Все что нужно знать о современных тормозах

Популярные автомобильные производители привыкли радовать своих покупателей различными инновациями по части подвески и новомодными гаджетами. А вот про эволюцию канонических элементов, к которым можно отнести и тормоза, мало кто вспоминает. Но может это все зря?

Первые тормозные механизмы появились очень давно и выглядели они как башмаки, которые прижимались к колесу путем надавливания на рычаг. Шли года и со временем свет увидела другая тормозная система, которая из себя представляла металлическую ленту, что огибала барабан и если ее натянуть, то движение барабана замедлялось.



Некая масштабная революция случилась в далеком 1902 году благодаря известному ныне ученому Луи Рено. Благодаря его заслугам мир получил барабанные тормоза. Даже спустя такой длительный срок как 100 лет, принцип работы барабанных тормозов остался практически неизменным: нужно всего-то нажать на рычаг (педаль) и колодки разопрут изнутри вращающийся совместно с колесом барабан, тем самым его замедляя.

Стоит отметить, что где-то в те же года были изобретены и дисковые тормоза, которые в наш век считаются более продвинутыми. Они были запатентованы Фридрихом Вильгельмом Ланчестером, выходцем из Великобритании. Устройство тормозной системы - очень сложная конструкция и поэтому механизм дисковых тормозов по началу использовался исключительно для гоночных автомобилей и в авиации. Гражданские же машины просто не нуждались на тот момент в главном достоинстве дисковых тормозов - улучшенном охлаждении. Скорости все равно низкие были. Да и диски открытые загрязнялись намного быстрее, это сказывалось на их эффективности и повышенной частоте смены колодок.

И лишь только под конец двадцатого века к дисковым тормозам пришла заслуженная популярность. В тот момент как раз удалось разработать современные фракционные материалы, да и двигатели авто стали более мощными. Да и тормоза барабанные уже начали перегреваться.



Относительно дисковые тормоза можно подразделять на два типа, один из которых - с плавающим суппортом, другой - с фиксированным суппортом. Плавающий суппорт из себя представляет скобу с одним или двумя поршнями, что в нее встроены. С внутренней стороны диска они толкают колодку, которая приводит тем самым в движение и скобу, прижимающую внешнюю колодку к диску. Эта система является компактной, немного весит и в работе достаточно простая, да и стоит недорого при своей эффективности. Благодаря чему данная система устанавливается на подавляющее большинство авто.



Мощные машины в основном облагораживают тормозной системой с фиксированными суппортами, особенно задние тормоза. Поршни располагаются в такой системе с обеих сторон диска. Сама конструкция более надежная и жесткая, охватывается большая площадь тормозного диска, тем самым мы получаем более быструю реакцию при нажатии педали тормоза и уменьшенный тормозной путь автомобиля.

Про охлаждение тормозной системы

Когда автомобиль тормозит, то вырабатываемая кинетическая энергия становиться теплом. А как мы знаем, чрезмерный нагрев оказывает дополнительную нагрузку на детали самой тормозной системы. Именно поэтому был разработан простой и надежный способ охладить тормоза путем их обдува.

Бамперы и кузовные панели современных машин оснащены специальными воздуховыми каналами. Гоночные болиды кроме сложнейшей системы патрубков, также имеют специально разработанные лопасти, что располагаются на колесных дисках и играют роль некого вентилятора.



Технологии в охлаждении тормозной системы развиваются в трех направлениях: наличие вентиляционных каналов на самом тормозном диске, наличие канавок, а также перфорации. Есть такое понятие как вентилируемый диск, когда между двумя блина разработана целая система каналов, помогающих отводить тепло и отводящих лишнюю грязь, тем самым замена тормозной системы требуется обычному автомобилю крайне редко.

Используемые материалы при изготовлении тормозных дисков

В основе изготовления дисков всегда лежал чугун. Он обладает высокой износостойкостью и неплохими фрикционными свойствами. Недостаток такого материала в том, что он обладает большим весом и не маленькой теплоемкостью, что приводит к деформации диска, если тот нагревается до температур порядка 400 градусов.



Для современных гоночных авто такой материал как чугун неприемлем, поэтому сейчас используются композитные материалы, в частности тормоза и карбон-керамики.

Посмотрите видео "Керамические композиционные тормозные диски"

Не столько дороги сами материалы, сколько очень тяжело их изготавливать, это очень трудозатратно. С другой стороны диски из карбон-керамики намного меньше весят нежели их чугунные собратья, да и абсолютно не бояться перегревов и не деформируются при них. Однако чтобы их использовать в полной мере, сначала диск нужно прогреть до тех же 400 и выше градусов, при холодной системе тормозной путь будет куда менее эффективным.

Электронные помощники

Естественно, современные автомобильные тормоза не обходятся лишь механикой, в них также внедряют и электронику. Многим привычна аббревиатура ABS, но это лишь самое начало.

Еще очень полезная система имеет название EBD и позволяет она на каждый механизм подавать разное давление, тем самым обеспечивая постоянное, более эффективное и безопасное торможение автомобиля, при этом не важно, насколько хорошо распределен вес в автомобиле и какая его траектория движения.

Посмотрите видео "Электронная система распределения тормозных сил (EBD)"

Современные системы позволяют добиться того, что авто затормозит в нужной ситуации даже без участия водителя, если тот отвлекся. Для этого используется множество датчиков, которые постоянно мониторят обстановку вокруг авто. Эти системы настолько умны, что даже в случае удара, тормоза все равно будут работать для того, чтобы авто не откинуло на иное препятствие.

Посмотрите видео "Brake by Wire system in F1"

В скором времени возможно, что ничего механического в тормозной системе не останется и все будет полностью электрическим. Благодаря определенным проводам будет поступать сигнал на тормозные колодки, которые и будут сразу же сжиматься. Некоторые болиды Формулы 1 уже используют такую систему.