Введение
Что такое тормозной диск? Тормозной диск — это металлический диск, который вращается вместе с колесом и обеспечивает поверхность для прижима тормозных колодок, преобразуя движение автомобиля в тепло. Звучит просто, однако тормозные диски — одна из деталей, которые чаще всего заказывают неправильно, возвращают или обвиняют в проблемах, которых они не вызывали.
Для магазина автозапчастей проблема заключается в том, что два тормозных диска могут выглядеть почти одинаково на полке, но при этом подходить к разным автомобилям. Для автосервиса это клиент, который возвращается через два месяца после замены тормозов с пульсирующей педалью. Для закупщика важно знать, какие размеры, допуски и отделка должны быть указаны в заказе на покупку.
В этом руководстве рассматривается, что такое тормозной диск, как он работает, его части и материалы, основные типы, размеры, определяющие совместимость, что на самом деле означают биение и DTV, признаки проблем с диском, когда его следует заменить, как колодки и диски работают вместе, как изготавливаются и проверяются тормозные диски, и как выбрать правильную замену. Мы пишем это как производитель тормозных дисков, и там, где мы приводим данные с нашей собственной линии обработки или испытательной лаборатории, мы это указываем.
01
Что такое тормозной диск?
Тормозной диск, также называемый тормозным ротором, представляет собой круглую металлическую деталь, прикрепленную болтами между ступицей колеса и самим колесом. Когда водитель тормозит, суппорт прижимает две тормозные колодки к обеим поверхностям ротора, и трение замедляет вращение колеса.
Итак, что же представляют собой тормозные диски автомобиля на практике? Это большие диски, которые можно увидеть сквозь спицы большинства легкосплавных дисков. Как выглядят тормозные диски вблизи? Типичный тормозной диск легкового автомобиля представляет собой чугунный диск диаметром около 250–350 мм с приподнятой центральной частью (“крышкой”), в которой расположены отверстия для болтов. Плоское внешнее кольцо является фрикционной поверхностью. На вентилируемом диске между двумя фрикционными поверхностями виден зазор, заполненный охлаждающими лопастями. Новые диски обычно имеют гладкую, обработанную поверхность на фрикционных поверхностях, а также окрашенную или покрытую краской «крышку» и кромку.
Где находится тормозной диск?
Тормозной диск расположен непосредственно за колесом, установлен на ступице колеса. Колесные шпильки проходят через ступицу диска, поэтому диск зажимается между ступицей и колесом при затягивании колесных гаек. Тормозной суппорт крепится к поворотному кулаку или кронштейну оси и охватывает внешний край тормозного диска.
В большинстве современных легковых автомобилей на передней оси используются дисковые тормоза. Многие также используют их на задней оси, в то время как некоторые экономичные автомобили и легкие грузовики по-прежнему используют барабанные тормоза сзади. В некоторых задних тормозных дисках также имеется небольшой барабан внутри ступицы для стояночного тормоза, что известно как конструкция «барабан в ступице».
Для чего нужен тормозной диск?
Какие функции выполняют тормозные диски? У них три задачи.
- Обеспечьте наличие поверхности трения. Ротор обеспечивает колодкам плоскую, стабильную поверхность для зажима с обеих сторон.
- Поглощают и выделяют тепло. Практически вся энергия торможения преобразуется в тепло, и большая её часть передаётся ротору, прежде чем высвободиться в воздух.
- Сохраняйте размерную стабильность. Толщина, плоскостность и биение ротора должны оставаться в пределах жестких ограничений при нагреве, охлаждении и износе, иначе водитель будет ощущать вибрацию.
Чаще всего жалобы на тормозные диски начинаются с третьего этапа ремонта. Тормозной диск может отлично останавливать автомобиль, но при этом вызвать повторный торможение, если его геометрия изменится.
02
Как работает тормозной диск?
Как тормозные колодки прижимаются к тормозному диску
Ротор и тормозной суппорт работают в паре.
Вот что происходит шаг за шагом.
- Водитель нажимает на педаль тормоза, и главный тормозной цилиндр создает давление в тормозной жидкости.
- Гидравлическое давление выталкивает поршень или поршни тормозного суппорта наружу.
- В плавающем суппорте поршень прижимает внутреннюю колодку к ротору, а корпус суппорта скользит по направляющим штифтам, притягивая внешнюю колодку к другой поверхности. В неподвижном суппорте поршни с обеих сторон одновременно прижимают обе колодки.
- Тормозные колодки зажимают ротор с обеих сторон с одинаковой силой, при условии, что поверхности ротора параллельны и направляющие суппорта свободны.
- Когда педаль отпускается, колодки расслабляются, и ротор снова начинает свободно вращаться.
Поскольку колодки зажимают обе поверхности одновременно, эти две поверхности должны быть параллельны. Если один участок ротора толще другого, колодки раздвигаются и сближаются при каждом обороте. Водитель ощущает это как пульсацию педали.
