При резком торможении автомобиля тормозные колодки нагреваются это означает что
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.
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.
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.
Почему греются передние колодки
Содержание тормозной системы в исправном состоянии – приоритетная задача для любого автовладельца. Следует вовремя менять все расходные материалы. К таковым относятся колодки. Частая ситуация – греется тормозной диск поле замены колодок. Давайте попробуем узнать, почему так случается и как это исправить.
Виды тормозных дисков
Существует несколько их видов. Диски различаются по материалу изготовления. Элемент может быть из литого чугуна, стали, металлокерамики или углепластика. Последние два вида отличаются высокой стоимостью, а поэтому на большинстве серийных автомобилей не применяются.
Металлокерамика и углепластик могут нагреваться до 1200—1400 градусов, и это вполне нормально для данных материалов. Здесь выше коэффициент трения, но данные материалы не так подвержены тепловым деформациям. Для металлических дисков предельная температура нагрева составляет 500-600 градусов. Перегрев приведет к потере геометрических характеристик.
Основные причины перегрева тормозных дисков
Среди главных причин можно выделить подклинивающие направляющие суппорта тормозной системы. Колодка в данном случае не может равномерно зажимать рабочую поверхность диска.
Проблемы с новыми колодками
Нередко случается, что водитель меняет изношенные детали, но после замены колодок греется тормозной диск. При этом автовладелец не прибегает к частым экстренным торможениям. Давайте рассмотрим типовые причины.
Тормозная жидкость
На старых автомобилях система имела механический привод. Со временем производители стали укомплектовывать авто более усовершенствованными системами. Сейчас в качестве привода тормозов используется гидравлика. Применение такого привода позволило снизить усилия, которые необходимо прилагать для снижения скорости. При этом сам процесс торможения стал более эффективным за счет использования тормозной жидкости.
Специалисты по обслуживанию автомобилей рекомендуют проводить замену тормозной жидкости один раз в два года. Почему именно такой срок? Все дело в гигроскопичности. Жидкость впитывает влагу, а последняя разрушает детали тормозной системы. Из-за коррозии поршень тормозной системы не может эффективно прижимать колодки. Нередко случаются ситуации, когда поршни заклинивает в каком-либо одном положении.
Колодка будет постоянно касаться диска. В результате последний будет нагреваться. Вот почему греются тормозные диски после замены колодок. Старые, стертые элементы не доставали до поверхности диска. А у новых фрикционная накладка толще. Отсюда и трение.
Каков способ ремонта? Исправить ситуацию можно регулярной заменой тормозной жидкости. Это позволит избежать коррозии в магистралях и элементах системы.
Электроника
Такое бывает редко, но все-таки случается. На многих автомобилях с ABS (в частности, на «Тойоте») греются тормозные диски после замены колодок по причине «глюка» датчиков антиблокировочной системы. Рекомендуется проверить систему на исправность.
Человеческий фактор
Каждый год вес автомобилей растет, растет и мощность силового агрегата. Автовладельцы давят на акселератор и при этом не задумываются о том, как функционирует система. А ведь нужно все лишь вспомнить курс физики в школе. Если увеличивается сопротивление, возрастает и сила трения. Это же применимо и к тормозным дискам. Для снижения скорости на автомобиле весом в 1,5 тонны на колодки необходимо приложить большую силу сжатия.
Тормозной суппорт
Если сильно греются тормозные диски после замены колодок, то стоит тщательно обследовать данный элемент. Суппорт может банально клинить. При этом колодка не будет равномерно прилегать к поверхности диска. За счет этого растет коэффициент трения. Также стоит убедиться, что направляющие суппорта хорошо смазаны. Если смазки нет, необходимо обязательно обработать ею каждую направляющую и весь механизм суппорта. В процессе движения на авто со стертыми тормозными колодками поршень системы может выходить из цилиндра выше нормы. Зеркало в месте, где должен находиться поршень, окислится либо повредится. После того как установлены новые колодки, элемент не будет возвращаться в свое обычное положение. Решить данную проблему можно заменой ремкомплекта суппорта. Также рекомендуется посмотреть состояние пыльников. Если в них появились трещины, их следует заменить. Пыль и грязь – одна из причин заклиненного суппорта.
Некачественные колодки или несоответствие материалов
Очень часто греется тормозной диск после замены колодок из-за того, что автовладелец решил сэкономить. Дешевые колодки, которые продаются в большинстве магазинов, не отличаются высоким качеством. Отсюда и нагрев.
В Европе отказались от асбеста при производстве фрикционных накладок. Но в России все еще встречаются такие товары. Асбест негативно влияет на работу системы. Выход только один – замена колодок на оригинальные.
