Как определяют эффективность действия стояночной тормозной системы автомобилей

Тормозные свойства автомобиля

Торможение — процесс создания и изме­нения искусственного сопротивления дви­жению автомобиля с целью уменьшения его скорости или удержания неподвиж­ным относительно дороги.

Тормозные свойства — совокупность свойств, определяющих максимальное за­медление автомобиля при его движении на различных дорогах в тормозном режи­ме, предельные значения внешних сил, при действии которых заторможенный автомобиль надежно удерживается на месте или имеет необходимые минималь­ные установившиеся скорости при движе­нии под уклон.

Тормозной режим — режим, при котором ко всем или нескольким колесам под­водятся тормозные моменты.

Тормозные свойства относятся к важ­нейшим из эксплуатационных свойств, определяющих активную безопасность ав­томобиля, под которой понимается сово­купность специальных конструктивных ме­роприятий, обеспечивающих снижение ве­роятности возникновения ДТП.

В виду большого значения свойств, определяющих безопасность движения ав­томобиля, их регламентация является предметом ряда международных докумен­тов.

Проверка эффективности действия тормозных систем автомобиля производится измерением тормозных усилий, развиваемых на колесах (величина общей удельной тормозной силы рабочей и стояночной тормозных систем; коэффициент неравномерности тормозных сил колес оси; усилие, прикладываемое к педали тормоза), а также осмотром и проверкой отдельных составных частей систем.

Значение коэффициента осевой неравномерности тормозных сил Кн определяют отдельно для каждой оси автомобиля по формуле:

где – максимальные усилия, развиваемые тормозами соответственно на правом и левом колесе каждой оси автомобиля. Значения Кн для легковых автомобилей должны быть не более 0,09.

Значение общей тормозной силы γт определяется по формуле:

где – ΣРт сумма максимальных тормозных сил на колесах автотранспортного средства кг.
М – полная масс автотранспортного средства, кг.

Величины тормозных сил корректируются с учетом затрат на усилие проворачивания колес, т.е. данных полученных перед проверкой тормозных сил.

Время срабатывания тормозов определяется как интервал времени от начала торможения до момента, в который замедление становится постоянным, т. е. тормозная сила достигает своего максимального значения и дальше остается постоянной.

Сила на органе управления (тормозной педали): для одиночных АТС категорий М1– 490Н, М2, М3, N1, N2, N3 – 686 Н; автопоездов М1 – 490Н, М2, М3, N1, N2, N3 – 686 Н.

Общая удельная тормозная сила одиночных транспортных средств не менее М1 – 0,64; М2, М3 – 0,55; N1, N2, N3 – 0,46; автопоездов М1 – 0,47; М2 –0,42; М3 – 0,51; N1 – 0,38; N2, N3 – 0,46.

Время срабатывания тормозной системы не более, с М1 – 0,5; М2,М3 – 0,8; N1 – 0.7; N2, N3 – 0,8; автопоездов с М1 – 0,5; М2 – 0,8; М3 – 0,9; N1 – 0,9; N2 – 0,7; N3 – 0,9.

Коэффициент неравномерности тормозных сил колес оси не более М1; М2 – 0,09; М3,N1, N2, N3 – 0,11; автопоездов – с М1, М2 – 0,09; М3 – 1-я ось – 0,09, последующие оси 0,13; N1 – 0,11; N2, N3 – 1-я ось – 0,09, последующие оси 0,13.

Значение общей удельной тормозной силы стояночной тормозной системы должно быть не менее 16% относительно допустимой максимальной массы одиночного автомобиля и не менее 12% относительно максимально допустимой массы комбинированного автомобиля.

В процессе эксплуатации допускается оценка тормозных качеств по величине тормозного пути и замедления автомобиля.

Тормозной путь — это расстояние, которое проходит автомобиль от начала торможения до полной остановки и определяется по формуле:

где:
k – коэффициент эффективности торможения. Он учитывает непропорциональность тормозных сил на колесах нагрузкам, приходящимся на них, а также износ, регулировку и загрязненность тормозов. Этот коэффициент показывает, во сколько раз действительное замедление подвижного состава меньше теоретического, максимально возможного на данной дороге. Величина k для грузовых автомобилей и автобусов 1,4…1,6, для легковых автомобилей 1,2
v – скорость движения в км/ч
φ – коэффициент сцепления колес с дорогой.

Замедление это величина, на которую уменьшается скорость автомобиля за единицу времени.

