Среди всех автомобильных расходных компонентов тормозные колодки считаются наиболее важными. Это не удивительно, ведь от состояния этой детали зависит эффективность работы системы торможения. Поэтому, необходимо следить за состоянием колодок и вовремя заменять их. Тормозные колодки изнашиваются не по причине каких-либо поломок, а в результате постоянного трения и эксплуатации. В норме они должны изнашиваться равномерно и одновременно.
Но в отдельных случаях при наличии некоторых неисправностей одна колодка может быстрее изнашиваться, когда вторая, при таком же уровне нагрузки и на той же оси, остается в хорошем состоянии. Обнаружить неравномерный износ тормозных колодок можно непосредственно при замене. У менее изношенной остается достаточно плотный фрикционный слой. Важно знать, с чем это связано, чтобы предотвратить повтор ситуации в будущем.
Неподходящая тормозная жидкость
Наибольшее влияние на функционирование всей системы торможения имеет тормозная жидкость. Она является важным компонентом для исправной работы гидравлики. Для того, чтобы не возникало сбоев в работе системы торможения необходимо регулярно осуществлять замену тормозной жидкости. Кроме этого крайне важно очень ответственно подходить к подбору этого средства. Важно, подбирать оптимальный вариант конкретно под марку автомобиля.
Производители предлагают массу вариантов, отличающихся своими свойствами. Классифицируются различные виды тормозной жидкости по системе DOT .
Важно! Сама по себе тормозная жидкость, даже не совсем подходящая, не повреждает тормозные колодки. Но если выбрать неподходящее средство или жидкость не надлежащего качества, остальные детали будут подвержены преждевременному износу, что приведет к неравномерному истиранию колодок.
Типы неравномерного износа колодок
Равномерный износ – процесс естественный, не требующий вмешательства, диагностики или какого-либо ремонта. Но есть несколько распространенных типов неравномерного износа колодок, по которым можно предположить, что именно неисправно в автомобиле. Вот наиболее распространенные проблемы с колодками:
преждевременный износ одной из колодок – внешней или внутренней;
более стремительный износ задних колодок;
разная степень износа колодок на передней и задней оси.
По типу износа можно диагностировать существующие проблемы в автомобиле. Поэтому важно обращать внимание не только на факт износа, но еще и на особенности.
Клиновидный износ
Речь идет о частично истирании поверхности накладок. Это явление чаще всего связано с ошибками, допущенными в процессе сборки тормозного механизма или других видов технического обслуживания. В результате этого неравномерно распределяется сила прижима, максимальное давление приходится лишь на небольшой участок колодки. В данном случае необходимо осуществить замену направляющих.
Важно понимать, что не во всех случаях неравномерный клиновидный износ колодок является ненормальным явлением. Это может быть следствием применения многопоршневых суппортов. Но при этом важно помнить еще и о том, что в норме клиновидный износ колодок не существенный. Если истирание слишком выраженное – необходимо искать другие причины.
Рубрика: Технические науки
Дата публикации: 17.05.2016 2016-05-17
Статья просмотрена: 1933 раза
Библиографическое описание:
Клищенко Ф. Ю., Полуэктов М. В. Причины и следствия неравномерного износа тормозных колодок автомобиля // Молодой ученый. 2016. №10. С. 234-236. URL https://moluch.ru/archive/114/30187/ (дата обращения: 02.08.2019).
При проведении технического обслуживания и проверки состояния тормозной системы зачастую наблюдается явление неравномерного износа тормозных колодок одного тормозного механизма. Как показывает статистика, внутренняя тормозная колодка в ряде случаев изнашивается значительно быстрее внешней. [2]
Поскольку тормозная система является наиболее сильно влияющей на безопасность движения автомобиля, исследования, связанные с совершенствованием её эксплуатации, в частности, исследование причин и следствий неравномерного износа является актуальным. [3]
В тех случаях, когда усилия, передаваемые на колодки, имеют одинаковые значения в каждый момент времени, причиной неравномерного износа являются внешние факторы, в частности, попадание пыли и песка в зазор пары трения. Частицы загрязнений создают условия для абразивного изнашивания, интенсивность которого может быть очень высокой.
В случае, когда усилие передаётся колодкам неравномерно, необходима дальнейшая диагностика узла. Как правило, причина неравномерности заключается в засорении направляющих, по которым перемещаются колодки. Как следствие необходима их чистка с заменой уплотнительных пылезащитных манжет и обновление смазки. В ряде случаев, когда на направляющих присутствуют следы коррозии, направляющие требуется заменить. При этом в соответствии с технологическими требованиями необходимо менять и тормозные колодки вместе с тормозными дисками.
Неравномерный износ может быть также вызван разбуханием уплотнительных манжет тормозных цилиндров или попаданием загрязнений в их рабочую область, что требует проведения работ по очистке, замене тормозной жидкости или тормозных цилиндров в сборе.
