Camgora.ru

Автомобильный журнал
6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Тормозные диски для быстрой остановки автомобиля

Тормозные диски для быстрой остановки автомобиля

Даже если двигатель и ходовая часть машины полностью исправны, рулевое управление работает безукоризненно, но при этом тормозные диски полностью изношены – трогаться с места недопустимо. Дело в том, что на дороге иногда возникают ситуации, когда необходима экстренная остановка, также иногда необходимо удержать автомобиль на крутом склоне и без хорошо работающей тормозной системы это невозможно.

Для чего служат тормозные диски

Чтобы резко прекратить вращение колес транспортного средства, будь то легковая малолитражка или многотонный грузовик, необходимы вентилируемые или перфорированные тормозные диски. У каждого из вариантов есть свои достоинства и недостатки, но, по сути, оба типа являются эволюцией сплошных дисков, которые могут быть использованы только в малолитражках. В тормозных механизмах всегда предусмотрено использование колодок, поэтому такие системы классифицируют по парам трения: колодочно-дисковые и колодочно-барабанные. Нас интересуют первые, как более эффективные.

Колодки могут быть установлены в диски как с подвижными, так и с неподвижными суппортами. Первые более популярны, поскольку не допускают неравномерный износ колодок, в плотном соприкосновении которых с дисками и заключается процесс торможения. Возникающий эффект трения в момент остановки транспортного средства сопровождается выделением тепла и газов. При этом диски с перфорацией или с насечками (слотированные) необходимы не только для создания трения, но и для отвода газов, которые могут стать причиной возникновения нагара на тормозном механизме.

Диски тормозные передние и задние: какие возможны варианты

Как происходит торможение, знает каждый автолюбитель, достаточно нажать на педаль, чтобы жидкость, содержащаяся в специальном резервуаре, разбежалась по суппортам на каждом колесе транспортного средства. Именно давление в тормозной системе автомобиля обеспечивает соприкосновение колодок с дисками, которые, казалось бы, могут быть установлены независимо от типа. Однако вспомним про инерцию. Движущийся на большой скорости автомобиль в момент остановки перемещает большую часть своей массы на переднюю часть, а значит, диски тормозные передние выдерживают более значительную нагрузку, чем задние, и изнашиваются быстрее.

Чтобы хоть в какой-то степени компенсировать степень износа, рекомендуется вентилируемый диск тормозной передний. Дело в том, что при трении данная деталь, необходимая в пару колодкам, сильно нагревается, из-за чего возникают и деформации, и истирание. Перегрева легко избежать, используя естественную вентиляцию, возникающую в установленных слотированных или перфорированных дисках. Первый вариант имеет продольные изогнутые насечки, которые охватывают колодки и охлаждают механизм при торможении. Перфорация менее эффективна, однако, если нет других вариантов, следует задействовать ее.

В чем заключается устройство тормозной системы автомобиля

Все, что видит водитель и чем может манипулировать из этой системы – это педаль и рычаг ручного тормоза. Однако в корпусе автомобиля скрыто довольно много улов, взаимодействие которых осуществляется с помощью тормозной жидкости. В сущности, устройство тормозной системы автомобиля включает в себя несколько частей: рабочую, запасную, стояночную и вспомогательную. Последняя имеется на транспортных средствах с большой массой, которым необходима для сбрасывания нагрузки, возникающей на основном тормозном механизме во время движения с крутого склона. Все эти системы работают от одного главного цилиндра, заполненного тормозной жидкостью.

Многие водители недооценивают значение регулятора давления в тормозной системе, хотя данное приспособление необходимо для автоматических изменений силы давления в зависимости от прикладываемого к педали усилия.

Когда выполняется какое-то действие, будь то нажатие педали или поворот рычага, жидкость под давлением задействованного поршня перетекает в гидровакуумный усилитель. Там создается дополнительное давление, способное через систему поршней в суппорте каждого тормозного механизма воздействовать на колодки, с силой прижимая их к дискам. Если по какой-то причине не срабатывает рабочая система, в качестве запасной используется функционирующая часть основной (эффективность ее намного ниже), либо стояночная. Для увеличения эффективности запасной системы в машинах применяют специальные разделители, отключающие вышедшую из строя часть основного тормозного механизма.

Что можно сделать из использованных тормозных дисков – идеи для всех

Отправим материал на почту

Как известно, потребность в замене тормозных дисков возникает каждые 70 – 80 км пробега. Манера езды у каждого своя, кому-то их хватает на больший срок. Но все же эти прекрасные чугунные детали становятся рано или поздно совершенно ненужными. И как-то я подумал, а что можно сделать из тормозных дисков – не сдавать же их в приемку металлолома…

Подготовка

Львиная доля тормозных дисков выполнена из чугуна. Чугун – это сплав железа с углеродом и другими элементами (кремний, марганец, сера, фосфор и др.). Прочный материал, которому не страшны высокие и низкие температуры.

Подготовить диск нужно так:

зачистить от ржавчины;

покрыть лаком либо покрасить при желании.

В роли циферблата для часов и будет служить ненужный диск, он как раз круглой формы. Импровизированный циферблат подготавливаем, шкурим. Отверстия под крепление на стену делать не придется, ведь диск уже с перфорацией. Вставляем купленный в магазине рукоделия либо заказанный с китайских сайтов часовой механизм. В меру своей фантазии можно задекорировать часы, нарисовать цифры. А можно и оставить как есть, для брутального интерьера гаража – вполне подойдет.

Гантели или штанга

Здесь тоже простор для творчества. К тормозным дискам можно добавить любые металлические детали, найденные в гараже. Можно сварить ручку для гантели из железок, которые нетрудно найти, покопавшись в запасниках. Далее прикрутить к ручке болтами бывшие диски и при необходимости покрасить. Еще что можно сделать из тормозных дисков своими руками, так это штанга. Только учтите, что для грифа потребуется хорошая металлическая перекладина, а диски придется подкопить либо одолжить у товарищей.

Нож или топор

Форма лезвия может быть любая. Но, здесь потребуется болгарка, ей отрезается необходимый «кусочек» от круга. Шлифуется такой нож/топор на ленточном станке. Для ручки ножа следует выбирать только твердую древесину. Напомню, что изготовление холодного оружия – статья в уголовном кодексе, поэтому следует соблюдать осторожность.

Предметы интерьера

Необычная ваза, изготовить которую под силу женским ручкам, а украсить, допустим, мозаикой из битых черепков. Внутрь вазона помещается любая ёмкость или пластиковый контейнер, чтобы при поливе влага не пачкала покрытие. Для работы используйте клей для плитки для металлических поверхностей.

Круглая рама (фото, картина) – тоже вариант для самоделки из тормозных дисков своими руками. Геометрические пропорции легко вписываются в интерьерные стили хай-тек, модерн.

Мангал или барбекю

Все любят вкусное мясо, а готовить шашлык летом в гараже – просто сказка. Гриль можно купить в магазине, а можно и соорудить своими руками из подручных деталей. Здесь также комбинируем металлическое старье – тормозные диски, колесные диски, стойки амортизатора, то есть весь бережно хранимый металлолом. Мангалы из дисков долговечны, ведь сделаны из толстой стали, стойкой к воздействию внешних агрессивных факторов. Они не будут ржаветь, и им не страшна высокая температура. Покрасить можно термокраской из баллончика.

Варианты мангала любые:

очаг, обложенный камнем.

Столик или барный стул

Оригинальный вариант, на гаражной вечеринке такая мебель произведет фурор. Из круглых дисков могут получиться ножки для стула, столика. Особенно хорошо, если диски не легкосплавные, а из добротного тяжеленького чугуна и крупные.

Для домашнего журнального столика можно прикупить высокопрочное, закаленное стекло, под него вполне впишется креативный автомобильный диск, ну а ножкой станет тормозной диск. Кстати, многие умельцы так увлекаются изготовлением мебели из автостарья, что открывают свои студии и принимают заказы за деньги.