Табл. Нормы эффективности по тормозным качествам и замедлению (ПДД)

Наименование транспортных средств

Тормозной путь (м, не более)

Легковые автомобили и их модификации для перевозки грузов

Автобусы с максимальной массой:

до 5 т включительно

Грузовые автомобили с максимальной массой :

Источник

Диагностика тормозной системы своими силами

Регулярная самостоятельная диагностика тормозной системы поможет избежать опасных неприятностей на дороге.

Тормозная система автомобиля — ключевой элемент безопасности водителя, и ее состоянию необходимо уделять максимум внимания. Пока не произошла поломка, водителю не обязательно прибегать к услугам СТО, так как существуют стандартные процедуры диагностики работоспособности тормозов, которые водитель может проделать сам.

Как проводить осмотр тормозной системы

Для детального осмотра системы тормозов придется воспользоваться смотровой ямой или эстакадой, так как многие элементы тормозной системы находятся в местах, не позволяющих производить визуальный осмотр. Поэтому процедуру осмотра следует разбить на этапы и проводить в гараже, оборудованном ямой.

Диагностика из салона

Первый этап осмотра проводится, не выходя из салона автомобиля. Для этого нужно при заглушенном двигателе нажать на педаль тормоза. Педаль должна останавливаться почти сразу и при дальнейших попытках дожать вперед не двигаться. При этом не должно создаваться впечатления заклинивания.

Если педаль «встает колом» при малейшем нажатии, это означает, что у нее либо слишком короткий ход (то есть она не имеет возможности вернуться до конца назад), либо перекрыто компенсационное отверстие в главном тормозном цилиндре.

Если педаль имеет большой свободный ход, то нужно несколько раз активно нажать на нее, и если она перестала прожиматься и стала упругой, значит, в системе находятся пузырьки воздуха. В этом случае нужно искать место утечки, ремонтировать систему и прокачивать тормоза.

Для проверки состояния вакуумного усилителя тормозов следует несколько раз нажать на педаль тормоза и, оставив ногу на педали, завести двигатель. Если усилитель тормозов исправен, педаль тормоза должна «провалиться» на некоторое расстояние. Если этого не произошло, а вместо этого в салоне слышно шипение, то вакуумный усилитель необходимо заменить.

Далее следует проверить действие ручного тормоза, для чего поднять его рычаг вверх, сосчитав при этом количество щелчков. При правильно отрегулированном ручном тормозе ручка поднимается на 3-4 щелчка. Если ручка поднимается слишком высоко, нужно регулировать трос привода ручного тормоза. Попутно следует обратить внимание на загорание контрольной лампы на щитке приборов при поднятии ручки ручного тормоза.

Затем, оставив ручку тормоза в поднятом положении, нужно поставить нейтральную передачу, выйти из автомобиля и попытаться продвинуть машину. Если автомобиль остается неподвижным, а трос отрегулирован, нужно менять колодки ручного тормоза.

На этом проверка элементов тормозной системы из салона закончена, и можно, открыв замок капота, переходить к внешнему осмотру.

Осмотр элементов, находящихся в моторном отсеке

Подняв капот, нужно проверить наличие и уровень тормозной жидкости в расширительном бачке тормозной системы. Жидкость должна быть чистой и залита до границы верхнего уровня.

Если бачок расположен отдельно от главного тормозного цилиндра и соединен с ним шлангом (или шлангами, если бачок с двумя отсеками), то нужно убедиться что шланги не подтекают и не имеют следов повреждений. Если бачок с тормозной жидкостью расположен на теле главного цилиндра тормозов, следует осмотреть резиновые уплотнения в месте присоединения.

Перед тем как продолжить дальнейший осмотр системы тормозов, нужно отвинтить крышку бачка с тормозной жидкостью и опустить расположенный на ней поплавок, что будет имитировать падение уровня жидкости. Для проведения дальнейших действий понадобится помощник — он будет смотреть на щиток приборов, на котором должна загореться лампочка, сигнализирующая о недостаточном уровне тормозной жидкости. Если лампочка не реагирует на опускание поплавка, то можно соединить между собой провода, подключенные к разъему на крышке бачка — лампа должна загореться.

Если лампа не горит и в этом случае, следует отправиться в сервис, чтобы специалисты нашли место разрыва в проводке или заменили лампу.

Если лампа срабатывает, можно продолжить диагностику и осмотреть главный тормозной цилиндр в месте присоединения тормозных трубок.Корпус цилиндра и трубки должны быть сухими.

Далее нужно осмотреть корпус вакуумного усилителя тормозов, он также должен быть сухим и не иметь следов ржавчины. Попутно проверить вакуумный шланг и место его присоединения к штуцеру впускного коллектора.

Наружный осмотр колес

При визуальном осмотре все колеса автомобиля должны быть абсолютно сухими с внешней и внутренней стороны. Особое внимание следует уделить внутренней стороне колес, осмотрев их из ямы. Любые следы прозрачной маслянистой жидкости могут свидетельствовать о течи в рабочем цилиндре тормозной системы.

