Тормозная площадка

Тормозные прокладки - это компонент дисковых тормозов, используемых в автомобилях и других приложениях. Тормозные прокладки состоят из стальных пластин с трением, связанным с поверхностью, которая направлена на роторы дискового тормоза.

Функция

Тормозные колодки преобразуют кинетическую энергию транспортного средства в тепловую энергию через трение . Две тормозные прокладки содержатся в торможении с их поверхностями трения, обращенными к ротору. ^{[ 1 ]} Когда тормоза гидравлически наносятся, суппорт зажимает или сжимает две колоды вместе на вращающемся роторе, чтобы замедлить и остановить автомобиль. Когда тормозная подушка нагревается из -за контакта с ротором , она переносит небольшое количество его материала трения на диск, оставляя на нем тусклое серое покрытие. Тормозная подушка и диск (теперь оба имеют материал для трения), затем «придерживайтесь» друг друга, обеспечивая трение, которое останавливает автомобиль.

В дисковых тормозах обычно есть две тормозные прокладки на ротор диска, они оба функционируют вместе. Они удерживаются на месте и приводятся в действие суппортом, прикрепленным к колесному хабу или подвеске . Однако гоночные суппорты могут использовать до шести прокладков, с различными трениями в ошеломленном рисунке для оптимальной производительности. В зависимости от свойств материала, веса транспортного средства и скорости, которые он приводится в, скорости износа диска могут варьироваться. Тормозные колодки обычно должны быть заменены регулярно (в зависимости от материала PAD). Большинство тормозных колодок оснащены методом предупреждения водителя, когда это необходимо сделать. Общей техникой является производство небольшой центральной канавки, возможное исчезновение, износ, указывает на конец срока службы прокладки. Другие методы включают в себя полоску мягкого металла в канавку, так что при выставке (из -за износа) разумно визг тормозов визг. Вкладка для износа мягкого металла также может быть встроена в материал накладки, который закрывает электрическую цепь , когда тормозная подушка носит тонкий, освещая предупреждающий свет на приборной панели.

История

Концепция тормозных колодок или дисковых тормозов в качестве альтернативы барабанным тормозам была, по крайней мере, в патенте FW Lanchester в 1902 году. ^{[ 2 ]} Однако из -за высокой стоимости и неэффективности по сравнению с барабанными тормозами они обычно не осуществлялись до после Второй мировой войны . ^{[ 3 ]} Как только технология дискового тормоза улучшилась, производительность тормоза быстро превзошла производительность барабанных тормозов. Разница в производительности была наиболее заметно продемонстрирована в 1953 году, когда ягуар, оснащенный тормозными подушками, выиграл Леанса . 24 часа Гран -при Гран -при ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} Успех Jaguar обычно приписывается дисковым тормозам автомобиля, что позволило водителям приближаться к тому быстрее, а позже их противников, что в конечном итоге привело к его победе. Еще в 1963 году большинство автомобилей, использующих дисковые тормоза, были сделаны европейскими, а американские автомобили использовали эту технологию в конце 1960 -х годов после изобретения фиксированных суппортов, которые сделали инсталляцию более дешевой и компактной. ^{[ 3 ]}

Технология

По преимуществам дискового тормоза

Дисковые тормоза предлагают лучшую остановку по сравнению с барабанными тормозами . Они обеспечивают лучшую устойчивость к « затуханию тормоза », вызванным перегревом тормозных колодок, а также способны быстро восстанавливаться после погружения (влажные тормоза менее эффективны). В отличие от барабанного тормоза, дисковый тормоз не обладает эффектом самообесравнивания-сила торможения всегда пропорциональна давлению, применяемому на рычаге тормозной педали. Однако многие системы дискового тормоза имеют сервоприводу («Brake Booster»), чтобы уменьшить усилия водителя. ^{[ Цитация необходима ]}

Дисковые тормозные колодки легче осмотреть и заменить, чем подкладка для трения барабанного тормоза.

Типы

Существует множество видов тормозных колодок, в зависимости от предполагаемого использования транспортного средства, от очень мягких и агрессивных (таких как гоночные приложения) до более жестких, более долговечных и менее агрессивных соединений. Большинство производителей транспортных средств рекомендуют определенный вид тормозной площадки для своего транспортного средства, но соединения могут быть изменены (либо купив другой марку или обновление до Performance Pad в линейке производителя) в соответствии с личными вкусами и стилями вождения. При покупке нестандартных тормозных прокладков всегда следует соблюдать осторожность, так как диапазоны рабочей температуры могут варьироваться, такие как производительность не эффективно тормозить, когда холодные или стандартные прокладки исчезают при жестком вождении. В автомобилях, которые страдают от чрезмерного выцветания тормоза , проблема может быть сведена к минимуму путем установки лучшего качества и более агрессивных тормозных колодок.

Материалы

Наиболее важные характеристики, которые учитываются при выборе материала тормозной прокладки, заключаются в следующем:

Способность материала противостоять выцветанию тормоза, вызванная повышением температуры, которую материал будет испытывать от превращения кинетической энергии в тепловую энергию. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}
Влияние влаги на затухание тормоза. Все тормоза предназначены для того, чтобы противостоять, по крайней мере, временному воздействию воды. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}
Способность быстро восстанавливаться после повышения температуры или влаги и демонстрировать приблизительно одинаковые уровни трения в любой точке процесса сушки или охлаждения. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}
Коэффициент трения современных тормозных прокладков должен быть достаточно низким, предотвращать блокировку колес, но достаточно высоко, чтобы обеспечить достаточную остановленную мощность. Коэффициенты трения обычно составляют от 0,3 до 0,5 для материалов тормозной прокладки. ^{[ 6 ]}
Способность сопротивляться износу из -за трения, но не в той степени, в которой износ ротора происходит быстрее, чем приносится в жертву тормозный материал. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}
Способность материала обеспечивать гладкий и даже контакт с ротором или барабаном, вместо материала, который ломается кусочками или вызывает ямы, вмятины или другие повреждения поверхности в контакте. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}
Возможность применения соответствующей силы трения, а также тихо работает. ^{[ 6 ]}

Еще одно материаловое требование, которое рассматривается, - это то, насколько сжимаемые тормозные колодки; Если они слишком сжимаемые, то перемещение тормоза или вытягивание тормозной жидкости может быть чрезмерным. ^{[ 7 ]} Материал тормозной прокладки также должен быть пористым, чтобы минимизировать эффект, который вода оказывает на коэффициент трения. ^{[ 7 ]}

Асбест был добавлен в качестве общего ингредиента для тормозных колодок после мировой войны, поскольку скорость автомобилей начала увеличиваться, потому что исследования показали, что его свойства позволяют ему поглощать тепло (что может достигать 500 ° F), в то же время обеспечивая трение, необходимое для остановки транспортное средство. ^{[ 8 ]} Однако, поскольку серьезные опасности, связанные с здоровьем асбеста, в конечном итоге стали очевидными, нужно было найти другие материалы. Асбестовые тормозные колодки в основном были заменены не Asbestos Organic (NAO) материалами в странах первого мира. ^{[ 9 ]} Сегодня материалы тормозной прокладки классифицируются в одну из четырех основных категорий, следующим образом:

Неметаллические материалы - они сделаны из комбинации различных синтетических веществ, связанных в композит, главным образом в форме целлюлозы , арамида , панорамы и спеченного стекла . Они мягкие на роторах, но производят достаточное количество пыли, что имеет короткий срок службы.
Полуметаллические материалы - синтетика, смешанные с различными пропорциями хлопья. Они сложнее, чем неметаллические прокладки, более устойчивые к затуханию и более длительные, но за счет увеличения износа до ротора/барабана, который затем должен быть заменен раньше. Они также требуют большей приступающей силы, чем неметаллические прокладки, чтобы создать крутящий момент торможения.
Полностью металлические материалы - эти прокладки используются только в гоночных транспортных средствах и состоят из спеченной стали без каких -либо синтетических добавок. Они очень долговечны, но требуют большей силы, чтобы замедлить автомобиль, когда быстрее носить роторы. Они также имеют тенденцию быть очень громкими.
Керамические материалы - состоит из глины и фарфора, связанных с медными хлопьями и филаментами, это хороший компромисс между долговечностью металлических прокладок, захватом и устойчивостью к затуханию синтетического сорта. Однако их основной недостаток заключается в том, что в отличие от предыдущих трех типов, несмотря на наличие меди (которая обладает высокой теплопроводности), керамические прокладки обычно не рассеивают тепло, что в конечном итоге может вызвать прокладки или другие компоненты торможения система деформации. ^{[ 5 ]} Однако, поскольку керамические материалы вызывают повышение тормозного звука за пределы звука человеческого слуха, они кажутся исключительно тихими. ^{[ 10 ]}

Фенол формальдегидная смола часто используется в качестве связующего агента . Графит может служить как материал для трения, а также связующий агент. ^{[ 11 ]} Другим часто используемым материалом для трения является силикат циркония . ^{[ 9 ]} Итальянский производитель проводит исследования для использования цемента в качестве дешевого и менее энергоемкого связующего агента. ^{[ 12 ]} В таблице ниже описывается макияж общей тормозной площадки. ^{[ 9 ]}

Составляющий	% по весу
Уайтинг (Мел)	31.6
Бронзовый порошок	15
Графит	10
Вермикулит	16
Фенольная смола	16
Стальные волокна	6
Резиновые частицы	5
"Пыль для трения"	5
Песок	3
Арамидные волокна	2

Существуют факторы окружающей среды, которые регулируют выбор материалов тормозной прокладки. Например, счет SSB 6557 ^{[ 13 ]} Принятый в штате Вашингтон в 2010 году ограничивает количество меди, которая разрешена использовать в материалах для трений, в конечном итоге будет вытекает на отслеживание количества из -за негативного воздействия высоких уровней меди на водную жизнь. Для его замены были разработаны различные комбинации материалов, хотя прямая замена пока нет. ^{[ 14 ]} Изучаются другие материалы, такие как соединения, изготовленные из сурьмы.

Транспортные средства имеют разные требования к торможению. Материалы для трения предлагают специфичные для приложения формулы и конструкции. Тормозные прокладки с более высоким коэффициентом трения обеспечивают хорошее торможение с меньшим требованием давления педали тормоза, но имеют тенденцию терять эффективность при более высоких температурах. Тормозные прокладки с меньшим и постоянным коэффициентом трения не теряют эффективности при более высоких температурах и являются стабильными, но требуют более высокого давления педали тормоза.

Обслуживание и устранение неполадок

Тормозные прокладки следует проверять не менее 5000 миль на предмет чрезмерного или неровного износа. Хотя износ тормозных колодок уникален для каждого автомобиля, обычно рекомендуется заменять тормозные колодки каждые 50 000 миль. ^{[ 6 ]}

Неисправности с тормозными колодками могут оказывать много влияния на производительность транспортного средства. В следующем диаграмме описываются некоторые общие проблемы, которые могут быть вызваны неисправными тормозных колодок: ^{[ 8 ]}

Проблема	Возможная причина
Тормование требует ненормального количества силы на педали тормоза	Изношенные тормозные прокладки, загрязненная тормозная жидкость, неисправный тормозный суппорт, неисправный главный цилиндр, потеря вакуума, потеря тормозной жидкости
Автомобиль тянет на одну сторону при торможении	Неисправный тормозный суппорт, ограничение в гидравлической системе, облицовка (ы) тормозной накладки, загрязненную маслом или тормозной жидкостью, тормозные прокладки, не замененные парами, тормозная прокладка не установлена правильно,,
Плохое тормозное выступление	Подкладка (ы) тормозной накладки (ы), пропитанная водой, маслом или тормозная жидкость; Перегретые тормозные прокладки, изношенные тормозные прокладки, неисправный мастер -цилиндр, утечка тормозной жидкости, воздух в тормозной жидкости, неправильно приспособленная тормозная обувь, кипящая тормозная жидкость
Чувствительное торможение	Неправильные тормозные прокладки; Прокладка с жирной тормозной прокладкой, неисправная пропорциональная клапан, неправильно реукортера -мастер -цилиндр толкатель
Шумное торможение (звуки шлифования или визжания При торможении)	Чрезвычайно изношенные тормозные колодки, тормозная прокладка (ы) не установлена правильно, неисправные или отсутствующие тормозные прокладки, индикатор износа тормозных колодков
Вибрация при торможении	Загрязненные роторы или прокладки, деформированные роторы, из круглых барабанов, активация ABS

Тестирование материалов

Национальное бюро стандартов (NBS) начало тестирование тормозного материала в США в 1920 году. Затем настройка тестирования была передана производителям, которые хотели их, чтобы они могли начать тестировать свои собственные продукты. ^{[ 15 ]} Со временем NBS продолжал разрабатывать новые инструменты и процедуры для тестирования прокладки и подкладки, и эти стандарты в конечном итоге стали стандартами для кодекса безопасности Комитета Американского инженерного комитета по тестированию тормозов и тормозов. ^{[ 15 ]}

Тестирование SAE J661 используется для определения трения различных материалов тормозной прокладки путем тестирования квадратного лайнера 1 дюйма (25 мм) с тормозным барабаном. Это тестирование дает значения как для горячих, так и холодных коэффициентов трения, которые затем в сочетании с обозначениями букв. ^{[ 7 ]} В приведенной ниже таблице рассказывается о том, какая буква идет с каждым диапазоном для коэффициента трения. Примером обозначения будет «GD», где «G» является нормальным коэффициентом, в то время как «D» представляет нагревается. ^{[ 7 ]}

Обозначение букв для коэффициентов трения
В	<0,15
Дюймовый	От 0,15 до 0,25
И	От 0,25 до 0,35
Фон	От 0,35 до 0,45
Глин	От 0,45 до 0,55
ЧАС	> 0,50
С	неклассифицированный

Каталогизация

Существуют разные системы для каталогизации тормозных колодок. Наиболее часто используемая система в Европе - это система нумерации WVA . ^{[ 16 ]}

Система каталогизации, используемая в Северной Америке, и признанная во всем мире, представляет собой стандартизированную систему нумерации деталей для тормозов и сцепления, выпущенных Институтом стандартов трений (FMSI). Миссия FMSI состоит в том, чтобы «поддерживать и улучшить эту стандартизированную систему нумерации деталей для всех на автомобильных автомобилях, используемых в Северной Америке». ^{[ 17 ]}

Картридж тормоза

Тип тормозной прокладки, используемой на ободе тормоза .

Смотрите также

Ссылки

^ Хендерсон, Боб; Хейнс, Джон Х. (1994). "Дисковые тормоза". Haynes Automotive Brake Manual . Хейнс Северная Америка. С. 1–20.
^ Newcomb, TP (1989). Техническая история автомобиля . Spurr, RT Bristol, Англия: А. Хилгер. ISBN 0852740743 Полем OCLC 189844114 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Мама, GIJS, 1949- (2014). Эволюция автомобильной технологии: справочник . Уоррендейл, Пенсильвания. ISBN 9780768080278 Полем OCLC 883510695 . {{cite book}}: CS1 Maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка ) CS1 Maint: Несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 Maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
^ Тремейн, Дэвид. (2009). Наука о дизайне Формулы 1: экспертный анализ анатомии современного автомобиля Гран -при (3 -е изд.). Sparkford, NR Yeovil, Somerset, UK: Haynes Pub. ISBN 9781844257188 Полем OCLC 430838880 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон Клифф Оуэн (21 июня 2010 г.). Сегодняшний техник: автомобильные тормозные системы классная комната и руководство по магазинам . Cengage Learning. С. 27–28. ISBN 978-1-4354-8655-3 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон ^глин ^час Nunney, MJ (Малкольм Джеймс) (1998). Автомобильная технология . Общество автомобильных инженеров. (3 -е изд.). Уоррендейл, Пенсильвания: Са. ISBN 0768002737 Полем OCLC 40160726 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Лимперт, Рудольф. (1999). Проектирование и безопасность тормоза (2 -е изд.). Уоррендейл, Пенсильвания: Общество автомобильных инженеров. ISBN 1560919159 Полем OCLC 40479691 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Круз, Уильям Гарри (1971). Автомобильное шасси и корпус: строительство, эксплуатация и техническое обслуживание (4 -е изд.). Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. ISBN 007014690x Полем OCLC 136535 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Эльмаракби, Ахмед. (2013). Расширенные композитные материалы для автомобильных приложений: структурная целостность и сбоя . Хобокен: Уайли. ISBN 9781118535271 Полем OCLC 861080217 .
^ OWEN 2010 P162
^ Вход на тормозные колодки ( Bresbelag ) в kfz-tech.de
^ Исследовательский проект эссе Cobra - Тормоз будущего состоит из цемента , февраль 2015 г. в: Engenieur.de
^ Ограничение использования определенных веществ в материале для трения тормоза
^ Рампин, Илария; Занон, Маттео; Эчеберрия, Джон; Лорето, Антонио Ди; Martinez, Anemaite (2014-05-19). «Разработка без медных стальных тормозных прокладок для пассажирских автомобилей» . {{cite journal}}: CITE Journal требует |journal= ( помощь )
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Винсель, Ли (2016). «Добродетель через ассоциацию: Национальное бюро стандартов, автомобилей и политическая экономия, 1919–1940» . Enterprise & Society . 17 (4): 809–838. doi : 10.1017/eso.2015.61 . S2CID 156230896 .
^ «Система нумерации WVA» . Архивировано с оригинала 2014-07-13 . Получено 2009-10-05 .
^ «Институт стандартов трений» . fmsi.org .

[Haynes,_Brake_manual-1] Хендерсон, Боб; Хейнс, Джон Х. (1994). "Дисковые тормоза". Haynes Automotive Brake Manual . Хейнс Северная Америка. С. 1–20.

[2] Newcomb, TP (1989). Техническая история автомобиля . Spurr, RT Bristol, Англия: А. Хилгер. ISBN 0852740743 Полем OCLC 189844114 .

[:3-3] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Мама, GIJS, 1949- (2014). Эволюция автомобильной технологии: справочник . Уоррендейл, Пенсильвания. ISBN 9780768080278 Полем OCLC 883510695 . {{cite book}}: CS1 Maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка ) CS1 Maint: Несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 Maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )

[4] Тремейн, Дэвид. (2009). Наука о дизайне Формулы 1: экспертный анализ анатомии современного автомобиля Гран -при (3 -е изд.). Sparkford, NR Yeovil, Somerset, UK: Haynes Pub. ISBN 9781844257188 Полем OCLC 430838880 .

[Owen2010-5] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон Клифф Оуэн (21 июня 2010 г.). Сегодняшний техник: автомобильные тормозные системы классная комната и руководство по магазинам . Cengage Learning. С. 27–28. ISBN 978-1-4354-8655-3 .

[:4-6] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон ^глин ^час Nunney, MJ (Малкольм Джеймс) (1998). Автомобильная технология . Общество автомобильных инженеров. (3 -е изд.). Уоррендейл, Пенсильвания: Са. ISBN 0768002737 Полем OCLC 40160726 .

[:0-7] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Лимперт, Рудольф. (1999). Проектирование и безопасность тормоза (2 -е изд.). Уоррендейл, Пенсильвания: Общество автомобильных инженеров. ISBN 1560919159 Полем OCLC 40479691 .

[:5-8] Jump up to: ^а ^{беременный} Круз, Уильям Гарри (1971). Автомобильное шасси и корпус: строительство, эксплуатация и техническое обслуживание (4 -е изд.). Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. ISBN 007014690x Полем OCLC 136535 .

[:1-9] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Эльмаракби, Ахмед. (2013). Расширенные композитные материалы для автомобильных приложений: структурная целостность и сбоя . Хобокен: Уайли. ISBN 9781118535271 Полем OCLC 861080217 .

[10] OWEN 2010 P162

[11] Вход на тормозные колодки ( Bresbelag ) в kfz-tech.de

[12] Исследовательский проект эссе Cobra - Тормоз будущего состоит из цемента , февраль 2015 г. в: Engenieur.de

[13] Ограничение использования определенных веществ в материале для трения тормоза

[14] Рампин, Илария; Занон, Маттео; Эчеберрия, Джон; Лорето, Антонио Ди; Martinez, Anemaite (2014-05-19). «Разработка без медных стальных тормозных прокладок для пассажирских автомобилей» . {{cite journal}}: CITE Journal требует |journal= ( помощь )

[:2-15] Jump up to: ^а ^{беременный} Винсель, Ли (2016). «Добродетель через ассоциацию: Национальное бюро стандартов, автомобилей и политическая экономия, 1919–1940» . Enterprise & Society . 17 (4): 809–838. doi : 10.1017/eso.2015.61 . S2CID 156230896 .

[16] «Система нумерации WVA» . Архивировано с оригинала 2014-07-13 . Получено 2009-10-05 .

[17] «Институт стандартов трений» . fmsi.org .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]