В ходе проведенного анализа были рассмотрены возможные последствия неравномерного износа тормозных колодок. Во-первых, при более быстром истирании одной колодки, вторая ещё не вырабатывает свой ресурс, а замену требуется производить комплектом, что является не рациональным с экономической точки зрения. Второй сложностью является то, что контролировать остаточную толщину внутренней колодки менее удобно внешней. Следовательно, имеется риск несвоевременного обнаружения выработки ресурса колодки, что приведёт к трению металлической части колодки о тормозной диск. И, соответственно, снижению эффективности торможения, а также выводу из строя диска, замена которого по затратам обходится существенно дороже замены тормозных колодок.
С точки зрения эксплуатации автомобиля, при неравномерном износе происходит неравное распределения усилий на тормозные колодки, следовательно, эффективность торможения снижается, требуется большее усилие нажатия на педаль тормоза для обеспечения тех же значений показателей торможения, как на исправном автомобиле. Такая работа, особенно на больших скоростях может увеличить тормозной путь, что повышает вероятность аварийных ситуаций.
В теории автомобиля для оценки тормозных свойств используется ряд показателей: максимальное замедление, тормозной путь, время срабатывания тормозных механизмов, диапазон и алгоритм изменения тормозных усилий. [6]
Эти показатели определяются конструкцией систем и механизмов автомобиля и сильно зависят от состояния элементов этих систем.
При подсчёте тормозного пути учитывается, что после нажатия на педаль тормоза автомобиль начнёт замедляться не моментально, а через некоторое время. Для автомобилей с гидроприводом тормозов это время составляет 0,1–0,3 с. Ещё некоторое время (0,36–0,54 с) понадобится для нарастания тормозного усилия от нуля до максимума. Предположим, что из-за закисания направляющей тормозного суппорта время срабатывания тормозной системы увеличилось на 0,1 с и время нарастания усилия увеличилось на 0,3 с. Если перевести на расстояние, которое проходит автомобиль за 0,4 с на скорости 100 км/ч, получим около 11 метров. Следовательно, тормозной путь данного автомобиля со скорости 100 км/ч до 0 км/ч увеличится на 11 метров. В тяжёлой дорожной ситуации это может оказаться критичным значением.
Также необходимо затронуть вопрос распределения сил на тормозной диск и сопутствующие элементы. При резких торможениях в тормозной системе возникают довольно значительные усилия. Если усилия на внутренней и внешней тормозных колодках равны (F1=F2 на рисунке1), то тормозной диск работает в зоне контакта с колодками на сжатие.
Рис. 1. Схема тормозного диска с усилиями, возникающими при неравномерном распределении тормозных усилий
При неравномерности усилий сила F1, действующая на диск со стороны внутренней колодки, становится большей, чем F2. Помимо более быстрого изнашивания внутренней колодки, возникает повышенное изгибающее напряжение в сечении A-A. В процессе торможения точка приложения силы F1 изменяется, а после торможения F1=0. Воздействие переменных усилий может спровоцировать деформацию диска. Однако для оценки вероятности данного исхода необходимо проведение дополнительного исследования. [5]
Указанные воздействия будут также восприниматься ступичным подшипником, что негативно скажется на его сроке службы. Со временем подшипник выходит из строя из-за образования зазора в сопрягаемых элементах выше допустимого и требует замены.
Своевременная проверка и диагностика тормозной системы, в частности, проверка равномерности износа тормозных колодок, поможет избежать преждевременной замены:
‒ комплекта тормозных колодок;
‒ тормозного диска, по причине изнашивания его внутренней части или нарушении геометрии
‒ ступичного подшипника из-за возникновения повышенных люфтов вследствие дополнительных воздействующих усилий.
Однако применительно к тормозной системе экономические вопросы имеют не столь высокое значение, как надёжность. Надёжная работа элементов тормозных механизмов обеспечивает высокий уровень активной безопасности транспортных средств.
- Радченко, М. Г. Методы и средства испытаний на долговечность элементов автоматизированных тормозных систем / М. Г. Радченко, М. В. Полуэктов, А. А. Ревин // Сборник научных трудов SWorld: матер. междунар. науч.-практ. конф. «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании ‘2012». — 2012. — Вып. 4, т. 2. — C. 56–58.
- Ревин, А. А. Экспресс-оценка долговечности тормозных накладок по результатам подконтрольной эксплуатации автотранспортных средств: монография / А. А. Ревин, С. В. Тюрин, М. В. Полуэктов; ВолгГТУ. — Москва: Инновационное машиностроение, 2015. — 148 с.
- Радченко, М. Г. Особенности ресурсных испытаний элементов гидравлического тормозного привода автомобилей с АБС / М. Г. Радченко, М. В. Полуэктов, А. А. Ревин // Автомобильный транспорт: сб. науч. тр. / Харьковский нац. автомобильно-дорожный ун-т. — 2011. — Вып. 29. — C. 90–93.
- Ревин, А. А. АБС и ресурс элементов тормозной системы / А. А. Ревин, М. В. Полуэктов, М. Г. Радченко // Автомобильная промышленность. — 2009. — № 10. — C. 39–40.