Осмотр шлангов и рабочих цилиндров

При дальнейшем осмотре следует визуально оценить состояние тормозных шлангов, цилиндров тормозных механизмов и видимую часть тормозных трубок. Поверхность шлангов должна быть сухой и без трещин. На цилиндрах не должно быть следов запотевания или течи. Трубки не должны быть ржавыми. На штуцерах для прокачки тормозов должны быть надеты защитные колпачки. Если имеется кронштейн крепления тормозного шланга к подвеске, шланг должен быть зафиксирован в этом кронштейне.

Осмотр состояния тормозных дисков, барабанов и колодок

Износ тормозных колодок можно увидеть лишь после поэтапного снятия колес, что не входит в типовую процедуру диагностики своими силами. Сделать это удобнее всего в момент смены колес на шиномонтаже или на плановом ТО в сервисе.

Проверка тормозов в движении

После визуального осмотра необходимо сделать пробный заезд для проверки эффективности действия тормозов. При торможении цилиндры обоих контуров должны срабатывать одновременно и машину не должно уводить в сторону.

На многих машинах выявляются проблемы с тормозами на задней оси, но, прежде чем менять рабочие цилиндры, следует проверить работу регулятора тормозного усилия на заднем мосту.

Источник

Определение эффективности запасной, стояночной и вспомогательной тормозных систем

Определение эффективности запасной, стояночной и вспомогательной тормозных систем, а также устройств для регулирования или ограничения тормозных усилий. Запасная тормозная система предназначена для использования при выходе из строя рабочей тормозной системы. Принцип действия запасной системы основывается обычно на том, что вследствие независимого привода (гидравлического или пневматического) отказ тормозов одного или двух передних колес не влияет на работоспособность тормозов задних колес, и наоборот.

Испытания запасной тормозной системы проводят при различных вариантах преднамеренного выключения тормозов одного или двух колес, по методике испытания «ноль» с отключенным двигателем. Остаточную эффективность оценивают по критериям, установленным международными и отечественными нормативными документами.

Эффективность стояночной тормозной системы определяют по суммарной тормозной силе, развиваемой тормозными механизмами системы. Испытание проводят на участке дороги, имеющем продольный уклон, заданный техническими условиями на данное транспортное средство, стандартами или другими официальными нормами. Автомобиль (или автопоезд) с полной (номинальной) нагрузкой устанавливают на испытательном участке в двух направлениях, (т. е. вверх и вниз по уклону). Стояночный тормоз должен надежно удерживать автотранспортное средство (при заданном усилии на органе управления) на указанном уклоне в течение не менее 5 мин. Допускается определять эффективность стояночной тормозной системы также на тормозном испытательном стенде или путем буксировки заторможенного транспортного средства на горизонтальном участке дороги с приложением определенной (заданной по расчету) силы тяги. Эффективность вспомогательной тормозной системы определяют прямым или косвенным способом путем подсчета суммарной тормозной силы, развиваемой механизмами этой системы. Испытания производят следующими методами.

Методика испытаний предусматривает проведение нескольких серий торможений автомобиля на дорогах с ровным цементобетонным и асфальтобетонным покрытием при сухом, мокром и обледенелом его состоянии попеременно при включенных и выключенных (отсоединенных) устройствах. Измеряют тормозные пути или замедления при торможении и наблюдают за появлением блокировки колес и отклонений автомобиля от прямолинейной траектории движения.

Источник

Проверка стояночной и запасной тормозной системы

3.1.4 Проверка стояночной и запасной тормозной системы

3.1.4.2 Проверку на стенде проводят путем поочередного приведения во вращение роликами стенда и торможения колес оси АТС, на которую воздействует стояночная тормозная система. К органу управления стояночной тормозной системой прикладывают усилие по 4.1.5, контролируя его с погрешностью не более указанной в 5.1.1.3. По результатам проверки, аналогично изложенному в 5.1.3.1, вычисляют удельную тормозную силу по методике, изложенной в приложении Г, с учетом примечаний, к таблице АЛ приложения А, и сравнивают полученное значение с нормативным, рассчитанным по 4.1.5. АТС считают выдержавшим проверку эффективности торможения стояночной тормозной системой, если удельная тормозная сила не менее рассчитанной нормативной или если колеса проверяемой оси блокируются на роликах стенда по 4.1.5.

3.1.4.3 Требования 4.1.7 проверяют на стендах методами, установленными для проверки рабочей тормозной системы в 5.1.2.1-5.1.2.4, 5.1.2.9, 5.1.3.1, 5.1.3.2, 5.1.3.7.

