

Источниками бывают:

утечка суппорта;
повреждение тормозного шланга;
неправильное применение смазки;
утечка другого соседнего узла;
загрязнение при ремонте.

Пропитанный неподходящей жидкостью фрикционный материал не всегда можно восстановить простой очисткой.

Почему нельзя смазывать рабочие поверхности

Смазка не должна попадать между колодкой и диском. Материал для направляющих или отдельных контактных точек используют только в предусмотренных местах и в допустимом количестве.

Приработка новых дисков и колодок

После установки новая фрикционная пара должна сформировать стабильный рабочий контакт. Производитель конкретных деталей может указывать начальный режим эксплуатации.

Цели:

равномерный контакт;
стабилизация фрикционного слоя;
предотвращение локального перегрева.

Единой универсальной процедуры приработки для всех деталей нет.

Почему новые тормоза сначала могут ощущаться иначе

Сразу после установки контакт поверхностей может быть неполным. Но значительное ухудшение торможения, сильный увод, перегрев или ненормальная педаль не являются нормальной приработкой и требуют проверки.

Диагностика Disc Brakes

Полная диагностика тормозной системы начинается с условий появления жалобы.

Уточнить симптом.
Определить связь с температурой.
Уточнить зависимость от скорости.
Оценить зависимость от усилия на педали.
Зафиксировать шум.
Зафиксировать вибрацию педали или руля.
Проверить увод автомобиля.
Сравнить температуру колес.
Осмотреть оба диска одной оси.
Проверить все колодки.
Сравнить характер их износа.
Проверить движение колодок в скобе.
Проверить направляющие.
Проверить поршень и пыльник.
Проверить утечки.
Проверить тормозной шланг.
Проверить монтажные элементы.
Проверить посадку диска на ступице.
При необходимости измерить геометрию диска и ступицы.
После ремонта проверить работу механизма.

Проверка тормозного суппорта

Отдельная процедура - «Проверка тормозного суппорта».

Проверяют:

направляющие;
пыльники;
поршень;
утечки;
подвижность колодок;
полное отпускание;
скобу.

Почему нужны измерения

Визуально невозможно надежно определить небольшое осевое биение, разнотолщинность или точное соответствие минимальной толщине.

В работе могут применяться:

микрометр;
индикатор часового типа;
инструмент контроля ступицы;
динамометрический инструмент;
диагностическое оборудование при необходимости.

Предельные значения берут из документации.

Что проверить перед заменой дисков

фактическое состояние диска;
первопричину его износа;
суппорт;
подвижность колодок;
ступицу;
посадочную поверхность;
правильность новых дисков;
совместимость колодок.

Отдельная процедура - «Замена тормозных дисков».

Что проверить перед заменой колодок

износ всех колодок;
состояние диска;
поршень;
направляющие;
посадочные места;
пружины и пластины;
датчик износа;
тормозной шланг;
причину неравномерного износа.

Подробно - «Замена тормозных колодок».

Всегда ли вместе с колодками нужны новые диски

Нет. Диск оценивают по фактическому состоянию и требованиям производителя.

Проверяют:

толщину;
поверхность;
геометрию;
трещины;
коррозию;
совместимость с новым комплектом.

Замена дисков на одной оси

Диски одной оси работают как парные элементы создания тормозного момента. Конкретные требования по парной замене определяет изготовитель автомобиля и деталей.

Для специальных направленных дисков также учитывают сторону установки.

Ремонт суппорта

Возможность ремонта зависит от конструкции и состояния корпуса, поршня, канала, уплотнений и направляющих.

Для части систем существуют ремкомплекты тормозного суппорта. Однако новые уплотнения не устраняют критическую коррозию или повреждение корпуса.

Отдельная процедура - «Ремонт тормозного суппорта».

Обслуживание дисковых тормозов

При обслуживании тормозной системы дисковые механизмы проверяют комплексно.

контролируют колодки;
контролируют диски;
очищают предусмотренные посадочные места;
проверяют направляющие;
осматривают пыльники;
проверяют шланги;
проверяют утечки;
проверяют датчики износа;
при необходимости обслуживают электронный стояночный механизм.

Технология и смазочные материалы зависят от конкретного суппорта.

Что проверить после сборки

правильность установки колодок;
пружины, пластины и фиксаторы;
герметичность, если открывался гидравлический контур;
тормозной шланг;
свободное отпускание механизма;
состояние педали;
отсутствие предупреждений электронных систем;
фактическое торможение.

