Тормозные диски предназначены именно для того, чтобы нагреваться. Это единственный способ перевести кинетическую энергию разогнавшегося автомобиля в тепловую и рассеять её затем в пространстве. Но происходить это должно строго по команде водителя. Нагрев тормозов во всех прочих случаях свидетельствует о наличии неисправности, как и варианты аварийного, то есть чрезмерного перегрева.
Особенности работы тормозной системы автомобиля
Задача тормозов – максимально быстро и безопасно остановить автомобиль. Сделать это проще всего с помощью силы трения, которая и происходит в тормозных механизмах.
Располагаются тормоза в современных авто на каждом колесе, чтобы максимально эффективно использовать силу сцепления шин с дорогой.
В работе используются:
- тормозные диски или барабаны, металлические детали, связанные со ступицами колёс;
- тормозные колодки, состоящие из основы и накладок, изготовленных из материала, имеющего высокий коэффициент трения по чугуну или стали и выдерживающего при этом высокие температуры при минимальном износе как самих колодок, так и дисков (барабанов);
- тормозной привод, механические, гидравлические и электронные устройства, передающие усилие от органов управления водителя к тормозным механизмам.
Различаются несколько видов тормозных систем, значительную роль в нагреве дисков играют рабочий и стояночный тормоза.
Оба они работают примерно одинаково – водитель через привод создаёт механическое усилие на тормозных колодках, которые прижимаются к дискам или барабанам. Возникает сила трения, направленная против инерции движения автомобиля, кинетическая энергия уменьшается, скорость падает.
Должны ли греться тормозные диски и барабаны?
Если посчитать тормозную мощность, а это энергия, выделяющаяся в виде тепла при торможении в единицу времени, то она во много раз превысит мощность двигателя.
Как греется двигатель, включая энергию, уносящуюся с выхлопными газами и уходящую на полезную работу по перемещению машины с грузом, представить достаточно легко.
Выделять такое колоссальное количество энергии можно только при значительном росте температуры. Из физики известно, что плотность потока энергии пропорциональна температурному напору, то есть разнице между нагревателем и холодильником. Когда энергия не успевает уходить в холодильник, в данном случае это атмосферный воздух, то растёт температура.
Это интересно: Что делать если плохо включается первая передача
Диск может светиться в темноте, то есть набирать несколько сот градусов. Естественно, что между торможениями остыть он не успеет, будет горячим всю поездку.
Причины перегрева
Между нагревом и перегревом есть очень большая разница. Нагрев – это явление штатное, то есть рассчитанное и проверенное разработчиками автомобиля, а перегрев – аварийное.
Что-то пошло не так, температура критически выросла. В случае тормозов это очень опасно, поскольку перегретые детали не могут нормально работать, очень быстро теряют прочность, геометрию и ресурс.
Последствия движения на ручнике
Самое простое, с чем встречаются практически все начинающие водители – это забыть снять автомобиль со стояночного тормоза в начале движения.
Инженеры давно и успешно борются с этой забывчивостью. Появились световые и звуковые сигнализации, срабатывающие при попытке тронуться при затянутых колодках, а также автоматические ручники, взводящиеся и отпускающиеся электроприводом при остановке автомобиля и трогании с места.
Но если всё же проехаться с прижатыми колодками – значительная передаваемая мощность нагреет барабаны настолько, что накладки колодок обуглятся, металл деформируется, а гидроцилиндры дадут течь.
Замечают такое часто только когда дымить начинают шины на дисках. Потребуется объёмный и дорогой ремонт.
Заклинил поршень цилиндра суппорта
В дисковых механизмах отдельных устройств отвода поршней от колодок нет. Снимается давление в гидросистеме, сила прижима становится нулевой, а сила трения равно произведению давления на колодку и коэффициент трения. То есть «ноль» на всё равно какое число – будет «ноль».
Но не всегда так получается. Колодка должна отводиться на долю миллиметра хотя бы за счёт упругости уплотняющей манжеты. Но если между поршнем и цилиндром суппорта возникла коррозия, и поршень подклинивает – колодки останутся прижаты с ненулевым усилием.
Начнётся выделение энергии и неконтролируемый нагрев. Закончится он только после стирания некоторой толщины слоя с накладки в результате перегрева и потери свойств. Заодно перегреется и диск.
Воздух в системе торможения
Редко, но замечался эффект, когда колодки самопроизвольно прижимаются к дискам из-за плохой прокачки привода от воздуха.
Он расширяется от нагрева и начинает поджимать колодки к дискам через цилиндры. Но всё же гораздо раньше, чем наступит перегрев, водитель заметит, что машина практически не тормозит.
Износ тормозных дисков
При износе диски теряют свою идеальную геометрическую форму. На них появляется заметный рельеф, колодки пытаются к нему приработаться.
Всё это ведёт к непредсказуемости контакта между поверхностями дисков и накладок, а любые контакты и будут означать перегрев со всеми вытекающими последствиями.
Неправильная замена тормозных колодок
При нарушении технологии замены колодок, при всей её простоте в случае дискового тормоза, возможно заклинивание колодок в суппорте.
Возникающее трение будет перегревать диск и направляющий аппарат суппорта, что только усугубит ситуацию. Заканчивается это обычно тем, что водитель замечает посторонние звуки и резкое снижение эффективности торможения.
Как устранить нагревание дисков
Есть простые правила сбережения тормозов от перегревов:
- использовать тормоза только в экстренных случаях и для окончательной остановки, во всех других ситуациях применяя движение накатом под положительной или отрицательной тягой двигателя;
- не пользоваться тормозами на затяжных спусках в горах, только двигателем или горным тормозом, служебная система вряд ли доживёт до низшей точки первого серьёзного спуска, чтобы в этом убедиться, достаточно посчитать потенциальную энергию, которую имеет автомобиль на вершине горы;
- поддерживать тормозные механизмы в идеальном состоянии, убеждаясь в отсутствии коррозии гидравлики и направляющих при каждой замене колодок, пользуясь специальной смазкой и картой её нанесения;
- вовремя заменять диски с предельным износом, не дожидаясь их полной прозрачности.
Перегретые диски подлежат замене. Они утеряли прочность, у них изменился коэффициент трения даже с новыми колодками, а главное – он неравномерен по площади, что приведёт к рывкам и новым перегревам.
Последствия неправильной работы тормозной системы
Перегретые диски обычно заменяют, когда ощущается биение на тормозной педали в такт вращения колеса. Если пренебрегать этой обязательной мерой, то возможно разрушение диска при торможении.
Обычно это заканчивается катастрофическим заклиниванием колеса и уходом автомобиля с траектории в непредсказуемом направлении. При плотном скоростном потоке тяжёлая авария неизбежна, скорее всего с жертвами.
При каждом ТО диски внимательно осматриваются. Не должно быть цветов побежалости, возникающих от перегрева, тем более заметного рельефа, искривления или сетки трещин.
Меняются диски всегда вместе с колодками, а при неравномерном износе – ещё и с ревизией суппортов.
