чем грозит перегрев тормозных дисков

Перегрев тормозов: кто виноват и что делать

Нажимаем на педаль тормоза, и кинетическая энергия движущегося автомобиля переходит в энергию тепловую, которую генерирует альянс колодок и тормозных дисков. Причем, энергию внушительную. И в экстремальных ситуациях она становиться «убийцей» для самих тормозов.

Вы знали, что тепла, выделяемого тормозами легкового автомобиля, который со скорости 100 км/ч оттормаживается до полной остановки, достаточно для того, чтобы вскипятить пару литров воды всего за три секунды? А 38-тонный грузовик, разогнавшийся до скорости в 90 км/ч и тормозивший до остановки способен за четыре секунды довести до кипения 53 литра воды! Такое количество тепловой энергии, которое в результате будет рассеяно в воздухе, в момент контакта колодок с тормозными дисками разогревает эту пару до приличной температуры.

Еще один пример. «Заряженный» VW Golf с двигателем мощностью 210 л.с. за 6,9 секунды разгоняется до 100 км/час, а затем следует торможение «в пол». Полная остановка происходит через 2,4 секунды, а тормозной путь составляет 38 метров. Это исходные данные, а колодки и тормозные диски в этом случае нагрелись до 200 о C. Но если такой цикл разгонов и торможений провести 15 раз подряд, то температура колодок повысится до 520 о C, а тормозных дисков – до 650 о C. Показатели явно за гранью, так как «гражданские» фрикционные составы колодок и тормозные диски надежно работают в диапазоне 250 – 400 о C. Это нужно учитывать любителям «гонок» между светофорами, участникам трек-дней на автодромах, тем, кто привык загружать автомобили сверх нормы или при движении в сложных дорожных условиях, например, при спусках на горных дорогах.

Нажимаем на педаль тормоза, и на руле ощущаем заметную вибрацию. Да и сама педаль может отбивать такт по подошве ботинка. Срочно в шиномонтаж для балансировки шин! Но и после посещения сервисменов вибрации сохранились. Горе-мастера? На самом деле, такой эффект может быть вызван жестоким обращением с тормозами, результатом их перегрева.

Синие пятна на поверхности тормозного диска указывают на зоны его локального перегрева.

Большинство дисков («гоночные» варианты не рассматриваем), изготовлены из серого чугуна с шаровидным графитом, материала, который выдерживает без структурных изменений 500 – 550 о C и имеет твердость HB 170 – 220. Но при 650 о C структура чугуна начинает меняться, и он превращается в более твердый, HB 800, и с меньшим коэффициентом трения, материал цементит (карбид железа). Причем, цементит образуется не по всей поверхности диска, а по следу движения тормозной колодки. В результате, образование более твердых зон и секторов с базовым сплавом приводит к неравномерному износу диска.

В зонах перегрева тормозного диска происходит изменение структуры материала: серый чугун с шаровидным графитом (справа) преобразуется в более твердый цементит.

Визуально эти волны, которые во время торможения как раз и транслируют вибрации и на руль, и на педаль, заметить сложно, но характерные пятна на поверхности диска должны насторожить механика на сервисе. В этом случае необходимо произвести замеры толщины диска не только по внешней кромке (здесь они наверняка будут в пределах допуска), но и в зоне основной температурной нагрузки, расположенной чуть выше средней линии.

Алгоритм таких замеров прост. Диск разбивается на сектора с углом в 45 о и в каждой из этих зон (их восемь) производится замер по внешней, средней и внутренней точкам.

В результате будет всего 24 измерения, по результатам которых можно определить неравномерность толщины. И пользоваться для таких измерений следует не штангенциркулем, а как минимум микрометром, поскольку допуск на неравномерность толщины рабочей поверхности тормозного диска составляет не более 25-30 мкм. А вот перегрев тормозных колодок можно определить по внешним признакам: побелевшие, а нередко и осыпавшиеся кромки, трещины на поверхности или у основания. Такие колодки подлежат замене, так как их эффективность заметно снижена. Кстати, в этом случае и диску нужно уделить больше внимания.

Благодарим технического тренера программы Garage Gurus, Ильдара Садыкова, за помощь в подготовке материала.

Источник

Перегрев Тормозов — первопричины и признаки возможных проблем.

Привет всем, решил затронуть тему перегретых тормозных дисков. Ниже будет одно коротенькое, но весьма интересное видео о том, что подлежать замене может даже относительно новый диск (диски), с пробегом менее 10 тысяч км.

Итак, что же такое «перегрев тормозов», чем он плох (опасен) и чем он отличается от работы тормозной системы «на пределе»? Начнем с самого простого и основного — штатно, автомобиль оснащен тормозной системой, достаточной для 4-х кратного последовательного замедления с крейсерской скорости до минимальной. Это норма и она практически является догмой для производства 90% серийных машин. То есть, если машину разогнать до 90 км/ч и затормозить до 10 км/ч 4 раза подряд без использования режима «экстренного» торможения, и параметры снижения скорости будут отличаться не более 8-10% (время торможения и длина отрезка пути), то тормозная система считается эффективной. Кроме того, есть еще параметры экономической целесообразности и разные другие факторы, влияющие на то, какая именно конфигурация тормозных элементов будет установлена на какую-то конкретную модель. В большинстве случаев, качество работы такой системы, устраивает 90% пользователей.

Однако, есть и те, кому такой подход не обеспечивает необходимых параметров торможения, на них мы остановимся поподробнее.

Вариант 1: При одинаковой конфигурации тормозов, машина оснащается разными типами моторов, существенно отличающимися по мощности. Типичный пример — наша с вами любимая Вольво-940. Моторы были разные — дизель 2,4л, турбодизель 2,4л, 2лТурбо16Клапанов, 2,3лТурбо8Клапанов, атмо 8- и 16-клапанники 2,3 литра — все они оснащались одной системой, в рамках производственного года, несмотря на то, что мощность моторов могла отличаться, порой, в 2 раза.

Вариант 2: Владелец машины использует весьма активный (агрессивный) стиль езды — постоянные циклы «разгон-торможение» и частая смена ряда, что, практически всегда, связано с использованием тормозной системы — если и не для замедления, то для возможности его применения, при необходимости. Ясно, что это не тот «овощной» режим, который использовался заводом как эталон поведения среднестатистического пользователя.

Вариант 3: Чрезвычайные условия — Экстренное торможение с максимальной скорости, подолжительный спуск с горного перевала, торможение машины с тяжелогруженым прицепом, длительное буксирование автомобиля (буксируемая машина постоянно на тормозах), использование авто в качестве машины конвойного сопровождения — педали газа и тормоза почти все время нажаты одновременно (чаще всего джипы).

Все эти факторы далеко перекрывают по своим нагрузкам базовые расчеты любых «стоковых» тормозов и являются причинами недостаточно эффективной работы штатной тормозной системы в наиболее ответственный момент — когда именно от нее зависит контроль над управлением автомобиля и безопасность его пассажиров.

Признаками работы тормозов «на пределе» являются синие полосы на передних тормозных дисках, хруст и скрежет при торможении (при нормальном состоянии торм. колодок), неадекватное замедление машины по мере наращивания усилия на педали — «нажал педаль — сначала вроде начала тормозить, а потом замедление перестало ощущаться, хотя давишь сильнее», — так это описывают клиенты. Все эти признаки происходят из-за того, что металл на поверхности тормозных дисков, непосредственно контактирующий с поверхностью тормозных колодок, подвергается температурным нагрузкам, выходящим за рамки допустимых для эксплуатации. В результате — поверхность металла, нагреваясь и остывая, буквально за несколько циклов таких нагрузок ПОЛУЧАЕТ ЗАКАЛКУ, а закаленный металл, если кто-то не знал — это металл с иной структурой. В практическом плане, закаленный металл — крепче «сырого» и не дает колодкам скрести по себе, меняя часть своей поверхности на погашенную скорость. По закаленной поверхности диска КОЛОДКИ ПРОСТО СКОЛЬЗЯТ — как бы сильно вы не давили на педаль тормоза и какие бы тормоза ни стояли, если диск перекален, то это сравнимо с заклиненными суппортами.

Теперь посмотрите вот это старое видео — оно снято 2 года назад и не потеряло ни актуальности, ни свежести:

Обратите внимание — заменяемый диск практически новый, на нем даже нет кромки по внешнему краю, где колодка не трется. Со слов хозяина, он ездит крайне агрессивно и диски меняет из-за этого раз в 6-8 тысяч.
Тут, конечно, сочетание чрезмерно мощного мотора и активной манеры езды, однако разговор о том, что замена дисков чаще смены масла в машине — это ненормальность.

Подводя итог данной записи, обнародую свой вывод, который я для себя определил уже давно: возможности тормозной системы Вашего автомобиля должны иметь запас производительности, превосходящий отдачу Вашего мотора на 30-40% МИНИМУМ. То есть, если у Вас мотор имеет 140 «лошадок», то Ваши тормоза должны выдерживать отдачу мотора, мощностью 180 «лошадок». Иначе — Houston, we have a PROBLEM.