Как трение преобразует движение в тепло
Торможение преобразует кинетическую энергию в тепло. Внедорожник массой 2000 кг, движущийся со скоростью 100 км/ч, обладает примерно 770 кДж кинетической энергии, и полная остановка за несколько секунд превращает почти всю её в тепло. Большая часть этого тепла генерируется в месте контакта тормозных колодок и ротора и передаётся ротору, поскольку ротор имеет гораздо большую массу и площадь поверхности, чем колодки.
Передние тормозные диски принимают на себя наибольшую часть работы, обычно 60–701 Тп3Т тормозного усилия на легковом автомобиле, поскольку во время торможения происходит смещение веса вперед. Именно поэтому передние тормозные диски обычно больше, толще и имеют вентиляцию.
Как ротор рассеивает тепло
Ротор аккумулирует тепло в своей массе и отдает его в воздух посредством конвекции, излучения и теплопроводности в ступицу. Вентилируемый ротор прокачивает воздух через свои лопатки во время вращения, что может значительно повысить эффективность охлаждения по сравнению с сплошным ротором того же диаметра.
Данные по отрасли — SAE International:
Ан Техническое исследование SAE по чугунным тормозным дискам сообщили, что температура поверхности ротора превышала 700°C Такие явления не являются чем-то необычным при эксплуатации дисковых тормозов в тяжелых условиях, включая тяжелые транспортные средства и высокопроизводительные легковые автомобили. Исследование также показало, что вызванная нагревом микроструктурная трансформация приводит к образованию приблизительно 15% В ходе испытаний наблюдался более высокий износ тормозных колодок и примерно вдвое больший износ тормозных дисков, несмотря на то, что эффективность торможения существенно не изменилась. Это помогает объяснить, почему материал тормозного диска, его теплоемкость и теплоотвод имеют значение не только для обеспечения поверхности, к которой прижимаются колодки.
Источник: JP Coyle & PHS Tsang, SAE Technical Paper 830534, SAE International.
Для покупателей вывод практический. Ротор, слишком лёгкий, тонкий или плохо охлаждаемый для данного применения, может пройти проверку на совместимость, но он будет сильнее нагреваться, быстрее изнашиваться, и тормозные колодки тоже будут изнашиваться быстрее.
03
Из каких основных частей состоит тормозной колодки?
Основные части ротора — это фрикционная поверхность, поверхность крепления ступицы и ступицы, охлаждающие лопатки (на вентилируемых роторах) и кромка ротора с отметкой минимальной толщины. Приведенная ниже таблица представляет собой простую текстовую схему тормозного ротора, начиная с внешних элементов и заканчивая внутренними.
Поверхность трения
Фрикционная поверхность — это рабочая зона ротора. На сплошном роторе это одна литая пластина; на вентилируемом роторе — две пластины, называемые щеками, соединенные лопастями. Она должна быть плоской, обе поверхности должны быть параллельны друг другу и перпендикулярны поверхности крепления ступицы.
Качество обработки поверхности также имеет значение. Шероховатая, глубоко обработанная поверхность может вызывать шум и замедлять процесс прилегания, в то время как слишком гладкая поверхность может затруднить формирование передающего слоя для подушечек.
В технической спецификации
Укажите требования к толщине, параллельности (изменению толщины), боковому биению и качеству поверхности, а не только к “обработанным поверхностям”.”
Монтажная поверхность ступицы и ступицы ротора
Шляпка — это выступающая центральная часть, соединяющая фрикционное кольцо со ступицей. Её высота определяет положение фрикционного кольца относительно суппорта. Задняя часть шляпки — это монтажная поверхность ступицы, и её необходимо отшлифовать до плоской и перпендикулярной поверхности, поскольку любая погрешность в этой области умножается на внешнем крае, приводя к биению.
Проверка покупателя
Монтажная поверхность должна быть чистой, необработанной металлической поверхностью или иметь только специальное покрытие, предназначенное для этой области. Толстый слой краски или покрытия на монтажной поверхности может привести к биению при установке.
Охлаждающие лопатки
В вентилируемых роторах внутренние лопатки соединяют две фрикционные пластины. Прямые радиальные лопатки позволяют установить один и тот же ротор с любой стороны автомобиля. Направленные (изогнутые) лопатки более эффективно прокачивают воздух, но делают ротор специфичным для каждой стороны, поэтому ротор, установленный с правой стороны на левую сторону, плохо охлаждается. В некоторых конструкциях вместо лопаток используются стойки или штифты.
Проверка покупателя
Для роторов с направленными лопастями убедитесь, что номера левой и правой деталей в вашей системе указаны отдельно и четко обозначены на коробке.
Маркировка кромки ротора и минимальной толщины
На большинстве тормозных дисков указана минимальная толщина, обычно штампованная или отлитая как “MIN TH” с последующим значением, например, “MIN TH 26.0 mm”. Она расположена на ступице или кромке. Это минимальная толщина, при которой диск может использоваться. При меньшей толщине масса диска слишком мала для поглощения тепла, что может привести к растрескиванию или чрезмерному выдвижению поршня тормозного суппорта.
