Принцип работы тормозных дисков
От надежности и эффективности тормозов зависит наша безопасность на дороге. Давайте разберемся, как устроены и из чего изготавливаются такие важные их компоненты, как тормозные диски.
Принцип работы дискового тормоза прост — при нажатии на педаль тормоза колодки с двух сторон сжимают диск. За счет возникающей силы трения энергия движущегося автомобиля снижается, преобразуясь в тепло, и автомобиль замедляется. Выделяющееся тепло сильно нагревает колодки и диск, поэтому к материалам, из которых они изготавливаются, предъявляются весьма жесткие требования. Такие материалы должны обладать высокой термостойкостью, а также сопротивлением износу и деформациям. Самым распространенным материалом для производства тормозных дисков является чугун, относительно недорогой и с хорошими фрикционными свойствами, способный выдерживать довольно высокие температуры и резкое охлаждение.
Сильный нагрев тормозов может привести к падению эффективности замедления из-за подгорания колодок и образования паровых пробок в тормозных магистралях. Дискам же перегрев сулит деформацию и, как следствие, неравномерное прилегание к ним колодок. Чтобы предотвратить это, конструкторы стараются максимально улучшить охлаждение дисков. Первый шаг в этом направлении — вентилируемые диски, снабженные внутренними радиальными каналами, через которые проходит воздух, обеспечивая дополнительное охлаждение. Еще лучше охлаждаются диски с перфорацией — сквозными отверстиями. Эти отверстия проходят через тело диска и сообщаются с вентиляционными каналами. Кроме того, перфорация и наклонно-радиальные насечки на рабочих поверхностях диска улучшают отвод продуктов износа из пятна контакта с колодками.
Из мира автогонок на обычные (пусть и считающиеся спортивными) автомобили пришли керамические тормозные диски. Их изготавливают из карборунда — карбида кремния, «запекая» под высоким давлением смесь углерода и кремния при температуре около 1700 °С. Такие тормоза намного эффективнее чугунных: они легкие — вполовину легче обычных, запросто выдерживают температуры до 1200—1400 °C, не коробятся и обладают более высоким коэффициентом трения. Едва ли не единственный минус керамических дисков — огромная цена, которая лишь отчасти компенсируется их высокой долговечностью.