Источник

Почему греются передние тормозные диски

Тормозная система современного автомобиля отвечает за безопасность во время движения. Любая неисправность этого узла, малейшее отклонение от нормальной работы, является признаком начала больших проблем. Если сразу не устранить проблему, может случиться непоправимое, вплоть до угрозы здоровью или даже жизни пассажиров. Одним из вариантов неполадок бывает перегрев колодки.

Прежде чем понять, почему греются передние тормозные диски, нужно понимать общий механизм работы тормозов. Мы определим основные причины и последствия, к которым приводит перегрев.

Дисковые тормоза обеспечивают надежность и эффективность, их легко обслуживать. Благодаря этому их устанавливают на большинство современных машин. Существуют передние и задние тормозные диски. Принцип работы — на колодки действует суппорт, который своим поршнем поджимает их. В свою очередь колодки зажимают диск. Энергия движения переходит в тепловую, и автомобиль замедляется вплоть до полной остановки (в зависимости от силы сжатия). При этом выделяется много тепла, поэтому колодки и диски греются. В случае резкого торможения может даже пойти дым.

Материалом служит чугун. Он недорогой и обладает хорошими фрикционными свойствами. Однако есть и недостаток. От частого использования колодки сильно нагреваются, верхний слой плавится с последующим короблением. А при попадании воды, нагретые до нескольких сот градусов диски легко дают трещину. Выходом из ситуации стали вентилируемые тормоза и тормоза из стальных сплавов.

Основные требования к дискам:

При сильном нагреве передних или задних тормозов пропадает сцепление в паре колодка-диск, и первая просто скользит по поверхности второго. Функция торможения не выполняется.

Должны ли греться передние тормоза

Во время эксплуатации автомобиля тормозная система работает очень активно, поэтому диски греются. Это нормальное явление, поскольку кинетическая энергия переходит в тепловую. Нормальная рабочая температура для городского стиля езды обычной машины составляет не менее 200 градусов. При более интенсивном режиме эксплуатации они греются до температуры 400-500 градусов. Спортивные автомобили, эксплуатируемые в нещадном режиме, могут раскалять систему докрасна — температура 700 градусов не предел. На соревнованиях Формулы-1 можно видеть, как идет дым и иногда даже огонь из тормозной системы болидов.

Нагревание колес зависит и от стиля вождения. Агрессивное поведение на дороге, частые разгоны и торможения сильно нагревают тормоза.

Причины нагревания

Основная проблема – трение элементов с выделением тепла. Кроме сказанного выше, к причинам можно отнести несколько факторы:

Основная причина перегрева — агрессивный стиль вождения. Просим заметить, что речь о перегреве выше нормального диапазона температур.

Кроме того, причинами этого явления бывают:

Замена колодок часто бывает причиной перегрева. Это происходит в связи с неправильной настройкой элементов и узлов, подвергшихся замене. Как правило, это втулки и цилиндры.

Основные причины перегрева задних тормозов аналогичны передним. Как правило, возникают проблемы с суппортами и колодками, тормозными цилиндрами. Может быть механическая неисправность или изношенность отдельных элементов. В любом случае тормоза неэффективно функционируют, к тому же происходит перегрев, что может привести к их полному отказу.

Еще одной причиной перегрева задних тормозных дисков является выход из строя передней группы тормозов. В этом случае вся нагрузка по остановке автомобиля ложится на задние тормоза. В результате повышенной нагрузки происходит их перегрев.

После замены колодок

Иногда возникают ситуации с перегревом дисков после замены износившихся колодок на новые. Ситуация нестандартная – казалось бы, новая деталь не должна вызывать перегрева. Однако может появиться своеобразный запах, который говорит о проблемах. Чтобы избежать такой ситуации, нужно:

Причиной перегрева могут быть проблемы с электронными помощниками, в частности ABS и другими системами. Тормозная жидкость тоже может стать источником перегрева тормозов. Это связано с потерей жидкостью своих характеристик, от чего поршни системы работают неэффективно.

После установки новых колодок рекомендуется на протяжении нескольких сотен километров избегать резкого торможения. В этот период они притираются к поверхности диска.

Возможные последствия

Основные последствия перегрева — плохая работа тормозной системы. Колодка будет скользить по раскаленному диску без должного сцепления, автомобиль не остановится в нужный момент и может случиться авария, другая непредвиденная ситуация. После нескольких циклов ускорения-торможения, когда тормоза нагреты до 400-450 градусов, они могут полностью пропасть, вплоть до полного остывания. Перегрев дисков приведет к закипанию тормозной жидкости и, как следствие, полному выходу из строя системы.

Источник

Чем опасен перегрев тормозных дисков

На сегодняшний день тормозные диски изготавливаются из высокопрочных сплавов — легированной стали либо чугуна, которые адаптированны под рабочую температуру до 200 — 300 градусов по Цельсию.

Керамические тормозные диски, используемые в мощных спортивных автомобилях, способны выдерживать экстремальные нагрузки в 1000 градусов, при этом сохраняя все необходимые свойства. В серийном производстве они не применяются из-за высокой стоимости, поэтому мы вынуждены довольствоваться обычной тормозной системой, которая, к сожалению, в определенных условиях склонна к перегреву.

Если хорошо постараться, то диски обычной легковушки раскаляются до 500 градусов. Даже если ваша манера вождения носит крайне спокойный характер, это может произойти из-за определенных неисправностей в тормозной системе. Под воздействием предельно высоких температурных нагрузок изменяется структура рабочих поверхностей колодок и дисков, что может свести эффект торможения к минимуму.

Самое опасное, что в этом случае при срабатывании прижимных механизмов раскаленные материалы будут просто проскальзывать. Опытные мастера в автосервисе сразу распознают признаки перегрева тормозных дисков по характерным полосам синеватого оттенка на их поверхности. У такого «синего металла» существенно снижается коэффициент трения, что в дорожной ситуации чревато серьезным ДТП.

Чаще всего подобное происходит у приверженцев экстремального вождения, активных стритрейсеров и любителей нервозной езды в стиле «газ-тормоз». Случается такое и в результате продолжительной езды по горным серпантинам.

По понятным причинам, чем выше масса автомобиля, тем больше шансов перегреть диски, особенно в жаркую погоду. Кроме того, это характерно для автомобилей, оборудованных барабанными тормозными механизмами на задних колесах. В этом случае основная нагрузка при торможении ложится на переднюю ось.

Что касается неисправностей, то прежде всего речь идет об изношенных колодках, стертом или деформированном диске, а также некачественной тормозной жидкости. Нередко перегрев сопровождается вибрациями и посторонними скрипами при торможении.

Источник

Несколько слов о перегреве тормозных дисков и колодок

При торможении диски наших автомобилей сильно нагреваются, причем так, что на них без проблем можно пожарить глазунью! Проблема перегрева была, есть и всегда будет актуальна. Инженеры-гении постоянно дорабатывают форму тормозного диска, изменяют состав сплава, доводят до идеала его систему вентиляции. Но навряд ли когда-нибудь будет разработана тормозная система, которая не перегревается. Это практически невозможно.

Тормозные диски обычного седана при городском ритме езды нагреваются максимум до двухсот градусов. Если сильно постараться, то диски маломощной и легкой машины можно разогреть до 400–500 градусов. Диски спортивных машин могут нагреться до 700 градусов (при такой температуре они раскаляются до красна и колодки красиво дымятся)! А про Формулу-1 и говорить страшно. Как видите, температуры очень высокие.

Чем чреват перегрев тормозной системы

При перегреве дисков и колодок тормозная система почти полностью перестает работать. То есть колодки скользят по раскаленному диску как по маслу. Это еще не все. Если сильно перегреть колодки, то они придут в негодность, то же касается и тормозных дисков. Поэтому перегрев тормозной системы — крайне неприятная штука, которую мы с вами не должны допускать.

Сегодня днем я проводил эксперимент. Катался я на 980 килограммовом седане. Спереди — вентилируемые тормозные диски, сзади — барабаны. Барабаны плохо тормозят, поэтому вся нагрузка будет идти на передок.

Что я делал? Я разгонялся до 150 км/ч и начинал резко тормозить. После первого торможения диски посинели. Затем я разогнался второй раз и начал тормозить, но уже более плавно. Сбавив скорость до 60 км/ч, я почувствовал, что тормоза куда-то пропали. Как бы я не давил на педаль, скорость практически не падала. Пришлось тормозить двигателем. После остановки диски равномерно покрылись темно-синим цветом. На третий эксперимент я не решился, пожалел машину.

Сталь начинает желтеть от 150 до 280 градусов Цельсия, синеть от 300 до 450 градусов, чернеть от 450 до 500. Краснеть тормозные диски начинают от 500 градусов, а светиться ярко-оранжевым они начинают где-то от 750–800 градусов.

Думаю, я нагрел тормозные диски где-то до 400–450 градусов. При этом, повторюсь, тормоза практически пропали. После остывания колодок я снова мог тормозить, но уже не так хорошо, как до экспериментов (видимо колодки пришли в негодность).

А вот так тестируют тормоза Формулы 1

Из всего вышеизложенного делаем вывод

Перегрев тормозной системы — плохо. Если вы спокойно катаетесь по городу, то эта проблема не должна вас волновать. Но стоит быть осторожными при спуске с больших склонов (на склонах лучше притормаживать двигателем), в этом случае можно перегреть колодки, и тогда автомобиль перестанет тормозить.

Источник