Также вы можете увидеть небольшие насечки, выполненные на внешней кромке. Это балансировочные насечки, используемые для корректировки распределения массы ротора, чтобы предотвратить вибрацию на высоких скоростях.
04
Из чего изготавливаются тормозные диски?
Из чего изготавливаются тормозные диски? Практически все тормозные диски легковых автомобилей и легких грузовиков изготавливаются из серого чугуна. Высокоуглеродистый чугун используется там, где важны шум и растрескивание от нагрева, а углеродная керамика применяется только в высокопроизводительных системах.
Серый чугун
Серый чугун получил свое название из-за серого цвета поверхности излома, вызванного наличием в нем графитовых хлопьев. Эти графитовые хлопья помогают ротору проводить тепло, гасить вибрации и обеспечивать чистоту работы. Он достаточно прочен, недорог и хорошо изучен, поэтому остается стандартным материалом для роторов.
Качество зависит от химического состава и процесса литья. Содержание углерода, кремния и легирующих элементов, скорость охлаждения и форма графита — все это влияет на твердость, прочность и тепловые характеристики.
Высокоуглеродистый чугун
В высокоуглеродистых тормозных дисках используется чугун с более высоким содержанием углерода, чем в стандартных марках. Дополнительный графит улучшает демпфирование, что снижает шум тормозов, и повышает устойчивость к термическому растрескиванию при многократном интенсивном торможении. Многие производители автомобилей устанавливают высокоуглеродистые тормозные диски на модели, где уровень шума имеет критическое значение.
Проверка покупателя
Если оригинальный ротор изготовлен из высокоуглеродистой стали, уточните, изготовлен ли заменяемый ротор также из этого материала, и запросите информацию о марке и химическом составе материала в протоколе осмотра.
Карбоно-керамические роторы
Углеродно-керамические тормозные диски изготавливаются из углеродного волокна, армированного карбидом кремния. Они значительно легче чугунных дисков и выдерживают экстремальные температуры, но стоят дорого и требуют подбора соответствующих тормозных колодок. Редко их можно найти в ассортименте запасных частей в магазинах.
В технической спецификации
Укажите марку материала (например, серый чугун согласованной марки или высокоуглеродистый, если он используется производителем оригинального оборудования), диапазон твердости, а также убедитесь, что к каждой партии прилагается документ, содержащий данные о химическом составе и твердости. Простое указание “чугун” оставляет слишком много места для вариаций между партиями и поставщиками.
05
Какие основные типы тормозных дисков существуют?
Основные типы тормозных дисков: цельные, вентилируемые, перфорированные и с прорезями, а также с покрытием. Большинство стандартных тормозных дисков, продаваемых в магазинах и используемых в автосервисах, являются цельными или вентилируемыми, с гладкой поверхностью, часто с защитным покрытием.
Цельные тормозные диски
Цельный тормозной диск представляет собой единую чугунную пластину. Он компактен, достаточно лёгок для установки на задние оси и недорог. Цельные тормозные диски часто используются на задней оси легковых автомобилей, где тормоза работают с меньшей нагрузкой, а также на передней оси некоторых небольших лёгких транспортных средств.
Вентилируемые тормозные диски
Что такое вентилируемый ротор? Это ротор, состоящий из двух фрикционных пластин, разделенных внутренними охлаждающими лопастями. При вращении ротора лопасти откачивают воздух из центра наружу, отводя тепло. Вентилируемые роторы являются стандартными для передней оси почти всех современных автомобилей, а также для обеих осей многих внедорожников и грузовиков.
Для подробного сравнения охлаждения, веса и совместимости, ознакомьтесь с нашим руководством. Цельные и вентилируемые тормозные диски.
Перфорированные и с прорезями тормозные диски
Перфорированные тормозные диски имеют отверстия на фрикционной поверхности; диски с прорезями имеют неглубокие канавки. Прорези помогают удалять газы, воду и остатки колодок, и обе конструкции меняют внешний вид тормозов. На автомобилях общего пользования преимущество в основном заключается в улучшении внешнего вида и эффективности торможения в сырую погоду. Перфорированные отверстия могут стать причиной образования трещин при сильном нагреве, и обе конструкции, как правило, увеличивают износ колодок и шум. Для большинства работ по замене более безопасным выбором является диск с гладкой поверхностью, соответствующий оригинальной конструкции.
Тормозные диски с покрытием
Тормозные диски с покрытием имеют защитный слой, часто представляющий собой цинковое покрытие с хлопьями или обогащенное цинком, нанесенный на ступицу, кромку и лопасти. Фрикционные поверхности либо остаются непокрытыми, либо покрываются тонким слоем, который стирается при первых остановках. Когда клиенты спрашивают о вариантах тормозных дисков с покрытием и без покрытия, разница в основном заключается в коррозии: ступица и лопасти непокрытого диска быстро начинают ржаветь во влажных или посыпанных солью дорожных условиях, что плохо выглядит как в коробке, так и на автомобиле, и может повлиять на посадку ступицы, если ржавчина накапливается на монтажной поверхности.
