для чего делают перфорацию на тормозных дисках
Чем перфорированные тормозные диски отличаются от обычных
Есть ли вообще смысл ставить на свой автомобиль перфорированные диски? Они служат дольше, чем обычные? Эффективнее тормозят? Давайте постараемся ответить на эти вопросы.
Вообще, любые изменения в конструкции автомобильных компонентов преследуют две цели. Это либо улучшение эксплуатационных характеристик, либо снижение себестоимости или расходов автовладельца (последние два фактора не исключают друг друга — экономия может быть как у производителя, так и у покупателя). Исходя из этого, попробуем посмотреть на перфорированные диски под обоими ракурсами.
Трение в тормозной системе
На самом фундаментальном уровне трение — это проявление электромагнитного взаимодействия частиц вещества трущихся поверхностей. Сила трения зависит от множества факторов:
— свойств материалов, из которых состоят трущиеся тела;
— температуры;
— шероховатости (гладкости) поверхностей;
— скорости относительного движения;
— давления в трущейся паре, прижимающего поверхности друг к другу;
— наличия других частиц или веществ между трущимися поверхностями.
Трение в технике часто рассматривают в связке с другим явлением — износом. В разных ситуациях они сочетаются между собой по-разному. Например, когда мы пишем карандашом на бумаге, износ грифеля высокий, а трение при его скольжении по бумаге мало́. В подшипниках и трение, и износ минимальны. А вот в тормозной системе трение диска о колодки должно быть большим, но одновременно желательно максимально уменьшить износ.
Разрабатывая конкретный механизм или устройство, инженеры стараются найти оптимальный баланс всех факторов. Так, тормоза должны обеспечивать эффективное и предсказуемое торможение вне зависимости от скорости, загрузки машины или дорожной ситуации.
Во время торможения кинетическая энергия движущегося автомобиля превращается тормозами в тепловую и рассеивается в окружающую среду — машина замедляется. При интенсивном торможении колодки и диски нагреваются быстрее и сильнее, чем при плавном. Это логично: при резком торможении выделяющееся тепло необходимо сбросить в окружающую среду быстрее, а чем больше разница температур, тем выше скорость теплообмена и интенсивнее рассеивается тепло.
Проблема в том, что коэффициент трения в паре «колодка — диск» при повышении температуры меняется. Причем то, как именно он будет меняться, зависит от фрикционного материала.
В случае с ретинаксом, как только температура достигает 300°С, коэффициент трения резко уменьшается — примерно в два раза.
При торможении со скорости 80 км/час диск нагревается до 100°С. Если скорость выше, или если несколько энергичных торможений следуют подряд друг за другом, температура дисков может вырасти до 300°С и более. Коэффициент трения при этом также меняется — как в примере выше. Водитель вдруг замечает, что машина стала хуже тормозить.
Как перфорированные диски влияют на торможение
Решение напрашивается само собой: конструкция тормозов должна помогать быстро охлаждать диски. Для этого тормозные диски стали изготавливать вначале вентилируемыми, а затем и перфорированными. Отверстия увеличивают количество циркулирующего через них воздуха и помогают охлаждать деталь. Интересно, что перфорированные диски начали использовать именно на спортивных автомобилях.
Кроме этого, перфорации помогают газоотводу: когда колодки нагреваются, образуется газ, и эта газовая прослойка между колодкой и диском снижает эффективность торможения. Вода, которая попадает на диски при движении по мокрой дороге, тоже удаляется лучше.
Улучшение торможения связано с еще одним неочевидным свойством перфорированных тормозных дисков. У колодок постоянно обновляется рабочий слой. Поверхность колодок не стекленеет, и они постоянно работают как новые, но уже обкатанные.
Вывод: охлаждаемые диски уменьшают тормозной путь при торможении с большой скорости.
Еще одно отличие перфорированных дисков от обычных в том, что они легче. С одной стороны, это плюс — неподрессоренная масса и инерция уменьшаются. С другой — меньшая масса это значит меньшая теплоемкость. Следовательно, диск нагревается быстрее. Поэтому для разгона и управляемости снижение массы это преимущество, а вот для торможения все не так однозначно.
