Руководство по тормозным колодкам: что оно делает, когда его заменять и как выбрать подходящую

Что на самом деле делает тормозная колодка в вашей тормозной системе

Тормозная колодка — это изогнутый фрикционный компонент внутри узла барабанного тормоза, который прижимается наружу к внутренней поверхности вращающегося тормозного барабана, замедляя или останавливая транспортное средство. Когда вы нажимаете педаль тормоза, гидравлическое давление колесного цилиндра выталкивает тормозные колодки наружу, создавая трение о барабан. Это трение преобразует кинетическую энергию в тепло, замедляя колесо. Вся тормозная сила на задней оси миллионов автомобилей, грузовиков, прицепов и мотоциклов зависит от этого простого, но точно спроектированного контакта.

Каждый тормозная колодка состоит из двух основных частей: жесткого изогнутого металлического стола (перегородка и обод), обычно изготовленного из штампованной или литой стали, и фрикционной накладки, приклеенной или приклепанной к его внешней поверхности. Материал футеровки – это то, что непосредственно контактирует с барабаном. Он должен выдерживать экстремальные температурные циклы, часто превышающие 300°С (572°Ф) при резком торможении — сохраняя при этом постоянные характеристики трения и сопротивляясь остеклению, растрескиванию и преждевременному износу.

В барабанных тормозных системах на каждое колесо используются две колодки, и их роль различается в зависимости от направления вращения автомобиля. основной ботинок (ведущий башмак) обращен в сторону вращения барабана и обычно создает большую тормозную силу за счет эффекта самоподпитки, когда вращение барабана помогает плотнее прижать башмак к контакту. вторичный ботинок (прицепной башмак) направлен в сторону от вращения и в большей степени зависит от гидравлического давления. Некоторые конструкции барабанных тормозов, такие как конфигурации с двумя сервоприводами, используют этот эффект самоподпитки еще более агрессивно, чтобы увеличить тормозное усилие с минимальным усилием на педали.

Барабанные тормозные колодки и тормозные колодки: понимание разницы

Тормозные колодки и тормозные колодки являются фрикционными компонентами, но работают в принципиально разных конструкциях тормозных систем и не являются взаимозаменяемыми. Путать эти два понятия — распространенная ошибка, особенно среди владельцев транспортных средств, переходящих со старых на новые автомобили.

Барабанные тормоза с тормозными колодками остаются стандартными для задних осей многих малолитражных автомобилей, легких грузовиков, прицепов, сельскохозяйственной техники и тяжелых коммерческих автомобилей. Их закрытая конструкция делает их естественно устойчивыми к попаданию воды и мусора, а их самоподключающаяся геометрия делает их механически эффективными для функций стояночного тормоза - поэтому даже автомобили с задними дисковыми тормозами часто включают в себя небольшие барабанные «шапочные» тормоза внутри ступицы ротора специально для механизма стояночного тормоза.

Материалы фрикционных накладок тормозных колодок и их влияние на производительность

Фрикционная накладка, прикрепленная к металлическому башмаку, является наиболее важным элементом всей сборки. Материал футеровки определяет, какое тормозное усилие генерируется, насколько стабильно он работает в диапазоне температур, сколько пыли он производит и как долго он прослужит, прежде чем потребуется замена. Сегодня широко используются три основные категории материалов для накладок тормозных колодок.

Безасбестовые органические (НАО) покрытия

Облицовки NAO заменили соединения на основе асбеста в качестве отраслевого стандарта после запрета на асбест в большинстве стран в 1980-х и 1990-х годах. Они состоят из органических волокон (арамида, целлюлозы или стекла), модификаторов трения, наполнителей и связующих, спрессованных в композит. Накладки NAO мягкие, тихие и мало пылят. Они хорошо подходят для легковых автомобилей, эксплуатирующихся преимущественно в городских и пригородных условиях. Их основным недостатком является относительно более быстрый износ и склонность к перегреву при длительном резком торможении, что делает их плохим выбором для прицепов, тяжелых грузов или горной местности.

