Дисковые тормоза: типичные поломки и ремонт
Почему «пищат» колодки и отчего вибрирует педаль тормоза? Из-за чего клинит тормозной суппорт и что с этим можно сделать, если под рукой нет даже ремкомплекта? Изучаем конструкцию современных дисковых тормозов и обслуживаем их на примере редкого, но вполне типично устроенного Jeep Patriot.
Н а всякий случай бегло отметим основное, касающееся тормозов в автомобиле. На большинстве современных машин применяют дисковые тормозные механизмы, которыми управляет гидравлический привод. Про барабаны расскажем в другой раз – они все еще довольно массово встречаются на недорогих авто. Сегодня сосредоточимся на дисковых тормозах и конкретно на суппортах, их наиболее сложно устроенных частях.
Если вы решили сегодня узнать максимум об эволюции и конструкции тормозов, то дополнительно можете открыть в соседних вкладках публикации Бориса Игнашина о том, как тормозные диски «победили» барабаны, а также о самых продвинутых тормозных системах современных спорткаров. В этой статье теории будет немного: поняв главное, мы отправимся в ремзону.
Немного о различиях в конструкции
Итак, дисковые тормозные механизмы состоят из тормозного диска и тормозного суппорта с интегрированным в него рабочим тормозным цилиндром (или несколькими цилиндрами). Глобально существует два вида тормозных суппортов: плавающий и фиксированный. В первом варианте суппорт крепится к поворотному кулаку непосредственно или к специальному кронштейну с помощью направляющих пальцев и имеет рабочий поршень (или поршни) только с одной стороны.
Получается, когда вы давите на педаль тормоза, то усилие от ноги через педаль и гидравлическую жидкость передается на поршень. Который в свою очередь подводит внутреннюю колодку к диску, там в него упирается, и теперь весь суппорт начинает перемещаться, а вместе с ним и наружная тормозная колодка.
Другое дело – фиксированный суппорт. Если нужно остановить самолет, поезд или Audi RS6 – вам не обойтись без именно такого тормозного механизма. Поршни в нем с обеих сторон, суппорт жестко закреплен на поворотном кулаке, а усилие, которое развивается на колодках, может с легкостью остановить двухтонную машину со 100 км/ч на дистанции в 35 метров. Если говорить о достоинствах плавающих суппортов, то это, бесспорно, дешевизна и вес, как недостаток – они сравнительно слабоваты. Неподвижные суппорты – полная противоположность плавающим, тут все очень недешево, они довольно тяжелые, но в борьбе на ускорение замедления, несомненно, окажутся в лидерах.
Типичные поломки тормозов
Проблемы в ремонте и тех и других тормозных суппортов примерно одинаковы. Из-за постоянного контакта с водой, грязью и песком уплотнительные манжеты поршней могут разрушиться и стать причиной заклинивания поршня в суппорте, с потерей всего, для чего были созданы и установлены на автомобиль.
поверхности трения на направляющих пальцах изнашиваются и могут стать причиной перекоса суппорта и его некорректной работы.
Ремкомплекты продаются, в них зачастую даже предусмотрен специальный термостойкий смазочный материал. Небольшая, но головная боль.
Что касается тормозных колодок, то это расходный материал. Они представляют из себя металлическую пластину с наклеенной на ее поверхность фрикционной накладкой. Отличаются колодки в основном формой и площадью рабочей поверхности, а суть – одна и та же. Углубляться в химический состав фрикционной накладки не будем, можно лишь добавить, что она может быть и керамической, и из углеволокна. На всех современных автомобилях на одну из тормозных колодок (на внутреннюю) устанавливают датчик износа – обычная пружина, которая, когда приходит время, начинает ужасно скрипеть, контактируя с тормозным диском.
Обратим внимание на тормозные диски. Обычно они из чугуна – дешево и сердито. И если у вас, скажем, Hyundai Accent и вы не собираетесь на Северную петлю, то этого более, чем достаточно. Проблемы у таких дисков самые заурядные – это износ и коробление. Износ, как не трудно догадаться, происходит из-за трения. Но не всегда он равномерный.