Колесо для шланга на даче

Своеобразный держатель для поливочного шланга, крепится к стене. Позволяет шлангу не «болтаться» по участку, а быть в нужном месте аккуратно скрученным. Фанаты-дачники оценят такой лайфхак!

Люстра или абажур

В этом случае диск может выполнять функцию ножки, либо на него укрепить лампочку и абажур. Здесь тоже логичнее скооперироваться с любимой женщиной. На мужчине – сварка самой конструкции, на даме – плетение абажура из макраме, как вариант.

Ещё один пример поделки из тормозного диска, смотрите в этом видео:

Что в итоге…

Итак, большинству отработавших свое вещей можно подарить вторую жизнь при помощи своей фантазии и «золотых рук». Из тормозных дисков получаются прекрасные гантели, часы, элементы декора, ножи… Можно придумать массу других вариантов, можно комбинировать, «сваривать», склеивать, распиливать.

Напишите в комментариях, какие вы встречали «тематические» поделки?

Обзор товарной группы: Тормозные диски

Тормозной диск — основной элемент тормозной системы. При торможении колодки прижимаются к диску и за счёт силы трения останавливают его вращение. При этом кинетическая энергия вращающегося диска переходит в тепловую, и диск нагревается.

Тормозная система автомобиля снижает скорость движения автомобиля и предотвращает его движение во время стоянки.

Конструкция

Диск состоит из двух основных частей — ротора и центральной части.

Ротор — кольцеобразная часть диска, к которой прижимаются колодки во время торможения. Занимает большую часть поверхности диска.

Центральная часть диска. Выполняет 3 функции: на нее крепится ротор, прикрепляет диск к ступице колеса и препятствует передаче тепла от ротора к колесным подшипникам.

Типы дисков

— по материалу: чугунные, из алюминиевых композитных материалов, сплавов титана, карбон-керамическими;

— наличию вентиляции: вентилируемые и невентилируемые;

— дизайну ротора: со сплошным, перфорированным или слотированным ротором;

— и по конструкции на цельные и составные.

Для большинства обычных автомобилей диски изготавливают из чугуна или алюминия.

Чугун — сплав железа и углерода с примесями и легирующими элементами из кремния, марганца, фосфора и серы, марганца, хрома, молибдена и ванадия. Легирующие элементы повышают прочность при растяжении, механической прочности и ударной вязкости, увеличивают стойкость к коррозии и истиранию, снижают ползучесть металла. Чугунные диски медленно изнашиваются, имеют высокие тормозные свойства, высокую теплоемкость, они прочные и их недорого производить. К недостаткам относят вес. Чугунные диски тяжелые, и аналоги из алюминия весят на треть меньше, а из карбон-керамики — меньше в половину.

Сплавы алюминия базируются на металлических матричных композитах с керамическим армированием частиц. Сплавы алюминия — перспективный материал, потому что имеет меньшую плотность и повышенную теплопроводность, в сравнении с обычным серым чугуном. Алюминиевые диски прочные, обладают хорошей теплопроводностью, легкие и износостойкие. Но у них меньше коэффициент трения, чем у чугунных дисков.

Сплавы титана используются в дисках для гоночных автомобилей. Титан — легкий прочный металл. Титановые диски более устойчивы к коррозии и высоким температурам и весят на треть меньше чугунных дисков тех же геометрических размеров. Титановые диски не поддаются коррозии и легкие. Из недостатков отмечают быстрый износ.

Диски из композитных материалов также устанавливают на гоночные автомобили высокого класса. Композиты — материалы, в котором два или нескольких компонента соединяются на микроскопическом уровне, но сохраняют характерные индивидуальные свойства, которые потерялись бы в сплаве. К ним относятся карбон-керамические диски. Они легкие, не пылят, а потому меньше изнашиваются, обладают высоким коэффициентом трения и выдерживают высокие температуры. Недостаток — дорогие.

Вентиляция
Диски бывают вентилируемыми и невентилируемыми. Вентиляция помогает диску быстрее охлаждаться. В вентилируемом диске между двух поверхностей диска располагаются полости от центра диска к краям ротора. По ним проходят потоки воздуха, забирают тепло от нагретого ротора и уносят в окружающую среду. Вентилируемые диски ставят на автомобили повышенной мощности и в которых тормозная система терпит высокие нагрузки. При вождении в городе диски нагреваются до 300°С, а на треке – до 1000°С. Вентиляция бывает с прямыми лопастями, изогнутыми и с патентованной технологией австралийской компании DBA — лапкой кенгуру.


Пример вентиляции дисков. Слева направо – с изогнутыми лопастями, прямыми и лапкой кенгуру.

Дизайн ротора

Роторы бывают сплошные, перфорированные и слотированные. Перфорация и слоты увеличивают коэффициент трения диска и отводят от ротора грязь, влагу и продукты трения колодки.

В сплошных дисках ротор — цельная металлическая поверхность. В перфорированных дисках в роторе просверливают отверстия. Перфорация бывает сквозной, когда отверстие проходит ротор насквозь, и заглубленной, когда отверстия имеют выход лишь с одной стороны. Сквозная перфорация делает диск более хрупким, что повышает риск появлений трещин, но эффективно охлаждает ротор. Углубленная перфорация не ослабляет ротор, но отводит тепло не так быстро.

В слотированных дисках на поверхности ротора делают пазы, которые также удаляют рабочие газы, грязь и влагу. Но не уменьшают прочность, так как слоты нанесены лишь на поверхность ротора.

Примеры перфорации и слотирования тормозных дисков.

Спаянный и разборный диск

Центральная часть может быть спаяна с ротором или быть отдельной частью. В гоночных автомобилях диск спаян и сделан из алюминия, титана, композитных материалов или керамики. В обычных автомобилях диск спаянный и изготавливается из алюминия или чугуна.

Когда менять тормозные диски?

Диски рекомендуется менять каждые 100-150 тысяч км, а проверять 10 000 км. При осмотре следует убедиться, что на диске нет ржавчины, выбоин, канав и вмятин, диск не треснул, нет горячих точек и глазирования. В противном случае диск следует очистить, проточить или заменить на новый.

Вы можете выбрать новые тормозные диски в каталоге AUTO3N. Поиск ведется по марке, модели и модификации автомобиля и товарной группе.

Это ознакомительная статья по тормозным дискам. Специалисты AUTO3N написали курс по тормозным дискам, где описали деталь по все фронтам: от истории, особенностях материала и принципа действия до причин поломок и распространенных проблемах. В курсе 50 страниц и он доступен по подписке на сайте Учебного центра AUTO3N.

Проточка тормозных дисков своими руками

Поверхность тормозных дисков изнашивается при торможении. Часто это происходит неравномерно. Одним из способов, в случае появления дефектов, продлить их работоспособность своими руками, является проточка тормозных дисков.

Для качественного проведения этой процедуры, стоит разобраться: какие существуют признаки, указывающие на возникшие дефекты тормозных дисков. А также: зачем нужна проточка, как ее можно выполнить своими руками, виды и технология обработки этих запчастей, станки и оборудование, необходимые для проведения работ.

Диагностика дефектов

Распознать появление дефектов на этих составляющих тормозной системы необходимо вовремя, ведь от этого может напрямую зависеть безопасность автовладельца.

Проточка, расточка передних или задних тормозных дисков бывает необходимой, когда при торможении автомобиля появляются следующие признаки:

  • Вибрация или ощущаемое биение в тормозной педали или руле.
  • Прикасаясь к дискам колес чувствуется их значительный нагрев.
  • Увеличился, больше чем обычно, тормозной путь машины.
  • При визуальном осмотре видны задиры, трещины, буртик, глубокие борозды и значительная ржавчина на рабочей поверхности тормозных дисков.

