Тормозная система автомобиля: устройство, симптомы неисправностей и диагностика

Автор материала: Олег Тимошенко

Тормозная система преобразует усилие водителя или команды электроники в замедление автомобиля. Ее работа зависит не только от колодок и дисков, но и от тормозной жидкости, главного цилиндра, усилителя, суппортов, трубок, шлангов, стояночного тормоза, ABS, ESC и состояния шин.

Скрип, вибрация, мягкая или чрезмерно жесткая педаль, увод автомобиля в сторону, перегрев колеса или снижение уровня жидкости - это симптомы, а не готовый диагноз. Один и тот же признак может иметь несколько причин, поэтому тормозную систему необходимо проверять последовательно, а не менять детали наугад.

Как работает тормозная система

В большинстве легковых автомобилей основное рабочее торможение осуществляется гидравлически. Когда водитель нажимает на педаль, главный тормозной цилиндр создает давление в жидкости. Через трубки, шланги и гидравлический модуль это давление передается к колесным тормозным механизмам.

В дисковом механизме поршень или поршни суппорта прижимают колодки к диску. Сила трения замедляет вращение колеса, а кинетическая энергия автомобиля преимущественно превращается в тепло.

В барабанном механизме колодки прижимаются к внутренней поверхности барабана. Такие механизмы и сегодня применяются на части автомобилей, в том числе на задней оси или как элемент стояночного тормоза.

От чего зависит эффективность торможения

Даже исправные колодки и диски не работают изолированно. На фактическое замедление влияют:

состояние и тип шин;
сцепление дорожного покрытия;
масса и загрузка автомобиля;
температура тормозных механизмов;
состояние колодок и дисков;
работа суппортов;
состояние тормозной жидкости;
исправность ABS и ESC;
состояние подвески;
распределение нагрузки между осями при торможении.

Поэтому увеличение тормозного пути не всегда означает неисправность только колодок или дисков.

Основные элементы тормозной системы

Главный тормозной цилиндр

Главный цилиндр преобразует механическое усилие на педали в гидравлическое давление.

Возможными признаками неисправности могут быть:

необычно большой ход педали;
медленное проваливание педали при постоянном усилии;
нестабильная реакция тормозов;
утечка тормозной жидкости.

Похожие симптомы могут иметь и другие причины, поэтому главный цилиндр необходимо проверять вместе со всем гидравлическим контуром.

Усилитель тормозов

Усилитель уменьшает физическое усилие, которое водитель прикладывает к педали. В зависимости от автомобиля он может быть вакуумным, электровакуумным или электромеханическим.

Если помощь усилителя исчезает, педаль обычно становится значительно тяжелее. При этом гидравлический контур может оставаться работоспособным, но необходимое усилие на педали существенно возрастает.

Тормозные трубки и шланги

Металлические трубки передают давление между основными узлами системы, а гибкие шланги позволяют колесам перемещаться и поворачиваться.

Проверки требуют:

коррозия трубок;
трещины шлангов;
вздутия;
следы утечки;
повреждение наружного слоя;
неправильная прокладка или натяжение шланга.

Внутреннее повреждение шланга иногда может ограничивать возврат жидкости после отпускания педали, из-за чего конкретное колесо продолжает подтормаживать.

Тормозной суппорт

Суппорт обеспечивает прижатие колодок к диску. В плавающей конструкции корпус перемещается по направляющим, а в фиксированной поршни могут располагаться с обеих сторон диска.

Типичные проблемы:

коррозия или закисание направляющих;
повреждение пыльника поршня;
подклинивание поршня;
утечка через уплотнение;
неравномерное движение суппорта;
неравномерный износ внутренней и наружной колодок.

Тормозные колодки

Колодка содержит фрикционный материал, работающий в паре с диском или барабаном.

Свойства колодки влияют на:

коэффициент трения;
работу при нагреве;
шумность;
количество пыли;
износ диска;
ресурс самой колодки.

Не существует универсально «лучшего» состава для всех автомобилей. Фрикционный материал должен соответствовать конкретной тормозной системе и условиям эксплуатации.

Тормозной диск

Диск работает в условиях циклического нагрева и охлаждения. В процессе эксплуатации он постепенно изнашивается.

При проверке оценивают:

фактическую толщину;
минимально допустимую толщину;
состояние рабочей поверхности;
коррозию;
трещины;
биение;
разницу толщины в разных точках;
следы перегрева.

Минимально допустимую толщину необходимо определять по документации или маркировке конкретного диска. Универсального значения для всех автомобилей не существует.

Дисковые и барабанные тормоза

Дисковая конструкция хорошо отводит тепло и позволяет относительно просто контролировать состояние основных фрикционных элементов.

Вентилируемые диски имеют внутренние каналы, увеличивающие теплоотдачу. Перфорация или насечки могут применяться в отдельных конструкциях, но сами по себе не делают диск лучше для любого автомобиля.

Барабанные механизмы имеют более закрытую конструкцию и могут использоваться там, где их характеристики соответствуют нагрузке конкретной оси.

В электромобилях и гибридах механические задние тормоза иногда работают реже из-за рекуперативного замедления, поэтому производители могут применять решения, ориентированные также на уменьшение коррозии фрикционных поверхностей.

Тормозные диски, колодки, суппорты и другие компоненты тормозной системы

ABS: для чего нужна антиблокировочная система

ABS контролирует скорость вращения колес и при интенсивном торможении может изменять гидравлическое давление, чтобы ограничивать продолжительную блокировку колеса.

Основное преимущество ABS - возможность лучше сохранять управляемость автомобиля при экстренном торможении.

ABS не гарантирует минимальный тормозной путь на любом типе покрытия. Результат зависит от шин, дороги, скорости, настройки системы и других условий.

ESC и другие электронные системы

ESC использует информацию от датчиков и может выборочно притормаживать отдельные колеса для коррекции движения автомобиля.

С тормозной системой также могут взаимодействовать:

электронное распределение тормозных усилий;
система помощи при экстренном торможении;
автоматическое экстренное торможение;
адаптивный круиз-контроль;
система удержания автомобиля;
другие функции помощи водителю.

Электроника не компенсирует механически неисправный суппорт, критически изношенные колодки, утечку жидкости или поврежденный шланг.

Тормозная жидкость

Тормозная жидкость передает гидравлическое давление и должна сохранять необходимые свойства в широком температурном диапазоне.

Для многих автомобильных систем применяются жидкости классов:

DOT 3;
DOT 4;
DOT 4 LV и другие специализированные варианты;
DOT 5.1.

Обозначение DOT не следует использовать как простую шкалу «лучше - хуже». Нужный тип определяется производителем автомобиля.

Отдельно следует отличать силиконовые жидкости DOT 5 от распространенных гликолевых DOT 3, DOT 4 и DOT 5.1. Смешивать жидкости только на основании похожего обозначения недопустимо.

Почему тормозная жидкость стареет

Гликолевые тормозные жидкости способны поглощать влагу в процессе эксплуатации. Увеличение содержания воды может снижать температуру кипения и влиять на коррозионную стойкость системы.

При сильном нагреве образование паровой фазы может увеличить ход педали и резко ухудшить передачу гидравлического усилия.

Тип тормозной жидкости и интервал ее замены необходимо определять по регламенту производителя конкретного автомобиля.

Воздух в тормозной системе

Газ сжимается значительно сильнее тормозной жидкости. Поэтому попадание воздуха в гидравлический контур может проявляться:

мягкой педалью;
увеличенным ходом;
нестабильной точкой срабатывания.

После вскрытия гидравлического контура систему необходимо прокачивать по процедуре производителя.

В части автомобилей с электронными гидромодулями ABS для полного удаления воздуха может потребоваться сервисная процедура с диагностическим оборудованием.

Почему скрипят тормоза

Скрип не всегда означает критическую неисправность, но требует оценки.

Возможные причины:

особенности фрикционного материала;
износ колодок;
коррозия диска;
загрязнение;
неправильная установка;
отсутствующие или поврежденные вспомогательные элементы;
вибрация колодки в суппорте;
неравномерная работа направляющих;
неподходящее сочетание колодки и диска.

Если скрип сопровождается металлическим скрежетом, ухудшением торможения или сильным нагревом колеса, требуется немедленная проверка.

Почему возникает вибрация при торможении

Вибрация на педали или руле может быть связана не только с так называемым «поведенным диском».

Необходимо проверить:

биение диска;
разницу его толщины;
состояние ступицы;
коррозию между диском и ступицей;
неравномерный перенос фрикционного материала;
затяжку колесного крепежа;
люфты подвески и ступицы.

Поэтому замена дисков без измерений не всегда устраняет причину.

Почему автомобиль тянет в сторону при торможении

Возможные причины:

подклинивание суппорта;
закисание направляющих;
неравномерный износ колодок;
проблема тормозного шланга;
загрязнение фрикционных поверхностей;
разное состояние дисков;
разное давление или состояние шин;
неисправность подвески;
различие сцепления правого и левого колеса с дорогой.

Увод автомобиля при торможении требует диагностики всей оси, а не автоматической замены одного суппорта.

Мягкая или проваливающаяся педаль

Возможными причинами являются:

воздух в гидравлическом контуре;
утечка тормозной жидкости;
неисправность главного цилиндра;
повреждение трубки или шланга;
чрезмерный ход отдельных механизмов;
другие неисправности конкретной системы.

Если педаль внезапно проваливается, ее ход резко увеличился или эффективность торможения заметно снизилась, дальнейшая эксплуатация автомобиля может быть опасной. Тормозную систему необходимо проверить до продолжения движения.

Почему педаль стала очень жесткой

Чрезмерное усилие на педали может быть связано с отсутствием помощи усилителя.

В зависимости от конструкции проверяют:

вакуумный усилитель;
вакуумный насос;
обратный клапан;
вакуумные магистрали;
электрический усилитель или его питание;
другие компоненты системы помощи.

Почему перегревается одно колесо

Если после поездки один тормозной механизм значительно горячее остальных, возможны:

подклинивание поршня суппорта;
закисание направляющих;
внутреннее повреждение шланга;
неполное отпускание стояночного тормоза;
проблема механизма автоматической регулировки;
другие причины постоянного контакта фрикционных поверхностей.

Сильный перегрев может повредить колодки, диск, уплотнения, жидкость и соседние компоненты. Продолжать эксплуатацию без выяснения причины нежелательно.

Как определяют износ колодок

Ресурс колодок нельзя точно определить только по пробегу. Он зависит от:

массы автомобиля;
режима движения;
частоты торможений;
материала колодок;
состояния суппортов;
работы рекуперации в гибридах и электромобилях;
условий эксплуатации.

Правильный критерий - фактический остаток фрикционного материала и минимально допустимое значение для конкретной конструкции.

Электронный или механический датчик износа помогает контролировать состояние колодок, но не заменяет визуальную проверку всех колес.

Когда нужно менять тормозные диски

Решение принимают по результатам измерений и осмотра.

Причинами для замены могут быть:

толщина ниже допустимой;
трещины;
критическая коррозия;
поврежденная рабочая поверхность;
недопустимое биение;
чрезмерная разница толщины;
другое повреждение, выходящее за допустимые пределы производителя.

Глубокий буртик сам по себе не дает точного вывода - толщину необходимо измерять.

Новые колодки и диски: почему нужна приработка

После установки новых фрикционных деталей контактные поверхности должны стабилизироваться.

Точная процедура приработки зависит от производителя колодок и дисков. Если он предоставляет отдельные инструкции, необходимо соблюдать именно их.

До завершения приработки следует учитывать, что характеристики тормозов могут отличаться от полностью стабилизированной пары «колодка - диск».

Стояночный тормоз

Стояночный тормоз удерживает автомобиль неподвижным во время стоянки.

В механической системе усилие может передаваться тросами к задним тормозным механизмам. Тросы и рычаги способны:

корродировать;
закисать;
повреждаться;
не полностью возвращаться после отпускания.

Электрический стояночный тормоз

EPB может использовать электроприводы непосредственно на суппортах или отдельный исполнительный механизм.

При замене задних колодок некоторые системы требуют сервисного режима или специальной процедуры. Насильно вдавливать исполнительный механизм без учета конструкции не следует.

Как правильно диагностировать тормозную систему

Уточнить симптом и условия, при которых он возникает.
Проверить уровень тормозной жидкости и отсутствие очевидных утечек.
Оценить ощущение педали.
Осмотреть трубки и гибкие шланги.
Проверить остаток колодок на обоих колесах оси.
Измерить толщину дисков и оценить рабочие поверхности.
Проверить движение поршней и направляющих суппортов.
Сравнить состояние правого и левого тормозных механизмов.
Проверить работу стояночного тормоза.
Считать ошибки ABS/ESC, если есть соответствующая индикация или симптом.
Проверить шины и элементы подвески, если автомобиль уводит в сторону или возникает вибрация.

Точные измерения давления, биения, остаточной толщины и другие контрольные параметры выполняют по процедуре конкретного автомобиля.

Как правильно подбирать тормозные колодки

Колодки необходимо подбирать по точной конфигурации тормозной системы.

Следует учитывать:

VIN;
OE-номер;
ось;
тип и производителя суппорта;
размеры фрикционного элемента;
наличие датчика износа;
дату или ревизию конструкции;
комплектацию автомобиля.

Одна модель автомобиля может оснащаться несколькими вариантами тормозной системы.

Как подбирать тормозные диски

Для диска имеют значение:

наружный диаметр;
толщина;
общая высота;
диаметр центрального отверстия;
расположение крепежных отверстий;
тип вентиляции;
совместимость со ступицей и суппортом.