Что касается коробления, то здесь работает эффект перегрева. При торможении диск нагревается и расширяется, а после того, как педаль отпущена, он остывает. Если нагрев несильный, а остывание плавное, то все нормально. Если же торможение резкое или продолжительное с большой скорости, а охлаждение происходит быстро (например, водой из лужи), то диск, скорее всего, деформируется и к своей изначальной форме обратно не вернется. Если на диске сильно выраженное коробление, то при торможении автомобиль будут вибрации. Выровнять покоробившийся диск можно так же, как и в случае с бороздками, если есть куда ровнять.
Пример ремонта
Как и обещали, от теории переходим к практике. Ниже мы рассмотрели процесс замены тормозных колодок и «быстрого» восстановления работоспособности заднего суппорта на автомобиле Jeep Patriot.
Начали с банального снятия заднего колеса. Надо было сказать ранее, но лучше позже, чем никогда: отпустить болты (как в нашем случае) или гайки крепления колеса, хорошо, когда автомобиль еще стоит на поверхности, чтобы потом легче было выкручивать их. Далее, выкручиваем направляющие болты тормозного суппорта.
Кстати, если Вам необходимо только лишь заменить колодки, зачастую достаточно выкрутить только нижний болт и поднять суппорт вверх. Колодки сняли.
Картина открылась удручающая. Уплотнительная манжета разбухла, а ремкомплекта у нас нет. Обычно если времени немного больше и условия менее «полевые», используют новые уплотнения, но не сегодня – магазинов с запчастями на Jeep в досягаемости нет, а ехать надо. К счастью, манжета пусть и гипертрофированная, но неповрежденная. Нам нужно сохранить ее в целости во что бы то ни стало!
Что ж, отсоединяем тормозной шланг от суппорта.
На всякий случай отметим, что пережатие при плохом сценарии развития событий может обернуться замятием металлического «сердечника» тормозного шланга, но у нас обошлось. И мы едем дальше – нам нужно разобрать закисший суппорт.
Вдавить внутрь или извлечь поршень из суппорта нет никакой возможности. Ни сжатый воздух, подведенный к каналу в суппорте, ни нецензурная брань механика не помогли. Похоже, без гидравлики не обойтись… Снова подсоединяем суппорт к тормозному шлангу. Сажаем одного из праздных наблюдателей за руль и заставляем предельно осторожно нажимать на педаль тормоза на полный ее ход. Тормозная жидкость победила – поршень начал выдавливаться и в какой-то момент чуть не выпал (на будущее, будьте аккуратны).
Суппорт отсоединяем и отправляем на осмотр.
Моем мыльным раствором. Нефтепродуктами мыть нельзя – они могут попасть на манжету, отчего ее разнесет еще больше. На поршне и на зеркале цилиндра в суппорте обнаружилась ржавчина, и для восстановления нам нужно ее убрать.
Для этого сначала снимаем уплотнительную манжету, практически не дыша над ней, чтобы не повредить. Достаем окончательно поршень. Берем подходящий инструмент и так же нежно извлекаем уплотнительное кольцо поршня из выборки в цилиндре суппорта.
Механик со знанием дела, вооружившись «нулёвкой» (наждачная бумага М40, а то и с меньшим числом после буквы), начал удалять причину подклинивания. Каких-то 20 минут, и элементы тормозного механизма выглядят, как новые. Уплотнительное кольцо ставим на место – в цилиндр. На поршень наносим тонкий слой свежей тормозной жидкости, после чего надеваем на него манжету и предельно аккуратно устанавливаем его в цилиндр суппорта. Чуть ли не молимся на манжету и без лишних движений вставляем ее в выборку на суппорте. Готово!
На направляющие болты суппорта наносим специальную смазку перед их установкой.
Верхний и нижний направляющие болты немного отличаются друг от друга тем, что на верхнем присутствует втулка, хотя в зависимости от желания конструктора она может быть и на нижнем болте. Очень важно при установке болтов не перепутать их местами. Специалист уточнил, что в таком случае на отдельных моделях могут возникнуть вибрации при торможении.
Пока мы дивились, механик установил верхний направляющий болт и новые тормозные колодки, которые тоже, к слову, отличаются: на одной, как выразился механик, есть «пищалка» (датчик износа), на другой же ее нет. Та, что с «пищалкой» – внутренняя. Опустили на место суппорт и затянули направляющие болты. Подсоединили к тормозному суппорту шланг.
Один из нас что есть мочи надавил на педаль тормоза, остальные наблюдали за манжетой. Утечки не обнаружилось. Все, можно выдыхать. Остается прокачать гидросистему, чтобы выгнать оттуда воздух, и можно ехать.