3.1.5 Проверка вспомогательной тормозной системы

3.1.5.1 Вспомогательную тормозную систему проверяют в дорожных условиях путем приведения ее в действие и измерения замедления АТС при торможении в диапазоне скоростей, указанном в 4.1,6. При этом в трансмиссии АТС должна быть включена передача, исключающая превышение максимальной допустимой частоты вращения коленчатого вала двигателя

3.1.5.2 Показателем эффективности торможения вспомогательной тормозной системой в дорожных условиях является значение установившегося замедления. АТС считают выдержавшим проверку эффективности торможения вспомогательной тормозной системой, если установившееся замедление соответствует нормативному по 4.1.6.

3.1.6 Проверка узлов и деталей тормозных систем :

3.1.6.1 Требования 4.1.8,4.1.9 и 4.1.15 проверяют с использованием манометров или электронных измерителей, подключаемых к контрольным выводам или соединительным головкам тормозного привода неподвижного тягача и прицепа. При использовании измерителей падения давления с меньшими погрешностями измерения допускается корректировать нормативы периода измерения и величины предельно допустимого падения давления воздуха в тормозном приводе по методике, изложенной в приложении Е. При проверке требования 4.1.15 к значению усилия натяжения пружины регулятора тормозных сил используют динамометр. Не герметичность колесных тормозных камер выявляют с помощью электронного детектора утечек сжатого воздуха или органолептически.

3.1.6.2 Требования 4.1.10, 4.1.12—4.1.13 проверяют визуально на неподвижном АТС.

3.1.6.3 Требования 4.1.11 проверяют на неподвижном АТС при работающем двигателе посредством визуального наблюдения за рабочим функционированием проверяемых узлов.

3.1.6.4 Требования 4.1.14 проверяют на стендах или в дорожных условиях в процессе проведения проверок эффективности торможения и устойчивости АТС при торможении рабочей тормозной системой по 5.1.3 без выполнения дополнительных торможений посредством наблюдения за характером изменения тормозных сил или замедления АТС при воздействиях на орган управления тормозной системы.

3.1.6.5 Требования 4.1.16 проверяют в дорожных условиях посредством предварительного разгона АТС, контроля скорости движения, выполнения экстренных торможений и наблюдения следов торможения колес, а также визуального контроля функционирования сигнализаторов АБС на всех режимах ее работы.

3.1.6.6 Требования 4.1.17 проверяют с использованием линейки.

3.1.6.7 Требования 4.1.18 проверяют посредством отсоединения тяги тормозного инерционно механического привода от устройства управления и приложения усилия к головке сцепного устройства

с использованием динамометра сжатия с Погрешностью не более указанной в 3.1.1.3.

4. Технические требования к отремонтированным автомобилям, показатели качества

— однократное нажатие на педаль должно обеспечивать эффективное и равномерное торможение левых и правых осей колёс

— при полном торможении педаль и рычаг стояночного тормоза не должны доходить до упора

— Педаль торможения должна возвращаться в исходное положение без заеданий

— свободный ход педали должен соответствовать норме

— Эффективность действия тормозов при дорожных и стендовых испытаниях должна соответствовать ГОСТу

Источник

О ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМАХ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ТОРМОЖЕНИЯ Ч.1

Попалась мне как то в сети интересная статья про тормозилки. После прочтения которой началася мой путь усовершенствования тормозной системы на моем авто…
Но о этом немного позже 😉

Тормозные системы и их модернизация.

Оригинал этой статьи находится по адресу: stoptech.com/technical-su…tem-and-upgrade-selection.
Нижеследующий перевод сделан в ознакомительных целях и не преследует никакой коммерческой выгоды.

Тормозные системы и их модернизация.

Стивен Руис, руководитель инженерной группы и Кэрол Смит, инженер-консультант, компания StopTech LLC.

Практически любой автомобиль способен остановиться с большой скорости на пределе сцепления шин – один раз. Но тормозная система большинства «гражданских» автомобилей, пикапов и даже некоторых «заряженных» машин не рассчитана на агрессивный/спортивный стиль вождения или буксировку.

Большинству «стоковых» тормозных систем в экстремальных ситуациях недостает теплоемкости и теплоотдачи – способности принимать тепло и отдавать его в окружающую среду через теплопроводность, конвекцию и излучение. Кроме того, многие «стоковые» суппорты и их крепеж не обладают достаточной конструктивной жесткостью, чтобы сопротивляться повышенному давлению и разжиму. Хотя тормозного момента на передних колесах хватило бы для блокировки передних колес при остановке с крейсерской скорости, разжим суппортов в ряде случаев предотвращает блокировку. И это, не говоря уже о том, что большинство «стоковых» тормозных колодок не предназначено для интенсивного использования – считается, что для покупателя новой машины важнее бесшумность и эффективность торможения «на холодную».

