Як сильно повинні грітися гальмівні диски в автомобілі
Зміст
Гальмівні диски призначені для того, щоб нагріватися. Це єдиний спосіб перевести кінетичну енергію автомобіля, що розігнався, в теплову і розсіяти її потім у просторі. Але відбуватися це має за командою водія. Нагрів гальм завжди свідчить про наявність несправності, як і варіанти аварійного, тобто надмірного перегріву.
Особливості роботи гальмівної системи автомобіля
Завдання гальм - максимально швидко і безпечно зупинити автомобіль. Зробити це найпростіше за допомогою сили тертя, яка відбувається в гальмівних механізмах.
Розташовуються гальма у сучасних авто на кожному колесі, щоб максимально ефективно використати силу зчеплення шин із дорогою.
У роботі використовуються:
- гальмівні диски або барабани, металеві деталі, пов'язані зі маточами коліс;
- гальмівні колодки, що складаються з основи та накладок, виготовлених з матеріалу, що має високий коефіцієнт тертя по чавуну або сталі і витримує при цьому високі температури при мінімальному зносі самих колодок, так і дисків (барабанів);
- гальмівний привід, механічні, гідравлічні та електронні пристрої, що передають зусилля від органів керування водія до гальмівних механізмів.
Розрізняються кілька видів гальмівних систем, значну роль у нагріванні дисків відіграють робітничий та стоянковий гальма.
Обидва вони працюють приблизно однаково – водій через привід створює механічне зусилля на гальмівних колодках, що притискаються до дисків чи барабанів. Виникає сила тертя, спрямована проти інерції руху автомобіля, кінетична енергія зменшується, швидкість падає.
Чи повинні грітися гальмівні диски та барабани?
Якщо порахувати гальмівну потужність, а це енергія, що виділяється у вигляді тепла при гальмуванні в одиницю часу, вона багато разів перевищить потужність двигуна.
Як гріється двигун, включаючи енергію, що забирається з вихлопними газами і йде на корисну роботу з переміщення машини з вантажем, уявити досить легко.
Виділяти таку колосальну кількість енергії можна лише за значного зростання температури. З фізики відомо, що щільність потоку енергії пропорційна температурному тиску, тобто різниці між нагрівачем і холодильником. Коли енергія не встигає йти у холодильник, у разі це атмосферне повітря, то зростає температура.
Диск може світитися в темряві, тобто набирати кілька сотень градусів. Звичайно, що між гальмуваннями охолонути він не встигне, буде гарячим всю подорож.
причини перегріву
Між нагріванням та перегрівом є дуже велика різниця. Нагрів – це явище штатне, тобто розраховане та перевірене розробниками автомобіля, а перегрів – аварійне.
Щось пішло негаразд, температура критично зросла. У разі гальм це дуже небезпечно, оскільки перегріті деталі не можуть нормально працювати, дуже швидко втрачають міцність, геометрію та ресурс.
Наслідки руху на ручнику
Найпростіше, з чим зустрічаються практично всі водії-початківці – це забути зняти автомобіль зі стоянкового гальма на початку руху.
Інженери давно й успішно борються із цією забудькуватістю. З'явилися світлові і звукові сигналізації, що спрацьовують при спробі рушити при затягнутих колодках, а також автоматичні ручники, що зводяться і електроприводом, що зводяться, при зупинці автомобіля і торканні з місця.
Але якщо все ж таки проїхатися з притиснутими колодками - значна потужність, що передається, нагріє барабани настільки, що накладки колодок обугляться, метал деформується, а гідроциліндри дадуть текти.
Помічають таке часто, тільки коли диміти починають шини на дисках. Потрібен об'ємний та дорогий ремонт.
Заклинив поршень циліндра супорта
У дискових механізмах окремих пристроїв відведення поршнів від колодок немає. Знімається тиск у гідросистемі, сила притиску стає нульовою, а сила тертя дорівнює добутку тиску на колодку та коефіцієнт тертя. Тобто "нуль" на все одно яке число - буде "нуль".
Але не завжди так виходить. Колодка повинна відводитися частку міліметра хоча б рахунок пружності ущільнюючої манжети. Але якщо між поршнем і циліндром супорта виникла корозія, поршень підклинює - колодки залишаться притиснуті з ненульовим зусиллям.
Почнеться виділення енергії та неконтрольований нагрівання. Закінчиться він лише після стирання деякої товщини шару з накладки внаслідок перегріву та втрати властивостей. Заодно перегріється диск.
Повітря в системі гальмування
Рідко, але помічався ефект, коли колодки мимоволі притискаються до дисків через погане прокачування приводу від повітря.
Він розширюється від нагрівання і починає підтискати колодки до дисків через циліндри. Але все ж таки набагато раніше, ніж настане перегрів, водій помітить, що машина практично не гальмує.
Зношування гальмівних дисків
При зношуванні диски втрачають свою ідеальну геометричну форму. На них з'являється помітний рельєф, колодки намагаються до нього припрацювати.
Все це веде до непередбачуваності контакту між поверхнями дисків і накладок, а будь-які контакти і означатимуть перегрів з усіма наслідками.
Неправильна заміна гальмівних колодок
При порушенні технології заміни колодок, при її простоті у разі дискового гальма, можливе заклинювання колодок у супорті.
Виникаюче тертя перегріватиме диск і направляючий апарат супорта, що тільки посилить ситуацію. Закінчується це зазвичай тим, що водій помічає сторонні звуки та різке зниження ефективності гальмування.
Як усунути нагрівання дисків
Є прості правила збереження гальм від перегріву:
- використовувати гальма тільки в екстрених випадках і для остаточної зупинки, у всіх інших ситуаціях застосовуючи рух накатом під позитивним або негативним потягом двигуна;
- не користуватися гальмами на затяжних спусках у горах, тільки двигуном або гірським гальмом, службова система навряд чи доживе до нижчої точки першого серйозного спуску, щоб переконатися в цьому, достатньо порахувати потенційну енергію, яку має автомобіль на вершині гори;
- підтримувати гальмівні механізми в ідеальному стані, переконуючись у відсутності корозії гідравліки та направляючих при кожній заміні колодок, користуючись спеціальним мастилом та картою її нанесення;
- вчасно замінювати диски з граничним зношуванням, не чекаючи їх повної прозорості.
Перегріті диски замінюються. Вони втратили міцність, у них змінився коефіцієнт тертя навіть із новими колодками, а головне – він нерівномірний за площею, що призведе до ривків та нових перегрівів.
Наслідки неправильної роботи гальмівної системи
Перегріті диски зазвичай замінюють, коли відчувається биття на гальмівній педалі такт обертання колеса. Якщо нехтувати цим обов'язковим заходом, то можливе руйнування диска при гальмуванні.
Зазвичай це закінчується катастрофічним заклинюванням колеса та відходом автомобіля з траєкторії у непередбачуваному напрямку. При щільному швидкісному потоці важка аварія неминуча, швидше за все, з жертвами.
При кожному ТО диски уважно оглядаються. Не повинно бути кольорів втечі, що виникають від перегріву, тим більше помітного рельєфу, викривлення чи сітки тріщин.
Змінюються диски завжди разом із колодками, а при нерівномірному зносі – ще й із ревізією супортів.