Для прокачки посадили за руль хозяина, истомившегося ожиданием, и заставили поработать ногой по педали тормоза. В это время умудренный опытом специалист приоткрыл штуцер на суппорте. Как только начала вытекать тормозная жидкость без пузырьков, он был закрыт. В расширительный бачок главного тормозного цилиндра, что под капотом, долили свежей тормозной жидкости.
Теперь осталось лишь поменять колодки на левой стороне – тут с суппортом все в порядке, поэтому больше никаких «плясок с бубном».
Машина тормозит без увода, скрипов нет. Хозяин поставил галочку, что при первой возможности нужно купить ремкомплекты и заменить манжеты поршней задних суппортов, а в ближайшем будущем – еще и сайлентблоки передних рычагов. Отдельное спасибо специалисту, который, как оказалось, в свободное от работы время является механиком одной из малоизвестных раллийных команд.
Разборка ABW.BY. «Мертвые» тормоза и причины, которые их таковыми сделали
По периодичности, с которой тормозные колодки могут требовать замены, им непросто найти равных среди других автомобильных деталей. Объясняется это тем, что работа тормозных механизмов основана на использовании трения, возникающего в момент торможения между тормозными колодками с одной стороны и дисками или барабанами с другой.
Где трение, там износ. При каждом торможении фрикционные накладки на колодках становятся тоньше, пока однажды толщина накладки не достигает предельной величины.
Если колодка оснащена специальной пластинкой, которая должна при предельном износе накладки контактировать с диском, водитель услышит неприятный писк, сигнализирующий о необходимости замены колодок.
Если сигнализатора износа нет, при торможении со стороны колеса, где колодка износилась, появится характерный шум, свидетельствующий о том, что колодка трется о диск или барабан не фрикционной накладкой, а металлической основой.
Маленькие причины больших бед
Это типичные внешние признаки выхода тормозных колодок из строя, однако в случае, о котором мы хотим рассказать, все пошло по иному сценарию. Водитель услышал не шум, а короткую дробь, будто кто-то стучал не в тормозной, а в обычный барабан. Причем возникла барабанная дробь и пропала не при торможении, а при размеренном движении по одной из минских улиц.
Озадаченный водитель остановился, обошел вокруг машины, заглянул под днище, не оторвалось ли там что-нибудь и барабанит, но ничего подозрительного не обнаружил и продолжил поездку. Через несколько сотен метров дробь повторилась. Нажав тут же на педаль тормоза, водитель почувствовал, что она буквально прыгает под ногой. Решено было прервать поездку и осторожно ехать на СТО.
Пока автомобиль добирался до сервиса, «барабанщик», который завелся в заднем левом колесе, несколько раз напомнил о себе, но затем затих. Вместо дроби при каждом торможении водитель начал слышать тот самый шум, который сопровождает трение колодок о барабан металлической основой.
Когда ремонтники сняли барабан с левого заднего колеса, выяснилось, что до полного износа накладок на тормозных колодках дело все-таки не дошло.
Вместо этого накладки сорвало с колодок, но по какой причине такое случилось?
Этот вопрос недолго витал в воздухе. Виновником проблемы оказался тормозной цилиндр. При проверке выяснилось, что в цилиндре подклинивал один из его поршней.
По всей видимости, когда водитель нажимал на педаль тормоза, давления тормозной жидкости хватало, чтобы поршень выдвигался из цилиндра и прижимал свою колодку к барабану.
Однако по окончании торможения поршень не возвращался на место. В результате колодка оставалась прижатой к барабану, а стало быть, не только изнашивалась, но и нагревалась по причине все того же трения. Можно предположить, что это и привело к отслоению фрикционной накладки от металлической основы, к которой накладка должна быть приклеена.
Разумеется, греться должна была не только колодка, но и другие части колеса. Известны случаи, когда из-за сильного нагрева, вызванного заклиниванием тормозного механизма, из строя выходили подшипники ступиц. Увы, в рассматриваемом происшествии водитель оказался недостаточно бдительным.
Причина подклинивания поршня — коррозия, появившаяся на его боковой поверхности.
После того как поршень был выбит, следы коррозии остались также на поверхности ответной части тормозного цилиндра.
От попадания грязи цилиндр должны защищать резиновые уплотнения.
Очевидно, что одно из них перестало справляться со своими обязанностями — маленькая резинка наделала больших дел.