Выбор высокопроизводительной тормозной системы определяется многими факторами. Некоторые связаны с производительностью и безопасностью, другие с простотой установки, и наконец, с ценой. Нужно выбрать такую систему, которая будет отвечать вашим долгосрочным задачам при минимальных проблемах и вложениях. Вот некоторые факты, которые следует учитывать при обсуждении тормозных систем:

1)Не тормоза, а шины останавливают автомобиль. Тормоза лишь замедляют вращение колес с шинами. Это означает, что результаты измерений тормозного пути с максимально разрешенной или даже большей скорости сильно зависят от используемых шин. В измерениях для запасных частей на замену оригинальным могут использоваться те же шины, что ставят на автомобиль на конвейере – а могут и другие.

2)При замедлении происходит превращение кинетической энергии в тепловую. Выделяется очень, очень большое количество тепла, которое нужно рассеять в окружающие механизмы и воздушный поток. Количество производимого тепла следует учитывать в контексте времени, то есть как работу за время или мощность. Мощность, которую необходимо приложить на одном переднем колесе, чтобы остановить полуторатонную машину со 160 км/ч за 8 секунд равна 30,600 кал/с или 128 кВт или 172 л/c. Тормозной диск рассеивает примерно 80% этой энергии. Соотношение участия разных механизмов теплопередачи в этом процессе зависит от рабочей температуры – в основном, с ростом температуры увеличивается вклад излучения. Вклад теплопроводности также зависит от массы и конструкции диска. Так, конструкция дисков, используемых на гоночных автомобилях ограничивает передачу тепла за счет теплопроводности. При 537 градусах соотношение разных механизмов теплопередачи у сборного диска составляет 10% на теплопроводность, 45% на конвекцию, 45% на излучение. Соответственно, у «заряженных» цельных дисков соотношение составляет 25% на теплопроводность, 25% на конвекцию, 50% на излучение.

3) Многократное интенсивное торможение требует как хорошей теплоотдачи так и соответствующей теплоемкости тормозного диска. Чем больше площадь поверхности диска на единицу массы и чем эффективнее поток воздуха через него, тем быстрее он будет рассеивать тепло, повышая общую эффективность тормозной системы. В то же время, тормозные диски должны иметь достаточную теплоемкость чтобы избежать деформации или растрескивания до рассеивания излишков тепла. Это не столь важно при однократной остановке, но критично для продолжительного интенсивного торможения на больших скоростях, например, во время гонок, буксирования или просто быстрой езды.

4) Управляемость и баланс важны по меньшей мере так же как сила. Задача тормозной системы – использовать сцепление колес по максимуму, избегая их блокировки. Чтобы достичь этого, требуется оптимальное распределение момента между передней и задней осями, даже на автомобилях с ABS. В то же время, сила нажатия, жесткость и ход педали тормоза должны позволять эффективное дозирование усилия.

5) Эффективность торможения зависит не только от тормозов. Самая лучшая тормозная система не будет работать в полную силу с неподходящими шинами, настройками подвески и стилем вождения. Оптимизация развесовки, низкий центр тяжести, длинная колесная база, большая загруженность и аэродинамический прижим задней оси положительно влияют на торможение.

Перед тем как перейти к дальнейшим рассуждениям, обратимся к физике процесса и рассмотрим некоторые определения.

1) Коэффициент механического усиления педали: человек не может давить прямо на главный цилиндр с силой достаточной чтобы остановить машину. Поэтому педаль устроена так, чтобы увеличивать усилие с которой на нее давит водитель. Коэффициент механического усиления педали – это отношение расстояний от точки крепления педали до центра площадки и до штока главного цилиндра. В большинстве случаев значение коэффициента лежит между 4:1 и 9:1. Чем он больше, тем больше увеличивается сила давления на педаль (и тем больше ход педали).

2) Давление в тормозной магистрали – гидравлическая сила, заставляющая систему работать при нажатии педали тормоза. Давление измеряется в кг/см2 (Бар); фактически – это отношение силы воздействия на педаль умноженной на коэффициент механического усиления к площади сечения главного цилиндра. То есть, при одинаковой приложенной силе, давление будет выше в системе с меньшим сечением главного цилиндра. Типичные значения давления, необходимого для остановки автомобиля, варьируются от 55 до 137 Бар.

3) Сила зажима суппорта – это сила прикладываемая его поршнями к тормозному диску. Она измеряется в ньютонах и равна произведению давления в тормозной магистрали на общую площадь поршней в суппорте (в см2). Это справедливо для суппортов фиксированной и плавающей конструкции. Увеличение площади колодок не влияет на силу зажима.

4) Тормозной момент: момент, а не давление в магистрали, сила зажима или вытеснение тормозной жидкости – вот что в конечном счете определяет торможение. Тормозной момент в Н/м на одном колесе находится как произведение эффективного радиуса диска на силу зажима на коэффициент трения, деленное на 12. Максимальный тормозной момент на переднем колесе обычно превосходит максимальный крутящий момент развиваемый двигателем.

Из вышеперечисленного очевидно следует, что:
1) Увеличить давление в системе можно только путем увеличения рычага педали или уменьшения диаметра главного цилиндра. В обоих случаях ход педали увеличится.

2) Силу зажима можно увеличить только повысив давление или увеличив диаметр поршней в суппортах. Увеличение колодок не влияет на зажим. Увеличение диаметра поршней само по себе приведет к увеличению хода педали. Эффективность суппорта также зависит от жесткости корпуса и крепления. То есть, уменьшив диаметр поршня в суппорте и одновременно увеличив его жесткость, можно все равно добиться лучшего зажима при лучшем ощущении педали тормоза.

3) Увеличения тормозного момента можно добиться только увеличением эффективного радиуса диска, площади поршней, давления в системе или трения. Увеличение площади колодок замедлит их износ и положительно скажется на сопротивлении перегреву, но не повлияет на тормозной момент.

Распределение тормозных усилий между осями

Стабильность и управляемость при интенсивном торможении не менее важны чем способность остановиться. Все автомобили, от пикапов до болидов Формулы 1, сконструированы таким образом, что основной тормозной момент приходится на передние колеса.
На это есть две причины. Во-первых, если не принимать во внимание силу прижима набегающим воздушным потоком, сумма всех сил действующих на каждое колесо должна оставаться постоянной при любых условиях. При замедлении автомобиля, вес смещается от задней оси к передней. Величина смещения определяется высотой центра тяжести автомобиля, длиной колесной базы и степенью замедления. Передняя подвеска с компенсацией «клевков» не предотвращает смещение загрузки, а только предупреждает сам «клевок» кузова.

Во-вторых, когда колесо блокируется при торможении, торможение заметно ухудшается, а управляемость вообще исчезает. Таким образом, когда передние колеса блокируются быстрее задних, автомобиль перестает слушаться руля и едет прямо — но состояние недостаточной поворачиваемости является стабильным, и можно легко вернуть управляемость просто снизив давление на педаль тормоза. Если же задние колеса блокируются первыми, возникает избыточная поворачиваемость — автомобиль начинает закручиваться. Это нестабильное состояние, из которого гораздо сложнее выйти — особенно на входе в поворот.
У большинства чисто гоночных автомобилей средне моторной компоновки 55-60% загрузки в статике и 45-50% тормозного момента приходится на заднюю ось. Аэродинамика этих автомобилей создает многотонную прижимную силу для задней части и задние покрышки всегда шире передних. Большинство «гражданских» автомобилей — переднеприводных большинство не обладает достаточной прижимной силой и у всех передние и задние покрышки — одинакового размера. В отдельных случаях, до 70% нагрузки у них может приходиться на переднюю ось. И поэтому их конструкция предусматривает большее тормозное усилие на передней оси. У большинства современных автомобилей есть антиблокировочная тормозная система (а должна быть у всех). Продвинутые ABS следят за тем, чтобы при самом экстремальном торможении — даже когда колеса находятся на разнородных поверхностях — каждое колесо тормозило на пределе возможностей но не блокировалось.

Ограничительный клапан давления заднего контура

При торможении нагрузка перераспределяется с задней оси на переднюю. Вследствие этого снижается способность задних колес к торможению. Вот почему на большинстве «гражданских» машин без ABS используется ограничительный клапан (также именуемый регулятором) давления в заднем тормозном контуре. Он служит для ограничения давления передаваемого на торомза задних колес при интенсивном торможении. В сдвоенных главных цилиндрах с одинаковыми диаметрами камер в переднем и заднем контурах поддерживается одинаковое давление пока оно не достигнет порогового значения. При дальнейшем нажатии на педаль тормоза давление в заднем тормозном контуре растет медленнее чем в переднем. Если построить график роста давления от нажатия на педаль, он будет иметь перелом в момент срабатывания ограничительного клапана. Это делается для того, чтобы избежать блокировки задних колес и сохранить управляемость при интенсивном замедлении, когда перемещение веса заметно уменьшает загрузку задней оси.
Не следует удалять ограничительный клапан с «дорожного» автомобиля. Помните: недостаточная поворачиваемость лучше избыточной. Без эффективной антиблокировочной системы, нужно быть абсолютно уверенным что при экстренном торможении разгруженные задние колеса не заблокируются первыми. Следовательно, увеличение тормозного усилия на задней оси — плохая идея для дорого общего пользования. Если вы все же решили это сделать, полностью удалите стоковый регулировочный клапан, заменив его на регулируемое устройство от Tilton Engineering или Automotive Products (поглощенной Brembo). Не устанавливайте второй регулировочный клапан вместе со стоковым.

Жесткость педали и дозирование тормозного усилия

Мозг и тело человека воспринимают изменение приложенной силы точнее, чем перемещение. Вот почему штурвалы современных истребителей имеют очень маленький ход. Педаль тормоза твердостью должна напоминать кирпич. Это ощущение зависит от следующих факторов:

[1) Тормозные шланги: оптимальной жесткости педали невозможно добиться со стоковыми гибкими резинотканевыми шлангами — они расширяются под давлением, уменьшая жесткость педали и одновременно увеличивая ход педали и время реакции тормозной системы. При модернизации тормозной системы следует первым делом заменить гибкие стоковые шланги на тефлоновые в оплетке из нержавеющей стали. При этом убедитесь, что они подходят к вашему случаю, и сертифицированы для USDOT. Заявление о наличии сертификата DOT должно Вас насторожить — DOT ничего не сертифицирует. Производители подтверждают, что их продукция соответствует требованиям DOT, а поставщики могут заказывать исследования в лабораториях утвержденных DOT. Заменяйте все шланги одновременно. Из-за расширения, стоковые шланги передают тормозное усилие на суппорты с задержкой. Замена только передних шлангов приведет к возникновению сдвига между срабатыванием тормозов спереди и сзади и может даже повлиять на логику срабатывания системы ABS.

[2) Диаметры главного цилиндра и поршней в суппортах: сдвоенный главный тормозной цилиндр с регулировкой распределения усилия между контурами отлично зарекомендовал себя на гоночных трассах. Но установка его на обычный автомобиль для дорог общего пользования не несет практического смысла. При выборе системы на замену стоковой убедитесь, что цилиндры в суппортах соответствуют характеристикам всей системы.

3) Биение и неравномерный износ дисков: водитель в состоянии почувствовать как биение диска на более чем 0.006″ и неравномерный износ превышающий 0.001″, так и налипание материала от перегретых колодок. Биение может быть вызвано недостатками конструкции лопаток или соединения с центральной частью, неправильным монтажом, перегревом или комбинацией вышеперечисленных факторов.

[4) Жесткость суппортов и их установки: прижимное усилие стремится развести противоположные края суппорта, что приводит к увеличению хода педали и неравномерному износу колодок. Единственный выход — правильная конструкция и подбор материалов; невозможно исправить «мягкие» суппорта. И даже самый жесткий суппорт окажется неэффективным при недостаточно жесткой установке.

5) Разбалансированнные диски или покрышки: невозможно дозировать тормозное усилие на вибрирующем колесе. Диаметр дисков, по сравнению с колесами, невелик, но они тоже должны быть отбалансированы. Установка балансировочных грузиков привела бы к ухудшению воздушных потоков, поэтому лучше удалять излишки материала с тяжелой стороны. Значительное смещение центровки при литье, выраженное в разнице толщины рабочих поверхностей, приведет к неустранимому дисбалансу.

6) Характеристики схватывания и распускания колодок: для эффективного дозирования тормозного усилия колодки должны схватывать сразу же при нажатии педали и распускаться как только педаль отпущена. Это целиком зависит от выбора колодок. Как правило, использование разных по составу колодок спереди и сзади не приводит ни к чему хорошему, и уж точно не стоит ставить назад колодки которые лучше схватывают или имеют больший коэффициент трения.

Продолжительная повышенная нагрузка на тормоза может привести к «ослабеванию» тормозной системы. Различают два вида ослабевания:

1) Отказ колодок. Когда температура в зоне контакта колодки и диска превышает рабочие значения, колодка начинает терять свои фрикционные свойства, отчасти благодаря испарению связывающих компонентов из материала колодки. Ослабевание также может быть вызвано преобразованием энергии в самой колодке. В большинстве случаев это влечет сплавление материалов колодки и диска — с мнгновенным последующим разрывом связей, высвобождающим энергию в виде тепла. Этот механизм работает в довольно широком диапазоне температур, но при его превышении начинает давать сбои. Педаль остается жесткой, но машина не замедляется. Первый признак — характерный неприятный запах, при появлении которого следует снизить интенсивность торможения