Что мы увидели в ходе тестирования:
В рамках одного проекта по созданию роторов для легковых автомобилей с покрытием мы сравнили 12 образцов с покрытием и 12 необработанных образцов в испытании на солевое распыление. 35°C с 5% Раствор NaCl. На необработанных участках шляпы появилась видимая красная ржавчина. 24 часа, при этом образцы с покрытием не показали сопоставимого покрытия красной ржавчиной после 96 часов. Для нас это испытание показало, почему выбор покрытия имеет особое значение для сменных роторов, хранящихся или эксплуатируемых во влажных условиях и при воздействии дорожной соли.
Эти условия испытаний соответствуют методу нейтрального солевого тумана, описанному в ISO 9227, В нем указывается, что для оценки коррозионной стойкости металлических материалов с антикоррозионной защитой или без нее используется раствор хлорида натрия 5% при температуре 35°C. В Северной Америке аналогичный тип испытаний обычно используется для ASTM B117, Стандартная процедура эксплуатации аппаратов для распыления солевого тумана.
В заказе на покупку
Если для вашего рынка важно наличие покрытия, укажите покрываемые участки (крышка, кромка, лопасти), тип покрытия и требуемое количество часов воздействия солевого тумана в соответствии со стандартами ISO 9227 или ASTM B117, а также критерий приемлемости, например, “отсутствие красной ржавчины на покрытых участках после X часов”.”
06
Каковы основные размеры тормозного диска?
Два тормозных диска могут выглядеть похожими, но при этом иметь разные размеры. Разница в несколько миллиметров в диаметре, толщине, высоте или диаметре отверстия может привести к неправильной установке диска, смещению фрикционного кольца относительно суппорта или возникновению биения, которое перерастает в вибрацию. Именно эти размеры имеют наибольшее значение.
Внешний диаметр
Внешний диаметр определяет место контакта тормозных колодок с тормозным диском и величину тормозного усилия системы. Слишком большой тормозной диск не будет проходить мимо суппорта; слишком маленький приведет к тому, что часть колодки будет выступать за край. Многие автомобили предлагают несколько вариантов диаметра передних тормозных дисков в зависимости от двигателя или комплектации, поэтому диаметр сам по себе является распространенной причиной неправильных заказов.
Толщина ротора
Толщина нового ротора и минимальная толщина ротора имеют решающее значение. Толщина определяет, насколько хорошо ротор прилегает к тормозным колодкам и сколько тепла он может поглотить. Типичные цельные роторы для легковых автомобилей имеют толщину около 9–13 мм, в то время как вентилируемые роторы часто имеют толщину 20–32 мм.
Общая высота
Общая высота, иногда называемая высотой ступицы, измеряется от поверхности крепления ступицы до внешней фрикционной поверхности. Она определяет положение фрикционного кольца в суппорте. Ротор с правильным диаметром и толщиной, но неправильной высотой может привести к тому, что тормозные колодки будут соприкасаться с ротором не по центру или тереться о суппорт.
С нашего производственного цеха:
В рамках проекта по модернизации переднего тормозного диска для внедорожника 2026 года мы изготовили деталь размером 312 × 25 мм вентилируемый ротор с целевой общей высотой 46,30 ± 0,15 мм. В ходе первой проверки 80 единиц продукции, 5 роторов измерено 46,47–46,52 мм, что выходит за пределы допустимых отклонений для нашего проекта. Мы исправили приспособление для обработки и проверили следующее. 120 штук, который находился в диапазоне от 46,21 до 46,39 мм. Это стало хорошим напоминанием о том, что два ротора могут выглядеть одинаково, но даже небольшая разница в размерах может создать проблемы с установкой.
Центральное отверстие и схема расположения болтов
Центральное отверстие определяет положение ротора на направляющей ступицы. Схема расположения болтов — это количество отверстий для шпилек и диаметр окружности, на которой они располагаются, известный как PCD (диаметр окружности расположения болтов), например, 5 × 114,3 мм. Оба параметра должны точно соответствовать ступице. Ротор может иметь тот же диаметр и толщину, что и соответствующая деталь, но при этом отличаться по диаметру отверстия или PCD.
Практическое правило
Когда клиент приносит старый ротор, измерьте все пять параметров, прежде чем сравнивать их. При заказе новых артикулов укажите в заказе все пять параметров, а также тип лопаток и сторону для роторов направленного действия.
07
Что такое Runout, DTV и Brake Judder?
Эти три термина объясняют большинство жалоб на вибрацию. В этом разделе представлен краткий обзор; каждая тема заслуживает, и получит, отдельное подробное руководство.