Если бы не она, колодки наверняка еще походили бы. Это показал осмотр тормозов колеса с противоположной стороны автомобиля.
Колодки в задних колесах, как заверил владелец, менялись одновременно. К их состоянию, остаточной толщине накладок, работоспособности цилиндра во втором заднем колесе у ремонтников претензий не возникло.
Почему сорвало накладку с другой колодки, если с ее стороны поршень в тормозном цилиндре не имел следов коррозии и не подклинивал? По всей видимости, этой накладке помогла «сняться с места» ее напарница, которая первой оторвалась от своей колодки.
А барабанная дробь, известившая о возникновении неисправности, была звуковым сопровождением «ударных» процессов, происходивших внутри тормозного механизма после того, как первая из накладок отправилась «помогать» оторваться «коллеге».
Сезонная смена шин оказалась кстати
Иногда накладки срывает безо всякого шума и шороха. Об этом свидетельствует произошедшее с колодкой дискового тормозного механизма в другом автомобиле.
Сколько проехала машина с отслоившейся и сломавшейся пополам накладкой, не знает никто. Судя по ржавчине, успевшей образоваться на поверхности металлической основы, речь должна идти не об одном или нескольких днях, однако никаких проблем с тормозами владелец автомобиля не испытывал, настораживающих шумов не слышал.
Поломка была обнаружена случайно, когда владелец решил «переобуть» автомобиль.
Когда было снято колесо, тайное стало явным — одна из половинок накладки «выглядывала» из-под колодки.
Загадкой осталась и причина случившегося. Тормозной механизм в отличие от первого рассмотренного случая работал нормально. На колодке с трудом угадывалось клеймо корейского производителя, известного поставками на конвейеры Hyundai и KIA. Впрочем, и на старуху, как известно, бывает проруха, а от заводского брака никто не застрахован. Но вопрос, был ли брак, остается открытым, так как углубленные исследования колодки не проводились. Дело-то копеечное…
Экстрим не прошел бесследно
В третьем случае, связанном с нетипичными тормозными казусами, о котором мы расскажем, шансов заподозрить качество колодок больше, ведь никаких маркировок на них обнаружено не было вовсе.
По словам владельца, за день до того, как проблема вынудила обратиться на СТО, ему пришлось экстренно тормозить, когда во время движения по МКАД прямо перед его машиной неожиданно выкатился «дачмобиль», управляемый пенсионером.
Как заверил владелец, с таким визгом резины и дымом из-под колес никогда раньше ему тормозить не приходилось. Все закончилось благополучно, однако на следующий день во время поездки со стороны правого переднего колеса сначала появился посторонний шум. Затем к шуму добавилась вибрация на педали тормоза, а в довершение всего педаль и вовсе начала проваливаться, будто в тормозную систему попал воздух.
Когда на СТО сняли колесо, фрикционная накладка кучкой трухи лежала на тормозном суппорте. На накладке другой колодки имелись трещины, а некоторые из фрагментов отслоились от основы.
После увиденного было принято решение проверить тормоз в левом переднем колесе. И опять ремонтников ожидала неприятная находка — на накладке одной из колодок тоже образовались трещины, выкрошились мелкие фрагменты. Вторая колодка выглядела нормально.
Проверили и задние барабанные тормоза. Их состояние вопросов не вызывало. Зато большой вопрос появился по колодкам передних тормозов. Неужели они не справились с термической перегрузкой, вызванной одиночным экстренным торможением? Но почему тогда не покоробились диски? Может, все дело в силе прижима колодок в момент экстренного торможения?
Определенно можно сказать только одно: хорошие колодки должны выдерживать любое торможение. Однако о происхождении колодок владелец автомобиля ничего прояснить не мог. Машину он купил недавно, старые колодки не менял, а решил дождаться, когда они износятся полностью, что с колодками и должно происходить в естественном порядке, учитывая, что постепенный износ запрограммирован принципом работы тормозных механизмов, которые останавливают автомобиль благодаря трению.
Трещина в тормозной колодке
14 лет
Вопщем появился скрежет при торможении и писк, думал камешек попал в колодку со временем пройдет. В итоге скрежет стал уверенно доставать и было решено извлечь колодки и диск на досмотр. Вскрытие выявило наличие трещины прям по середине внутренней колодки. Вопрос от чего такая фигня произошла? У колодок износ примерно 10-20%