2) Закипание тормозной жидкости. Когда жидкость в суппортах закипает, в ней образуются пузырьки. Поскольку газы в этих пузырьках, в отличие от жидкости, хорошо сжимаются, педаль тормоза становится «мягкой» и ее ход увеличивается. Вы, скорее всего, сможете остановить машину, прокачивая педаль, но об эффективном дозировании тормозного усилия не идет и речи. Это постепенный процесс, сопровождающийся рядом заметных симптомов.
В обоих случаях можно добиться временного улучшения, если обратить внимание на предупреждающие симптомы и снизить интенсивность торможения, чтобы дать тормозам остыть. Вообще же, признак качественного материала колодок — быстрое восстановление свойств. Перегретую тормозную жидкость следует заменить при первой же возможности. Колодки, которые были серьёзно перегреты, следует проверить на предмет спекания поверхности; также стоит проверить, не осталось ли материала колодок на тормозных дисках. В качестве постоянного решения, в порядке возрастания стоимости, выступают апгрейд жидкости, апгрейд колодок и увеличение притока воздуха к компонентам (включая суппорта). Во многих случаях одно или несколько из вышеперечисленных действий — все что требуется.

Неравномерный износ колодок

Как и в случаях с ухудшением тормозных усилий, можно выделить несколько разновидностей неравномерного износа — радиальный и продольный.

1) Если суппорт недостаточно жесткий и «раскрывается» при срабатывании тормозов и повышенных температурах, наружный край колодки (расположенный дальше от центра диска) будет стираться быстрее, и наружные края колодок будут сближаться, если смотреть с торца диска. Это называется «радиальным износом».

2) Задняя часть колодки в некотором роде «всплывает» на газах и частицах, образующихся при трении о диск передней части колодки. Передняя часть, таким образом, нагревается больше и изнашивается быстрее — это можно заметить, если смотреть на нее сверху. Такой износ называется продольным. Разница в тепле, вырабатываемом передней и задней частью колодки не зависит от конструкции суппортов и колодок. Поэтому, все гоночные и большинство заряженных суппортов имеют поршни дифференцированного диаметра. Большинство серьезных колодок имеет еще и фаску на переднем крае.

3) На очень толстых колодках, например, используемых для длительных гонок, продольный износ возникает из-за того, что колодку буквально разворачивает под углом к диску при распускании тормозов. Вследствие контакта диска с колодкой, возникающая сила трения подталкивает её передний край в направлении вращения диска. Одновременно, заднюю часть колодки прижимает к её посадочному месту в суппорте, что приводит к ещё более плотному контакту передней части колодки с диском. Эта ситуация наиболее выражена на новых толстых колодках, когда поверхность соприкосновения колодки с диском отстоит далеко от основания колодки и вектор силы, действующей в направлении вращения колодки, больше.

4) Неравномерный износ также можно наблюдать в случаях когда рабочая поверхность диска жестко крепится к центральной части, или они составляют единое целое. Износ будет больше с наружного края внешней колодки и внутреннего края внутренней колодки. Это связано с тем, что при перегреве такого диска происходит тепловое расширение. Поскольку диск жестко присоединен к центральной части (как правило, это наружная пластина), разность сил заставляет его выгибаться в форме конуса, основанием наружу (см. также «Плавающие диски»). При такой деформации диска, колодки неравномерно рпижимаются к нему при торможении, или даже их края остаются все время прижатыми, вызывая ещё больший перегрев и сопутствующий ему износ.

Огромное избыточное тепло, вырабатываемого во время торможения должно рассеиваться в окружающий воздух.
[В большинстве спортивных (и\или грузовых) современных автомобилей используются несколько разновидностей «вентилируемых» тормозных дисков, в которых воздух, входящий через отверстие от ступицы прокачивается через вентилляционные каналы внутренней части тормозного диска благодаря вращению диска. Самая лучшая на сегодняшний день конструкция — диски с «наклоненными лопатки», была изначально разработана для победившего в LeMan 1966 года Ford GT 40. В этой конструкции внутренние лопатки (каналы) изогнуты таким образом, что бы образовать эффективную крыльчатку. Кроме того, они предотвращают искривление тормозного диска и противостоят распространению по диску трещин, вызванных тепловой нагрузкой.

Лабораторные тесты инновационных дисков STOPTECH c 48 лопатками показали увеличение воздушного потока на удивительные 61% по сравнению с некоторыми стоковыми дисками, и на 10-15% по сравнению с гоночными дисками такого же размера. Это недорогая, но очень стабильная замена, в среднем на 15% холоднее стоковых дисков и на 7% холоднее гоночных.

Источник