Как работают суппорта на автомобиле
Тормозной суппорт
Продолжаем познавательную страничку.
Тормозной суппорт — одна из основных деталей тормозного механизма автомобиля. От исправности тормозных суппортов зависит жизнь находящихся в автомобиле людей
Вспомнили и начали серийно устанавливать дисковые тормоза во время второй мировой войны – на шасси боевых самолетов. В 1952 году дисковые тормоза стали применять на спортивных автомобилях, а, спустя 4 года, начали устанавливать и на серийные.
Тормозные суппорты бывают двух типов — фиксированные и плавающие.
В суппортах плавающего типа при торможении поршень, под действием давления жидкости, прижимает внутреннюю колодку к тормозному диску колеса. Суппорт перемещается на направляющих пальцах в обратную сторону, тем самым выравнивая силу прижатия внутренней и наружной колодок к диску. Направляющие пальцы суппорта смазаны консистентной смазкой и защищены от влаги и других источников воздействия резиновыми чехлами. В суппортах обоих типов поршни отводятся от тормозных колодок на небольшое расстояние за счет упругости уплотнительных колец, в результате чего между дисками и колодками образуется небольшой зазор.
Фиксированные суппорта – более ранняя разработка автопроизводителей. Чаще всего суппорт такого типа включает в себя металлический корпус с расположенными симметрично двумя рабочими цилиндрами. Корпус жестко закреплен на кронштейнах автомобиля (обычно на кулаке передней или задней подвески). В механизме используется гидравлическое давление для поджатия колодок к тормозным дискам одновременно с двух сторон обоими поршнями. За счет отсутствия потерь времени и сил на движение скобы и регулирование сил прижатия тормозных колодок, такой тип тормозного механизма скорее включается в работу и более информативен для водителя. Колодки удерживаются в системе специальными пружинами. Поршни в таких суппортах связаны между собой системой трубок или внутренними каналами тормозного суппорта. Жесткозакрепленные суппорта, в свою очередь, делятся на разделяемые и цельные. Для того чтобы извлечь поршни в неразделяемых суппортах достаточно подать давление воздуха через отверстие тормозного шланга и поршни выйдут из цилиндров. В разделяемом типе расстояния между стенками корпуса суппорта недостаточно чтобы вытащить одновременно оба поршня — поэтому корпус сделан разборным. Две половинки корпуса обычно стягиваются между собой болтами или винтами.
Фиксированный тип конструкции сам по себе лучше плавающего. На сегодняшний день чаще всего применяется на автомобилях представительского класса и в автоспорте. Это объясняется, прежде всего, более высокой ценой механизма, и тем, что для установки такого типа суппортов требуется больше пространства между колесными и тормозными дисками автомобиля.
Рядовому автолюбителю, который сам ухаживает за своим автомобилем, важно знать порядок обслуживания тормозной системы автомобиля.
1. Необходимо хотя бы раз в месяц осматривать элементы тормозной системы, в том числе и тормозные суппорты, на предмет подтекания тормозной жидкости. При осмотре тормозных суппортов следует обратить внимание на пыльник поршня рабочего цилиндра и место соединения шланга с суппортом. При обнаружении следов подтеков срочно найти их причину и устранить ее.
2. Не реже чем раз в два года эксплуатации автомобиля полностью менять тормозную жидкость в системе. Так как она обладает таким свойством как гигроскопичность — способность впитывать влагу из воздуха. Наличие воды в составе тормозной жидкости, это, во-первых — ватные и непослушные тормоза, во-вторых – не откручивающиеся соединения трубок и шлангов тормозной системы — из-за появления следов коррозии. Следствием несвоевременной замены тормозной жидкости может стать закисание поршня в рабочем тормозном цилиндре. Для устранения этой неисправности, скорее всего, придется заменить суппорт в сборе.
3. Все современные тормозные колодки оборудованы сигнализаторами износа. Если степень износа колодок большая — вы узнаете это по появлению скрипа со стороны колес автомобиля при торможении. При замене колодок нужно обратить внимание на равномерность их износа. Если износ неравномерный – то, скорее всего, закисли направляющие пальцы одного из суппортов. Для устранения неисправности необходимо заменить смазку в них и разработать сами направляющие.
Помимо этого нужно обращать внимание на то, как ведет себя автомобиль во время торможения, не разворачивает ли его. Хотя бы раз в полгода осматривать все уплотнительные кольца и манжеты тормозных суппортов на предмет старения и разрывов. При необходимости заменить их.
В наше время, когда постоянно ставятся рекорды новых скоростей, развитие автомобилестроения требует постоянного усовершенствования тормозных систем автомобилей. Для усиления тормозной системы автомобиля штатные суппорта обычно заменяют на суппорты с большим количеством рабочих цилиндров или на суппорты с большим диаметром рабочего цилиндра. Такие вмешательства, как правило, происходят в паре с заменой тормозных дисков на диски побольше в диаметре и с усовершенствованной вентиляцией. Тормозные суппорты с 4-12 поршневым механизмом создают намного большее прижимное усилие, которое равномерно и оптимально распределяется по площади колодки. При этом с 8-12 поршневыми суппортами требуется уже четыре колодки на суппорт. Главная особенность многопоршневых суппортов в их информативности. Не стоит забывать, что любое вмешательство в тормозную систему автомобиля чревато созданием аварийной ситуации на дороге, и поэтому необходимо обязательно проверять эффективность тормозной системы на тормозном стенде!
Клин, перегрев, коррозия: всё, что нужно знать об обслуживании тормозного суппорта
Наверное, о суппортах уже рассказано всё. Но с тормозами — как с зарплатой: слишком много не бывает. Поэтому постараемся максимально подробно рассказать о том, как работает тормозной суппорт, как его правильно обслуживать и даже ремонтировать. И, само собой, покажем, что бывает, если суппорт не работает.
Что такое тормозной суппорт?
Суппорт — это та самая штука, в которой стоят тормозные колодки и которая прижимает их к тормозному диску при нажатии на педаль. С виду — суровая железяка, но в глубине души — довольно нежный механизм, требующий заботы и ласки. Точнее, смазки.
Работает он достаточно просто: когда мы давим на педаль тормоза, по магистралям (трубкам и шлангам) к суппорту подаётся тормозная жидкость. Она давит на поршень, который выходит из корпуса суппорта и давит на колодки.
В зависимости от конструкции суппорта поршень может быть один, а может — два или больше. Если поршень стоит только с внутренней стороны диска, то говорят о суппорте с плавающей скобой. В этом случае поршень давит только на внутреннюю колодку. Под его воздействием колодка прижимается к диску, а скоба движется по направляющим и прижимает вторую колодку (внешнюю). Это самая простая конструкция, которая используется на большинстве бюджетных автомобилей. И особенности этой конструкции объясняют тот факт, что внутренняя колодка обычно изнашивается быстрее внешней: она быстрее прижимается к диску и проводит с ним в контакте больше времени, чем внешняя.
Если поршни стоят с обеих сторон диска, то конструкция называется фиксированной. Принцип работы точно такой же, как и у суппорта с плавающей скобой, но колодки прижимаются к диску одинаково с обеих сторон. Тормоза в этом случае более эффективные, но большинству автолюбителей разница заметна не будет. Впрочем, на тяжёлых машинах фиксированный суппорт встречается очень часто.
Ну, а каким же образом колодки отходят от диска после того, как водитель отпускает педаль тормоза? Обычно под действием резинового уплотнителя (манжеты) поршень просто немного отодвигается от диска. Это движение очень небольшое — десятые доли миллиметра. С одной стороны, это хорошо: чем ближе остаются колодки к диску, тем быстрее они смогут начать торможение при нажатии на педаль. Но с другой стороны, если суппорт не совсем исправен, колодки остаются в контакте с диском. Об этой ситуации мы поговорим чуть ниже.
В некоторых суппортах для разведения колодок используются специальные пружины. Но опять же: с ними повезло только не самым дешёвым автомобилям. У бюджетных машин с плавающей скобой в суппорте механизм проще — такой, какой описан чуть выше.
Итак, что в суппорте может пойти не так? Разбираться поедем в известную компанию Volk Brake Performance, специалисты которой не просто ремонтируют и обслуживают тормоза, но и строят настоящие тюнинговые тормозные системы. Там нам расскажут о суппортах всё.
Коррозия металла
Наш главный вопрос: какие неисправности могут быть у суппорта? В принципе, основная неисправность тут одна: потеря подвижности поршня или направляющих скобы суппорта. А вот причины этой неисправности могут отличаться.
Само собой, железки перестают двигаться исключительно из-за ржавчины. Почему же она появляется?
Первая причина — это естественное в ходе эксплуатации попадание грязи, воды и пыли под пыльники поршня и направляющей скобы. Теоретически там должна быть смазка, а на практике там со временем получается абразив. В мегаполисах, где зимой дороги щедро обрабатывают реагентами, абразив получается особенно агрессивным. В результате подвижность деталей теряется, и суппорт закисает.