Зачем необходима такая процедура

Из-за деформации рабочая часть тормозных дисков теряет изначальную форму, что снижает ее площадь соприкосновения с колодками.

Читать еще:  Почему не заводится иж планета 5

Также в результате частых и резких торможений автомобиля их металл разогревается и в случае попадания на него воды, снега образуется окалина. Еще одним дефектом является появления слоя ржавчины на их рабочем слое. Ржавчина возникает при длительном бездействии машины при условии ее хранения на улице или в сыром помещении.

Все это влечет за собой увеличение промежутка времени необходимого для полной остановки автомобиля.

После измерения толщины тормозных дисков, если она значительно больше минимальной, можно делать их проточку своими руками, которая поможет:

  • Устранить вибрацию и биение.
  • Увеличить эффективность и надежность тормозов.
  • Продлить работоспособность и сэкономить на покупке новых дисков.

Виды и технология обработки

Для устранения дефектов на диске своими руками существует две технологии обработки. Первая из них – расточка, производится для увеличения диаметра его рабочей поверхности. Такая процедура помогает избавиться от буртика, появляющегося в том случае если фрикционные накладки колодок, не захватывают при торможении всю площадь диска.

Вторая технология обработки – проточка, которую делают для устранения поверхностных дефектов: возникшего слоя ржавчины или окалины, неравномерной выработки в виде глубоких борозд. В этом случае необходимо учитывать размер снимаемого слоя исходя из минимально допустимой толщины, рекомендованной для данной марки тормозных дисков.

В недалеком прошлом был только один вид устранения дефектов своими руками на данных элементах тормозов – их обработка на стационарном токарном станке.

Для этого приходилось производить их предварительное снятие с автомобиля. В этом случае очень сложно было соблюсти при устранении дефектов необходимые балансировочные параметры. Но были специалисты, которые с этим справлялись – такие как на этом видео.

Сейчас есть технологии и специальные станки, позволяющие это сделать, не снимая передних и задних дисков с автомобиля.

На таком оборудовании очень просто выдержать необходимую балансировку и требуемую толщину рабочей поверхности, ведь на нем данные параметры устанавливаются как вручную, так и автоматически. Более наглядно это можно увидеть на приложенных видео.

Оборудование

Вообще, устранение дефектов на снятых передних и задних тормозных дисках на токарном станке это полумера. Ведь точно отцентрировать и восстановить геометрию данной детали на глазок очень сложно. Поэтому лучше делать проточку, не снимая дисков с автомобиля, используя специальное оборудование. Ведь на таком станке есть специальные датчики, позволяющие на неснятых дисках контролировать степень их шероховатости и биения.

Кроме этого характеристики подобного оборудования позволяют восстанавливать геометрию благодаря учету реальной оси при вращении ступицы и убирать дефекты: значительную шероховатость и небольшие трещины, невзирая на диаметр диска машины. Также большим их плюсом является регулируемая скорость вращения шпинделя, что дает возможность добиться почти зеркальной чистоты протачиваемой поверхности.

А возможность обрабатывать деталь без снятия с двух сторон при помощи двух резцов значительно сокращает время устранения дефектов.

Процесс устранения дефектов

На автомобиле снимают колеса и суппорт. К ступице крепится специальный переходник, позволяющий снять все необходимые параметры: толщину, степень износа, шероховатость поверхности. Также если в оборудовании предусмотрена функция вращения ступицы, то к ней крепятся специальные крепления. Потом включается двигатель данного оборудования или если он не предусмотрен, заводится машина и включается передача. После начала вращения ступицы происходит замер необходимых параметров. Разобравшись со всеми полученными данными можно приступать к устранению дефектов с помощью специальных резцов, которые устанавливаются с боков обрабатываемой поверхности.

Выставив резцы, опять заводится мотор, (включается передача или запускается соответствующий механизм оборудования) и происходит непосредственно проточка. Обычно для полной обработки поверхности необходимо два или три прохода резца.

После окончания процедуры необходима установка новых колодок. Также рекомендуется для притирки рабочих поверхностей диска и колодок первые несколько сот километров производить торможение аккуратно.

Выбор тормозных дисков

Если потребовалась замена тормозного диска, в этом случае лучше брать старый и заказывать точно такой же.

А что делать, если аналогичного изделия просто не найти?

Приходится подбирать соответствующий диск по параметрам: размеры, марка машины, код товара.

Виды тормозных дисков

В качестве исходного материала для большинства бюджетных автомобилей используется хром, магний, кобальт. Если в гараже стоит машина классом выше, способная с места взять сотню км/ч за несколько секунд, то понадобятся карбоновые или керамические изделия.

По своей конструкции они делятся на:

Вентилируемые

Вентилируемые – две наружные части диска соединены между собой специальными ячейками (полостями), через которые проходит воздух и обеспечивает лучшее охлаждение детали.

Невентилируемые

Невентилируемые – цельная болванка.

С перфорацией

Наличие перфорации на поверхности изделия обеспечивает дополнительную подачу воздуха к трущимся деталям и отвод газов. Во время торможения материал сильно разогревается, соответственно и воздух, находящийся в пространстве между двумя деталями – колодкой и диском. От нагрева образуется воздушная подушка, которая препятствует плотному взаимодействию трущихся поверхностей.

Но в этом, казалось бы положительном моменте, усматривается и негативная сторона перфорации:

  • наличие отверстий ведет к быстрому износу изделия
  • при передвижении в городском цикле, где присутствует момент многократного торможения, отверстия забиваются грязью. Поэтому их приходится время от времени прочищать.

Учитывая такую особенность, производители тормозных систем стали вместо отверстий делать небольшие каналы и насечки, но от этого полезная эффективность немного уменьшилась, хотя прочность стала лучше.

Составные диски

Представляет собой изделие из двух частей: основное кольцо и ступица. Эти две части соединены между собой болтами. Такая конструкция обеспечивает лучшую прочность, выдерживает большие нагрузки и не деформируется.

Параметры тормозных дисков

Если внимательно посмотреть, то можно выделить несколько важных параметров, по которым осуществляется подбор изделия.

А – наружный диаметр изделия, мм;

В, С – соответственно максимальная и минимальная толщина, мм. Если с обеих сторон поверхности выработаны по 2 мм, такой диск следует заменить на новый;

D – высота изделия, мм;

G – диаметр центрального круга (оси колеса), мм;

H – диаметр ступицы, мм;

I, Fx – диаметр и количество болтов крепления, мм.

Зачастую при подборе тормозных дисков этими параметрами не пользуются. Никто не будет искать залежавшуюся деталь на складе по размерам. Проще всего подобрать ее по vin-номеру. Каждый автомобиль выпускается под определенным номером, который является своеобразным ключом ко всем деталям и механизмам, установленным в авто.

Где можно увидеть vin-код

Это сделать не сложно. Код можно найти:

  • на табличке, установленной на центральной стойке в нижней части возле водительского автокресла;
  • под капотом;
  • на пороге автомобиля;
  • на лобовом стекле;
  • под запаской;
  • в документах на автотранспортное средство.

После того, как код обнаружен его можно прочитать. Как это сделать?

У какого производителя тормозные диски лучше

Выбрать диски возможно и по автомобилю. Главное правильно указать марку, модель и модификацию. Подбор осуществляется на официальном интернет портале завода-изготовителя или любом специализированном автомобильном сайте.

Наиболее распространенные производители, имеющие всеобщую признательность у автовладельцев всего мира:

  • TRW – невысокая стоимость и стабильная эксплуатация. Минус изделия заключается в малом моторесурсе.

  • АТЕ. Тормозные диски данного производителя отличаются выносливостью и очень хорошим торможением даже в случае сильного нагрева поверхности детали. Наряду с такими отменными качествами цена их все же высока.

  • Bosch. Неплохая ценовая политика по отношению с качеством, единственный недостаток – не любят перегрева.

  • Brembo. Редко встречаются бракованные образцы. Обладают хорошей стойкостью к износу. Приобрести такие тормоза не каждому по карману.

  • Ferodo. Такие диски – мечта любого автолюбителя. Они имеют улучшенные эксплуатационные характеристики и довольно неплохую цену, даже для бюджетного покупателя. Из-за такой популярности их часто подделывают.

К подбору автомобильных тормозных дисков следует отнестись очень внимательно, ведь это безопасность не только водителя и пассажиров внутри авто, но и других участников дорожного движения.

Протачиваем тормозные диски своими руками без снятия

Важнейшей для обеспечения безопасности при управлении автомобилем, без сомнения, является система торможения. А состояние рабочей поверхности тормозных дисков очень сильно влияет на работоспособность всей системы. Средний ресурс работы тормозного диска составляет около 70 тыс. км пробега. Автомобиль же имеет гораздо больший ресурс работы. Поэтому необходимость замены или ремонта этих деталей время от времени появляется в жизни каждого автовладельца. В случае, когда возникшие дефекты незначительны и не связаны с температурной деформацией, чрезмерным износом или растрескиванием, в качестве недорогого способа ремонта подойдет проточка тормозных дисков своими руками без снятия.

Когда необходима проточка

Проточка, так же как их замена, должна производиться только парами, стоящими на одной оси. Иначе разница тормозных усилий справа и слева будет стремиться развернуть автомобиль.

Признаки необходимости проточки:

  • Волнообразная рабочая поверхность.
  • Задиры на рабочей поверхности.
  • Чрезмерно быстрый износ тормозных колодок при неизменном стиле езды. Комплекта тормозных колодок в среднем хватает на 30 тыс. км пробега.
  • Биение тормозной педали в процессе торможения.

Несколько способов проточки без снятия

Какой бы способ проточки тормозных дисков вы ни выбрали, прежде чем начать работу, убедитесь в том, что их толщина больше предельно допустимой и в них нет трещин. Если же они слишком тонкие или имеют трещины, не рискуйте, ремонтируя их. Лучше купите новые. Проточкой называется выравнивание рабочих поверхностей с использованием резца, а предлагаемые ниже способы – это шлифовка тормозных дисков без снятия.

  1. Существуют специальные агрегаты для шлифования тормозных дисков без снятия. Но я думаю, вы согласитесь со мной в том, что не стоит покупать агрегат ради шлифовки пары дисков. Дешевле будет полностью обновить тормозную систему.
  2. Если диски стоят на ведущей оси. Понадобится ровный деревянный брусок размером 30×15×5 см и несколько листов наждачки с крупным абразивным зерном (например, №40) на тканевой основе. Использовать наждачку и брусок предпочтительней, чем абразивный круг для наждака. Потому что рабочая поверхность абразивного круга в скором времени после начала шлифовки перестанет быть плоскостью. А плоскость сторон бруска не изменится во время работы. Не забывайте менять наждачку – это ускорит процесс шлифовки и улучшит ее результат. Поднимете автомобиль домкратом и подставьте под него какую-нибудь страховку. Снимите колесо, тормозной суппорт и пыльник тормозного диска. Суппорт подвесьте повыше, чтоб не мешал. Запустите двигатель, включите передачу скорость, вращения отрегулируйте по своему усмотрению. Лист наждачки постелите абразивом вниз, на него широкой стороной положите брусок, а выступающие из-под бруска края листа загните вверх. Получившуюся конструкцию прижимайте поочередно широкой гранью к рабочим поверхностям тормозного диска. Не старайтесь нажимать на нее сильнее, лучше все время двигайте точку соприкосновения.
  3. Стоящие на не ведущей оси тормозные механизмы шлифуются без снятия тем же приспособлением из бруска и листа крупной наждачки. Только двигаться будет не диск, а брусок с наждачкой. Двигать его будет сила ваших рук. Но сказать по правде, делать это без снятия диска уж очень неудобно дело пойдет гораздо быстрее, если вы снимите их и положите на верстак.
  4. Шлифовка тормозных дисков на ходу. Этот способ подойдет для восстановления дисков, стоящих как на ведущей оси, так и на ведомой. Но он подойдет для устранения только незначительных дефектов. Результата сильной температурной деформации он устранить не сможет. Сначала из старых тормозных колодок следует изготовить специальные приспособления. Для этого нужна болгарка с алмазным отрезным диском. А также абразивный зачистной диск для нее. Из зачистного круга необходимо вырезать два клинообразных сегмента. В старых тормозных колодках сделайте две выемки в соответствии с формой клиновых фрагментов. Их глубина должна быть на несколько десятых миллиметра меньше толщины абразивных вставок, чтобы последние после установки возвышались над поверхностью колодок. Вставьте сектора в выемки, предварительно смазав их каким-нибудь клеем, чтобы не выпадали. Получившиеся «абразивные колодки» установите в суппорт вместо штатных. Для проточки рабочих поверхностей нужно проехать от 5 до 10 км, периодически притормаживая. Спланируйте маршрут так чтобы избегать резких торможений либо замедлений по ухабистым участкам. Во время поездки контролируйте результат шлифовки. Образовавшийся по периметру диска буртик можно убрать после окончания поездки обычным напильником с крупной насечкой.

После выравнивания рабочих поверхностей не помешает обработать их более мелкозернистой наждачкой для того, чтобы уменьшить глубину рисок. Использовать наждачку с мелким зерном сразу не следует, потому что она хуже выводит плоскость и поверхность будет гладкая, но волнистая.

Где искать неисправность

  • Биение передних дисков часто отдается не только в педаль, но и в руль.
  • Биение задних лучше ощущаются через вибрации на кузове.
  • Передние механизмы чаще страдают от температурной деформации, так как на них приходится основная нагрузка при торможении, следовательно, они сильнее греются. Деформация возникает следующим образом. При торможении диск нагревается и равномерно расширяется. Попавшая на какой-то участок вода, быстро остужает его, а он, остывая, сжимается и коробит всю деталь.
  • Задние более подвержены коррозии. Так как из-за их небольшой нагруженности, попавшая на них вода долго не высыхает.

Конструкция и виды тормозных дисков

Самые распространенные на сегодняшний день автомобильные тормозные системы – дисковые тормоза. Из этого следует, что главным элементом тормоза такого типа является тормозной диск, к которому прикладывается усилие исполнительного механизма. Поскольку существующие автомобильные тормоза используют трение в качестве основного принципа действия, между диском и тормозным механизмом находится колодка, покрытая слоем фрикционного материала.

Как известно, росту эффективности любых тормозов препятствует температура в паре трения. Чем интенсивнее автомобиль тормозит, тем больше выделяется тепла и тем больше нагреваются детали тормозного механизма. Для обычной тормозной колодки это приводит к потере фрикционных свойств за счет снижения коэффициента трения. Можно пойти дальше и обнаружить, что тепло от колодки передается не только воздуху, но и собственно исполнительному тормозному механизму – скобе (суппорту), нагретые поршни которой бывают способны довести тормозную жидкость до кипения. Это может привести к образованию пузырьков воздуха в жидкости и, как следствие, потере ею упругих свойств и «провалу» тормозной педали. Естественно, ни о какой эффективности не может быть и речи, остановиться бы, перевести дух и подумать, что можно сделать. Самым логичным будет повысить температуру кипения тормозной жидкости и сделать колодки, способные не снижать коэффициент трения с ростом температуры. Именно так и поступили конструкторы тормозных систем, и сейчас есть колодки, работающие в диапазоне от 200 градусов и выше. Однако тема колодок и жидкостей еще дождется своего часа, а что же происходит с дисками?

