Слотированные и перфорированные тормозные диски.

Слотированные и перфорированные тормозные диски.


Пожалуй, нет такого автомобилиста, который не сталкивался с ними на гоночном кольце, на улице, в магазинах по автотюнингу, в рекламах журнала, онлайн и вероятно на eBay.
Продукт, о котором мы говорим, слотированные и/или поперечные сверленные (перфорированные) высокоэффективные тормозные диски. Они выглядят превосходно; без сомнений. Высокоэффективные диски — превосходный тюнинг для автолюбителей-спортсменов, драйверов — любителей активно работать педалями газа и тормоза и просто водителей, ценящих спокойствие на дороге. Многим владельцам автомобилей нравится эффектный вид таких тормозных дисков позади колес с литыми дисками.

Это — “зачотная” вещь для многих покупателей, а также и стоящая модернизация рабочих характеристик. Все зависит от того, какой стиль вождения Вы предпочитаете, для чего они нужны: для эффектной демонстрации или агрессивного вождения

ВСЯ СУТЬ В ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ

Тормозные диски в системе дискового тормоза обеспечивают фрикционную поверхность трения для тормозных колодок. Как известно – торможение это не более чем, превращение кинетической энергии автомобиля в тепловую. Трение, созданное колодками, производит высокую температуру и приводит автомобиль к остановке.

Основной научный принцип здесь — то, что трение преобразовывает энергию движения в высокую температуру. Количество тепла, которое создано в тормозных дисках, зависит от скорости и веса транспортного средства, и того, как активно тормоза применимы. Нормальная остановка от 80 км/ч может легко поднять температуру передних тормозных дисков до 65 – 95 0C . Несколько циклов «газ-тормоз» при частой и быстрой последовательности могут поднять температуру тормозного диска до 300 0C или даже 400 0C. Несколько кругов вокруг гоночной трассы с активным торможением могут поднять температуру еще выше (до 550 0C или выше), заставляя тормозные диски пылать вишнево-оранжевым цветом. Дальнейший рост температуры трущейся пары неизменно приведет к снижению эффективности торможения: тормоза могут попросту исчезнуть. Они пропадают тогда, когда тормоза получают столько тепла, что более не могут сбрасывать давление, и для снижения скорости авто давить на педаль тормоза нужно будет с неимоверным усилием. В конечном счете, может быть достигнута точка, когда тормоза не могут произвести достаточное трение независимо от того, как сильно водитель давит на педаль.

Не мудрствуя лукаво – очевиден прямой путь к неприятностям.
Такого рода вещи нечасто случаются на городских улицах при обычном стиле вождения, поскольку оригинальные тормозные диски разработаны с вполне достаточной способностью охлаждения для того, чтобы поддерживать нормальную температуру. Но если водитель выбирает агрессивный стиль вождения или экстремальные условия заставляют нагружать тормоза длинными циклами замедлений — оригинальные тормозные диски более не способны эффективно выполнять работу. Апгрейд может быть необходим, чтобы улучшить охлаждающую способность тормозных дисков и в то же время повысить качество торможения.

ЧЕМ БОЛЬШЕ, ТЕМ ЛУЧШЕ

Один из способов увеличить охлаждающую способность тормозов состоит в том, чтобы установить большие по размеру тормозные диски. Здесь принцип прост: чем больше тормозные диски, тем с большим количеством высокой температуры они могут справляться. Большое, тяжелое транспортное средство, как например, Toyota Sequoia или Land Cruiser, очевидно, создает больше тепла при торможении, нежели небольшое транспортное средство, как Ford Focus или Honda Civic, из-за ее большей массы. Именно поэтому тормозные диски на большинстве джипов на несколько сантиметров больше в диаметре, чем на легковом автомобиле. Но на спортивном автомобиле с высокими рабочими характеристиками (к примеру Porsche и Evolution) оригинальные тормозные диски могут быть столь же большими, как и огромном внедорожнике. На гоночной трассе высокие скорости повышают теплоотдачу независимо от размеров и массы транспортного средства. Именно поэтому у большинства спортивных автомобилей большие диски — таким образом они могут эффективно замедляться, не попадая в пиковые температурные условия.

Увы, взять и заменить на гражданском авто родные блины на тормозные диски бльшего диаметра практически невозможно без переделки всей тормозной системы. Увеличенные тормозные диски говорят о том, что необходимо перемещать суппорт и/или подбирать большие суппорта. Как вариант, можно приобрести тормозные киты для некоторых моделей автомобилей.