После разведения поршней перед движением необходимо привести педаль в нормальное рабочее состояние по сервисной процедуре.

Подбор деталей Disc Brakes

В одной модели автомобиля могут применяться разные тормозные системы.

Учитывают:

VIN;
OE-номер;
дату производства;
рынок;
ось;
диаметр и толщину диска;
посадочную геометрию;
тип суппорта;
конфигурацию поршней;
форму колодок;
датчик износа;
электронный стояночный тормоз;
усиленный тормозной пакет;
техническую ревизию.

Семь практических случаев

Случай 1 - новые диски снова начали вибрировать

На посадочной поверхности ступицы остался коррозионный нарост, создававший осевое отклонение.

Вывод: повторная замена диска без проверки ступицы не устраняет причину.

Случай 2 - внутренняя колодка изношена намного сильнее

Направляющие были исправны, но поршень суппорта возвращался с большим сопротивлением.

Вывод: характер износа помогает локализовать неисправность.

Случай 3 - одно колесо сильно греется

Суппорт оказался механически исправным, а остаточное давление создавал внутренне поврежденный тормозной шланг.

Вывод: горячий диск не всегда означает заклинивший суппорт.

Случай 4 - после замены колодок появился скрип

Причиной оказались неправильно установленные монтажные элементы и неподготовленные посадочные места.

Вывод: шум после ремонта не всегда связан с качеством колодок.

Случай 5 - автомобиль тянет в сторону

Один поршень двигался значительно тяжелее другого.

Вывод: даже при одинаковой толщине колодок работа механизмов может различаться.

Случай 6 - после длинного спуска тормоза ослабли

Система испытала чрезмерную тепловую нагрузку.

Вывод: проверяют колодки, диски, жидкость и причины перегрева.

Случай 7 - новые колодки изнашиваются клином

В посадочных местах скобы находилась коррозия, мешающая свободному перемещению колодки.

Вывод: новая колодка не устраняет дефект ее направляющего механизма.

30 типичных ошибок

Менять диски при любой вибрации без измерений.
Называть любую вибрацию «кривыми дисками».
Не очищать ступицу перед установкой.
Не проверять ступицу при повторной проблеме.
Оценивать толщину диска на глаз.
Использовать универсальную минимальную толщину.
Игнорировать неравномерный износ колодок.
Менять колодки без проверки направляющих.
Не проверять их движение в скобе.
Не проверять поршень.
Считать горячий диск доказательством неисправного суппорта.
Не проверять шланг при остаточном давлении.
Смазывать фрикционную поверхность.
Использовать случайную смазку направляющих.
Наносить слишком много смазки.
Подвешивать суппорт на шланге.
Повреждать пыльник поршня.
Принудительно возвращать электронный задний суппорт без сервисной процедуры.
Не контролировать уровень жидкости при возврате поршней.
Игнорировать пружины и пластины.
Устанавливать неподходящие колодки.
Подбирать диск только по диаметру.
Не учитывать толщину и высоту диска.
Устанавливать случайные тюнинговые диски без проверки.
Игнорировать предусмотренную приработку.
Считать серьезную потерю эффективности нормальной приработкой.
Не привести педаль в рабочее состояние перед движением.
Не проверять герметичность после гидравлических работ.
Не выполнять контрольное торможение.
Менять следствие, не устраняя причину.

Безопасность

Disc Brakes являются критической частью рабочей тормозной системы.
Активная утечка требует немедленного устранения.
Опасная трещина, разрушение колодки или критический износ требуют ремонта до дальнейшей эксплуатации.
Сильное подтормаживание одного колеса опасно перегревом.
После работы с суппортом проверяют шланг и гидравлические соединения.
Предельную толщину, допустимое биение и моменты затяжки берут из технических данных.
После ремонта обязательно проверяют педаль и фактическую работу тормозов.

Когда обычную эксплуатацию нужно прекратить

эффективность торможения резко ухудшилась;
одно колесо постоянно сильно перегревается;
имеется активная утечка;
фрикционный материал разрушен или отслаивается;
на диске обнаружена опасная трещина;
колесо не отпускается после торможения;
после ремонта педаль работает ненормально;
автомобиль резко уводит в сторону;
правильность сборки или герметичность не подтверждены.

Товарные группы TESMA

Тормозные диски - диски различных конструкций и применений.
Тормозные колодки - комплекты фрикционных колодок дисковых механизмов.
Тормозной суппорт - суппорты для различных автомобилей.
Тормозная система - компоненты рабочей тормозной системы.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще почитать по этой теме

FAQ

Что такое дисковые тормоза?

Это колесный механизм, в котором суппорт прижимает фрикционные колодки к вращающемуся тормозному диску.

Как дисковые тормоза называются по-английски?

Стандартный английский термин - Disc Brakes.

Из каких основных деталей состоят Disc Brakes?

Из диска, суппорта, колодок, поршней, скобы, направляющих и связанных гидравлических и монтажных элементов.

Чем плавающий суппорт отличается от фиксированного?

Плавающий корпус перемещается по направляющим, а фиксированный закреплен неподвижно и может иметь поршни с обеих сторон.

Какой суппорт лучше?

Тип суппорта сам по себе не определяет эффективность. Важна вся конструкция тормозной системы.

Зачем вентилируют тормозной диск?

Внутренние каналы увеличивают теплообмен и помогают отводить тепло.

Перфорированный диск всегда лучше?

Нет. Его применяемость зависит от конкретной конструкции и режима эксплуатации.

Почему диски нагреваются?

Потому что при торможении кинетическая энергия автомобиля превращается в тепло.

Как понять, что нагрев ненормальный?

Сравнивают стороны и условия движения. Сильный локальный нагрев без соответствующей нагрузки требует проверки.

Почему одна колодка изнашивается быстрее?

Возможны неисправность направляющих, поршня, скобы или тугая посадка колодки.

Почему скрипят тормоза?

Причиной могут быть колодки, диск, монтажные элементы, коррозия, загрязнение, перегрев или характер вибраций механизма.

Скрип всегда означает изношенные колодки?

Нет. Износ является только одной из возможных причин.

Почему бьет руль при торможении?

Проверяют диск, ступицу, разнотолщинность, посадочные поверхности, колеса и подвеску.

Всегда ли при вибрации диск деформирован?

Нет. Причиной могут быть неравномерный фрикционный слой, разнотолщинность, биение ступицы или монтажная ошибка.

Почему новые диски быстро начали вибрировать?

Проверяют ступицу, посадку, биение, суппорт и правильность установки.

Можно ли оценить износ диска на глаз?

Нет. Толщину необходимо измерять и сравнивать с пределом производителя.

Какая минимальная толщина диска?

Она индивидуальна для конкретной детали. Универсальной нормы нет.

Какое допустимое биение диска?

Значение определяется техническими данными конкретного автомобиля.

Нужно ли менять диски при каждой замене колодок?

Нет. Решение зависит от фактического состояния дисков.

Почему автомобиль тянет в сторону?

Проверяют различия работы суппортов, колодок, дисков и гидравлики, а также шины и подвеску.

Почему колесо не отпускает после торможения?

Проверяют поршень, направляющие, колодки, стояночный механизм, шланг и остаточное давление.

Можно ли сразу менять суппорт при перегреве?

Нет без диагностики. Причина может находиться в гидравлической части.

Можно ли смазывать направляющие любой смазкой?

Нет. Материал должен соответствовать конструкции и материалам пыльников.

Нужно ли смазывать заднюю поверхность колодок?

Только когда это предусмотрено технологией конкретной системы. На фрикционную поверхность смазка попадать не должна.

Нужна ли приработка новых дисков и колодок?

Для многих комплектов предусмотрен начальный режим эксплуатации, указанный производителем деталей.

Как правильно подобрать детали дисковых тормозов?

По VIN/OE с учетом конкретного тормозного исполнения, оси, размеров диска, суппорта, формы колодок, датчиков и технической ревизии.

Вывод

Дисковые тормоза, или Disc Brakes, представляют собой комплексный колесный механизм, в котором диск, суппорт, колодки, направляющие, поршни и гидравлика работают как единая система. Тормозной момент создается трением, а значительная часть энергии превращается в тепло, поэтому геометрия, подвижность деталей и тепловое состояние критически важны.

Типичные проблемы - неравномерный износ, заклинивание суппорта, перегрев, скрип, коррозия, вибрация, изменение геометрии диска и ошибки сборки. Один симптом редко указывает только на одну деталь: нагрев может быть связан с суппортом или остаточным давлением, а вибрация - с диском, ступицей или монтажом.

Правило TESMA: ремонтируйте Disc Brakes как систему. Перед заменой дисков и колодок проверяйте суппорт, направляющие, ступицу, тормозной шланг и характер износа. Используйте только предельные параметры и моменты затяжки конкретного производителя, а после сборки обязательно проверяйте педаль, герметичность, полное отпускание механизмов и фактическую работу тормозов.