Автор: Тормозные диски автомобиля относятся к расходным деталям и нуждаются в периодической замене. Срок службы зависит от условий эксплуатации и темперамента водителя, а также характеристик автомобиля. Подбор запчастей ведется на основании каталогов оригинальных деталей и аналогов, при этом важно избежать покупки низкокачественной продукции.
Конструкция
Тормозной диск представляет собой механически обработанную и сбалансированную отливку, установленную на ступице. Дик удерживается винтами и дополнительно фиксируется колесными болтами или шпильками. К рабочим поверхностям прижимаются колодки, обеспечивая снижение скорости. Внутри диска могут выполняться каналы для подачи воздуха, отводящего избыточное тепло. Передние тормозные диски бюджетных автомобилей и задние тормозные диски на большей части машин не имеют вентиляции из-за сравнительного низкого тепловыделения при работе и стремления производителя снизить себестоимость конструкции.
Материал
Подавляющее большинство тормозных дисков изготовлено из чугуна, на спортивных машинах встречаются диски из керамики и карбона, способные выдержать повышенные нагрузки без риска коробления или появления трещин. Диски никогда не изготавливают из стали, хотя для дисков используют несколько сортов чугуна, отличающихся содержанием углерода. При меньшем содержании углерода диски хуже выдерживают перегрев, приводящий к деформации рабочей поверхности и появлению трещин.
Содержание чугуна зависит от требований производителя, при этом практически ни одна автомобильная компания не выпускает тормозные диски, отдав изготовление компонентов сторонним поставщикам. На рынке запчастей встречается продукция в оригинальной упаковке, которая по факту не отличается от изделий, предлагаемых поставщиками под своими марками. Также есть масса производителей дисков, не являющихся официальными поставщиками, качество продукции сильно зависит от используемой технологии изготовления.
Производство
Чугунную заготовку диска изготавливают по технологии литья – мелкие компании используют одноразовые песчаные формы, крупные производители перешли к более точной технологии литья в кокиль. Применение песчаной формы снижает издержки на производство при одновременном ухудшении качества литья – в теле заготовки остаются воздушные пустоты, которые нередко вскрываются при последующей механической обработке. Литье под давлением в разъемную многоразовую форму (кокиль) практически исключает появление пустот в отливке и сокращает припуски на механическую обработку. Ресурс кокиля ограничен, что требует его периодической замены – списанные формы нередко выкупают мелкие производители.
Отливка после выемки и формы и очистки от прибылей проходит цикл термической обработки для снятия внутренних напряжений. Затем заготовка попадает на механический участок для обработки рабочей поверхности и сверловки отверстий. Точность оборудования напрямую влияет на качество тормозного диска, который проходит этап балансировки путем дополнительной механической обработки. На завершающем этапе диск шлифуют, наносят антикоррозионное покрытие и упаковывают. Дальнейший путь изделий зависит от производителя, чаще всего диски идут на региональный склад и распределяются между дилерами.
Требования
Тормозной диск должен удовлетворять требованиям:
- к геометрии – диаметр, толщина, параметры сверловки;
- к механической прочности (не допускается наличие скрытых каверн);
- к допускам на осевое биение.
Качественный диск имеет точную геометрию и практически не имеет биения, ощутимого на руле или педали тормоза. У большинства производителей установлен допуск 0,05 мм или менее, который можно получить только при высоком качестве литья и механической обработки. В теории, причиной коробления может стать наличие остаточных деформаций из-за нарушения термического режима при отжиге. На практике подобное явление маловероятно, хотя небольшое отклонение по биению можно устранить дополнительной проточкой.
Качественный диск имеет строго параллельные рабочие и монтажные поверхности, что исключает появление биения из-за перекоса. Попадание грязи или наличие следов коррозии на ступице приводит к неправильной установке и дополнительному биению (похожая ситуация возможна при установке колес без очистки сопрягаемых поверхностей колесного диска и ступичной части тормозного диска). Проверка наличия каверн достаточно простая – на поверхности диска не должно быть пустот, образующихся при вскрытии каверн при механической обработке.
Охлаждение
Установить диски с охлаждением вместо монолитных и наоборот не получится из-за разной геометрии (толщины). Как правило, вентиляционные каналы имеют направленную форму для улучшения циркуляции воздуха и повышения эффективности охлаждения. При этом улучшение характеристик остается практически незаметным для водителя, поскольку при обычных условиях движения вывести тормоза в критический режим работы сложно.
Покрытие
На диски наносится антикоррозионное покрытие, эффективное при хранении и на протяжении первых месяцев использования. Затем высокая температура и дорожные реагенты приводят к появлению ржавчины, особенно интенсивной на торцевой поверхности. Центральная часть диска страдает от коррозии в меньшей степени, будучи защищенной колесным диском.
Для защиты от коррозии используют:
- синтетические эмали, выдерживающие до 2 лет эксплуатации до полного отслоения;
- гальваническую обработку, не слишком стойкую к дорожным реагентам и выдерживающую не более года эксплуатации;
- покрытие Geomet на основе цинка, используемое крупными производителями и снижающее риск появления коррозии на срок до 3-х лет.
Конструктивные особенности
На автомобилях с улучшенными динамическим возможностями могут устанавливаться тормозные диски комбинированной конструкции. Рабочая часть выполнена из чугуна, а центральная часть – из сплава на основе алюминия. В результате удается снизить вес и снизить теплоотвод к ступице для защиты подшипника от перегрева, при этом использование разнородных элементов создает массу сложностей при производстве. При замене рекомендуется искать диски такой же конструкции, стоимость которых в разы выше чугунных.
Нередко на тормозных дисках присутствуют прорези или перфорация на рабочей поверхности. Рисунок никак не сказывается на эффективности работы, а места перфорации нередко являются концентраторами напряжений и являются местом зарождения трещин. Перфорация нередко забивается грязью и пылью от колодок, которая спекается в монолитную массу. Большого смысла устанавливать перфорированные диски нет.
Просечки предназначены для очистки фрикционного слоя колодки от продуктов износа, что несколько улучшает динамику торможения. Насечки выполняются на небольшую глубину для сохранения механической прочности диска и выходят за границы фрикционной накладки на колодке (без выхода на кромку диска). Таким образом, насечка во многом является маркетинговым ходом и крайне незначительно улучшает характеристики тормозов автомобиля.
Выбор
Оптимальное решение – покупка оригинального диска либо изделия от компании, являющейся официальным поставщиком на сборочный конвейер. Причем у одного бренда может быть несколько разновидностей дисков одного типоразмера, отличающихся износостойкостью. Никогда не следует приобретать изделия мелких производителей, не способных обеспечить качество. В современных условиях цена деталей не всегда является определяющим фактором. При установке новых дисков обязательна замена колодок и обслуживание суппортов. Биение на руле или педали тормоза указывает на низкое качество диска или грубые ошибки при установке.
Тормозной диск должен соответствовать требованиям производителя автомобиля к геометрии. Желательно использовать оригинальные детали или запчасти от крупных производителей, хотя качественные диски нередко встречаются и у компаний-упаковщиков комплектующих. Если после замены дисков и колодок появилось биение на руле или педалях, то причиной является низкое качество запчастей либо нарушение техпроцесса при ремонте.