Диск также нагревается, что приводит к нарушению формы его рабочей поверхности, ее короблению, следствием чего становится осевое биение диска, передаваемое на руль и тормозную педаль. Для начала рассмотрим причину деформации диска под действием температуры. Как правило, обычный тормозной диск представляет собой обод, выполненный в одно целое со ступицей П-образного сечения. При нагреве диск, напоминающий в разрезе шляпу, условно стремится вывернуться «наизнанку» за счет разницы длин наружного и внутреннего контуров. У внутреннего она больше, следовательно, и линейное тепловое расширение также больше. Это приводит к тому, что у «шляпы» приподнимаются поля. Именно череда таких подъемов и опусканий при остывании и приводит к деформации диска. Чтобы уменьшить такой эффект, у дисков в местах соединений обода со ступицей с наружной стороны делаются галтели или проводятся другие мероприятия, увеличивающие длину наружного контура. А что, если сделать диск более массивным, тогда он уж точно не покоробится. Хорошая идея, только вообразите, какая будет неподрессоренная масса у такого автомобиля, а наличие дополнительного маховика на каждом колесе сделает торможение проблематичным, добавив еще необходимость «гасить» их инерцию. К тому же проблема рассеивания тепла осталась. Так на сцену вышел диск с внутренней вентиляцией или просто вентилируемый. Он сразу позволил повысить эффективность торможения за счет более благоприятных температурных режимов паре трения. У вентилируемого диска существенно увеличена поверхность, с которой он отдает тепло окружающей среде. А если подвести дополнительный охлаждающий воздух к тормозному диску, то о перегреве тормозов можно даже забыть. Вентилируемый тормозной диск также уменьшает температурную нагрузку на ступичный подшипник.

Читать еще:  Почему сгорает предохранитель прикуривателя

Конструкция тормозных дисков

Увеличению поверхности рассеивания тепла способствует и перфорация дисков, при которой обод насчитывает не один десяток сквозных отверстий с зенковкой. Проделанные по всей рабочей плоскости диска сквозные отверстия снижают вес диска, способствуют более эффективному снижению его температуры при работе (что снижает риск коробления), удаляют газы, образующиеся при трении колодок о диск. Также перфорация не допускает «всплытия» тормозной колодки при попадании воды на рабочую поверхность диска в дождь или при проезде через лужи. Оказавшаяся на пути колодки вода выдавливается внутрь диска, откуда она выбрасывается наружу под действием центробежной силы. Вот здесь и кроется опасность для перфорированных дисков. Попавшая вода на раскаленный иногда тормозной диск может вызвать катастрофические последствия для его целостности, он может потрескаться и даже лопнуть. Отверстия станут дополнительными концентраторами напряжений и начальными точками этих самых трещин. Поэтому заявления о повышенной эффективности перфорированных дисков часто следует рассматривать как рекламный ход.

Однако встречаются серийные автомобили, у которых такие диски стоят и хорошо себя чувствуют за все время эксплуатации, подвергаясь замене только по причине износа. Такую картину можно наблюдать, в частности, на автомобилях Ferrari и Porsche. Все дело в том, что диаметр отверстий не велик, их расположение сочетается с конфигурацией внутренних лопаток диска, а сам диск, как правило толстостенный и большого диаметра. Это снижает риск образования трещин, однако более правильным решением являются канавки на рабочей поверхности диска. Кроме воды, канавки отводят газообразные продукты “жизнедеятельности” колодки и продукты износа. Канавки бывают направленными в зависимости от вращения диска или симметричными, что позволяет ставить диск на левую и правую стороны автомобиля. Это относится и к лопаткам внутри диска. Обычный вентилируемый диск имеет радиально расположенные лопатки, что делает левый и правый тормозные диски одинаковыми, но существуют диски с наклоненными лопатками для лучшего удаления разогретого воздуха. При этом левый диск является зеркальной копией правого и наоборот.

Указав все эти достоинства канавок, нельзя не сказать и о том, зачем они изначально были разработаны. Опять же, автоспорт с его повышенными нагрузками на тормоза потребовал эффективной очистки тормозных колодок. Дело в том, что при работе на больших нагрузках тормозные колодки очень быстро покрываются тонким слоем нагара – выгоревшего и отработанного фрикционного материала. Если его не снять принудительно, колодка превращается в скользкую лыжу. Канавки, шлицы практически срезают этот отработанный слой, обновляя колодку. Это позволяет поддерживать работоспособность колодок на протяжении всей гонки. Учитывая все вышесказанное, можно считать, что для обычных городских автомобилей тормозные диски со шлицами, конечно, являются предметом гордости владельца, но одновременно причиной более частой смены тормозных колодок.

Перфорированные тормозные диски

Теперь мы добрались до высшей лиги тормозных дисков – вентилируемых сборных. Конечно, бывают и цельные диски с направленными лопатками, но их не так много. Это объясняется необходимостью иметь сложные оснастки для левого и правого диска, на что не каждый производитель может пойти. В результате диск с одной стороны выбрасывает воздух наружу, а с другой – захватывает его и пытается выдавить из центра внутрь колесной арки. Разборные диски изначально делятся на левые и правые и имеют крепежный фланец для ступицы, которая делается, как правило, из высококачественного авиационного алюминия. Такая конструкция позволяет еще больше рассеивать тепла, что благоприятно сказывается на эффективности тормозов и теплонагруженности подшипников ступицы. Понятно, что такой диск более легкий, чем его цельный аналог. Здесь тоже присутствуют подводные камни. Самый опасный – разница коэффициентов термической деформации материалов диска и ступицы. Для решения этой проблемы делают прорези на ступице, но самым эффективным способом борьбы с этим явлением можно назвать так называемые плавающие диски. Их суть – отсутствие жесткой связи между диском и ступицей, при этом диск может двигаться относительно ступицы обычно в осевом направлении в пределах нескольких десятых долей миллиметра. Плавающие диски обладают существенным недостатком – они боятся грязи, которая может лишить их подвижности, поэтому они главным образом применяются в кольцевом автоспорте.

Материал тормозных дисков

Чаще всего тормозные диски изготовляют из чугуна. Популярность этого материала объясняется хорошими фрикционными свойствами и невысокой стоимостью производства. Наряду с этими преимуществами, чугун имеет ряд существенных недостатков, которые ограничивают его использование в некоторых типах транспортных средств – спортивных машинах и мотоциклах. При регулярных интенсивных торможениях, вызывающих значительное повышение температуры (400 С и выше), возможно коробление диска, а если на его перегретую в таких режимах поверхность попадает вода, например, из лужи, чугунный диск покрывается сетью трещин и иногда даже рассыпается. Кроме того, такие диски очень тяжелые, и после длительных стоянок их рабочая поверхность покрывается коркой ржавчины. Чтобы избежать этих недостатков, диски, в большей степени мотоциклетные и значительно реже автомобильные, начали делать из «нержавейки». Более слабые фрикционные свойства этого материала компенсировали увеличением диаметра дисков и их рабочей поверхности. Для изготовления этой ответственной детали тормозной системы используют и обычную сталь, которая, как и «нержавейка», не столь чувствительна к перепадам температур и обладает несколько худшими фрикционными свойствами, чем чугун.

В 70-е годы на спортивные машины начали устанавливать тормозные диски из углепластика – карбоновые. Преодолев период роста, карбоновые тормоза оставили своих металлических коллег далеко позади. Посудите сами: вес тормозного диска из карбона на порядок меньше металлического, коэффициент трения на порядок выше, а рабочий диапазон, ограничивающийся на обычных тормозах 500-600 С, здесь простирается далеко за отметку в 1000 С. Карбоновые диски не коробятся, а снижение неподрессоренных и вращающихся масс положительно сказывается на ходовых качествах автомобиля. Тем не менее путь к обычным дорожным автомобилям таким тормозам пока заказан. Стоимость комплекта карбоновых тормозов может достигать стоимости нового автомобиля малого класса, а нормально работать они начинают только после хорошего прогрева: до этого коэффициент трения тормозов даже ниже обычных! Нельзя забывать и об удобстве управления замедлением: если с традиционными тормозами все просто и понятно, то здесь контролировать замедление сверхсложно. Фактически в обычных условиях карбоновые тормоза будут аналогом переключателя «ехать/стоять».

Керамические тормозные диски

Более радужные перспективы в автомобилестроении имеют керамические тормоза. Они не имеют такого ошеломляющего коэффициента трения, как карбоновые, но обладают целым рядом преимуществ. У керамики гораздо больше возможностей, чем у металла или различных композитов. Этот материал отличается отличной устойчивостью к высоким температурам, высокой стойкостью к коррозии и износу, небольшой удельной массой и высокой прочностью. Но это еще не все. Керамические тормозные диски, в сравнению аналогичным деталями из серого чугуна легче на 50%. Вес, например, керамического тормозного диска PORSCHE 911 в два раза легче обычного, значит, меньше и неподрессоренные массы, а следовательно, и нагрузка на подвеску. Уменьшается и так называемый гироскопический эффект, когда вращающееся с большой скоростью тело сопротивляется смене направления вращения. Кроме того, применение керамики позволяет увеличить на 25% коэффициент трения, а заодно резко повысить эффективность торможения в горячем состоянии. Еще одно преимущество – невероятная долговечность. Керамические диски обычно не требуют замены на протяжении 300 000 км. К сожалению, есть и недостатки. Во-первых, холодные керамические диски хуже останавливают машину, чем холодные тормозные диски из металла. Во-вторых, керамика плохо работает при очень низких температурах. В третьих, такие диски при работе неприятно скрипят. И, наконец, в четвертых, цена у них ну просто непомерная.

Как можно выполнить проточку тормозных дисков и когда это стоит делать

Ошибочно считать, что тормоза на машине нужны исключительно для полной и резкой остановки. В процессе езды автомобилист периодически помогает себе педалью тормоза, притормаживает перед поворотами, готовится к совершению того или иного манёвра.

Потому тормозной узел влияет ещё и на общий комфорт, управляемость и безопасность водителя, его пассажиров и других участников движения. Поддерживать тормоза в оптимальном рабочем состоянии прямая обязанность каждого автовладельца.

Со временем тормозные диски могут изнашиваться, терять свои начальные характеристики. Вовсе не обязательно сразу же их менять, поскольку детали достаточно дорогие. Иногда решить проблему можно путём проточки.

Когда нужно протачивать диски

Из руководства по эксплуатации не сложно узнать, какой ресурс у того или иного расходника на автомобиле. Но от указанного пробега следует отнимать около 20-30% с поправкой на российский климат и более сложные условия эксплуатации.

В среднем на легковых автомобилях ресурс тормозных дисков составляет около 100 тысяч км., после чего выполняется обточка, либо же замена в самых сложных ситуациях.

Не сложно догадаться, зачем на автомобиле нужно протачивать тормозные диски. Это способствует восстановлению высокой эффективности торможения. При эксплуатации элементы могут изнашиваться неравномерно, менять свои характеристики под воздействием климата, резких температурных перепадов и пр. То есть наблюдается определённая кривизна.

Существует несколько признаков, позволяющих определить факт необходимости проточки.

  1. Сильный нагрев диска после непродолжительной поездки. Определить это можно путём простого прикосновения рукой к элементу. Но делайте это предельно аккуратно, поскольку при высокой температуре можно получить ожог. Диагностировать перегрев проще путём наезда на лужу или выливания воды на диск сразу после остановки. Если пошёл пар, температура нехарактерно высокая.
  2. Свист или скрежет при торможении. Выжимая педаль газа, часто водители замечают характерные неприятные звуки. Из салона определить источник шума сложно. Можно попросить помощи у товарища, либо обратиться в автосервис для диагностики.
  3. В обычных условиях тормозной путь меняется в сторону увеличения. Если при одинаковых условиях тормозной путь оказался длиннее, чем раньше, диски следует проверить и обточить по возможности.
  4. Во время торможения педаль сильно западает. Её приходится глубже утапливать, чтобы остановиться.
  5. В процессе торможения возникают вибрации, руль тянет в левую или правую сторону. Отклонение в ту или иную сторону зависит от проблем с конкретным диском.
  6. Визуальные признаки износа и появления дефектов.

Столкнувшись с подобными признаками, стоит задуматься о посещении автосервиса для проточки либо о выполнении этой процедуры своими руками.

Преимущества и недостатки

Не каждый автомобилист решается на проточку, предпочитая просто заменить несколько изношенные и деформированные тормозные диски.

Каждый сам для себя решает, стоит ли проводить обточку. Важно понимать, что не всегда это можно сделать.

К преимуществам проточки относят такие пункты:

  • экономия на замене дисков торможения;
  • увеличение срока службы комплекта тормозов.

Что же касается недостатков, то тут следует учесть следующее. Это не бесконечная процедура, которая проводится до определённой степени износа диска. Не каждый способен качественно обточить деталь своими руками. А в случае допущения ошибки и вовсе может последовать отказ тормозов при очередной попытке остановить машину во время движения.

Потому в основном автомобилисты обтачивают диски из соображений экономии. Не все готовы платить по 10-40 тысяч рублей за новые диски, предпочитая отдать 1-4 тысячи за проточку. При самостоятельной обработке цена и вовсе формируется из закупки необходимых расходников. В некоторых случаях получается бесплатно.

Когда не стоит обтачивать диски

В случае с тормозными дисками существует понятие минимальной толщины. Выходить за рамки этих значений категорически не рекомендуется.

В зависимости от типа используемых дисков, минимальная толщина может существенно отличаться. На автомобили устанавливаются вентилируемые и невентилируемые диски.

На минуту следует представить, что автомобилист сточил больше, нежели предусмотрено конфигурациями диска и рекомендациями по его эксплуатации.

В такой ситуации ожидаются такие изменения:

  • повышается хрупкость металла;
  • диск быстрее нагревается в процессе торможения;
  • при резком температурном перепаде диск поведёт;
  • есть вероятность раскола, поломки, образования трещин.

Как результат, при торможении на скорости колесо может резко заблокироваться. Не сложно представить возможные последствия.

Никогда не стачивайте диск до значения, превышающего минимальную толщину. Это очень опасно.

Не стоит полагаться полностью и на мастеров. Некоторые из них знают, что диск обточке уже не подлежит, свой ресурс он израсходовал. Но чтобы заработать деньги, он соглашается взяться за работу, не уведомив о возможных рисках автовладельца.

Способы обточки

Некоторые автомобилисты интересуются проточкой тормозных дисков своими руками, хотя работа сложная и очень деликатная.

Если текущее состояние детали позволяет провести такую процедуру, следует выбрать подходящий метод обработки.

В зависимости от условий обточки и применяемых инструментов, можно выделить такие методы:

  • со снятием на токарном станке;
  • со снятием подручными инструментами;
  • без снятия специальным оборудованием.

Далеко не всегда выгодно приобретать станок для проточки изношенных тормозных дисков, если вы планируете разовую акцию по обработке своими руками. Здесь уже лучше довериться специалистам.

Отдельно стоит рассмотреть все доступные варианты проточки.

Обточка без снятия

Для начала посмотрим, как выполняется проточка изношенных тормозных дисков без снятия, и что в таком случае можно сделать своими руками.

Профессиональные мастерские используют специальное станочное оборудование и диагностические стенды. С их помощью восстанавливается правильная геометрия тормозного диска и других элементов.

В настоящее время спросом пользуется специальное приспособление, предназначенное для проточки старых тормозных дисков непосредственно на автомобиле. То есть снимать их не нужно. Процедура выглядит так:

  • автомобиль устанавливается на подъёмник, и снимается покрышка;
  • откручивается тормозной суппорт, что позволяет освободить сам диск;
  • специальным прибором измеряется текущая кривизна поверхности;
  • на шпильки или иной участок устанавливается двигатель, вращающий диск;
  • к диску подводятся резцы;
  • автоматически резцы постепенно снимают тонкий металлический слой;
  • восстанавливается нужная геометрия поверхности.
Читать еще:  Сколько служит аккумулятор на солярисе

Выполнить такую процедуру своими руками на автомобиле невозможно, не имея в распоряжение приспособление для проточки изношенных тормозных дисков. Такая услуга доступна только в условиях автомастерской.

Если использование станков вас не устраивает, есть альтернативный метод. Вот что для этого нужно сделать:

  • снять колесо и тормозной суппорт с колодки;
  • взять шлифовальную машинку;
  • подготовить абразивные круги разной зернистости;
  • с помощью механического или электронного микрометра сделать замеры толщины;
  • исходя из допустимых параметров, сточить определённый слой металла;
  • сколы и неровности по краям можно обработать ручным напильником;
  • если диск стоит на ведущем колесе, просто запустить мотор и включить передачу;
  • за счёт вращения поднести к элементу шлифовальную машинку и начать аккуратную обработку.

Когда выполняется работа подручными средствами, крайне важно придерживаться правил безопасности, используя защитную одежду и очки. Иначе искры могут попасть в глаз и на кожу, что спровоцирует серьёзные ожоги.

Обточка со снятием

Чтобы выполнить обработку тормозного диска, его иногда снимают. Это более сложная работа из-за дополнительных мероприятий по демонтажу. Зато несколько упрощается сам процесс обточки.

Для восстановления состояния детали используются обычные токарные станки. Проблема заключается в том, что работа на таком станке требует определённой сноровки и опыта. Без этого браться за проточку своими руками не рекомендуется. Зато всегда можно обратиться за помощью к профессиональному токарю. Его услуги стоят явно дешевле, чем обточка на специализированном оборудовании в автосервисе.

Ручные способы обработки значительно дешевле, и их можно применять в гаражных условиях, обтачивая тормозные диски своими руками. Но качество работы получается низким. После этого придётся часто повторять аналогичную процедуру, чтобы поддерживать сравнительно неплохое состояние.

А чем чаще вы точите диск, тем быстрее изнашивается и истончается металл. Это ведёт к неизбежной замене элементов. При замене одного диска обязательно нужно заменить и второй диск на одной оси, а это дополнительные расходы.

Производство тормозных дисков – есть ли предел совершенству?

Ежегодно сообщается о новых рекордах продаж автомобилей по всему миру, однако эти результаты не охватывают все регионы земного шара в равной степени. Наряду с авторитетными автомобильными производителями на мировой рынок приходят новые компании, которые стремятся экспортировать свою продукцию на внешние рынки. Необходимо отметить, что сегодня у всех фирм, которые производят автомобили для разных рынков сбыта, стремительно развивается локализации комплектующих.

В то же время в индустриально развитых государствах, из-за насыщения внутренних рынков, появились свободные производственные мощности. Стремительно растёт конкуренция, а вместе с ней и ценовое давление, которое сказывается на производстве комплектующих. Не является исключением и производство автомобильных отливок (к примеру, производители тормозных дисков и тормозных барабанов часто вынуждены разрабатывать новые стратегии, направленные на повышение эффективности производства).

В современных рыночных условиях ценовое давление для литейного производства не является чем-то новым. Сегодня необходимо постоянно переориентировать производство на новые модели и оптимизировать каждый отдельно взятый производственный этап в технологии литья. Однако, стоит отметить, что того, кто однажды выбрал определённую технологию формовки, очень трудно переубедить от неё отказаться. Очень часто такая позиция основана на неподтверждённых слухах и неаргументированной информации о разных технологиях формовки.

В связи с тем, что рынок комплектующих достаточно большой, достаточно сложно посчитать, к примеру, объемы реализации тормозных дисков в мире. Однако на основании некоторых рыночных данных, а также информации от постоянных поставщиков автомобильной промышленности известно, что в настоящее время в мире производится около 6,5 млн. тонн тормозных дисков в год. При этом их производство осуществляется на без-опочных формовочных машинах с вертикальной полостью разъёма либо опочных формовочных машинах с горизонтальной полостью разъёма. В некоторых случаях встречается литьё в формы, изготовленные вручную. В процессе производства тормозных дисков и барабанов задействовано 149 формовочных машин DISAMATIC и 6 установок DISA MATCH на 91 литейном производстве. Доля производства тормозных дисков в мире и доля производства тормозных барабанов на машинах DISAMATIC в настоящее время составляет около 3, 5 млн. тонн в год (рис. 1). География машин DISAMATIC в производстве таких отливок приведена в таблице 1.

Рисунок 1: Тормозные диски для грузовиков, произведенные на оборудовании DISAMATIC

Из таблицы можно видеть, что предпочтения способов формовки при изготовлении тормозных дисков варьируются от континента к континенту.

Из 50 формовочных машин, которые эксплуатировались в производстве тормозных дисков, 2/3 были поставлены в Азию, что является очевидным признаком развития рынка.

В то же время, когда речь заходит о новых инвестициях, приходится оценивать в первую очередь затраты в будущее производство.

Капитальные затраты

Капитальные затраты — фактор, который часто недооценивается при первой калькуляции. В предложении поставщиков оборудования часто не учитывается такой фактор, как, например, создание фундамента для формовочной линии. Необходимо отметить, что для установки вертикальной формовочной машины в большинстве случаев достаточно только фундаментной плиты, с отклонением на поверхности не превышающим +/- 20 мм. При этом максимальный изгиб не должен превышать 0,1 мм, так как это может привести к смещению литейной формы. В то же время для самой формовочной машины, входящей в состав формовочной линии, не нужны приямки, а допускаемый максимальный изгиб имеет второстепенное значение, так как оборудование устанавливается на полу литейного цеха.

Простая компактная сборка вертикальных формовочных машин позволяет экономить на затратах, которые могут стать очевидными не сразу. Важное преимущество вертикальной формовочной установки заключается в одновременной формовке обеих полуформ и сводке литейной формы. Благодаря этому производительность существенно возрастает. Этот показатель можно рассчитать, если отнести годовую производительность в тоннах годных отливок к эффективно используемой площади для формовочных линий и для их обслуживания. Расчёт основных площадей демонстрируется на рис. 2. Помимо площади, занимаемой самой формовочной линией DISAMATIC , речь идёт и о площадях, характеризуемых дистанционными параметрами. Формовочные линии, разработанные компанией DISA для производства тормозных дисков, достигают годовой производительной плотности более 100 т/м 2 годных отливок. Этого показателя высокопроизводительные опочные машины с горизонтальной плоскостью разъёма достигают на только на 2/3, даже при условии использования многоярусных охладительных сооружений.

Экономия электроэнергии

Сокращение энергозатрат в литейном производстве уже много лет играет важнейшую роль. До сих пор стремление снизить энергозатраты было сосредоточено в первую очередь на самом энергоемком участке – плавления. Несмотря на то, что потребление энергии при формовке составляет всего лишь 8-12% от всей энергоёмкости производства, это также является хорошей возможностью для оптимизации. Энергопотребление распределяется между процессом приготовления формовочной смеси и самой формовочной линией. Таким образом, энергозатраты на технологию формовки составляют только часть, которая в зависимости от типа машин может составлять от 30 до 55%.

С учетом критерия легкости использование мощных вертикальных формовочных линий значительно снижает расход энергии (таблица 2). В этом случае следует проанализировать числовое выражение среднего годового потребления – киловатт на тонну годных отливок. Для повышения эффективности производства тормозных дисков литейные цеха должны работать в три смены. Если же соотнести годовой временной цикл производства и фактическое энергопотребление формовочного оборудования (состоящего из формовочной машины, стержнеукладчика, заливочного участка и охладительного конвейера) с годным количеством отливок в тоннах, то можно с уверенностью достичь энергопотребления равного 10 кВт/ч. С таким показателем технология DISAMATIC однозначно лидирует среди других формовочных технологий, так как эффективное энергопотребление на опочных формовочных линиях составляет только 20 % от аналогичного параметра формовочных линий DISAMATIC.

Рисунок 2: Литники DISA 270-A

Среднее потребление мощности в кВт

Общая потребляемая мощность в кВ ·А

Таблица 2: Общая потребляемая электрическая мощность формовочных линий DISAMATIC

Производство тормозных дисков и тормозных барабанов требует максимально возможных результатов при одновременно низких затратах. Формовочное оборудование DISAMATIC как нельзя лучше отвечает данным требованиям. Это оборудование простое в эксплуатации и работает на двух приводах: один – для формовочной машины, а другой – для конвейера участка заливки и охлаждения. Вертикальная плоскость разъёма создаёт дополнительные опции литниково-питающей системы, а также вентиляцию потенциальных мест образования газо-усадочных раковин в полости разъёма. Также устройство для накалывания вентиляционных отверстий либо сверлильные приспособления не нужны. Сам технологический процесс производства осуществляется в большинстве случаев с одной линией охлаждения. Поперечные перемещения и необходимые для него приводы также отсутствуют. Нет необходимости выталкивания форм, поскольку не применяются опоки, что упрощает выбивку отливок, а также отделение от формовочной смеси. Возврат и очистка палет и опок также не нужны. Только отсутствие этих затрат на дополнительное оборудование и инструменты, которые необходимы в опочных формовочных линиях, снижают капитальные затраты. Необходимо отметить, что инвестиции в опоки и палеты в некоторых случаях могут превышать инвестиции в оборудование DISAMATIC. Разумеется, все дополнительные расходы сказываются на себестоимости отливки.

Применение множества дополнительных устройств и приводов в конституции опочных формовочных линий, являющихся дополнительным источниками шума, — ещё одно свидетельство того, что безопочные вертикальные формовочные системы более просты в использовании. Текущие расходы на обслуживание и запчасти варьируются от цеха к цеху и могут оцениваться в 3% инвестиционных затрат в год. Если процентный показатель в различных технологиях будет одинаковый, то абсолютный показатель будет однозначно отличаться.

При анализе инвестиционных затрат, производительной интенсивности энергопотребления, доступности технического обслуживания, ценовые преимущества, конечно, на стороне технологии вертикальной формовки. Не менее важным аспектом является само технологическое оборудование, обеспечивающее выход годных отливок высокого качества.

Рисунок 3: Модельная плита для DISA 240-C

Технологическое оборудование

Высокая скорость формовки линий DISAMATIC является одним из важнейших преимуществ. Правда, скорость формовки определяет и очень короткое циклическое время заливки в форму. Для того, чтобы, с одной стороны, использовать полную мощность линии, а с другой стороны, заливать литейные формы необходимо использовать соответствующие литниково-питающие системы с низкой металлоёмкостью, но, рассчитанные на высокие скорости заливки, что формирует экономию на выходе годных отливок. Известно, что высокие скорости заливки были причиной большего количества брака. На выставке GIFA 2011 компанией DISA была представлена система двойной подачи форм, которая увеличивает время остановки формы за счёт одновременной заливки двух форм. В то же время многие поставщики литейного оборудования предложили свои решения двойной подачи.

Благодаря этой новой разработке повышается производительность, которая может быть использована в различных направлениях. Более длительное время заливки способствует сокращению объёма литниково-питающей системы, это даёт возможность высвободить место для дополнительного размещения отливок в форме. Благодаря более длительной остановке формы при одновременной заливке двух форм можно избежать ограничений в производительности линии из-за заливки. Таким образом, можно беспрепятственно залить дополнительные формы и в целом сократить количество брака отливок. Аналогичным образом возможна частичная комбинация обоих преимуществ. Эти преимущества представлены в таблице 3.

Двойная подача I

Двойная подача II

Количество тормозных дисков в форме

Диаметр тормозных дисков в мм

Время заливки в сек.

Скорость заливки в кг./сек.

Вес литников в кг.

Необходимая производительность плавки т/ч

Количество тормозных дисков в час

Энергозатраты на формовочной линии кВт/т

Производительная плотность т/м2

Таблица 3: Пример повышения производительности DISA 270-A посредством использования двойной подачи

На рисунке 3 показаны литники, которые лежат в основе данных таблицы 3. Прокладка литниково-питающих систем для производства при использовании как единичной, так и двойной подачи, схожи. Основные различия сосредоточены в поперечных полостях литниково-питающих систем, которые достаточно трудно распознать в визуально-графическом отображении (рисунок 3). При увеличении времени заливки посредством двойной подачи с 10,4 до 13,3 секунд появилась возможность сократить скорость заливки с 4,5 до 3,5 кг/с. Тем самым стало возможным применение литниковой чаши №4 вместо №5. Длина литниковых каналов и их поперечные размеры, а также размеры питателей тоже уменьшились. Стало возможным увеличение выхода на 3,5%. Одновременно производительность формовки увеличилась с 290 до 322 форм в час. При этом существует возможность сохранения скорости заливки 4,5 кг/с при выходе годного литья 79% — производительность формовки с двойной подачей в таком случае увеличивается до 370 форм в час.

Необходимо отметить, что если характер дефектов отливок принципиально различается в зависимости от технологии вертикальной либо горизонтальной формовки, доля брака примерно одинаковая. Если при вертикальной формовке проявляется микропористость, то при горизонтальной формовке – это усадочные раковины. Каждому опытному литейщику знакомы эти проблемы из личного опыта работы по той или иной технологии формовки, и он знает пути их устранения.

После обработки и установки тормозных дисков на автомобиль невозможно распознать различия в технологии изготовления. Один ведущий автомобильный концерн подтвердил, что на протяжении длительной эксплуатации не было выявлено качественных различий тормозных дисков, произведённых на вертикальной либо горизонтальной формовке.

Один из часто упоминаемых недостатков формовочных линий DISAMATIC — это возникающее ферростатическое давление во время заливки формы. При этом вертикальные формовочные линии с высотой кома от 700 до 800 мм. представлены на литейных производствах уже с 1977 года. В 1979 году на литейном заводе, производящем тормозные диски, была введена в эксплуатацию первая линия DISAMATIC 2070-A с размерами кома 700 x 950 мм. Опыт решения таких проблем имеется уже на протяжении 35 лет. Конструкция литниково-питающей системы позволяет сократить влияние ферростатического давления. Высота кома свыше 800 мм. не рекомендуется производителем формовочных линий для производства тормозных дисков.

Двустороннее уплотнение литейной формы над модельной плитой обеспечивает максимальную твёрдость формы на её поверхности, однако ближе к центру кома формы эта твёрдость снижается. Это естественное преимущество процесса вертикальной формовки на горизонтальной опочной формовочной линии может достигаться посредством дополнительных затрат на интегрирование вторичной наполнительной рамки на опоре модельной плиты. Вторичная наполнительная рамка используется для уплотнения формы в приграничных областях.

В опочных линиях необходимо оборудование для соединения нижней и верхней полуформ. При этом возникает опасение смещения при механических колебаниях в процессе сборки. Необходимо постоянно контролировать износ штырей и втулок во всех опоках. В вертикальной линии полученная форма напротив перемещается при помощи модельной плиты из формовочной камеры и соединяется сразу с предшествующей формой. Исключение смещения формы, ровно как и более высокие затраты на очистку в последующих процессах значительно сокращается. Для отвода газов из формы во время заливки в вертикальном процессе достаточно выпоров, смонтированных на модельной плите, которые сообщаются с верхней поверхностью формы. Повреждение формы при выполнении наколов либо сверлении выпоров также исключается.

Рисунок 4: Робот для укладки стержней на DISAMATIC

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector