Как работает тормозной суппорт. Тормозной суппорт задний и его ремонт

13.07.2019

Тормоза – это та конструкция, на которой нельзя экономить. Существует две разновидности тормозов: дисковые и барабанные. Тормозной суппорт требуется для остановки вращения диска. Как работают тормозные суппорта, следует рассмотреть подробно, так как это важнейший элемент, от которого зависит безопасность водителя и пассажиров.

Назначение

Даже начинающим автомобилистам необходимо знать, что такое суппорт в автомобиле. Суппорт – это деталь, нужная для равномерного прижимания фрикционной накладки посредством поршней к диску в момент выжимания . Так как суппорт в машине следует рассматривать в совокупности с колодками, можно сделать вывод, что больше 85% неисправностей передней тормозной системы связано с ними.

Где расположен

Узел монтируется на ступицу и закрепляется снизу и сверху. Держится на болтах. Он не вращается вместе с колесом.

Устройство

Узел представляет собой цилиндр, внутри которого ходит поршень. В систему входят также скобы – они удерживают тормозные колодки. На легковых автомобилях устанавливают изделия, приводимые в действие гидравлической системой, на грузовые машины ставят пневмосистему.

Вот из чего состоит суппорт:

корпус;
направляющие суппорта – должны быть покрыты смазкой;
пыльники пальцев, по которым ходит суппорт;
внутренняя и внешняя колодки;
скобы, в которых закреплены тормозящие элементы;
уплотнительное и крепежное кольца;
поршневой пыльник;
шланги, подводящие тормозную жидкость.

Основной элемент – поршень с цилиндром. Конструкцией предусмотрен клапан, отводящий воздух. Под воздействием давления температура воздуха возрастает, из-за чего есть риск, что жидкость закипит, а это негативно сказывается на торможении. Отверстие в заднем суппорте открывают при прокачке тормозов. Задний тормозной суппорт соединяется с тросиком, поэтому поршень может выжиматься механически, стояночным тормозом.

Как работает

Принцип работы тормозного суппорта основан на гидравлическом давлении. Усилие вызывает хождение поршня в главном тормозном цилиндре. Свойство жидкости – она не сжимается под давлением, поэтому давление передается к тормозному узлу. Так как в суппорте тоже есть поршень, он под воздействием давления выдвигается наружу. Диск с двух сторон , они трутся об него, и трением гасится скорость. Возвращение поршня на место происходит в результате воздействия упругих колец.

Обратите внимание! Так как при трении выделяется тепловая энергия, диски разогреваются до 500-600 градусов на любом типе автомобилей. Конструкцией предусмотрен постоянный обдув, поэтому он не нагревается более чем до 250 градусов.

Размеры корпуса узла могут варьироваться в зависимости от размера колодок. И задний, и передний суппорт работают одинаково.

Типы

Устройство бывает:

фиксированным;
плаваюшим;
увеличенным плавающим.

Фиксированная система закрепляется на поворотном кулаке, а поршни располагаются по обе стороны от диска, колодки обжимают диск. В неактивном положении поршни удерживаются с помощью пружин. Тормозная жидкость подается через разветвленные трубки к цилиндрам с разных сторон. Такая система работает эффективно и применяется для автомобилей, где нагрузка особенно высокая – грузовые машины.

Плавающий – имеет такое название, потому что может перемещаться по направляющим. Колодки также располагаются с внутренней стороны и с внешней, но поршень (поршни) прижимает только внутреннюю колодку, прижим второй жестко закрепленной колодки обеспечивается за счет движения суппорта в направлении противоположном движению поршня. Этот тип устройств стоит дешевле, менее эффективен, однако, более популярен.

Увеличенный плавающий узел работает по тому же принципу, что и стандартный плавающий, но используется поршень большего размера и увеличенные по площади колодки, что наращивает эффективность торможения.

Уход

Грамотный уход и контроль состояния суппорта обеспечит его долгий срок службы:

Следует взять за правило раз в полгода проводить визуальный осмотр как самого суппорта, так и шлангов, подводящих тормозную жидкость, соединительных узлов. Шланг подлежит замене, даже если он поврежден не насквозь. Любое повреждение рано или поздно приводит к утечке жидкости, а это значит, что поршень будет работать при недостаточном давлении.
Ржавчина на поршне ухудшает торможение. Ее следует своевременно удалять.
Обращают внимание на . Когда толщина фрикционного материала достигнет 2 мм, тормоза начнут свистеть, это свидетельствует о том, что фрикционные накладки износились и колодки необходимо заменить.

Обслуживание

Суппорта сильно нагреваются и работают в агрессивных условиях, именно эти факторы влияют на детали разрушающим образом. Китайские аналоги вообще разрушаются от высокой температуры. Профессионалы рекомендуют устанавливать на автомобиль либо запчасти от известных брендов, либо оригиналы. На тормозах нельзя экономить.

Признаки неисправности:

скрип тормозов;
блокировка тормоза;
отклонение курса автомобиля при торможении;
изменение жесткости педали тормоза.

Важная деталь, от которой зависит срок службы деталей – пыльник. Пыльник защищает элементы конструкции, в частности поверхность поршня и сальник, от попадания пыли и грязи. Если пыльник порвался, внутрь моментально забивается грязь, песок, детали ржавеют, вымывается или высыхает смазка, герметичность сальника нарушается и образуется течь. Работа поршня на сухую приводит к плачевным последствиям: эффективность торможения значительно снижается, либо оно становится невозможным, поршень блокируется и .

Закисание поршня происходит, при долгом использовании изношенной тормозной колодки. Недостаточная толщина накладки приводит к тому, что поршень сильно выдвигается, и на его боковой поверхности образуются отложения, которые мешают ему вернуться в начальное положение. Если на такой суппорт установить новые колодки, то возникнут следующие проблемы:

быстрый износ колодки;
выход из строя диска;
неравномерный износ колодок;
скрип, вызванный перегревом трущихся деталей;
биение руля, появляющееся из-за постоянного давления на вращающийся диск. Особенно сильно проявляется при торможении на высоких скоростях.

Шум в узле можно заметить через некоторое время после установки новых деталей. Причины:

особенности конструкции узла;
некачественные детали.

Чтобы устранить этот недостаток дополнительно устанавливают пружины.

Коррозия внутренней поверхности поршня возникает из-за пренебрежения сроками замены тормозной жидкости. Она способна впитывать воду даже из воздуха. поэтому со временем даже части, которые соприкасаются только с тормозной жидкостью, подвергаются воздействию воды и .

Важно! Периодичность замены тормозной жидкости – каждые 3 года.

Чтобы суппорт служил долго, необходимо своевременно менять смазку. Это действие обеспечит надежную работу поршня и безопасность эксплуатации автомобиля.

Для суппортов нельзя использовать обычную смазку типа графитной смазки или «Литола». Она быстро засохнет даже при целом пыльнике. Главное требование к смазке– устойчивость к перепадам температуры. Продается специализированная смазка в упаковках по 45 г. Этого достаточно для разового обслуживания.

Замена ремкомплекта

Новый узел в сборе стоит дорого, но можно приобрести ремкомплект и заменить все «внутренности». Это обойдется значительно дешевле. Туда входят все необходимые детали, в том числе пыльники и манжеты.

Поршни с кавернами значительной глубины не ремонтируют, даже если они покрыты ржавчиной. Шлифовка детали приводит к критичному изменению размеров. Однако зачистить заржавленные места тонкой наждачной бумагой необходимо. Направляющие пальцы также могут износиться. Они обеспечивают подвижность деталей, поэтому их нужно осмотреть в первую очередь и при необходимости заменить.

Порядок обслуживания:

Автомобиль приподнимают домкратом со стороны того колеса, где будет проводиться обслуживание.
Снимают колесо.
Разбирают суппорт, выкрутив нижний болт.
При подготовке к обслуживанию заднего узла снимают еще и шплинт, удерживающий тросик стояночного тормоза.
Поднимают верхнюю скобу.
Извлекают колодки.
Выкручивают верхний болт.
Подвешивают суппорт.
Откручивают болты, удерживающие хомут. Снимают его.
Извлекают поршень.
Вынимают «пальцы» и удаляют смазку.
Наносят новый смазочный материал.
Вставляют направляющую в скобу и проверяют, насколько свободно направляющая перемещается. Движение должно осуществляться совершенно без усилий при захвате двумя пальцами руки.
При необходимости заменяют изношенные элементы на новые.
Собирают узел в обратном порядке.
Прокачивают систему.

Важно! Эксплуатировать автомобиль с непрокачанными суппортами нельзя, так как тормоза не будут работать эффективно.

Принцип работы тормозных суппортов относительно прост – торможение происходит за счет силы трения. Эта система показала себя более прогрессивной по сравнению с барабанными тормозами и применяется на многих отечественных и зарубежных марках автомобилей. Все элементы узла выполняют важные функции, поэтому за их состоянием необходимо следить и своевременно менять изношенные детали на новые.

Лучшие цены и условия на покупку новых авто

Кредит 6,5% / Рассрочка / Trade-in / 98% одобрений / Подарки в салоне

Мас Моторс

Тормозной суппорт является тем компонентом тормозной системы, который развивается наиболее динамично. Способствует такому развитию конкуренция. За свое место на рынке борются несколько десятков крупных производителей, предлагающих автовладельцам и мастерским все более современные «гидравлические тиски», способные работать продолжительное время в самых разных условиях. В широкой номенклатуре этих запчастей легко запутаться. Мы расскажем вам о том, как устроены тормозные суппорты, как их правильно выбирать и правильно эксплуатировать.

Экскурс в историю

Сегодня считается, что впервые механизм торможения, оборудованный специальным диском, появился в 1890 году. Разработал его Фредерик Ланчестер. Конструкция включала в себя суппорт, который сжимал тормозные колодки. Такое техническое решение опередило свое время. Лишь спустя десятилетия конструкция начала активно применяться в авиационной промышленности. Дисковые тормоза установили впервые в истории на автомобиль модели Chrysler Crown Imperial , сошедший с конвейера в 1949 году. Именно тогда на тормозную систему начали обращать внимание все автопроизводители.

Принципиальная конструкция

Тормоза дискового типа развивались двумя путями. А именно, различают следующие «ветки» развития суппортов тормоза:

С плавающей скобой;
Т.н. фиксированной конструкции.

Что до фиксированных суппортов, то они включали в себя металлический корпус, в котором симметрично относительно диска тормоза располагались рабочие цилиндры. Металлический корпус был закреплен на кулаке (как передней подвески, так и задней). Когда водитель задействовал тормоз, колодки сжимали диск единовременно с обеих сторон. Не работающие колодки удерживаются специальными пружинами. Тормозная жидкость двигается по трубкам сразу по всем цилиндрам, что обеспечивает синхронное срабатывание поршней. К несчастью, фиксированные тормоза не могут похвастать высокой надежностью. Устанавливаются они на тяжелые автомобили, а также на споткары. Данный тип тормозов является коньком крупных фирм, как-то и .

Конструкции с плавающей скобой существенно отличаются от фиксированных суппортов: колодка фиксируется только с одной стороны, то есть также не сдвигается с места. При этом сам суппорт включает в себя корпус цилиндра и специальный кронштейн. Цилиндр располагается со стороны внутренней поверхности колеса. В цилиндре обычно имеется только один поршень , но иногда устанавливаются сразу два . В момент начала торможения поршень должен передать усилие на находящуюся прямо перед ним 2-ю колодку. Как только к диску прижимается подвижный элемент, вышеупомянутая плавающая скоба начинает свое движение к поршню. Задействуется внешняя колодка. Данный механизм отличается простотой и дешевизной изготовления. Распространен очень широко. Как правило, суппорта, оборудованные плавающей скобой, ставятся на авто гольф-класса.

Особенности работы

Тормозной суппорт должен выдавать достаточное большое тормозное усилие, дабы обеспечить эффективное замедление и следующую за этим остановку транспортного средства. Как только водитель хочет остановиться, он жмет на педаль, тем самым создавая в тормозной магистрали избыточное давление. За счет давления срабатывают поршни суппорта, фиксируя колодки, как можно догадаться, параллельно относительно диска. В данном случае колодки сжимаются сразу с обеих сторон, позволяя быстро снизить скорость автомобиля. Однако, за счет трения выделяется тепло. Нагревается диск, равно как и колодки с установленными суппортами. Отсюда и требования к последним:

Суппорта должны иметь высокую теплоотдачу;
Деталь должна иметь высокую сопротивляемость перегреву;
Деталь должна быть прочной.

Если требования не соблюдаются, материал начинает деформироваться. Рано или поздно это происходит даже при правильной эксплуатации, так что замена суппортов чем-то неординарным не является. Однако, оттянуть время замены можно.

На старых автомобилях, как-то отечественных УАЗ , тормозные суппорта были или только спереди авто, или их не было вовсе. Заменой выступали обычные тормозные барабаны.

Задние и передние суппорта

В тормозной системе автомобиля есть одна особенность: она оборудуется различными суппортами сзади и спереди. Проще говоря, передний суппорт не получится поставить сзади.

Передний суппорт – это открытый хорошо охлаждающийся агрегат. Он работает в тандеме с диском, который крепится на ступице колеса. В специальных гнездах размещены цилиндры, а внутри цилиндров имеются поршни с уплотнительными материалами. Кроме того, направляющие суппорта защищены от внешних раздражителей вроде пыли и воды высокопрочным пыльником. Как только начинается процесс обратного растормаживания, находящиеся в системе торможения поршни в свое обычное положение возвращаются упругими кольцами.

В отличие от переднего суппорта, технически более сложный задний адаптирован для работы еще и с механизмом ручника. В остальном принцип его работы не отличается ничем. Однако, задний суппорт в силу большей сложности конструкции дороже. Систем привода тормозной системы задних колес может быть две: гидравлическая, механическая.