Полуметаллические накладки

Полуметаллические накладки тормозных колодок состоят из стальной ваты, железного порошка или медных волокон, смешанных с графитом и органическими связующими. Содержание металла — обычно 30–65% по весу — значительно улучшает теплопроводность и термическую стабильность. Полуметаллические накладки устойчивы к выцветанию лучше, чем компаунды NAO, что делает их подходящими для более тяжелых транспортных средств, буксировок и более сложных условий вождения. Компромиссом является повышенный износ поверхности тормозного барабана, более высокий уровень шума (особенно в холодном состоянии) и больше абразивной пыли по сравнению с органическими накладками.

Керамические и малометаллические футеровки

В керамических накладках для колодок барабанных тормозов используются керамические волокна и цветные наполнители для достижения баланса между бесшумной работой накладок NAO и термостойкостью полуметаллических составов. Они производят очень мелкую светлую пыль, которая менее заметна визуально на колесах и менее абразивна для поверхностей барабана. Футеровки с низким содержанием металла представляют собой гибридный подход: добавление небольшого количества металлического волокна к органической основе для улучшения теплопередачи без шума и износа барабана, как при использовании полностью полуметаллических составов. Эти составы все чаще используются в тормозных колодках премиум-класса для вторичного рынка и OEM-спецификациях для легковых автомобилей.

Предупреждающие признаки того, что ваши тормозные колодки требуют внимания

В отличие от колодок дискового тормоза, которые относительно легко проверить визуально через спицы колеса, колодки барабанного тормоза спрятаны внутри закрытого барабана, и для непосредственного осмотра требуется снять колесо и барабан. Это делает особенно важным распознавание симптомов раннего предупреждения. Ожидание, пока проблема не станет очевидной, может означать разницу между простой заменой колодок и полным капитальным ремонтом узла барабанного тормоза.

• Свист или скрежет сзади: Пронзительный визг при торможении часто является индикатором износа — небольшой металлический выступ, приклепанный к колодке, который контактирует с барабаном, когда толщина накладки падает ниже безопасного порога (обычно около 1,5–2 мм). Скрежет указывает на то, что футеровка полностью изношена и голый металл касается барабана, что требует немедленного внимания во избежание повреждения барабана.
• Увод в сторону при торможении: Если при нажатии на тормоз автомобиль поворачивает влево или вправо, возможно, одна тормозная колодка изношена неравномерно, загрязнена смазкой или тормозной жидкостью или заклинила. Это проблема безопасности, требующая немедленной проверки, поскольку неравномерное тормозное усилие приводит к непредсказуемому поведению автомобиля.
• Ощущение мягкой или губчатой педали тормоза: Педаль, которая проходит дальше обычного перед началом торможения, может указывать на изношенные тормозные колодки, требующие вмешательства автоматического регулятора, или на утечку тормозной жидкости из колесного цилиндра на накладки колодок. Любое условие снижает эффективность торможения.
• Пульсирующая или вибрирующая педаль тормоза: Пульсация педали при торможении часто сигнализирует о смещении тормозного барабана — состояние, которое усугубляется изношенными или неправильно отрегулированными колодками, которые приводят к нагреванию и неравномерному износу барабана. Возможно, барабану потребуется механическая обработка или замена вместе с башмаками.
• Автомобиль катится или занос с включенным стояночным тормозом: Изношенные колодки задних барабанных тормозов напрямую ухудшают способность удерживать стояночный тормоз, поскольку одни и те же колодки обычно выполняют обе функции. Если автомобиль движется по уклону с полностью затянутым стояночным тормозом, скорее всего, колодки нуждаются в замене.
• Запах гари после езды: Горячий, едкий запах после обычного вождения, особенно после спуска с длинного холма, может указывать на затягивание тормозных колодок, вызванное заклинившим колесным цилиндром, заклинившим регулятором или возвратной пружиной, которая потеряла напряжение и не полностью оттягивает колодки от барабана.

Как долго служат тормозные колодки и что влияет на их срок службы

Срок службы тормозных колодок широко варьируется в зависимости от типа транспортного средства, условий вождения, материала накладок и поведения водителя. Как правило, срок службы задних барабанных тормозных колодок большинства легковых автомобилей составляет от 30 000 и 70 000 миль (48 000–112 000 км) в нормальных условиях вождения. У некоторых транспортных средств — особенно более легких автомобилей, эксплуатируемых преимущественно по равнинной местности — срок службы обуви может приближаться к 100 000 миль. Тяжелые грузовики, прицепы и транспортные средства, используемые для буксировки, обычно требуют замены гораздо чаще, иногда каждые 15 000–25 000 миль в зависимости от нагрузки.