Физическая возможность установить диск не означает, что он соответствует конкретной тормозной системе.

Суппорты и ремкомплекты

Перед заменой всего суппорта необходимо установить причину неисправности. В некоторых случаях проблема заключается в направляющих, пыльнике, уплотнении или поршне.

Целесообразность ремонта определяется состоянием корпуса, рабочих поверхностей и доступной технологией восстановления конкретного суппорта.

Обслуживание направляющих суппорта

При обслуживании необходимо использовать смазочный материал, совместимый с температурным режимом, материалами пыльников и конкретным узлом.

Нельзя допускать попадания смазки на:

рабочую поверхность диска;
фрикционный слой колодки.

Случайная универсальная смазка может повреждать резиновые элементы или терять свойства в рабочих условиях.

Тормоза электромобилей и гибридов

В таких автомобилях часть замедления может создаваться электродвигателем в режиме рекуперации.

Механическая тормозная система при этом остается необходимой для:

интенсивного торможения;
низких скоростей;
работы при ограниченной рекуперации;
аварийных режимов;
удержания автомобиля.

Из-за меньшей нагрузки на механические тормоза на отдельных автомобилях может становиться более актуальной проблема коррозии дисков и недостаточной механической активности механизмов.

Типичные ошибки при ремонте тормозов

замена колодок без проверки подвижности суппорта;
установка новых колодок на диск, состояние которого не проверено;
подбор деталей только по модели автомобиля без проверки тормозной комплектации;
смешивание неподходящих тормозных жидкостей;
игнорирование коррозии трубок;
использование неправильной смазки на направляющих;
попадание смазочных материалов на фрикционные поверхности;
игнорирование разницы износа правого и левого механизмов;
замена дисков без проверки ступицы при повторной вибрации;
игнорирование сервисной процедуры электрического стояночного тормоза.

Симптомы, при которых нужна немедленная проверка

резкое снижение эффективности торможения;
проваливание педали;
заметная утечка тормозной жидкости;
сильный увод автомобиля при торможении;
металлический скрежет;
дым или сильный запах гари от колеса;
перегрев одного тормозного механизма;
предупреждение о критической неисправности тормозной системы.

Тормозная система является системой безопасности. При подозрении на потерю гидравлического давления или существенное ухудшение торможения автомобиль не следует продолжать эксплуатировать до установления причины.

Частые вопросы

Почему скрипят новые тормозные колодки?

Причиной могут быть особенности фрикционного материала, процесс приработки, состояние диска, вибрация элементов суппорта или неправильная установка. Сам по себе скрип не всегда означает неисправность, но систему необходимо оценивать комплексно.

Почему бьет руль при торможении?

Следует проверить диски, ступицы, разницу толщины диска, биение, поверхности прилегания и люфты подвески. Замена дисков без измерений не всегда устраняет причину.

Как часто нужно менять тормозную жидкость?

Единого интервала для всех автомобилей нет. Необходимо использовать регламент производителя автомобиля и спецификацию конкретной жидкости.

Можно ли смешивать DOT 4 и DOT 5.1?

Не следует решать это только по обозначению класса. Нужно проверять требования производителя автомобиля и совместимость конкретных продуктов. DOT 5 на силиконовой основе является отдельным типом и не следует отождествлять его с DOT 5.1.

Почему одна колодка износилась быстрее другой?

Возможны подклинивание направляющих или поршня, неравномерное движение суппорта, проблема посадочных мест или другая механическая неисправность. Необходимо проверить весь суппорт.

Нужно ли менять диски при каждой замене колодок?

Нет. Решение зависит от фактической толщины, состояния поверхности, биения, трещин, коррозии и других допустимых параметров конкретного диска.

Всегда ли ABS сокращает тормозной путь?

Нет. Основная задача ABS - ограничивать блокировку колес и помогать сохранять управляемость. Фактический тормозной путь зависит от дорожного покрытия, шин и других условий.

Товарная группа TESMA

Тормозная система

Вывод

Тормозная система - это комплекс механических, гидравлических и электронных компонентов, которые должны работать согласованно. Колодки и диски являются лишь частью системы: на результат также влияют суппорты, шланги, жидкость, усилитель, ABS, ESC, шины и состояние шасси.

Наиболее надежный подход - не определять неисправность по одному звуку или ощущению педали, а последовательно проверить всю систему. Для критических параметров - минимальной толщины диска, допустимого износа, типа жидкости, моментов затяжки и сервисных процедур - необходимо использовать техническую документацию конкретного автомобиля.