Есть ли экономия для покупателя?
В большинстве случаев перфорированные диски ускоряют износ колодок. Это хорошо с точки зрения постоянного обновления рабочего слоя колодок, но плохо для кошелька.
Однако тут есть и фактор, который несколько снижает темп износа колодок. Поскольку перегрев — одна из причин быстрого износа, а перфорация диска способствует охлаждению, то колодки эксплуатируются при более щадящей температуре.
В любом случае экономия ресурса колодок (если она и будет) не перекрывает более высокую стоимость перфорированных дисков по сравнению с обычными.
Вывод: использование перфорированных дисков обходится дороже.
Перфорированные диски круто выглядят. Для многих автовладельцев это главный и единственный аргумент в их пользу. Но стоит помнить, что для демонстрации внешнего вида тормозных дисков и колеса должны быть соответствующие.
Недостатки перфорированных дисков
За плюсы надо платить. Причем не только деньгами. Список недостатков перфорированных дисков нельзя назвать коротким:
— в среднем более быстрый износ колодок;
— шумность (их ругают и за это тоже);
— пониженная прочность — диски более склонны к растрескиванию;
— маленький ассортимент — выбор обычных дисков гораздо шире.
Кроме этого, есть мнение, что при движении по глубокой грязи отверстия дисков забиваются, отчего ухудшается эффективность тормозов. Для машин со спортивными дисками такая ситуация редка. В любом случае временное ухудшение теплоотвода не является сильным аргументом против.
А что, если просверлить обычные диски в гараже?
Заманчивые преимущества перфорированных дисков наталкиваются на их цену. Из этого столкновения появляется на первый взгляд вполне рабочая идея: сделать перфорированные диски из обычных самостоятельно. Ведь разница «всего лишь» в отверстиях — прямые руки, хорошая дрель и успех гарантирован.
На практике есть нюансы. Тормозной диск — один из тех компонентов, от которых зависит безопасность на дороге, жизни сидящих в машине и пешеходов. Перфорирование фирменных дисков производится в соответствии со специальным техпроцессом, а их конструкция отвечает требованиям конкретного автомобиля. Безопасность и эффективность таких дисков подтверждены испытаниями. А штучное изделие «хорошего мастера» никаких предварительных тестов не проходит. Испытания проводит владелец автомобиля уже на дороге.
Вот несколько причин, которые не позволяют нам рекомендовать самостоятельно сверлить тормозные диски:
Во-первых, перфорированный диск — это не «просто дырки», а нередко и другая марка чугуна, и конфигурация вентиляционных каналов.
Во-вторых, в процессе сверления происходит локальный нагрев небольшого участка тормозного диска. При неправильном его охлаждении возможно местное изменение свойств чугуна, изменение твердости и прочности, деформация плоскости. Как такой «пятнистый» диск поведет себя при нагреве и нагрузке во время торможения?
Сверлить придется много и долго. В идеале понадобится сверлильный станок и специальные сверла для чугуна.
Когда имеет смысл поставить перфорированные диски вместо штатных
Прежде всего, если вы любите динамичную езду с интенсивными торможениями на большой скорости. Перфорированный диск снижает тормозной путь в среднем на 5–10%. Но обратите внимание — «в среднем». То есть в вашем конкретном случае заметного изменения может не произойти совсем, ведь, как мы выяснили, на силы трения в тормозной системе влияют очень многие факторы. В вялом городском потоке разницы между перфорированными и обычными дисками скорее всего заметно не будет. Только ускорится износ колодок.
Помните также, что спортивный стиль вождения и специальные диски предъявляют особые требования и к колодкам. Поэтому к их выбору тоже следует подойти вдумчиво.
Перфорированные тормозные диски Textar
Компания Textar изготавливает различные тормозные диски, в том числе и перфорированные. Все диски мы делаем в соответствии со спецификациями оригинальных деталей. Поэтому, к сожалению (или к счастью), в нашем ассортименте вы не найдете необычных дисков для украшения автомобиля, а будут только те, конструкция которых была одобрена непосредственно автопроизводителем.