- Влияние рабочего процесса АБС на долговечность элементов шасси автомобиля: монография / А. А. Ревин, М. В. Полуэктов, М. Г. Радченко, Р. В. Заболотный; под ред. А. А. Ревина. — М.: Машиностроение, 2013. — 222 с.
- Н. Н. Вишняков, В. К. Вахламов, А. Н. Нарбут «Автомобиль. Основы конструкции» Москва, «Машиностроение», 1986г.
Если износ деталей автомобиля происходит «не по правилам» (слишком быстро или неравномерно), это сигнал. Важно выяснить, что привело к возникновению нарушений в отлаженной работе механизма, и устранить проблему.
Неравномерный износ колодок – явный признак того, что некорректно работают привод или тормозная система. Мы расскажем, как выяснить причину точнее.
Неравномерный износ двух колодок на одном колесе
Причина проблемы – попадание грязи, пыли и других посторонних частиц на направляющие или поршень и в цилиндр. «Виновниками» являются изношенные или поврежденные пыльники. Кроме заклинивания системы из-за грязи можно ожидать и того, что от влаги и дорожной соли на деталях появится ржавчина. Результат – неравномерный износ тормозных колодок после заклинивания и прижатия к диску с неодинаковой силой.
Внутренняя стирается гораздо быстрее из-за того, что грязь, попавшая через поврежденный уплотнительный элемент, мешает поршню «ходить» должным образом.
Основную опасность представляют песок, вода, соль и пыль.
Если внешняя колодка стирается быстрее, это верный признак того, что на направляющие суппорта попала грязь. Виноват износившийся или некачественный уплотнитель.
Чтобы устранить проблему, придется:
- снять направляющие и тщательно их очистить от загрязнений;
- смазать специальным составом;
- установить на место;
- заменить старые уплотнительные детали на новые.
Смазывать направляющие (или «пальцы») необходимо при каждой замене.
Неравномерный износ пар колодок на одной оси
Если неравномерно изнашиваются передние колодки, причин может быть несколько. Чаще всего проблема возникает из-за «пальцев». Так как суппорт ходит по направляющим, важно, чтобы они были хорошо смазаны. Если смазка высохла, потерялся или вышел из строя уплотнитель, работа системы нарушается, что и приводит к неравномерному износу колодок.
Чтобы этого избежать, вовремя меняйте уплотнители, проверяйте направляющие на наличие посторонних примесей и загрязнений, смазывайте специальными составами. Использовать для «пальцев» смазку для колодок нельзя – они имеют разные рабочие характеристики. Смазка на направляющих должна быть специальной.
Вторая распространенная причина неисправности – повреждение тормозного шланга. Он расположен таким образом, что регулярно подвергается внешним воздействиям, например, ударам от летящих из-под колес камней. Как следствие, снижается герметичность тормозной системы, нарушается ее работа, меняется интенсивность прижимания колодки к диску в процессе торможения. Плюс к тому, при повреждении шланга происходит утечка тормозной жидкости. Шланг необходимо поменять.
Проблемы с гидравликой также влияют на естественный износ – торможение происходит с отклонениями от нормы. Гидравлическая пробка – распространенная проблема. Поршень перестает двигаться как положено, колодки не прижимаются с должным усилием к диску, нагрузка распределяется неравномерно.
Дополнительный симптом гидравлической пробки – автомобиль уводит в сторону после того, как нажали педаль тормоза. Для устранения проблемы необходимо отогнать машину на СТО.
Нетипичный износ возможен, когда искривлен тормозной диск. Такое чаще всего случается при интенсивном торможении, когда система резко охлаждается (к примеру, авто проезжает через лужу с холодной водой). Резкий перепад температур — и диск деформируется. Обычно такое происходит только с одной стороны.
В результате дисбаланса и неравномерного давления колодки тоже изнашиваются по-разному. Дополнительным симптомом этой проблемы является биение руля. Исправить ситуацию можно путем замены диска и сопутствующих деталей.
Почему задние колодки изнашиваются быстрее передних?
По законам физики все должно быть наоборот – при торможении максимальная нагрузка приходится именно на переднюю часть машины, так как задняя как бы накатывается на нее. Поэтому передние тормоза подвергаются намного большей нагрузке, чем задние. Этим обусловлена редкая замена задних элементов тормозной системы – на одну замену задних колодок приходится 2-3 замены передних.
Но случается с точностью до наоборот.
Если задние стерлись быстрее передних, причины может быть две – неправильно отрегулирован стояночный тормоз (перетянут ремень) или точка входа тросика подверглась интенсивному загрязнению, вследствие чего трос подклинивает.
Вот мы и рассказали об основных причинах нетипичного износа колодок. Своевременное техобслуживание, установка качественных запчастей и регулярная диагностика избавят от типичных проблем неравномерного истирания компонентов тормозной системы. Но если вы уже столкнулись с неполадкой, не затягивайте с ремонтом – иначе проблемы будут расти как снежный ком!
Источник: