Криві гальмівні диски та інші міфи про гальмівних системах
МІФ # 1 - Биття гальм і сильна вібрація походять від перегріву гальмівного диска.
Термін "warped brake disc" ( "кривої гальмівний диск") використовувався в Моторспорт протягом десятиліть. Коли водій повідомляє про вібрації при різкому гальмуванні, недосвідчені механіки після перевірки (і не виявленні), тріщини в диску часто приписують вібрацію "кривим дискам" Вони тоді вимірюють товщину диска в різних місцях, знаходять суттєва зміна, і діагноз поставлений.
Коли дискові гальма високої ефективності з'явилися на автомобілях, ми почали чути про "кривих гальмівних дисках" в автосервісах, з тими ж самими дослідженнями і діагнозами. Як правило, диски проточуються, щоб вилікувати проблему і, однаково типово, після відносно короткого проміжку часу, биття або вібрація повертаються. Биття гальма, змусила значну кількість автомобілів бути відкликаними їх виробниками. Це тривало протягом багатьох десятиліть, тепер виявилося, минулі діагнози були неправильними.
Припускаючи, що маточина і посадкова площину колеса є плоскими і в хорошому стані і що болти колеса і все обладнання в хорошому стані, що вони встановлені правильно і стягнуті рівномірно і з правильним обертає, через більше ніж 40 років професійних гонок, включаючи 40-і Шелбі / Ford GT (одна з найбільш інтенсивних програм розвитку гальмівних систем в історії) - я ніколи не бачив "кривих гальмівних дисків". Я бачив багато розколотих дисків, диски, які перетворилися в конуси від робочої температури, тому що вони були встановлені жорстко до їх точкам кріплення, деякі, де поверхня тертя зруйнувалася в області між радіальними внутрішніми лопатями і невимовне кількість дисків з матеріалом колодки, нерівномірно розподіленим на поверхнях тертя - іноді видимим, а частіше немає.
Фактично кожен випадок "кривого гальмівного диска", який я досліджував, чи на гоночному автомобілі або вуличному автомобілі, виявилося, був пов'язаний з тим, що матеріал фрикційної накладки, передавався нерівномірно на поверхню диска. Це нерівномірний розподіл матеріалу колодки призводить до того, що товщина диска ставати нерівномірною або утворення плям на диску при перегріванні.
Щоб зрозуміти, що відбувається, ми коротко досліджуємо природу зупиняє сили системи дискового гальма.
ПРИРОДА гальмуючого ТЕРТЯ
Тертя - механізм, який перетворює динамічну енергію в тепло. Так само, як є два різновиди тертя між шиною і поверхнею дороги (механічний захоплення нерівностей поверхні дороги пружним складом шини та молекулярне приклеювання між каучуком і дорогий, в якому каучук переноситься на поверхню дороги), таким чином, є два різних види гальмуючого тертя - абразивний жорстке тертя і липке тертя. Жорстке тертя відбувається з руйнуванням кристалічної структури матеріалу накладки колодки і чавуну диска. Руйнування цих зв'язків виробляє тепло при процесі тертя. При жорсткому терті розриваються зв'язки між кристалами матеріалу колодки (і, в меншій мірі, матеріалу диска). Більш твердий матеріал стирає більш м'який (ми сподіваємося, диск стирає колодку). Колодки, які працюють, перш за все, за допомогою жорсткого абразивного тертя, мають високу норму зносу і мають тенденцію вигоряти в високих температурах. Коли ці колодки досягнуть свого ефективного температурного межі, вони передадуть матеріал фрикційної накладки на поверхню диска у випадковому і нерівномірному порядку. В результаті, це і є причина, що диск починає "плавати" по товщині, а педаль починає вібрувати під ногою водія.
Коли ми говоримо про липкому терті, то частина матеріалу колодки переходить через зазор між колодкою і диском і формує дуже тонкий, однорідний шар матеріалу колодки на поверхні диска. Оскільки поверхні тертя і диска і колодки тепер містять в основному один і той же матеріал, матеріал може тепер перетнути зазор в обох напрямках і молекулярні зв'язки в матеріалі можуть утворюватися або обриватися.
Фактично, в процесі липкого тертя матеріал колодки поводиться як надзвичайно в'язка рідина і при взаємодії між колодкою і диском зв'язку безперервно шикуються і обриваються.