Чтобы найти перфорированные диски в каталоге на сайте brakebook.com, перейдите на вкладку «Расширенный поиск», нажмите на пиктограмму с изображением диска, а затем в выпадающем списке «Тип тормозного диска» выберите один из вариантов исполнения «с отверстиями».
Система отфильтрует результаты поиска по заданным условиям — чтобы их посмотреть, нажмите на ссылку «N ПРОДУКТОВ НАЙДЕНО».
Чтобы посмотреть подробную информацию по каждому артикулу, нажмите на строку «БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ». На соответствующих вкладках вы можете узнать:
— «Показатели» — технические параметры диска (тип, геометрические размеры, вид обработки поверхности, массу, габариты в упаковке и т.д.);
— «Легковой автомобиль» — список моделей автомобилей, на которых этот диск применяется;
— «Ссылки по ОЕ» — артикул детали в каталоге оригинального оборудования (OE— Original Equipment, англ.);
— «Изображения» — чертеж детали с указанием размеров.
Если у вас возникли вопросы по тормозным дискам, вы можете задать их через форму на сайте Textar или в комментариях к этой статье.
И снова о ней — Перфорация тормозов
Приветствую всех! Снова темой моей записи стала перфорация тормозных дисков. Почему? — Да потому, что актуальность эта тема ни капельки не утратила, даже наоборот — вопрос эффективных тормозов, по-прежнему важен не меньше, чем расход топлива на 100 км пути… Однако, если в топливном вопросе вы заключаете «виртуальное» соглашение с собственной «жабой», то в вопросах активной безопасности — вы принимаете решения, на грани сохранности здоровья и жизни…
Итак — очередные изделия из мастерской Братеево-CREW:
Прикол в том, что эти диски проехали уже почти 90 тысяч км. Они были с новья отперфорированы, и ездили без проблем уже почти 3 года. Ни биения, ни повышенного износа колодок (оригинал), ни посторонних звуков… При очередной замене колодок, было принято решение их слегка омолодить — проточить рабочую поверхность и привести в порядок вентиляционные шахты. Изначально отверстия для перфорации были сделаны диаметром 4,5 мм, но за это время они почти забились термокоррозионными отложениями и мало выполняли свою функцию. Поэтому каждое отверстие было «развернуто» сверлом 6мм и заново раззенковано конической бор-фрезой.
Как я уже сказал, данные диски проехали почти 90 тысяч км. Их состояние (толщина) совершенно явно свидетельствует о том, что износ перфорированных тормозных дисков намного меньше, чем у стандартных. Это явление я отметил уже очень давно и связываю его с тем, что нагрузка на тормозные механизмы, способные быстро отвести тепло от рабочей поверхности — намного меньше, чем на аналогичные механизмы, не способные быстро и эффективно рассеивать приобретенную от трения температуру.
Кроме того, отмечу еще кое-что — перфорация тормозных дисков настолько эффективна, что позволяет эксплуатировать их практически до полного истирания рабочей поверхности диска, почти до ребер вентиляции! При этом, качество процесса торможения остается до последнего таким же, как на новых дисках!
Таким образом, очевиден простой вывод — штатные тормоза ПРАКТИЧЕСКИ ПОСТОЯННО находятся в критическом температурном режиме, провоцирующем их преждевременные старение и износ.
Перфорирование дисков оптимизирует работу тормозной системы в целом, снижает нагрузку на все элементы системы и положительно сказывается как на их общем ресурсе, так и на межсервисных интервалах обслуживания их механизмов и компонентов. То есть, затраты на перфорацию окупаются при эксплуатации и приносят плюсы и выгоду!
Отдельно скажу, что стабильная тормозная система способствует меньшей утомляемости водителя — один из самых главных ее плюсов.
Перфорация на тормозных дисках
Напишу немного про варианты тормозных дисков.
Упомяну о так называемых перфорированных вариантах, наверное многие видели что поверхность некоторых дисков иссверлена сквозными отверстиями, а также продольными канавками. Для чего это вообще нужно? И какую практическую пользу это несет …
Впервые перфорация – сквозные отверстия и канавки, появились на гоночных автомобилях, сверлились вентилируемые варианты, так как охлаждение у них лучше, и таким образом старались улучшить торможение.
Стоит отметить — торможение действительно улучшается, тормозной путь сокращается от 5 до 10 процентов, что действительно впечатляет.
После этого перфорация стала распространяться и на обычные машины, однако все же это осталось элементом тюнинга, а не стандартной опцией производителей. Все потому что такие диски стоят дороже, металл и технологии производства там другие, что значительно увеличивает стоимость производства. Однако многие гаражные «Кулибины» сверлят отверстия у себя в гаражах, не всегда это правильно, но все по порядку.
Для чего нужна перфорация
Отверстия и канавки, которые сверлятся и наносятся на поверхность, нужны для лучшего охлаждения. Принцип такой — сверлятся от 30 до 50 равномерно расположенных отверстий которые насквозь проходят тормозной диск, это увеличивает «продуваемость» всей конструкции (особенно если она вентилируемая), что однозначно хорошо сказывается на охлаждении. Износ тормозных колодок снижается примерно на 10 процентов.
Однако помимо охлаждения, отверстия эффективно отводят газы, образующиеся при соприкосновении тормозной колодки и металлической поверхности тормозного диска. Такие газы возникают при перегреве самой тормозной колодки, образуется, так называемый – «граничный слой» между колодками и диском (что-то похожее происходит с шайбой в «Аэрохоккеи», когда она с легкостью скользит по поверхности), в нашем случае это скольжение тормозной колодки по металлической поверхности, который препятствует эффективному сцеплению именно в экстремальные моменты.
Так вот перфорация эффективно отводит эти газы, увеличивая сцепление поверхностей.
Также на поверхность может быть нанесены продольные не глубокие канавки (глубиной до 2 мм), обычно они «косые», направлены в сторону вращения колеса.
Они также отводят газы, хотя не так эффективно, а основное их назначение это борьба с загрязнением колодок, то есть если образуется пыль или грязь они очень быстро ее убирают, очищая плоскость.
Покупать или сделать самому?
Вот мы и подошли к «гаражным Кулибиным», многие водители своими руками делают такой тюнинг, то есть сверлятся отверстия собственноручно, а не покупаются новые специальные диски! Правильно ли это? Скорее всего нет — в интернете ходит много фотографий по различным форумам с потрескавшейся плоскостью, вот несколько посмотрите.
Конечно, купить новые специальные, не всегда позволительно, ведь их производят именитые фирмы, которые «заточены» на прокачке автомобилей, да и строение и материал, там совершенно другие. Поэтому цены выше в 3 – 4 раза штатных образцов.
Вот и экспериментируют наши «умельцы» у себя в гаражах, уж коли задумались о таком тюнинге, вот несколько советов:
1) Не нужно сверлить уже походивший комплект, ведь его скоро нужно будет менять, да и поверхность может быть уже не ровной, так что продольные канавки сделать не получится.
2) Не сверлите дрелью, отверстия получатся плохого качества (косые), все работы нужно делать на специальных сверлильных станках, коих и в гаражах можно найти предостаточно.
3) После перфорирования, нужно на каждом отверстии снять фаску, иначе будут задираться колодки, что придаст им дополнительный износ, а не продлит их жизнь.
4) Делайте отверстий не 50 как на профессиональных вариантах, это снизит стойкость металла. Достаточно будет 20 – 30.
5) Заранее планируйте перфорацию, отверстия не должны быть рядом, расстояние должно быть достаточным, также они не должны проходить в «ребрах» диска, иначе есть вероятность разрушения конструкции.
Но все же все гаражные доработки из обычных тормозных дисков это больше понтовариант, так настоящие спортивные диски делаются как минимум из других сплавов, или вообще из других материалов отличных от железа, а в настоящем спорте, даже присутствует специальная система охлаждения дисков.