Поскольку задние барабанные тормоза на большинстве переднеприводных и переднемоторных автомобилей обеспечивают относительно небольшую долю общего тормозного усилия — передние дисковые тормоза выполняют большую часть работы при нормальном замедлении — тормозные колодки на этих автомобилях изнашиваются медленно, и их иногда не замечают во время планового технического обслуживания. Это может привести к тому, что толщина накладки превысит безопасную минимальную толщину, прежде чем владелец поймет, что пора заменить. Включение проверки барабанных тормозов в каждый основной интервал технического обслуживания (или, по крайней мере, ежегодно) предотвращает этот сценарий.

Несколько факторов ускоряют износ тормозных колодок за пределы типичных значений. Частая езда по городу с остановками и движениями приводит к большему количеству циклов трения на милю, чем езда по шоссе. Буксировка или переноска тяжелых грузов увеличивает тормозное усилие, необходимое при каждой остановке. Горная или холмистая местность создает постоянные тормозные нагрузки, которые приводят к перегреву и ускорению разрушения накладок. Привычки вождения — особенно позднее, резкое торможение по сравнению с постепенным, упреждающим замедлением — оказывают одно из самых сильных индивидуальных влияний на то, как быстро изнашивается материал подкладки обуви.

Что следует проверить при замене тормозных колодок

Замена только тормозных колодок изолированно редко дает лучший результат. Полное обслуживание барабанных тормозов включает в себя проверку и часто замену или ремонт нескольких связанных компонентов. Пропуск этих шагов увеличивает вероятность преждевременного износа обуви, шума или повторного ремонта вскоре после этого.

Состояние тормозного барабана

Тормозной барабан необходимо измерить барабанным микрометром, чтобы убедиться, что его внутренний диаметр находится в пределах максимального значения, указанного производителем. Барабаны со временем изнашиваются, а установка новых колодок в барабан большего размера снижает эффективность торможения и рискует выйти из строя колодок. На большинстве бочек указан максимальный диаметр, выштампованный или отлитый - обычно 0,060 дюйма (1,5 мм) больше первоначального диаметра. Барабаны, соответствующие спецификации, должны быть обработаны (точены) для удаления канавок и восстановления гладкой контактной поверхности. Барабаны, имеющие максимальный диаметр или превышающий его, должны быть заменены.

Проверка колесного цилиндра

Колесный цилиндр — это гидравлический привод, который раздвигает тормозные колодки. Осмотрите чехлы (резиновые пылезащитные чехлы) на каждом конце на наличие признаков утечки тормозной жидкости — любая влажность или пятна указывают на неисправность внутреннего уплотнения. Утечка в колесном цилиндре приведет к загрязнению новых накладок тормозной колодки тормозной жидкостью, что приведет к немедленному запотеванию и значительному снижению трения. Стоимость замены невелика, а трудозатраты минимальны, поскольку барабан уже снят — всегда заменяйте протекающие колесные цилиндры при смене колодок.

Возвратные пружины, прижимные пружины и регулировочное оборудование

Возвратные пружины тормозных колодок отводят колодки от барабана при отпускании педали тормоза. Пружины со временем ослабевают и теряют натяжение, что приводит к торможению обуви, перегреву и ускоренному износу. Регулировочные звездочки позволяют поддерживать зазор между колодками и барабанами при износе накладок. Корродированные или заклинившие регуляторы препятствуют правильной саморегулировке и приводят к увеличению хода педали. Большинство профессиональных технических специалистов заменяют полный комплект оборудования — пружины, прижимные штифты и регулятор — при каждой замене колодок. Эти комплекты недороги (обычно менее 15–25 долларов) и устраняют основные причины повторных проблем с барабанными тормозами.

Смазка опорной пластины и анкера

Тормозные колодки скользят по приподнятым контактным площадкам опорной пластины. Во время установки эти колодки следует слегка смазать высокотемпературной тормозной смазкой, чтобы предотвратить заедание колодок и шум. Анкерный штифт — фиксированная точка поворота башмаков — также следует проверить на предмет износа и слегка смазать. Используйте только специальные высокотемпературные смазочные материалы для тормозов и наносите их экономно; любая смазка, загрязняющая футеровку или поверхность барабана, приведет к немедленной потере трения.