Немає такої речі як чисте жорстке або чисте липке тертя в гальмуванні. Для багатьох сучасних формул колодок, матеріал накладки повинен бути досить абразивним, щоб підтримувати поверхню диска гладкою і чистою. Оскільки матеріал може перетнути зазор, шар матеріалу на диску постійно поновлюється і зберігається як оболонка, до тих пір, поки температурний межа колодки не був перевищений або якщо колодка і диск були попередньо прікататься належним чином.
В останньому випадку, якщо поверхня диска не має однорідного шару матеріалу колодки, отриманого під час обкатки гальм, неконтрольована або точкова передача матеріалу може статися і при не дуже високій температурі.
Органічні і напівметалеві колодки минулого були більш жорсткими і абразивними ніж "липкими" і мали суворі температурні обмеження.
Все поточне виробництво карбонових колодок і беруть участь в гонках колодки, використовують головним чином липку технологію так само, як і багато колодки спортивних автомобілів, топ класу - вони досить стабільні при дуже високій температурі.
На жаль, в цьому немає ніякої користі для повсякденного використання і високотемпературні колодки, які беруть участь в гонках, не ефективні в низьких температурах, типових для міського застосування.
Тому - немає такої речі як повний ідеал для гальмівної колодки. Матеріал тертя, який тихий і функціонує добре в відносно низьких температурах навколо міста, не буде зупиняти автомобіль, якщо "валішь".
Якщо Ви "валіть" з колодками OEM, то Ви відчуєте, що гальма скінчилися. Матеріал колодки згорів, а гальмівна рідина закипіла - це писар. Чесна гоночна колодка, яка використовується при нормальних умовах, буде гучної і не буде працювати добре при низьких температурах, коли Ви з бабусею їдете за овочами
В ідеалі, щоб не було верещали колодок, які не будуть добре гальмувати при їзді по місту, або колодок, які згорають на трасі або при спуску з гори на швидкості, ми повинні кожен раз ставити колодки того типу, який необхідний для даного стилю водіння. Ніхто так не робить. Питання залишається, які колодки повинні використовуватися на стріт рейсерскую тачках - щодо низькотемпературні вуличні колодки або гоночні високотемпературні колодки? Досить дивно, але, на мою думку, відповідь - це колодка вуличного класу високої ефективності з хорошими низькотемпературними характеристиками. Причина проста: Якщо ми дійсно "валимо" і починаємо стикатися з проблемою - чи колодки горять або гальмівна рідина перегріта (або те й інше), можна просто поїхати повільніше, спокійніше, щоб дати гальмах охолонути. З іншого боку, якщо з'явитися небезпечна ситуація, холодні гоночні колодки просто не зможуть зупинити автомобіль. Як приклад, в середині 1960-их, ніхто не брав Шелбі GT 350 або GT 500 Мустанг як службові машини просто тому, що вони були обладнані М. Raybestos 19 гоночними гальмами, і жодна з наших дружин не могла натиснути на педаль гальма досить сильно , щоб зупинити автомобіль при звичайному водінні.
Незалежно від складу колодки, якщо і диск і колодка належним чином не обкатані, перехід матеріалу колодки на диск може відбуватися випадковим чином - нерівномірний розподіл і вібрація при гальмуванні. Точно так же, навіть якщо гальма належним чином прікататься, коли вони дуже гарячі, після єдиної довгої зупинки з високою швидкістю, коли колодки залишилися притиснутими до диска, (після того, як транспортний засіб повністю зупинено), перехід матеріалу колодки схожий на зображення самої колодки . Цей вид впровадження матеріалу називають "друкуванням колодки" і, схоже, що колодка начебто була намазана чорнилом для того, щоб відштампувати зображення колодки на диску. Іноді можна бачити прекрасне зображення колодки на диску.
Є тільки один спосіб запобігти цьому - нормально обкатати нові гальма і використовувати правильну колодку, яка підходить для Вашого стилю водіння. Все високоефективні тюнінгові гальма повинні правильно встановлюватися і обкатуватися за інструкцією виробника. Інструкції обкатки всіх виробників дуже схожі. Сенс в тому, що починати притирання колодок потрібно відносно повільно. Процедура - кілька гальмувань збільшується інтенсивності з короткими періодами охолодження між ними. Після останнього гальмування, системі потрібно дозволити охолодитися до навколишньої температури. Як правило, це серія з десяти все більш і більш жорстких гальмувань від 60 миль на годину до 5 миль в годину. Потім, проїхавшись спокійно для проміжного охолодження системи, розганяйтеся з нормальним прискоренням до номінальної швидкості, перед тим як почати нове гальмування. Під час обкатки гальм, не гальмуйте до повної зупинки, крім того, виберете безпечне місце для обкатки, подбайте про безпеку оточуючих. Краще, якщо Ви склали план обкатки.
Якщо Ви приїжджаєте в повну зупинку раніше, ніж процес обкатки буде закінчений, є можливість для нерівномірної передачі матеріалу колодки або "отштамповки" колодки.
Якщо це сталося, то це те, що ми наполегливо намагалися уникнути. Game over.
З точки зору динаміки зупинки, активна робота ABS починається приблизно приблизно від уповільнення інтенсивністю 0.9 G і вище, залежно від транспортного засобу. Те, що Ви хочете зробити, є зупинкою інтенсивністю приблизно від 0.7 до 0.9 G.
Це - інтенсивність уповільнення трохи менше, ніж коли настає блокування колеса або коли ABS починає працювати. Ви повинні почати відчувати запах від колодок на 5-му або 7-му гальмуванні, і запах повинен зменшитися перед останнім гальмуванням. Порошкоподібна сіра область стане помітною на краю колодки (край матеріалу тертя в контакті з диском), де фарба і смола колодки згоряють. Коли сіра область на краях колодки проникла на 1/8 дюйма вглиб фрикційного матеріалу, колодка вважається прікататься.
Для гоночної колодки зазвичай дають чотири гальмування з 80 миль в годину до 5 і два гальмування з 100 миль на годину до 5, (для різних колодок може відрізнятися). У будь-якому випадку, потрібно досягти робочої температури колодки. Тоді ми зможемо прикатать колодки, робоча температура яких досить висока.
Залежно від складу компаунда колодки, при тривалої спокійній їзді абразивний складова колодки може зчистити шар нанесеного матеріалу з диска. Коли ми збираємося літати на тачці, яка останнім часом довго нудило, обкатка системи за новою (не обов'язково повна процедура) врятує від псування гальм.
Водій може відчути 0.0004 "(0.01 мм) зайвого матеріалу колодки на диску. 0.001" (0.03 мм) є дратівливим. Більше ніж це - реальний ахтунг. Коли така наліпка матеріалу колодки присутній, ми отримали область диска, де тепловідвід реально погіршений, локальний перегрів при русі наростає, і цементит неминуче формується. У свою чергу це призводить до зміни характеристик зносостійкості цієї ділянки, диск зношується нерівномірно, биття наростають
Тому, ніколи не тримайте Вашу ногу на педалі гальма після того, як Ви використовували гальма по повній. Це звичайно не проблема на громадських дорогах просто, тому, що при нормальних умовах у гальм є час, щоб охолодитися перш, ніж Ви повністю зупиніться (якщо, як я, Ви не живете біля основи довгого крутого пагорба).
У будь-якому вигляді гонок включаючи автокросу і "покатушки" це вкрай важливо. Незалежно від матеріалу тертя, затискаючи колодки на гарячому зупиненому диску, призведе до обговорень та пліток розм'якшеного матеріалу колодки і до биття.
Ще гірше, якщо колодка залишить помітний відбиток на диску і все побачать, який Ви лох.
Очевидний питання тепер, чи можна вилікувати диск з Вдрукувати матеріалом колодки? Відповідь - можливо так. Якщо вібрація тільки що почалася, можливо, температура ще не піднімалася до точки, коли цементит починає формуватися. В цьому випадку, просто відповідний комплект хороших "напівметалевих" колодок і серія жорстких гальмувань (після обкатки звичайно) може добре видалити наліпки і повернути систему до нормального функціонування. Це спрацює тільки в разі заміни старих горілих колодок.
Якщо тільки невелика кількість матеріалу було передано, тобто якщо вібрація тільки починається, енергійне шліфування жорсткої паперової червоною або чорною шкіркою допоможе видалити наліпки. Так як часто наліпки не видимі, вичищають всі поверхні тертя повністю. Не використовуйте білу або жовту дуже дрібну шкірку, яка сиплеться, так як частинки абразиву можуть застрягти в поверхні диска - буде тільки гірше. Чи не піскострумин диски з цієї ж причини!
Єдино, що незручно, так це те, що доводиться демонтувати диски, не те, щоб це дорого, але незручно полюбому. Нещодавно відшліфований диск потребують тієї ж обкатки, як і новий диск. Біда з цією процедурою - то, що, якщо шліфування не видаляти всі включення цементиту, і оскільки диск в процесі роботи зношується, твердий цементит буде більш стійкий в порівнянні з більш м'яким чавуном, і температурна спіраль знову запуститься. На жаль, цементит невидимий неозброєним оком.
Час, який Ви витратите на обкатку гальм, принесе свої позитивні плоди, а Ваш гріх від тупого вкопування машини біля світлофора після конкретного відпалу може зіпсувати гальма так, що і поправити буде не можна.
МІФ # 2 - ЯКІ БЕРУТЬ УЧАСТЬ У ПЕРЕГОНАХ ГАЛЬМОВІ ДИСКИ ЗРОБЛЕНО ІЗ СТАЛІ.
Термін "сталеві диски" є неправильним вживанням, часто використовуваних людьми, які не дуже обізнані. Всі залізні диски зроблені з чавуну - чудовий матеріал для гальмівних дисків. У той час як у стали є більш високу межу міцності, чавун все одно у багато разів більш міцний, ніж потрібно для гальмівного диска. Його теплопередача значно краще, ніж у сталі, так що висока температура ефективно розсіюється в товщі чавунного диска і добре передається повітрю. Чавун більш стійкий до деформацій при нагріванні, тому давайте більше не говорити "про сталевих" гальмівних дисках.
МІФ # 3 - МЯГКАЯ ПЕДАЛЬ ГАЛЬМА - РЕЗУЛЬТАТ палаючих Колодок.
Занадто знайома м'яка педаль гальма викликана перегрітої гальмівною рідиною, а не перегрітими колодками. Повторне жорстке використання гальм може привести до їх повної втрати. Є два різних варіанти пропажі гальм.
A) Коли температура в місці контакту колодки і диска перевищує теплової межа колодки, колодка втрачає фрикционную здатність в значній мірі завдяки утворенню газової подушки в зазорі між диском, так як смоли, що зв'язують матеріал колодки починають кипіти і випаровуватися. Педаль гальма залишається стійкою і твердої, але автомобіль не гальмує. Перша ознака - не характерні для цих колодок неприємний запах, який повинен слугувати попередженням їхати тихіше.
Коли гальмівна рідина кипить в супортах. Так як гази стискувані, педаль гальма стає м'якою і "ватяною" і хід педалі збільшується. Ви можете, ймовірно, все ще зупинити автомобіль, хитаючи педаль, але ефективна робота гальма пропала. Це - поступовий процес і серйозне попередження.
МІФ # 4. Після того як ГАЛЬМІВНА РІДИНА кипіла, вона буде знову придатною коли охолоне.
Як тільки гальмівна рідина в супорті скипіла, вона втратила істотний відсоток від своєї оригінальної точки кипіння і повинна бути замінена. Немає необхідності міняти всю рідину в системі, тільки прокачати гальма до тих пір, поки прозора світла рідина не з'явиться.
МІФ № 5 - Гальмівні рідини з негігроскопічних силіконового масла придатні для спортивних автосе.
Рідини DOT 5 - зроблені на силіконі і є негігроскопіческімі, що в загальному непогано. Але вони піддаються скипанню від високочастотної вібрації, що дає м'яку педаль. М'які педалі гальма можуть бути хороші для овощевозок (фактично, більшість водіїв овочевих смітників сприймають м'які педалі гальма як нормальні), але вони не є прийнятними в будь-якій ситуації, де водій хоче загальмувати жорстко.
МІФ № 6 - В бачок гальмівної системи потрібно доливати тормозуху під час кожного ТО.
У більшості сучасних легкових автомобілів бачок гальмівної гідросистеми розроблений певного достатнього обсягу і обладнаний внутрішнім датчиком-поплавком. Обсяг тормозухі зменшується в бачку рівно на ту кількість рідини, яка переміщується в циліндрики супортів, коли колодки зносилися на межі їх заміни. А в бачку завжди залишається ще щедрий запас. Коли точка заміни колодок досягнута, що опускається поплавець замикає контакт, і лампочка на панелі попереджає водія, що колодки повинні бути замінені.
Якщо бачок гальмівної рідини поповнений, перше попередження проігноровано, чекайте, що колодки заскрежещут по диску. Це буде одночасно і дратувати і поставить Вас на бабки:))) *