Перфорация и слотирование. Плюсы и минусы
Добрый день, уважаемые читатели.
Хочу сказать несколько слов о перфорации и слотировании на тормозных дисках.
Перфорация. Думаю все знают, что это сквозные отверстия на полотне тормозного диска, которые служат для улучшенной вентиляции тормозного диска. Чем лучше охлаждение, тем тверже металл и тем лучше торможение + незначительное снижении массы тормозного диска. Но многие опасаются появления со временем растрескивания диска в местах перфорации. С высокой долей вероятности это произойдет при перфорации в гаражных условиях, т.к. для качественной перфорации требуется специальное оборудование и специальные сверла, которые не допускают появления микротрещин в металле в процессе сверловки. Дополнительно к этому надо обязательно сделать фаску — это позволяет снять напряжение в металле. Важным фактором также является материал, который используется в литье дисков. В основном диски льют целиком из серого чугуна марки СЧ25, при этом чугун является материалом колким. Полотно нашего бренда TAYGA льют из чугуна со спец добавками, которые уменьшают колкость и, как следствие, вероятность появления трещин сводится к нулю.
Слотирование. Слоты позволяют отводить грязь / пыль, которая образуется в процессе торможения. 2-ое назначение слотов — это отвод газов, которые образуются в процессе экстренного торможения. При экстренном торможении выделяемые газы вызывают эффект ватных тормозов за счет «воздушной подушки» между дисками и колодками. Слоты позволяют этого избежать. Есть у слотов и минус — за счет острых краев истирание колодок происходит на треть быстрее обычного.
Хочется сказать еще пару слов о направленном вращении тормозных дисков, ржавчине и гидроударе.
Направленное вращение способствует улучшенной вентиляции и охлаждению диска. Рисунок из перфорации и слотирования на полотне не играет значения на какую сторону должен быть установлен тормозной диск. На это влияет только внутренняя вентиляция между блинами диска, которая льется не перпендикулярно центру, а под углом 45 градусов. Если их перепутать местами, то вентиляция не будет работать, что неизбежно приведет к перегреву диска.
Тормозные диски TAYGA изготавливаются в соответствии с оригиналом – если оригинал имеет направленное вращение, то и наши диски также направленного вращения. Тем не мене на торцах дисках имеется гравировка артикула и букв «L» — левый / «R» — правый. Если внутренняя вентиляция под углом 90 градусов к центру, то можете ставить рисунок таким образом как вам нравится.
Ржавчина. Любой металл не покрытый защитой будет ржаветь. И наши диски в том числе. Есть технологии Geomet и Gidromet (отличаются методом нанесения, Geomet считается более современной технологией), которые позволяют не ржаветь дискам во время хранения без использования масла и промасленной обертки. По сути оба этих красивых названия это наша старая добрая гальваника и отличаются эти названия между собой способом нанесения – распылением или погружением. Гальваника имеет более лучший потребительский вид (белый / черный), дискам с таким покрытием не требуется очистка от масла. Но после начала использования покрытие истирается и трущая поверхность обножается, что конечно приведет к ржавчине в сырую погоду. Тормозные диски TAYGA не покрываются данными технологиями не случайно. Мы принципиально отказались от этой технологии, т.к. она не есть гуд для окружающей среды. Мы покрываем центральный хаб высокотемпературной краской серебристого цвета, что позволяет избежать появления ржавчины на видимой части хаба.
Гидроудар. Гидроудар несет свое название от резкого охлаждения материала жидкостью (водой). Оттого и пошло название «гидро». Довольно часто это происходит на мойках, когда начинают мыть а/м с горячих колес. Помните об этом! Не все автомойки это знают! К сожалению, любой металл поведет от гидроудара, разница только в запасе прочности и температурах воды / металла. С уверенностью можем сказать, что TAYGA имеет значительный запас прочности.
Также диски может повести в результате чрезмерного нагрева. Довольно часто случается, что 1-2 торможения «в пол» со скорости 120-140 км/ч хватает для того, чтобы диски повело и появилось биение руля при торможении. Затягивать с заменой «кривых» дисков нельзя, т.к. это может повлечь выход из строя рулевой рейки. Некоторые наши покупатели сразу после установки не пройдя обкатку ставили опыты сколько экстренных торможений будут держать наши тормозные диски TAYGA. Результат: после 3-х торможений «в пол» один за другим со 140 км/ч диски не повело. Появилось лишь ухудшение торможения на 3-й раз, которое прошло после остывания дисков. Но так делать не рекомендуется, притирка 200-300 км спокойной езды обязательна!
В конце хочу сказать, что TAYGA — качественные тормозные диски!
Надеюсь было полезно / интересно. Спасибо за внимание!
Плюсы и минусы перфорированного тормозного диска
Производители разрабатывают и укомплектовывают современные автомобили узлами и комплектующими, обладающими большим ресурсом использования и уникальными техническими характеристиками. Перфорируемые диски являются одной из таких разработок. Впервые такие конструктивные элементы стали использовать на гоночных автомобилях.
Зачем делают отверстия в дисках
Диски с отверстиями видели многие автомобилисты, но зачем в этом конструктивном элементе их делают, знают далеко не все. Конструкторы и производители утверждают, что перфорация служит наиболее эффективному снижению скорости и улучшает внешний вид современного авто.
Во время торможения, колодки тесно соприкасаются с поверхностью диска. Чем сильнее водитель давит на педаль тормоза, тем с большей силой колодки соприкасаются с ним. В результате этого процесса создается высокая температура, вызываемая силой трения. Объем тепловой энергии, выделяемой во время торможения, зависит от скорости движения автомобиля, массы машины и интенсивности воздействия на педаль.
Процесс торможения при скорости 80 км/ч вызывает нагрев передних дисков до температуры 100 градусов. При многочисленных циклах разгона и торможения, при высокой скорости и резком ее снижении, температура может превысить 300 градусов и больше. Такое негативное воздействие, может вывести из строя всю тормозную систему автомобиля.
Сквозные отверстия делают для того, чтобы снизить температуру нагрева, благодаря вентиляции процесс охлаждения происходит быстрее. Перфорация улучшается способность охлаждения всей системы, снижение скорости становится более эффективным.
Достоинства перфорирования
Многие водители, предпочитающие активный и спортивный стиль езды выбирают перфорированные диски, имеющие ряд достоинств.
Достоинства перфорации могут ощутить не только поклонники агрессивного или спортивного стиля езды. При езде по бездорожью, при подъемах и крутых спусках, тормозная система автомобиля испытывает дополнительные нагрузки. Диски перегреваются, что сказывается на торможении машины. При буксировке автомобиля или прицепа, нагрузка на тормозную систему резко увеличивается и возможет ее перегрев.
Недостатки перфорирования
Большинство машин изготовители оснащают привычными гладкими дисками, потому что перфорирование имеет ряд недостатков:
Главным недостатком изготовления сквозных отверстий, считают склонность к образованию трещин и дефектов. Основным материалом производства элементов тормозной системы служит чугун, это сталь с большим добавлением углерода. Этот материал при нагревании в меньшей степени подвержен деформации. Отверстия нарушают внутреннюю целостность материала, и изделие быстрее разрушается при воздействии высоких температур. При попадании влаги на нагретую до критической температуры поверхность материала, разрушения его внутренней структуры становятся еще больше. Этими факторами объясняется деформация и появление трещин и прочих дефектов на поверхности материала.
Не рекомендуется самостоятельное изготовление отверстий и насечек, это может привести к непредвиденному разрушению диска и аварии.
Выводы и рекомендации
При спокойной манере езды, для передвижения в городе подойдут стандартные тормозные диски, которыми комплектуют машины заводы изготовители. Эти комплектующие вполне пригодны для штатных ситуаций при управлении автомобилем и имеют достаточный запас прочности.
В случаях, когда водители предпочитают агрессивный или спортивный стиль вождения, при передвижении по пересеченной местности или по специальной гоночной трассе, лучше поставить перфорированные или слотированные элементы тормозной системы.