Как правильно выбрать сменные тормозные колодки

Рынок сменных тормозных колодок варьируется от экономичных безымянных запчастей до продуктов премиум-класса, эквивалентных OEM. Правильный выбор означает, что обувь должна соответствовать не только году выпуска, марке и модели автомобиля, но и тому, как автомобиль фактически используется.

• Всегда заменяйте в комплектах осей: Тормозные колодки всегда следует заменять полным комплектом — обе колодки с обеих сторон одной оси одновременно. Установка новых колодок с одной стороны и оставление изношенных колодок с другой создает тормозной дисбаланс, который вызывает затягивание и неравномерный износ барабана.
• Подберите материал подкладки в зависимости от варианта использования: Для легких пассажирских автомобилей, эксплуатируемых в нормальных условиях, накладки NAO или керамические накладки обеспечивают бесшумную и чистую работу. Для грузовых автомобилей, внедорожников, используемых для буксировки, а также автомобилей, работающих в холмистой местности, полуметаллические или низкометаллические накладки обеспечивают лучшую термостойкость и больший срок службы под нагрузкой.
• Проверьте размеры футеровки OEM: Не все тормозные колодки с одинаковым номером детали имеют одинаковую толщину накладок или длину дуги. В обуви эконом-класса иногда используются более тонкие подкладки, чем в спецификациях OEM, что значительно сокращает срок службы. Найдите обувь, для которой указана толщина подкладки в характеристиках продукта, и сравните ее со спецификацией оригинального оборудования.
• Проверьте клееное и клепаное крепление облицовки: Склеенные накладки (приклеиваемые на клей) широко распространены на современных автомобилях и обеспечивают гладкую контактную поверхность вплоть до меньшей полезной глубины. Заклепанные накладки крепятся металлическими заклепками и типичны для тяжелых условий эксплуатации: при минимальной толщине заклепки обнажаются и служат индикатором износа, но при их игнорировании возникает риск задиров на барабане.
• Выбирайте проверенные бренды с кодировкой FMSI/WVA: Ищите тормозные колодки, на которых указан номер колодки Института стандартов фрикционных материалов (FMSI) или номер WVA (европейский эквивалент). Эти коды отраслевых стандартов подтверждают, что геометрия обуви соответствует данному применению, и позволяют осуществлять перекрестные ссылки между брендами.

Цена сама по себе является плохим показателем качества тормозных колодок. Разница в стоимости тормозных колодок эконом-класса и тормозных колодок премиум-класса часто составляет менее 20–30 долларов за ось, но разница в качестве материала накладок, консистенции и сроке службы может быть существенной. Для критически важного с точки зрения безопасности компонента, который напрямую контролирует тормозную способность транспортного средства, выбор известного бренда с документально подтвержденными коэффициентами трения и отслеживаемым производственным процессом всегда является лучшей инвестицией.

Запасы в новых тормозных колодках после установки

Новые тормозные колодки требуют процедуры приработки (обкатки), чтобы нанести тонкий равномерный слой материала накладки на поверхность барабана и правильно прижать дугу колодки к барабану. Пропуск этого шага приводит к снижению первоначальной эффективности торможения, повышенному шуму и неравномерному износу, что сокращает срок службы колодок.

Базовая процедура притирки колодок барабанных тормозов включает в себя серию умеренных остановок с постепенно увеличивающихся скоростей — обычно начиная примерно с 30 миль в час (50 км/ч) и резко замедлиться, но не до полной остановки, затем дать тормозам остыть, прежде чем повторить. Обычная последовательность - 8–10 остановок на скорости 30 миль в час с интервалом примерно 30 секунд между каждой, чтобы позволить теплу рассеяться. Избегайте резких аварийных остановок в течение первых 100–200 миль эксплуатации, пока поверхность накладки полностью соответствует барабану.

Если барабан подвергался механической обработке во время эксплуатации, новая обработанная поверхность также должна быть притерта к футеровке. В этот период эффективность тормозов может немного отличаться от работы тормозов с полной опорой — немного больший тормозной путь или незначительный шум являются нормальными и исчезают по мере посадки компонентов. Если проблемы с шумом или производительностью сохраняются за пределами 200–300 миль, установку следует повторно проверить на предмет неправильной настройки регулятора, загрязнения или аппаратной проблемы.