Биение тормозного диска
Боковое биение — это величина смещения рабочей поверхности ротора в стороны при вращении. Оно измеряется с помощью индикатора часового типа, установленного на поворотном кулаке и касающегося фрикционной поверхности на расстоянии примерно 10–13 мм от внешнего края. Само по себе биение обычно не вызывает немедленной вибрации. Проблема заключается в том, что оно происходит со временем: ротор, который вибрирует, задевает тормозные колодки в одной точке за каждый оборот, неравномерно изнашивая эту область и создавая колебания толщины. Наше руководство по Биение тормозного диска: причины, методы измерения и допустимые пределы. Подробно описывается процедура измерения.
Изменение толщины диска (DTV)
DTV — это разница между самой толстой и самой тонкой точками фрикционного кольца. Она измеряется микрометром в 8–12 равномерно расположенных точках на одинаковом расстоянии от края. Даже очень небольшое изменение, в диапазоне сотых долей миллиметра, может ощущаться как пульсация, поскольку колодки повторяют толщину ротора и передают её обратно через гидравлическую систему к педали. Метод измерения см. в [ссылка на метод]. Изменение толщины диска (DTV): что это такое и как его измерить..
Вибрация при торможении и заблуждение о “деформированном тормозном диске”.
Когда водитель чувствует пульсацию педали тормоза, обычно ставят диагноз “деформированные тормозные диски”. В большинстве случаев диск не погнут. Вибрация возникает из-за неравномерности толщины, вызванной биением, неравномерным нанесением тормозных колодок или неравномерной коррозией.
Пример из практики — Коррозия и пульсация тормозных дисков GM:
Технический бюллетень GM 00-05-22-002N, В статье, посвященной легковым автомобилям и легким грузовикам GM 2014 года выпуска и более ранних моделей, описывается случай, когда у автомобилей, припаркованных на длительное время во влажных условиях, может развиться неравномерная коррозия тормозных дисков. Область, покрытая тормозной колодкой, может корродировать иначе, чем открытая фрикционная поверхность, что приводит к изменению толщины и последующей пульсации тормозов.
В случаях "разложения на стоянке" автомобилей с небольшим пробегом 0–321 км (0–200 миль), GM рекомендовал сделать 10–15 умеренных остановок из 56–64 км/ч (35–40 миль в час) с периодом охлаждения между остановками перед переходом к процедурам очистки ротора. В случае более выраженной коррозии в бюллетене различают ситуации, когда коррозия развивается в несколько этапов. 3200–8000 км а также отслаивающаяся коррозия в дальнейшем.
GM также заявляет о боковом биении, указанном выше. 0,050 мм (0,002 дюйма) вызовет изменение толщины с течением времени, при этом пульсация обычно будет появляться в пределах 4800–16000 км. Практический вывод таков: пульсацию педали не следует автоматически диагностировать как “деформированный ротор”; необходимо учитывать крепление ступицы, боковое биение, коррозию и состояние поверхности ротора.
Источник: General Motors, Гарантийное обслуживание и процедуры дисковых тормозов, Бюллетень 00-05-22-002N, июнь 2013 г., архивировано NHTSA.
Полный диагноз мы объясняем в Вибрация при торможении: действительно ли ротор деформирован?
08
Каковы типичные признаки проблем с тормозными дисками?
Вибрация или пульсация педали
Наиболее распространенная причина неисправности тормозного диска — пульсация педали тормоза или дрожание рулевого колеса при торможении. Как объяснялось выше, это обычно указывает на разницу в толщине. Перед заменой диска проверьте поверхность ступицы на наличие ржавчины или мусора, измерьте биение и DTV, а также убедитесь, что колесные гайки затянуты равномерно.
Канавки и неравномерный износ
Концентрические канавки на фрикционной поверхности образуются из-за твердых частиц, застрявших между колодкой и диском, или из-за износа колодок до опорной пластины. Этот контакт металла с металлом водители описывают как скрежет тормозов — резкий скребущий звук, который обычно означает, что колодки изношены, а диск поврежден. Приподнятый край на внешней кромке показывает степень износа диска.
Тучные пятна или трещины
Синие, темные или блестящие пятна на фрикционной поверхности свидетельствуют о перегреве. В местах изменения структуры чугуна могут образовываться твердые участки, которые изнашиваются иначе, чем остальная часть поверхности. Тонкие трещины, идущие от края, или трещины от перегрева по всей поверхности означают, что ротор следует заменить.
Ржавчина и коррозия
Тонкий слой поверхностной ржавчины после дождя или ночной стоянки — это нормально и исчезает после нескольких остановок. Проблемы начинаются, когда коррозия неравномерна, как в случае с автомобилем GM, описанном выше, когда она образует ямки на фрикционной поверхности или когда ржавчина накапливается на поверхности крепления ступицы и вызывает биение.
Ротор ниже минимальной толщины
Ротор, толщина которого меньше минимальной, теряет массу, необходимую для поглощения тепла. Он сильнее нагревается, легче трескается и может позволить поршню тормозного суппорта выдвинуться дальше, чем предусмотрено конструкцией. Его необходимо заменить.