КАК СОХРАНЯТЬ НОРМАЛЬНУЮ ТЕМПЕРАТУРУ

Вентилированные (Vented) тормозные диски имеют охлаждающие насечки между поверхностями тормозного диска, для того чтобы помочь выдуть воздух через диск. Это позволяет тормозному диску быстрее охлаждаться. Вентилированные диски обычно применяются на передних тормозах автомобилей, поскольку перёд получает большую нагрузку при работе, чем зад. Невентилированный аналог – сплошные диски ("solid" или "unvented") конструктивно лишены внутренней вентиляции. Такие решения используются, главным образом, для задних тормозов на автомобилях с четырехколесными дисковыми тормозами.

На скорость охлаждения тормозного диска также влияет дизайн насечек между поверхностями диска. Изготовители автомобилей в настоящее время используют, более 70 различных конфигураций насечек для охлаждения в своих тормозных дисках. Некоторые насечки — прямые, некоторые изогнуты, некоторые сегментированы. Большинство насечек направлены наружу из центра, другие направлены зигзагообразно. Различные конфигурации насечек охлаждения используются, чтобы оптимизировать охлаждение тормоза для различных автомобилей и уменьшить гармонику, которая способствует, тормозному скрежету. Для того, чтобы максимизировать охлаждение, необходимо как можно больший объем воздушного потока, проходящего по поверхности тормозного диска. Охлаждающие насечки действуют, как лопасти вентилятора и помогают продувать воздух через тормозной диск.
Увеличивание числа насечек и изменение их расположения может улучшить эффект охлаждение на 10-15% и более. Оригинальный тормозной диск может иметь 36 насечек между поверхностями диска, тормозные диски эконом-класса – как правило 32. Высокоэффективный тормозной диск на гоночной машине может иметь до 48 насечек.

Немаловажна система отвода горячего воздуха от тормозных механизмов. Здесь уже работают кузовные дефлекторы и воздуховоды. Как показывает собственный опыт – многие марки на европейском рынке сталкиваются с проблемой перегрева тормозов вследствие активного руления. Для них мы подготовили резюме по основным типам апгрейдов. О них речь далее.

СЛОТИРОВАННЫЕ ТОРМОЗНЫЕ ДИСКИ (С НАПРАВЛЕННЫМИ НАСЕЧКАМИ)

У слотированных тормозных дисков типично четыре — восемь равномерно раздельных мелких углублений, фрезированных на поверхности диска. Пазы обеспечивают те же самые преимущества охлаждения, что и отверстия, но с меньшим количеством риска раскалывания и трещин, потому что пазы обычно не распространяются по всей поверхности ротора (хотя на рынке присутствуют и такие модели).

Пазы обычно направлены и изогнуты так, что они могут охватывать всю поверхность тормозных колодок, обеспечивая намного лучшую вентиляцию, чем набор отверстий.
По некоторым видам дизайна пазов можно судить о состоянии тормозного диска.
Пазы также имеют "бреющий" эффект, который поддерживает более чистую поверхность тормозных колодок для лучшего контакта пары. Кроме того, наличие насечек работает по принципу тёрки, повышая эффективность торможения автомобиля.

При этом, нужно отдавать себе отчет, что износ колодок повышается. Поэтому специалисты во избежание скорого истирания, крайне рекомендуют подбирать качественные колодки к таким дискам: поверьте — оно себя окупит с лихвой!

ПЕРФОРИРОВАННЫЕ ТОРМОЗНЫЕ ДИСКИ (DRILLED)

Несколько лет назад, гонщики начали использовать перфорированные тормозные диски с маленькими отверстиями, чтобы увеличить эффект охлаждения. Сверление от 30 до 40 равномерно раздельных отверстий сквозь тормозные диски увеличивает вентеляцию воздуха и эффект охлаждения.
Отверстия действительно давали неожиданную выгоду. Они обеспечили каналы выхода горячих газов, выделяемых тормозными колодками. Фенолические смолы, которые используются как связки, чтобы скрепить тормозные колодки, при чрезмерном перегреве испускают пары. Газ может сформировать граничный слой между колодками и диском, который уменьшает трение. Эффект подобен движению шайбы в аттракционе “Аэрохоккей” (думаю, знакомом всем). Воздух выталкивает шайбу наверх и позволяет легко скользить по поверхности. В нашем случае, граничный слой газа между поверхностью колодок и диска препятствует тому, чтобы колодки сцепились с диском, уменьшает трение и тормозную мощность, именно в тот момент, когда водитель нуждаетесь в этом больше всего. Если тормозной диск перфорирован или имеет насечки — отверстия или пазы разбивают граничный слой и обеспечивают выход для газа, и колодки могут установить полный контакт с дисками. К тому же, отверстия и пазы помогают удалять пыль и грязь, которая может попасть в пространство между диском и колодками.
На микроскопическом уровне грязь между колодками и диском может уменьшить контактную поверхность трущейся пары. Естественно, это также снижает трение и эффективность. Так что, отверстия, помогая удалять пыль и грязь, обеспечивают колодкам способность поддерживать максимальный поверхностный контакт.

ТРЕЩИНЫ: МИФЫ И РЕАЛЬНОСТЬ

Перфорированные тормозные диски — привлекательный апгрейд, но при условии – если подходить к выбору и установке надлежащим образом.
Начнем с того, что в вопросе апгре йдовых тормозов – «не все йогурты одинаково полезны». И вот почему.

Сверление отверстия сквозь диск создает точку напряжения в металле. Если края отверстий тщательно не закруглены так, чтобы рассеять давление в этих точках, то пра может сконцентрировать напряжение в одну точку, где может появиться трещина и распространиться по поверхности диска. Любой нормальный человек будет стараться не допустить трещин в тормозном диске, поскольку они могут привести к катастрофе.

Бывали случаи, когда диски рассыпались по причине самодеятельной сверловки штатных блинов. Наш вывод – ЭТО ОПАСНО! Слишком много отверстий могут ослабить тормозной диск, даже если края на всех отверстиях тщательно закруглены. Тормозной диск не должен быть похожим на швейцарский сыр, чтобы обеспечить адекватную работу. В среднем для правильной работы ротора необходимо от 30 до 40 отверстий радиуса 3.18 мм.

Размещение отверстий также важно. Отверстия должны соприкасаться с колодками таким образом, чтобы воздух вентилировался быстро и эффективно. Отверстия не должны быть слишком близко к внутренним или внешним краям ротора, потому что это также увеличивает риск раскалывания. Некоторые изготовители высокоэффективных тормозных дисков (речь о ЕВС) не сверлят отверстия полностью через всю поверхность диска, и вместо этого используют "глухое отверстие", которое уменьшает риск появления трещин. Глубины отверстия вполне достаточно, чтобы ослабить газовую подушку и обеспечить мгновенный отвод воздуха от пятна контакта трущейся пары.
Если клиент хочет усиленные тормозные диски, то мы категорически не советуем сверлить роторы самостоятельно. Это слишком опасно и слишком большая ответственность! Лучший совет — установить предварительно просверленные aftermarket тормозные диски от уважаемого поставщика, который имеет приличную репутацию по качеству.

И О ГЛАВНОМ: МАТЕРИАЛ

Последний, но тем не менее один из наиболее важных факторов, влияющих на эффективность тормозных дисков — металлургия самого тормозного диска.
Металлические свойства материала определяют силу тормозного диска, шум, износ и тормозные характеристики. Процесс отбора должен быть тщательно проконтролирован, чтобы произвести высококачественный тормозной диск. Норма, по которой чугун охлаждается в пресс-форме, важна и должна быть точно проверена, чтобы достигнуть нужного предела прочности, твердости и микроструктуры.

Когда чугун охлаждается, углеродистые атомы, которые смешаны с металлом, формируют маленькие хлопья графита, которые помогают охлаждению диска и поддерживают низкий шумовой уровень.
Если материал охлаждается слишком быстро, частицы графита не успевают сформироваться и образуются маленькими в размере. Результат — шумный тормозной диск. /vktuning Норма охлаждения также влияет и на твердость тормозного диска. Если тормозной ротор будет слишком тверд, то он ускорит износ тормозных колодок и повысит шум. Также слишком твердые диски более склонны к растрескиванию от теплового напряжения. Если тормозной диск будет слишком мягок, то он износится слишком быстро и неравномерно, увеличивая риск полного износа и проблем биения ротора.
Композит диска должен тщательно контролироваться в процессе отбора, чтобы не допустить примеси, которые могут сформировать сгустки.

Некоторые высокоэффективные тормозные диски сделаны из сплавов, таких как 4130 хромовая моли сталь, и могут быть покрыты титановым или керамическим слоев на внешней поверхности. Такие тормозные диски обеспечивают дополнительные преимущества в работе. Но это уже тема следующего нашего исследования.

УЧИТЫВАЕМ ВСЕ ФАКТОРЫ

Большинство брендов тормозных дисков на вторичном рынке уже полностью обработаны и не требуют никакой дополнительной механической обработки до установки. Большинство aftermarket тормозных дисков совместимо с фактически любым фрикционным материалом. Главное – сопоставляйте репутацию продавца и продукт, который он вам предлагает. Мы уверены : неприятности на дороге вследствие некачественных тормозов – слишком высокая плата за бессмысленную экономию на ноунеймах и непроверенных продуктах. Берегите себя!

Читайте также: Спасибо!