Дисковый тормозной механизм

История появления

История полна парадоксов, не обошло это стороной и факт изобретения конструкции дисковых тормозов. Патент на устройство, названное дисковым тормозом, был получен в 1902 году Уильямом Ланчестером. Это был первый патент на автомобильную тормозную систему нового типа (хоть тормоза подобной конструкции и использовались еще с конца XIX века).  Но, увы, у них был ряд существенных недостатков – от слишком быстрого износа колодок до ужасного и громкого звука, который появлялся при контакте медных колодок с тормозным диском. Так что большой популярностью они не пользовались вплоть до второй половины XX века, когда с приходом новых технологий и материалов стало возможным избавиться от большинства недостатков этой конструкции. Постепенно дисковые тормоза начали появляться на легковых автомобилях. В том числе стимулом послужил и факт того, что динамические характеристики автомобилей рубежа 50-60 годов стали не соответствовать его тормозным возможностям. Особенно это было заметно в США, где во-всю начиналась «гонка лошадиных сил», в ходе которой каждый автопроизводитель стремился представить на рынке автомобиль с мотором, который был бы мощнее, чем у конкурентов. Барабанным тормозам было сложно управиться с прытью монстров с мощностью под 300-400 л.с. и весом под 2 тонны. И вот, использовавшиеся до этого в основном в автогонках и в авиации дисковые тормоза начали появляться на серийных автомобилях. Изначально они устанавливались только спереди, сзади же оставались традиционные барабанные тормоза. И только ближе к началу 70-ых  легковые автомобили стали оснащаться дисковыми тормозами «по кругу». Одним из пионеров в этом стала итальянская фирма Fiat, выпустив свою модель Fiat 124 с дисковыми тормозами на всех колесах.

Устройство и особенности

Дисковые тормоза очень напоминают велосипедный колодочный тормоз – принцип действия у них идентичный. Разница в том, что тут колодки прижимаются не к самому колесу, а к тормозному диску, и привод на них осуществляется гидравлическим путем, а не через кабель. Трение между колодкой и диском и заставляет автомобиль остановиться. При этом выделяется очень большое количество тепла, и по этой причине большинство современных дисковых тормозов являются вентилируемыми. Такая конструкция вентилируемых тормозных дисков отличается от обычного дискового тормоза тем, что ее диск разделен на две части, между которыми находятся лопасти, прогоняющие воздух сквозь сам тормозной диск, таким образом охлаждая его. Ставшие модными диски с перфорацией – отверстиями в плоскости диска – лишь бесполезное украшательство, тем не менее, все же имеющее незначительную практическую ценность – в эти отверстия забивается вода и грязь, за счет чего тормозная поверхность диска очищается быстрее и торможение становится более эффективным.

 

 

Преимущества и недостатки

Дисковый тормоз лучше охлаждается за счет свободной циркуляции воздуха между диском и поверхностью тормозной колодки. Помимо этого он самоочищается от воды и грязи, а так же продуктов износа – газы и металлическая пыль просто-напросто разлетаются с поверхности диска во время его вращения. Тем не менее, абразивных свойств той же грязи это не уменьшает, и при ее попадании в пятно контакта колодки с диском диск царапается, соответственно уменьшается его ресурс, а ввиду открытости диска всем ненастьям – этот процесс постоянен и рано или поздно встанет вопрос замены как дисков, так и колодок на новые. Так же из-за малого размера колодок возрастает необходимое усилие, которое должно на них оказываться, чтобы остановить автомобиль. Это приводит к повышению давления в тормозной системе и ускоренному износу колодок – они становятся расходным материалом. Из-за высоких температур, до которых разогреваются диски при активном торможении, возрастают требования к составу и термоустойчивости тормозных жидкостей, что не может не сказаться на их цене. Помимо прочего, возникают проблемы с установкой на дисковые тормоза привода стояночного тормоза.

Главным же преимуществами дисковых тормозов считаются скорость их срабатывания, стабильность работы и большие возможности для их регулировки. Все это увеличивает эффективность торможения и повышает безопасность движения.