09
Когда следует заменять тормозные диски?
Замените ротор, если его толщина равна или меньше минимальной, если поверхность слишком повреждена для восстановления, если биение или DTV не могут быть исправлены, или если имеются трещины, повреждения от высокой температуры или сильная коррозия.
В некоторых мастерских вместо этого выполняют проточку тормозных дисков. Если вам интересно, что означает проточка тормозных дисков, то это обработка тонкого слоя с обеих сторон на тормозном токарном станке для восстановления плоской, параллельной поверхности. Некоторые диски могут быть проточены, если сохранилась достаточная толщина, но замена зависит от состояния диска и технических характеристик автомобиля.
Минимальная толщина
Измерьте толщину микрометром в нескольких точках вокруг ротора, примерно в 10 мм от внешнего края. Сравните самое низкое показание с отметкой MIN TH. Помните, что при шлифовке удаляется материал, поэтому ротор, близкий к минимальному значению, может стать слишком тонким после механической обработки.
Серьезные повреждения поверхности
Неглубокий износ колец — это нормально. Глубокие канавки, большой выступ или царапины от контакта металла с металлом уменьшают площадь контакта и увеличивают время приработки новых колодок. Если механическая обработка приведет к уменьшению толщины ротора ниже минимальной, замените его.
Чрезмерное отклонение или DTV
В первую очередь исключите неисправность ступицы. Очистите поверхность ступицы и поверхность крепления ротора, повторно затяните колесные гайки в указанной последовательности и снова измерьте. Если биение или DTV по-прежнему превышает допустимые значения, ротор необходимо отрегулировать или заменить, а также следует проверить биение фланца ступицы.
Трещины, повреждения от высокой температуры или сильная коррозия
Трещины, сильное изменение цвета от нагрева и глубокая коррозия указывают на необходимость замены. Они также являются признаками, указывающими на причину неисправности, например, заедание тормозных суппортов, залипание стояночного тормоза, неподходящие тормозные колодки или использование автомобиля для буксировки тяжелых грузов.
10
Как взаимодействуют тормозные колодки и диски?
Контакт площадки с ротором
Разница между тормозными дисками и тормозными колодками проста: колодка — это более мягкая, заменяемая фрикционная деталь, а тормозной диск — это более твердая металлическая поверхность, к которой она прижимается. Но они работают как единая фрикционная пара. Эффективность торможения зависит от того, насколько равномерно поверхность колодки соприкасается с поверхностью тормозного диска. Полный, равномерный контакт обеспечивает плавное торможение и равномерный износ; частичный контакт приводит к образованию зон перегрева, шума и неравномерного отложения тормозных волокон.
Состояние поверхности ротора
Новая тормозная колодка имеет плоскую поверхность. Если тормозной диск имеет канавки, выступы или глазурь, колодка сначала касается только выступающих частей. Торможение становится слабым, колодка перегревается в небольших участках, и повышается вероятность появления шума. Именно поэтому состояние тормозного диска следует проверять при каждой замене колодок.
Переносной слой и подстилка
В процессе приработки тормозная колодка наносит на ротор тонкий, равномерный слой фрикционного материала. Затем колодка работает против этого слоя. Равномерный слой обеспечивает постоянное трение; неравномерное нанесение приводит к изменению толщины и вибрации.
Типичная процедура подготовки подстилки, которая должна соответствовать инструкциям производителя, если таковые имеются, выглядит следующим образом.
- В безопасном месте сделайте 8–10 умеренных остановок, снижая скорость примерно с 60 км/ч до 10 км/ч, не останавливаясь полностью.
- Сделайте 2–3 более резких остановки на скорости примерно от 80 до 10 км/ч, опять же, не останавливаясь полностью.
- Проедьте несколько минут, слегка притормаживая, чтобы тормоза остыли.
- Избегайте сильного нажатия на педаль тормоза на горячем тормозе в неподвижном состоянии, так как это может привести к отпечатыванию тормозных колодок на тормозном диске.
Почему для замены тормозных колодок не всегда требуются новые тормозные диски
Новые тормозные колодки не обязательно требуют замены тормозных дисков. Если толщина дисков превышает минимальную, биение и DTV находятся в пределах допустимых значений, а также отсутствуют глубокие канавки, трещины или повреждения от перегрева, их можно использовать повторно. На многих автомобилях на один комплект дисков меняются две пары колодок. Решение следует принимать на основе измерений, а не по привычке.
11
Как производятся и проверяются тормозные диски?
Способ литья, механической обработки и контроля тормозного диска определяет, останется ли он ровным и бесшумным в процессе эксплуатации. Вот краткое описание процесса; подробное описание последует в нашей статье “Как изготавливаются тормозные диски?”. Вы также можете ознакомиться с процессом на нашем сайте. завод тормозных деталей страница.
Литье и механическая обработка
- Контроль плавления и химического состава: Железо плавят, а химический состав корректируют до требуемого качества.
- Формование: Роторы обычно отливают в песчаных формах. Для вентилируемых роторов необходимы песчаные стержни для формирования внутренних лопаток.
- Литье и охлаждение: Контролируемое охлаждение определяет структуру и твердость графита.
- Уборка: Песок и окалина удаляются методом дробеструйной обработки.
- Механическая обработка: На токарных станках с ЧПУ обрабатываются обе поверхности трения, ступица, монтажная поверхность и центральное отверстие. Сверлятся отверстия для болтов.
- Балансировка: Каждый ротор проверяется на дисбаланс и корректируется путем небольших надрезов по краю там, где это необходимо.
Отделка и нанесение покрытий на поверхность
Фрикционные поверхности подвергаются окончательной токарной или шлифовальной обработке для достижения контролируемой шероховатости. Затем на покрытые роторы наносят покрытие на ступицу, кромку и лопатки, а на фрикционные поверхности наносят защитный слой или тонкий слой, который быстро изнашивается. Упаковка должна защищать поверхности от влаги и ударов.
Контроль толщины и размеров
Каждую партию следует проверять на соответствие чертежу внешнему диаметру, толщине, общей высоте, диаметру центрального отверстия, окружности расположения болтов и диаметру отверстий, а также на твердость и, если указано, на металлургические свойства. Роторы направленного действия проверяются на правильность маркировки левой/правой стороны.
Проверка на биение и DTV-инспекция
Биение и DTV измеряются на приспособлении, которое устанавливает ротор на ступицу, как и на самом автомобиле. контроль качества Целевые показатели для тормозных дисков составляют ≤0,03 мм бокового биения и ≤0,015 мм DTV, результаты регистрируются по партиям.
Данные отраслевой проверки — Brembo / GM:
В отчете BRAKE Report сообщалось... что Brembo и GM потратили больше, чем 1300 часов по проектированию и CAE, 850 часов на динамометрических испытаниях и завершено 40 000 миль В ходе дорожных испытаний при разработке усовершенствованной тормозной системы для полноразмерных грузовиков и внедорожников GM. В системе использовалось 410 × 32 мм вентилируемые роторы; в одном из вариантов применения GM сообщила о 42% Увеличение площади ротора, призванное повысить тепловую мощность тормозной системы. Это полезный пример из реальной жизни, демонстрирующий, почему при разработке ротора учитываются не только диаметр, но и геометрия охлаждения, структурная целостность, коррозия, вибрация, усталость и испытания на дорогах.
Источник: The BRAKE Report, со ссылкой на Brembo, ноябрь 2019 г.
12
Как выбрать правильный сменный тормозной диск
Применение для данного автомобиля и оригинальный номер
Шаг 1: Укажите тип автомобиля: год выпуска, марка, модель, двигатель и комплектация. Если в каталоге указано несколько вариантов роторов, запросите VIN-номер.
Шаг 2: Запишите оригинальный номер детали (OE) или номер детали текущего поставщика. Проверьте наличие заменяющих деталей, поскольку оригинальные номера меняются при обновлении деталей.
Цельная или вентилируемая конструкция
Шаг 3: Убедитесь, является ли оригинальный ротор цельным или вентилируемым, а для вентилируемых роторов — прямые или направленные лопатки. Для направленных роторов требуются отдельные номера деталей для левой и правой стороны.
Размеры ротора
Шаг 4: Подтвердите внешний диаметр, толщину, общую высоту, центральное отверстие и схему расположения болтов. В случаях, когда применение неясно, измерьте старый ротор.
Переднее или заднее положение
Шаг 5: Уточните тип оси. Передние тормозные диски обычно больше, толще и вентилируемые, поскольку они обеспечивают большую часть торможения. Задние диски часто меньше и цельные, а некоторые модели включают в себя барабан в ступице для стояночного тормоза. Одинаковы ли передние и задние тормозные диски? Практически на всех автомобилях — нет. Они различаются по диаметру, толщине, высоте и иногда конструкции, поэтому их необходимо указывать как отдельные артикулы.
Перекрестная ссылка и список закупок
Шаг 6: Сравните номер оригинальной детали или детали поставщика с новым номером детали и убедитесь, что размеры совпадают.
Шаг 7: Для новых артикулов запросите образец и сравните его со старым ротором перед заказом партии. Проверьте его на ровной поверхности рядом со старой деталью: диаметр, высота, диаметр отверстия, расположение отверстий, направление лопаток и маркировка MIN TH. Образец, который “выглядит правильно”, но отличается по высоте на миллиметр, — это именно тот тип несоответствия, который приводит к возврату товара.
Шаг 8: Укажите подтвержденные технические характеристики в заказе на покупку:
13
Тормозные диски для магазинов автозапчастей и авторемонтных мастерских
Что следует проверить в магазинах автозапчастей
Для магазинов роторы громоздки и тяжелы, поэтому пространство на полках и стоимость доставки имеют большее значение, чем в случае с тормозными колодками.
Пошаговое создание линейки роторов
- Экспорт данных о продажах роторов и запросах на возмещение упущенной выгоды за 12 месяцев по артикулам.
- Сгруппируйте их по размерам (диаметр × толщина × высота), чтобы определить, какие размеры определяют объем.
- Закупайте быстро продаваемые товары в больших количествах, товары средней оборачиваемости — в умеренных объемах, а товары с низкой оборачиваемостью поставляйте по запросу.
- Убедитесь, что для каждого товара, имеющегося на складе, имеется подтвержденная перекрестная ссылка и запись о размерах.
- Храните роторы в горизонтальном положении в коробках, в сухом месте, и чередуйте поступление и извлечение роторов, особенно роторов без покрытия.
Покупка тормозных колодок и дисков для одних и тех же автомобилей одновременно также упрощает пополнение запасов. Мы поддерживаем это в наших сервисах. Решения по тормозным системам для магазинов автозапчастей страница, включая заказы с различными артикулами и упаковку под собственной торговой маркой.
Что должны проверять ремонтные мастерские?
Для автосервисов большинство случаев возврата тормозных дисков связаны с их установкой. Необходимо очистить поверхность ступицы до чистого металла, последовательно затянуть колесные гайки динамометрическим ключом, проверить биение, установить подходящие тормозные колодки и притереть их. Решения по тормозным системам для ремонтных мастерских На этой странице объясняется, как мы поддерживаем диагностику вибрации и шума.
14
Часто задаваемые вопросы о тормозных дисках
Тормозной диск и тормозной ротор — это одно и то же?
Да. В вопросе о тормозном диске и роторе оба термина описывают одну и ту же деталь. “Ротор” чаще используется в Северной Америке, а “тормозной диск” — в Европе и в технических документах.
Сколько роторов у автомобиля?
Автомобиль с дисковыми тормозами на всех четырех колесах имеет четыре ротора. Автомобиль с передними дисковыми и задними барабанными тормозами имеет два ротора. Некоторые задние роторы также включают небольшой барабан внутри ступицы для стояночного тормоза.
Как долго служат тормозные диски?
Многие тормозные диски служат примерно 50 000–70 000 миль (80 000–110 000 км), часто за счет двух комплектов тормозных колодок, но срок службы сильно варьируется в зависимости от веса автомобиля, стиля вождения, типа колодок и климата. Решающим фактором являются измерения: толщина, биение, DTV и состояние поверхности.
Можно ли заменить тормозные колодки без замены тормозных дисков?
Да, если толщина тормозных дисков превышает минимальную, биение и предельный диаметр в пределах допустимых значений, а также если на них нет глубоких канавок, трещин или повреждений от перегрева. В противном случае, перед установкой новых тормозных колодок, следует выполнить их шлифовку или замену.
Что вызывает вибрацию тормозного диска?
В большинстве случаев вибрация возникает из-за неравномерности толщины тормозного диска, которая обычно обусловлена боковым биением, неравномерным отложением тормозных колодок или неравномерной коррозией. Распространенными причинами являются ржавчина на поверхности ступицы и неравномерно затянутые колесные гайки.
В чём разница между сплошными и вентилируемыми роторами?
Цельнолитой тормозной диск представляет собой одну пластину и используется там, где тормозные нагрузки невелики, обычно на задней оси. Вентилируемый тормозной диск имеет две пластины с охлаждающими лопастями между ними, что значительно улучшает отвод тепла, поэтому он используется на передних осях и более тяжелых транспортных средствах.
Можно ли использовать заржавевшие тормозные диски?
Небольшая поверхностная ржавчина является нормой и исчезает после нескольких остановок. Тормозные диски с глубокими точечными повреждениями, отслоением, неравномерной коррозией под тормозными колодками или ржавчиной на поверхности крепления ступицы следует проточить или заменить.
Следует ли заменять тормозные диски парами?
Да. Тормозные диски продаются парами? Обычно их продают поштучно, но их всегда следует заменять парами на одной оси, чтобы обе стороны тормозили равномерно и автомобиль не тянуло в сторону.
15
Заключительные мысли
Подходящий ли сменный тормозной диск для конкретного автомобиля и его использования, зависит от взаимодействия шести факторов:
Если неправильно определить размеры, ротор никогда не подойдет. Если правильно подобрать размер, но не учитывать биение, автомобиль снова начнет пульсировать. Выбирайте правильную конструкцию для оси и климатических условий, измеряйте перед заменой и указывайте технические характеристики в заказе на покупку, а не полагайтесь на внешний вид.
Если вы занимаетесь подбором или проверкой ассортимента тормозных дисков, пришлите нам номера оригинальных запчастей, ссылки на запчасти от сторонних производителей, номера существующих поставщиков или ваш список закупок в формате Excel. Мы подберем подходящие диски, подтвердим критически важные размеры, отметим все необходимые для проверки номера и подготовим коммерческое предложение, учитывая весь ваш список.
Отправьте список запчастей для получения ценового предложения →