Состояние диска
Если греется диск после замены колодок, причины данного явления могут быть связаны с самим диском. Последний имеет буртик на рабочей поверхности. Откуда он появляется? Его протерли старые колодки, а после установки новых они затирают об этот буртик. Это и является причиной. Способ ремонта – проточка тормозного диска. Но делается она тогда, когда остаточная толщина элемента не ниже нормы и на поверхности нет трещин.
Вакуумный усилитель
Если греется диск после замены колодок, то можно проверить и вакуумный усилитель. Бывает так, что на запущенном двигателе он сам притормаживает колеса. Диагностируется это отключением шланга от усилителя. Неисправный вакуумник рекомендуется заменить.
Перегрев задних дисков
Здесь среди причин все то же самое, что и для передних. Это проблемы в суппорте и тормозных цилиндрах. Но бывает и так, что передние тормоза по каким-то причинам потеряли эффективность, и основная часть усилия идет на задние. Это может быть не только после замены колодок. Греются задние тормозные диски и на старых деталях. Что делать в таком случае? Нужно заменить регулятор тормозных усилий. В простонародье он называется «колдун».
Правила прикатывания новых колодок
После их замены на автосервисах слесари нередко забывают или просто не говорят клиентам о правилах эксплуатации машины с новыми колодками. На протяжении примерно 200-300 километров рекомендуется избегать экстренного и экстремального снижения скорости.
Заключение
Исправная тормозная система – залог вашей безопасности. Если она неисправна, необходимо сразу принимать меры. Последствия перегрева диска могут быть плачевными. После замены колодок их нужно прикатать. Выбирать новые расходники лучше у проверенных производителей. Нужно следить и за состоянием дисков. Если иногда сильно греются тормозные диски после замены, это уже повод обратиться к специалистам.
Процесс торможения автомобиля основан на силе трения и не может не сопровождаться выделением тепла. Тормоза постоянно нагреваются и остывают. На современных автомобилях тормозные диски могут устанавливаться не только на передней, но и на задней осях. Тормоза дискового типа более эффективны, чем барабанные, проще в обслуживании и надёжнее.
Принцип работы такого тормоза заключается в давлении поршня (6) на одну из тормозных колодок (4), которая начинает тереться о диск. Вторая колодка давит на него автоматически корпусом суппорта, который движется по направляющим (10). Колодки с 2 сторон начинают сжимать диск — в результате вращение колес замедляется.
Разумеется, выделяется тепло. Температура дисковых тормозов при интенсивной езде достигает 250-300°С. Для спортивных автомобилей они изготавливаются из керамики, которая может выдержать нагрев до 1000°С без деформации. Но в массовую продажу они не поступают из-за высокой стоимости.
Почему греются тормозные диски
Нагрев не является неисправностью, если он происходит равномерно с двух сторон и температурное значение не выходит за допустимые нормы. В этой статье под словом “греются” будем подразумевать перегрев.
Большинство дисков делают из чугуна. Этот металл подходит для ежедневного использования — он недорогой и обладает хорошими фрикционными качествами. Но у него есть и недостатки: из-за частого торможения чугун сильно нагревается — вплоть до появления дыма. Колодки начинают плавиться и коробиться.
Чтобы снизить нагрев, а точнее — ускорить остывание, диски выпускают с пустотами внутри (вентилируемые). На характеристики это почти не влияет.
Для улучшения характеристик начали применять перфорацию и сплавы. Если заменить стандартные тормоза на перфорированные, они станут остывать быстрее.
По какой причине греются тормозные диски? Причина почти всегда — трение. В 99% случаев. Причем неважно, передние греются или задние, слева или справа. Обнаружив проблему, автолюбители обычно проверяет свободный ход колеса:
Если слышен шорох либо колесо вращается с усилием, проблема наверняка в тормозном суппорте, который не отпускает колодку (или колодки), даже когда педаль отпущена.
Часто ржавчина покрывает зеркало его цилиндра или наружные стенки тормозного поршня, что препятствует его свободному ходу. Также она может покрыть направляющие. Восстановление суппорта на СТО называют разработкой. Нужно поменять резиновые уплотнения — сделать это можно только при наличии ремкомплекта. Иногда приходится менять и поршень.
Еще одна причина, почему колесо вращается туго, а тормоза греются — износ ступичного подшипника (когда греется тормозной диск с одной стороны). Активно нагреваясь, он передает тепло на дисковые тормоза. Правда, в этом случае движение будет сопровождаться воем или гулом на определенных скоростях.
Ну а если в подвешенном состоянии колесо вращается свободно, а после поездки сильно обжигает пальцы? Это может происходить по ряду причин:
Передние тормозные диски
Почему греются передние тормозные диски, хотя совсем недавно был произведен их осмотр или ремонт? Как же регулировать состояние этих деталей и чем чревато невнимание к ним? Этими вопросами задается большинство начинающих автолюбителей, и в данной статье мы дадим на них ответы.
О какой системе пойдет речь?
На сегодняшний день тормозная система достаточно эффективна благодаря применению дисков. Они являются довольно значимым элементом в данной системе, а значит, на них ложится ответственность за вашу безопасность. Дисковый тормоз работает при помощи прижимного механизма, в который входят колодки. Тормозные колодки покрыты фрикционным материалом, и при торможении создается трение с диском.
При помощи этого несложного механизма автомобиль замедляется. Тормозные диски чаще всего изготавливаются из чугуна, потому что у него невысокая стоимость производства и отличные фрикционные свойства. Для спортивных автомобилей, чтобы уменьшить их вес и увеличить эффективность торможения, используют диски из керамики и карбона (углепластика).
Почему после замены тормозных колодок греются диски?
Определить, что греются диски, можно по нескольким показателям, к примеру, слышен неприятный звук из-под колес, увеличивается расход топлива, тормозные колодки намного быстрее изнашиваются. Особенно часто встречается ситуация, когда после замены тормозных колодок греются диски. Чтобы справиться с этим, нужно проверять и смазывать цилиндры при каждой замене тормозных колодок, а также посмотреть направляющие суппортов. Ведь любое вмешательство в систему с тонкой настройкой приводит к некоторой разбалансировке механизма, значит, после замены следует все отрегулировать заново.
Самое опасное при нагреве тормозных чугунных дисков, это то обстоятельство, что если на горячий диск попадет вода, то он может покрыться сетью трещин, а в некоторых случаях вообще рассыпаться. При высоких температурах происходит коробление (поверхность перестает быть ровной, увеличиваются зазоры в различных местах соприкосновения диска с другими деталями). Даже если у вас все в порядке с нагревом, все равно периодически нужно следить за тормозной системой, потому что этот механизм отвечает за безопасность движения (как и рулевое управление).
Почему греются передние тормозные диски – человеческий фактор
Безусловно, главной причиной перегрева дисков является трение. Тормозная система моментально нагревается и не успевает остывать, особенно в городе, когда едешь в час пик. В таких случаях стоит отнестись серьезно к данной проблеме и стараться как можно меньше совершать резкий старт и экстренное торможение. Тормозить нужно плавнее, особенно в наше время, когда автомобили стали намного мощнее и тяжелее.
Вес автомобиля при торможении играют большую роль. Для автомобиля, большого по массе, нужно использовать диски с большим диаметром, особенно это касается кроссоверов и внедорожников. Немаловажную роль играет и стиль вождения. Чем агрессивнее вы водите автомобиль, тем больше нагреваются тормоза, и это зависит только от водителя. Но это все человеческие факторы, которые могут быть причиной температурной нестабильности даже исправной системы, а есть еще механические особенности.
Механические причины нагрева дисков
Неисправность тормозов, вернее такой неудобный их дефект, как повышение температуры, может зависеть и от отдельных частей тормозной системы: качество и количество тормозной жидкости (ТЖ), толщина тормозных колодок и состояние поверхности самого диска. Количество ТЖ можно проверить по уровню в бочке, который обычно находится справа под капотом. Уровень ее обязательно должен между отметкой минимум и максимум.
Толщина колодок регламентируется в документации на автомобиль, собственно, как и толщина дисков. Считается, что даже несколько миллиметров ниже нормы держат вас в зоне риска, во-первых, так диску легче изменять свою форму при нагревании, во-вторых, он попросту может лопнуть в момент резкого торможения. Перегрев становится, естественно, значительнее и наступает быстрее, когда толщина металла уменьшается. А несовершенство поверхности, т.е. различные неровности, также увеличивают вероятность перегрева за счет повышенного трения в местах дефектов.
По регламенту тормозную жидкость нужно менять каждые 2 года, независимо от пробега автомобиля. Тормозные колодки же – в зависимости от стиля езды, но, в среднем, через 15-20 тысяч километров. По мере износа меняются и тормозные диски.
Избежать нагрева можно, заменив стандартные диски на вентилируемые. Вентилируемый вариант немного сложнее обычного, но из-за своей конструкцией он быстрее остывает. Дисковый тормоз такого рода состоит из двух пластин толщиной примерно по 5 миллиметров, между которыми находятся специальные каналы для воздуха. Также, как говорилось ранее, большого нагрева можно избежать при спокойной езде.