статьи   

02.10.2009 (№ 36) В ТЕМУ

Тормоза: вчерашнее, настоящее и будущее




-

Тормоза, наверно, самая алогичная система современного автомобиля. Пока одни лучшие умы человечества бьются над созданием более мощных, быстрых и экономичных моторов, другие, причем не менее талантливые, разрабатывают системы по их эффективной остановке. Самым надежным способом поглощения кинетической энергии движущегося предмета была и остается сила трения. Именно она является основой подавляющего числа тормозных систем. Но не исключено, что в ближайшее время и этот уже классический вариант может претерпеть существенные изменения.

 

Системы торможения постоянно модифицируются. Кроме выполнения своей основной функции – эффективного торможения, они должны отвечать еще ряду серьезных требований. Среди них: сохранение стабильной работы при изменении температуры нагрева, удобство установки и большой ресурс использования. Кто хотя бы условно знаком с тормозами понимает, что по сравнению с двигателем, которому отдается практически все необходимое для него пространство, этой системе приходится приспосабливаться не только к жестким рамкам свободного для установки места, но и жестоким условиям ее эксплуатации. Но, главная проблема состоит не в ограниченном месте или постоянной работе в воде и грязи, а в нагреве конструкционных элементов. Ведь при торможении даже средней степени количество выделяемого тепла колоссально. А это значит, чтобы добиться правильного, а главное стабильного результата – задача не из легких.

 

Усложняет процесс нагрева фрикционной пары и ограниченный отвод тепла в корпус тормозного диска или барабана. Тормозная колодка не должна пропускать через себя тепло, так как из-за непомерного нагрева возможно закипание тормозной жидкости, и тогда действенность торможения будет значительно уменьшаться. Диск же, в свою очередь, тоже не должен допускать чрезмерного нагрева ступицы, иначе агрегат быстро придет в негодность. И самым реальным выходом из данной проблемы является быстрая отдача тепла в окружающую среду.

 

Для этого в конструкции тормозных дисков предусмотрены радиальные воздушные каналы, улучшающие теплоотвод. Иногда эти каналы имеют спиралеобразную форму, беря на себя функцию своеобразного вентилятора. Если же выше перечисленных методов становится недостаточно (как, к примеру, на спортивных машинах), устанавливаются специальные дефлекторы, позволяющие принудительно нагнетать воздух для вентиляции тормозной системы.

 

В 1902 г. в Англии доктор Ланчестер запатентовал проект дискового тормоза. Эти тормоза устанавливались на одноименный автомобиль Lanchester с 1906 по 1914 гг. Однако по причине низкой эффективности этих первых дисковых тормозов о них на время забыли. Первые автомобили имели один тормоз на заднюю ось. Отдельные тормоза на каждое колесо появились в 20-х годах ХХ века. Дисковые тормоза вернулись во время Второй мировой войны и использовались в авиации, в конструкции посадочного шасси. В 1952 г. дисковые тормоза стали применять на спортивных автомобилях, а четыре года спустя – на серийных машинах. В 1958 г. первые диски появились на Citroen DS19. В США долгое время устанавливали дисковые тормоза на престижные и дорогие автомобили, и только в конце 60-х такие тормоза стали появляться на автомобилях более низкого класса.

 

Но на этом конструкторские изыски в этой области не заканчиваются. Сотни компаний бьются над проблемой повышения эффективности тормозных систем. Например, компания Delphi предложила свой вариант радикального решения этой задачи. Разработчики фирмы предлагают  устанавливать на одном колесе автомобиля не один, а два тормозных диска. Суть в следующем: на ступице располагаются два «плавающих» тормозных диска, которые обслуживаются одним суппортом.

 

Тормозных колодок в такой системе три: две колодки имеют обыкновенный вид, а третья функционирует сразу двумя поверхностями, так как размещена между тормозными дисками. Таким образом, значительно возрастает эффективность торможения, да и нагрев такой дисковой конструкции из-за уменьшения нагрузки будет меньше. Несомненными плюсами этой системы является также снижение необходимого от водителя усилия и времени  остывания дисков. Но пока это лишь конструкторские разработки, и когда подобные унифицированные системы станут доступны для массового использования сказать сложно.

 

Поэтому, пока проблема «кардинальной тормозной революции» не решена в серийных масштабах, вся тяжесть ее так и будет лежать на качестве фрикционных материалов, из которых изготавливаются тормозные колодки и диски для современных автомобилей. Классическим материалом для изготовления тормозных колодок на протяжении множества лет оставался и пока остается чугун и его сплавы. Этот метал по своему коэффициенту трения, износостойкости и теплоемкости максимально соответствует необходимым качествам. С годами свойства «тормозных» сплавов постоянно совершенствовались, но для того, чтобы добиться нового качественного уровня, необходимо использование принципиально новых материалов.  

 

И как всегда огромную роль в развитии нового направления оказал автоспорт, а вернее королевские гонки Формулы-1. Именно благодаря ее высоким скоростям и немыслимым перегрузкам появилось множество уникальных технических изобретений, нашедших уже широкое применение и в серийном автопроме. Именно в F-1 уже в 70-х годах прошлого века стали успешно применяться карбоновые тормозные диски. Пройдя тернистый путь усовершенствования, они по своим техническим характеристикам капитально обошли своих металлических конкурентов. Еще бы, ведь вес карбонового тормозного диска намного меньше, а коэффициент трения на порядок выше, да критическая отметка рабочей температуры превышает стандартные показатели более чем в два раза. Но в этой «бочке меда» есть и своя «ложка дегтя». Свои феноменальные характеристики карбон начинает демонстрировать лишь после хорошего разогрева.

 

Невзирая на такие бесспорные преимущества подобные тормозные системы, скорее завтрашний день нашего машиностроения. Из-за достаточно сложной технологии производства набор карбоновых дисков обходится примерно в треть серийного автомобиля среднего класса.

Правда, это не единственный путь усовершенствования тормозной системы…                                

 

Продолжение следует.

Подготовила Сана Шильдик.

 



Комментарии: обновить

04.10.2009 23:20:25
Tj antoni
Давольно интересно но както всё поверхностно,хотелось узнать всё подробней!
 
 
 


Добавить комментарий:
имя :

текст :

код :






   

Реклама
 Авторские статьи
Темпераментный Пегас
Темпераментный Пегас Появление спортивного автомобиля под названием Pegaso на парижском автосалоне 1951 года вызвало неод...

Необычные слова из мира автотюнинга
Необычные слова из мира автотюнинга Владельцы нестандартных машин общаются на своем особом языке. Предлагаем вам научиться их понимать.....

Совершенный спортседан. Porsche Panamera
Совершенный спортседан. Porsche Panamera Круто ли быть инженером Porsche? Чтобы ответить на этот вопрос, надо понять одну простую штуку: в ка...



 

Опрос
Как часто вы заходите к нам на сайт?
 




Ежедневно
2-3 раза в неделю
В среднем 1 раз в неделю
Не чаще 1 раза в месяц
Зашел сюда случайно...






Авто календарь