Типичные неполадки

Если автолюбитель знает об устройстве и распространенных «болезнях» тормозных суппортов, он сможет их долго эксплуатировать. Регулярное техобслуживание будет ему только на руку – вовремя выявив проблему, можно избавиться от головной боли, связанной с ремонтом не только основного узла автомобиля, но и смежных с ним узлов. Обращайте внимание на следующее:

Начали подклинивать тормозные колодки. Суть в том, что ржавчина на элементах суппорта создает препятствие самим колодкам. Достаточно демонтировать суппорт для решения проблемы простыми щетками для зачистки металла, доступной наждачной бумагой или мелким напильником. Сразу после удаления с металла ржавчины, поверхность покрывается смазкой. А если на суппорте видны следы выработки, они же ямки от коррозии, остается два варианта: тщательно пройтись по металлу напильником, если выработка пока небольшая, или купить новую деталь;
Заклинили направляющие суппорта тормоза. По направляющим он должен перемещаться свободно. Демонтируются колодки, собирается суппорт тормозной системы и проверяется свобода хода. В случае неполадок нужно проверить направляющие на наличие изломов, изгибов и прочего. Направляющие чистятся и смазываются;
На поршне суппорта видны следы коррозии. Проблема решается разборкой суппорта с последующей шлифовкой поршня с использованием специальной пасты. Посадочное места дополнительно обрабатывают WD-40. Узел собирается снова, ставится свежий ремкоплект (пыльник нужно заменить на новый в обязательном порядке). Если предпринятые меры ничего не дали, придется купить поршень отдельно или весь суппорт в сборе;
Начал заклинивать поршень. Необходимо отпустить штуцер прокачки сразу же после клина автомобильных колодок. Обычно это помогает. Если суппорт уже был демонтирован, поршень вдавить обратно будет сложно. Профилактическая мера следующая: внутрь суппорта с помощью винта заведите поршень, после чего начните выталкивать его наружу педалью так, чтобы полностью деталь не выпала.

Чтобы вышеуказанные проблемы не наблюдались, следите за состоянием защиты тормозных суппортов. Проще говоря, меняйте пыльники. Именно они защищают деталь от попадания внутрь грязи, твердых частиц и пыли, которые со временем начнут выступать в роли абразива, а также попадания внутрь влаги, провоцирующей коррозию металла. С заменой пыльников можно справиться самому.

Подробнее о ремонте суппортов

Суппорт тормоза можно назвать ремонтопригодным элементов тормозной системы. Некоторые вещи под силу и простому автолюбителю. Не нужны ни специальные навыки, ни техническое образование.

Разберите суппорт и удалите старый смазочный материал . Затем наносится новая смазка. Обратите внимание: во многих магазинах можно найти под именем смазки для суппортов керамические или даже медные пасты, которые после высыхания провоцируют заклинивание деталей. На самом деле это противоскрипные пасты, которые наносятся только на места контактов отдельных элементов тормозной системы (упора колодки в суппорт, поршней к колодкам). Вам нужна силиконовая высокотемпературная смазка. Например, Slipkote 220-R DBC , продающаяся в черных тюбиках. Также определите степень износа, замените детали-уплонители.

Изучите тормозные колодки. Если они износились, их можно только заменить. Возможно, именно в колодках и крылась причина неправильной работы тормозной системы.

Как же выбирать

Водитель может выбрать новый элемент тормозной системы двумя методами:

Искать по VIN-коду . Там очень легко найти как оригинал, так и ближайшие к нему аналоги. Многие специалисты советуют искать запчасти для своего транспорта по его коду, поскольку так шанс ошибиться сводится к нулю;
По техническим данным . А точнее, по марке, модели и комплектации автомобиля. Тоже хороший вариант, особенно если вы ищете в электронных каталогах, где эти критерии поиска и задаются в обязательном порядке;
По коду детали . Узнайте код уже имеющегося суппорта или же посоветуйтесь с автолюбителями. Выйти на код запчасти можно и одним из вышеуказанных путей.

Но и это не все. Вам стоит получить больше информации о производителях. Так уж и получилось, что для важнейшей автомобильной системы недобросовестные производители выпускают самые отвратительные подделки. Они рано выходят из строя, перегреваются, иногда и вовсе подлежат установке только с молотком в руках.

Экскурс по брендам

В отличие от, скажем, автомобильных датчиков, имеет смысл брать неоригинальный суппорт. Запчасти тормозной системы со вторичного рынка могут не уступать оригиналам. Важно лишь знать производителей. Вот кто выпускает лучшие тормозные суппорты:

(Дания);
(Германия);
(США);
(Нидерланды);
(Германия).

Более дешевые аналоги тоже есть. Вот только дешевый суппорт долго автолюбителю не прослужит. Его имеет смысл брать лишь в случае ограниченности в средствах на момент покупки. Рано или поздно деталь придется поменять. Возможно, вследствие скорой поломки. Обратите внимание на следующие фирмы:

Впервые суппорты были изготовлены в конце ХІХ века англичанином Ф.Ланчестером, но применения им не нашлось. Позже их начали ставить на шасси боевых самолетов и на спортивные автомобили. На потоковые автомодели суппорт попал только в средине ХХ века. Суппорт – это ключевая деталь тормозной системы машины. А значит, это ваша уверенность в безопасности на дороге. Не забывайте систематически диагностировать суппорты и незамедлительно устранять неполадки.

Типы тормозных суппортов

В момент торможения задействован ряд деталей: тормозной диск, и суппорт. Ключевая роль в этом процессе отводится суппорту, так как именно он прижимает колодки к диску. Тормозные суппорты бывают фиксированные и с плавающей скобой. Рассмотрим оба типа.

Принцип работы тормозного суппорта

Тормозной суппорт фиксированной конструкции имеет металлический корпус и два рабочих цилиндра, прикрепленных с обеих сторон . Сам корпус конструкции фиксируется на поворотном кулаке. В состоянии спокойствия суппорты удерживаются пружинами. В момент торможения колодки синхронно прижимаются к диску с обеих сторон.

Чтобы произошло синхронное срабатывание тормозных суппортов (колодок), нужна тормозная жидкость. Подается она по трубкам во все цилиндры (несколько цилиндров повышают эффективность работы тормозов). Такие мощные колодки стоят на гоночных машинах и на тяжелых автомобилях (например, Mercedes-Benz).

Тормозной суппорт с плавающей скобой имеет кронштейн и корпус цилиндра (с 1-2 поршнями), прикрепленный к внутренней стороне колеса. Эта колодка стоит на одном месте стабильно. В момент торможения поршень надавливает на впереди стоящую колодку. Затем колодка прижимается к диску, и плавающая скоба суппорта по направляющим пальцам движется навстречу суппортам. В итоге и вторая (внешняя) колодка прижимается к тормозному диску.

Суппорт с плавающей скобой по объему меньше фиксированной конструкции суппорта. Кроме того, сам механизм значительно проще. Стоят суппорты с плавающей скобой на автомобилях эконом-класса со штатными дисками малого размера.

Признаки неисправности тормозного суппорта

Водитель должен быть наблюдательным, чтобы вовремя почувствовать неисправность суппорта. Что должно вас насторожить? Наиболее распространенные признаки неисправности суппорта:

Для полной остановки автомобиля нужны сверхусилия.

В момент торможения машину начинает тянуть в сторону.

Педаль тормоза «проваливается» без усилий.

Тормозная педаль вибрирует.

В педали тормоза появилось некое сопротивление.

При большом усилии задние тормоза блокируются.

Появился странный скрип, визг при торможении (поэтому не забывайте о регулярной смазке суппортов).

Происходит утечка тормозной жидкости.

Способы ремонта тормозного суппорта

Если тормоза подклинивают, то причиной может быть ржавчина на неподвижных колодках суппорта. Такое происходит, когда машина долго простаивала, или вам попался некачественный пыльник. Чтобы эту коррозию убрать, потребуется наждачка, щетка по металлу и крупный напильник. После удаления ржавчины металл покрывают смазкой высокотемпературного типа. Если на колодках появились мелкие ямки от ржавчины, то придется зашлифовать их напильником (иначе колодка к тормозному диску неплотно прижмется). Поменяйте заодно и манжеты.

Если ямки приличных размеров, то покупайте новую неподвижную часть суппорта, потому что шлифовка напильником тут бессильна. Если клинят направляющие суппорта, то придется снять колодки. Теперь добиваемся свободного перемещения по направляющим: проверяем изгиб, чистим и смазываем.

Если клинит поршень в суппорте. Для проверки отпустите штуцер прокачки после того, как колодки заклинят. Если есть неисправность, то подклинивание больше наблюдаться не будет. Если вы демонтируете суппорт, то обратно вдавить поршень будет очень сложно. В целях профилактики периодически можно винтом завести поршень до упора внутрь суппорта, а потом при помощи педали вытолкнуть его наружу. Но, опять же, не целиком (чтобы он не выпал).

Часть первая про то, какими бывают тормозные суппорта, чем они отличаются и как работают, поговорим про рабочий тормозной цилиндр и колодки, устроим небольшую автоугадайку и посмотрим много фотографий. Начнем с тормозного диска.

Тормозной диск

Тормозной диск с плавающим ротором Ferrari 430

Тормозной диск, выполненный из чугуна, жестко закреплен на ступице колеса, то есть вращается со скоростью колеса. Тормозные диски это то, что предстает перед нами, при снятом колесе.

Передний тормозной диск Ford Focus ST

Тормозной диск берет на себя почти всю тепловую энергию, выделяющуюся во время торможения. Поэтому его главной характеристикой является теплоемкость и теплопроводность. Последняя в свою очередь также нужна для того, чтобы быстро отдавать тепло окружающей среде - нагревать воздух. Диск должен обладать достаточной жесткостью, чтобы выдерживать давление колодок и должен переносить частые и сильные перепады температур. В гражданских автомобилях применяют диски из чугуна, который имеет очень низкий коэффициент трения, что повышает износостойкость. Казалось бы, что в тормозах коэффициент трения должен быть большим, но что все в конечном итоге упирается в коэффициент трения покрышек с асфальтом. И только там, где покрышки позволяют, имеет смысл использовать диски из керамики, карбона. Но такие диски будут заметно быстрее изнашиваться.
По конструкции различают цельные диски и вентилируемые (двойные). Цельные представляют из себя плоский цельный диск - такие обычно ставят на задние колеса бюджетных машин.

Цельный задний тормозной диск

Вентиллируемые диски это, по-сути, два цельных диска соединенные перегородками. Вентиллируемые диски гораздо лучше охлаждаются за счет воздуха, который циркулирует между дисками. На дорогих дисках перегородки спроектированы специально так, чтобы улучшить циркуляцию воздуха.

Вентиллируемый передний тормозной диск BMW

Для облегчения веса ступичную часть диска (колокол) изготавливают из более легких сплавов (алюминий), а сам ротор (рабочая поверхность) крепится болтами. Причем крепление может быть не жестким и допускать некоторое осевое смещение рабочей части диска - диски с плавающим ротором.

Составной тормозной диск Mitsubishi Evolution X

Диски с насечками помогают отводить горячие газы от трущихся поверхностей колодки и диска, и с одной стороны увеличивают площадь поверхности диска (для лучшего охлаждения), а с другой уменьшают площадь соприкосновения колодки с диском, соответственно меньше тепла выделяется в паре трения.

Вентиллируемый диск с насечками. В разрезе видно структуру перемычек, соединяющих две части диска

Перфорируемые диски имеют сквозные и глухие отверстия и способствуют лучшему охлаждению диска. Также с одной стороны они уменьшают жесткость всей конструкции, а с другой помогают диску легче переносить деформации связанные с постоянными и быстрыми нагреваниями и охлаждениями.

Тормозной диск с перфорацией Aston Martin в виде настенных часов

Сравнение разных видов дисков

Тормозной диск, а вернее его размер напрямую влияет на минимальный размер колесных дисков и косвенно на профиль резины. Чем больше требуется тормозной диск, тем больше будет колесо, ведь сам диск и суппорт должны поместиться в колесный диск и еще иметь зазор для доступа воздуха для охлаждения и не перегревать сами колеса.

Суппорт

Тормозной суппорт Brembo «Extrema» для Ferrari LaFerrari

Задача суппорта - прижимать колодки к тормозному диску с обеих сторон. На передних колесах суппорт крепится к поворотному кулаку и неподвижен относительно вращающегося тормозного диска. Колодки к диску прижимает рабочий цилиндр (от одного до шести-восьми), приводимый в действие высоким давлением тормозной жидкости. Рабочие цилиндры могут находиться как с одной стороны цилиндра, так и с обеих.

Однопоршневой плавающий суппорт BMW

В обычных машинах в суппорте находится один рабочий цилиндр, размещенный с внутренней стороны. Для гоночных машин хорошо подходят суппорта с несколькими рабочими цилиндрами (многопоршневые), но в гонках редко когда торможение происходит до полной остановки, обычно там необходимо быстро и эффективно сбросить скорость (ну, скажем, до 90 км/ч и пройти крутой поворот). Несколько рабочих цилиндров равномернее прижимают колодку к диску, и тепло распределяется равномернее. Но у таких конструкций меньше прижимной силы, из-за малого размера самих поршней и цилиндров. Один большой рабочий цилиндр развивает большее усилие, чем, например, два-три маленьких.

Однопоршневой плавающий суппорт с тормозными колодками

Распространены две конструкции - с плавающим и фиксированным суппортом. В гражданских автомобилях применяется первая. Состоит из двух частей - самого суппорта и направляющей колодок.

Колодки в направляющей (без суппорта)

Плавающий суппорт закреплен только по оси вращения тормозного диска (колеса) и может свободно перемещаться перпендикулярно ей по направляющим (пальцам), закрепленным в направляющей колодок. Это позволяет разместить один или несколько тормозных цилиндров только с одной стороны суппорта, но при этом иметь равномерное прижатие колодок к диску с двух сторон. Поршень рабочего цилиндра давит на колодку, прижимая ее к тормозному диску, при этом толкая суппорт от поршня, что приводит к прижиму колодки с противоположной стороны диска.
Двухпоршневой плавающий суппорт в сборе с направляющими и колодками

Фиксированные суппорта жестко закреплены относительно диска и имеют от двух до восьми рабочих цилиндров, расположенных с разных сторон относительно диска. Сами суппорта разрезные, либо отлиты одной частью.

Четырехпоршневой фиксированный монолитный суппорт в разрезе

Суппорт крепится к поворотному кулаку либо непосредстенно, либо через специальные скобы.

Крепление суппорта Honda Civic (фиксированный составной четырехпоршневой)

Суппорт имеет два отверстия - для подачи тормозной жидкости и для прокачки (обычно располагают сверху, чтобы воздух легче выходил).

Плавающий однопоршневой задний суппорт KIA Sorento. Стрелками отмечены входной порт и штуцер для прокачки (под резиновым колпачком)

Фиксированные суппорта могут быть составными (суппорт имеет продольный разрез и состоит из двух зеркальных половинок) и монолитными. Первые проще в изготовлении. В целом они имеют примерно одинаковую прочность, причем составным добавляют жесткость стальные болты, соединяющие две части алюминиевого суппорта. (Причем модуль упругости стали увеличивается с ростом температуры, в то время как для алюминия он падает, но для дорогих монолитных суппортов применяют особые сплавы аллюминия, которые не так сильно этому подвержены).

Монолитный фиксированный суппорт

Две половины фиксированных суппортов соедининены трубкой для подачи тормозной жидкости ко второй половине. Обычно она располагается снаружи, но может проходит каналом и внутри суппорта.

Составной шестипоршневой фиксированный суппорт. Снизу трубка для соединения двух половин

На разных машина расположение тормозных суппортов относительно диска носит, казалось бы, совершенно случайный характер. Каких только конфигураций нет (наиболее часто встречающаяся - передний суппорт смещен назад, задний - вперед, т. е. суппорта «смотрят» друг на друга). В целом, тормозной суппорт следует держать подальше от пыли, грязи и воды летящей с дороги, но это приводит к повышению центра тяжести (особенно на гоночных машинах с огромными и тяжелыми суппортами). Расположение переднего суппорта продиктовано расположением рулевой тяги и геометрией подвески. Расположением суппортов можно немного повлиять на продольную развесовку машины и длину тормозной магистрали, которая влияет на скорость срабатывания тормозов. Также следует принимать во внимание удобство обслуживания. Там где это важно, следует учитывать направления потоков воздуха для охлаждения тормозов - охлаждать ли сначала суппорт или диск.

Рабочий тормозной цилиндр

Разрез рабочего цилиндра с поршнем Chevrolet Corvette ZR1

Рабочий цилиндр представляет из себя поршень, который ходит в просверленном отверстии в суппорте. Поршень давит непосредственно на тормозную колодку под действием давления тормозной жидкости. Для уплотнения используется резиновое кольцо, вставленное в углубление в стенке поршня (суппорта). Сам поршень полый, обычно в виде стакана, часто покрыт хромом для защиты от коррозии. Для защиты от попадания в рабочий цилиндр пыли и грязи используется пыльник, фиксирующийся одной стороной на поршне, а другой на суппорте. Пыльник выполнен из жаропрочной резины.

Поршень рабочего цилиндра

В многопоршневых суппортах (6 и выше) принято использовать рабочие цилиндры разного диаметра, который увеличивается к задней части колодки/суппорта. То есть задняя часть колодки прижимается сильнее. Это позволяет добиться более равномерного износа колодки, помогая эффективнее распределять тепло. Кроме того при торможении колодка стачивается, образуя пыль, которая накапливается к задней части колодки.

Поршень рабочего цилиндра. Такая конструкция поршня позволяет меньше тепла передавать тормозной жидкости

Тормозные колодки

Колодка это металлическая пластина с нанесенным на нее фрикционным слоем, который должен быть устойчив к высоким температурам. Коэффициент трения фрикционного слоя у обычных (гражданских колодок) не превышает 0.4. Нужно учитывать что высокий коэффициент трения в паре колодка-диск приводит к визгу при торможении, из-за возникающих вибраций. Для термоизоляции тормозной колодки от поршня рабочего цилиндра и самое главное от тормозной жидкости изпользуют резиновые или медные составы, нанесенные между колодкой и поршнем. Это кроме того помогает снизить уровень вибраций и визга.

Из-за большой твердости (и хрупкости) фрикционного слоя на колодках применяют насечки. Обычно это вертикальный (один или несколько в зависимости от площади колодки) разрез по центру, который предотвращает растрескивание колодки (из-за постоянного термического расширения и сужения), а также помогает очищать трущиеся поверхности от ржавчины с тормозного диска, пыли, грязи и способствует отводу горячих газов.

Для своевременного оповещения об износе колодок на них устанавливают механический индикатор износа. Он представляет из себя тонкую металлическую пластинку, которая при износе колодки начинает касаться диска и издавать вигз при торможении.

На верхних колодках хорошо виден индикатор износа

В заключении рассмотрим пару фотографий и попробуем определить что там к чему.

Передние тормоза Ford Focus 2012

Это фотография тормозов одного из кадабровцев. Он любит играть в шашечки на МКАДе и у него очень крутые тормоза. Попробуйте отгадать авто и владельца.

Во второй части мы поговорим про тормозную магистраль, тормозную жидкость, поймем принцип работы главного тормозного цилиндра, регулятора и вакуумного усилителя тормозов. В третьей части рассмотрим конструкцию тормозных барабанов, стояночного тормоза, отличия задних суппортов и попробуем «вскрыть» блок ABS.

Чаще всего, при обсуждении тормозной эффективности автомобиля – речь идет о дисках и колодках: сравнение составов, технологий изготовления, поведения в разных дорожных режимах и т.д. И крайне редко предметом обсуждения являются суппорта. Максимум, в контексте замены серийных на красные четырехпоршневые.

Для начала, несколько слов и типах. Многие знают, что на сегодняшний день эксплуатируются два вида механизмов: плавающие суппорта и фиксированные: с односторонним размещением поршней и с двусторонним, оппозитным.

Первый, самый важный вопрос – что эффективнее? Стоит ли, при первой возможности, менять стоковые плавающие суппорта на моноблоки уважаемой фирмы? Не торопитесь тратить деньги.

Важный принцип: эффективность суппорта определяется не количеством поршней, а их суммарной площадью. То есть, чем больше площадь поршней в суппорте, тем выше сила сжатия тормозных колодок. Здесь поможет школьная геометрия. Площадь круга – S =πr ². Зная диаметр поршня – мы легко вычисляем общую эффективность (в случае вычисления суммарной площади для плавающего суппорта – конечное значение умножается на 2, на счет скобы). Например, легендарный автомобиль BMW 7 E 38 комплектовался как плавающими однопоршневыми суппортами ATE , так и фиксированными четырехпоршневыми Brembo . Давайте подсчитаем эффективность первых и вторых.

· Однопоршневой суппорт ATE (Диаметр 60 мм). S=5652 mm²

· Четырехпоршневой Brembo (диаметр 40 и 44 мм). S =5552 mm ²

Сила сжатия прямо пропорциональна суммарной площади поршней. Поэтому, данные

вычисления наглядно показывают, что один поршень будет работать эффективнее, чем четыре.

И немного о практике эксплуатации. Плавающие суппорта оснащены очень капризной частью – направляющими. Эти вещи требуют не только своевременной и постоянной смазки, но и выбора специального состава. Даже при бережном отношении – спустя 80.000-100.000 км. направляющие изнашиваются и начинают «радовать» водителя какофонией звона и металлического бряцания. Кроме того, еще одно узкое место – монтажный набор колодок: комплект металлических пластин, удерживающий колодки в скобе. Эти мелочи рекомендовано менять с каждой заменой колодок. А если учесть, что пластины не всегда продаются отдельно, то водитель озадачивается еще одной проблемой.

Практика эксплуатации моноблоков отличается от плавающего собрата в лучшую сторону. Фиксированные суппортов не предусматривают в конструкции направляющих, и поэтому напрочь лишены большинства вышеописанных проблем. Но есть то, что объединяет оба типа тормозов – поршни. При чем, в многопоршневом моноблоке – их может быть и 8, и даже 12. Чем это чревато для невнимательного автолюбителя? Повреждением резиновых уплотнений и коррозией самих поршней. С обязательной заменой последних. Ну и еще один положительный фактор, привлекающий любителей автоспорта: моноблоки способны вынести большее количество экстренных торможений, нежели плавающие, прежде чем перегреются.

Подведем итог: в чем плюсы и минусы плавающих суппортов тормозных?

Учитывая частые проблемы плавающих решений с подклиниванием, износом резинок и неравномерным износом колодок и дисков, у такого типа суппортов основной плюс – цена. Такой тип механизма намного дешевле. Вес суппорта мы будем считать ни плюсом ни минусом, т.к. все зависит от сравнения конкретных образцов.

В чем плюсы и минусы фиксированных многопоршневых суппортов? Недостатками будем считать цену: даже бушные моноблоки обойдутся в 400-800 долларов. Возможные проблемы с поршнями – тут вряд ли (при условии, конечно, своевременного и качественного сервиса тормозов). Ну и, наверно, установка. Ну и плюсы: равномерное распределение силы сжатия, более органичный износ дисков и колодок. Внешний вид? Пожалуй да: смотрится достойно)