Специалисты сервиса как-то ради интереса решили проверить, под каким давлением можно сдвинуть с места поршень, который не удалось выдвинуть сжатым воздухом. Положили суппорт под гидравлический пресс и хорошенько на него надавили. Сложно поверить, но усилие в 150 кг сдвинуть поршень не смогло. Ну а тормозная жидкость такой поршень не сдвинет и подавно.
Теперь перейдём ко второму вопросу: чем опасны заржавевшие поршень и направляющие?
В самой лёгкой ситуации — перекосом тормозной колодки. Задача скобы суппорта — не только подводить колодку к диску, но и выравнивать положение колодки относительно диска. Колодка должна прижиматься равномерно всей поверхностью. Если подвижность направляющих скобы нарушена, колодка встаёт наискосок. В этом случае будет очень хорошо заметен неравномерный износ колодки. И, само собой, износится она быстрее, чем положено. Кроме того, эффективность торможения на колесе с закисшими направляющими будет ниже. Водитель это, может быть, не всегда заметит, но на скользкой дороге эффект будет неожиданно неприятным.
Неравномерный износ колодки
Последствия закисания поршня суппорта намного серьёзнее. Сила, которая прижимает колодку к диску под давлением тормозной жидкости, намного больше той, которая прикладывается к колодке со стороны резинового уплотнителя или пружинки. Поэтому ржавый поршень ещё, может быть, способен прижать колодку к диску, а вот отойти от диска колодка уже не сможет. И водителю не остаётся ничего другого, как ехать на приторможенном колесе. Чем это чревато? Ничем хорошим.
Во-первых, это можно заметить по внезапно выросшему расходу топлива. Тут всё просто: свободный выбег становится меньше, накатом машина едет плохо, да и на газ реагирует уже не так охотно. Педаль надо давить больше, расход растёт. Но это не самое страшное.
Хуже, что от постоянного трения выходят из строя и колодки, и диск. Колодки, вроде бы, расходник, и чёрт бы с ними, но и их жалко. Хорошие колодки стоят денег, а их замена в сервисе тоже не бесплатная. В ходе постоянного трения о диск колодки в буквальном смысле жарятся. Затем они начинают выкрашиваться: сгорает связующий пластичный материал, колодки начинают “пылить” твёрдыми фракциями. Частицы попадают на диск и царапают его. Иногда — до такого состояния, что диск приходится менять, в лучшем случае — протачивать.
Последствия перегрева колодки
Диск тоже перегревается. Иногда на диске даже заметны следы локального перегрева. И этот перегрев намного опаснее, чем кажется. Мы привыкли думать, что самое страшное — это возможность превратить перегретый диск в “восьмёрку”. Да, ездить с поведённым диском — удовольствие ниже среднего. На высокой скорости педаль тормоза бьёт в ногу, появляется неприятное волнообразное торможение на низкой скорости.На самом деле последствия ещё более серьёзные: у хронически перегревающегося диска меняется состав, что негативно влияет на его сцепление с колодкой. Колодка по нему начинает просто скользить, практически не замедляя машину.
Локальный перегрев диска
Если хронически пренебрегать обслуживанием суппорта, со временем придётся не просто менять смазку и резинки, но и весь корпус и поршень: на них появляется коррозия, которая не даёт обеспечить плотное прилегание уплотнительных колец и самого поршня. И в этом случае тормозную систему спасёт только замена суппорта. Обойдётся это заметно дороже обслуживания.
Специалисты сервиса вспомнили и самые опасные последствия, с которыми им приходилось сталкиваться. Три раза встречались развалившиеся диски (это самое тяжёлое последствие), а в некоторых ситуациях закипала тормозная жидкость. Новая “тормозуха”, конечно, не закипит. Но если её не менять много лет, со временем содержание воды в ней растёт (тормозная жидкость очень гигроскопична), и при приближении количества воды приблизительно к 4% жидкость может закипеть. Ну а паровая пробка в тормозной магистрали — это уже почти криминал: можно и убиться. А ещё одно интересное последствие сильного перегрева — это утечка смазки из ступичного подшипника. Случай редкий, но вполне вероятный: смазка становится слишком жидкой и просто вытекает из ступицы. Тут есть вероятность заняться не только ремонтом суппорта, но и заменой подшипника. А тем, на чьих машинах подшипник меняется в сборе со ступицей — ещё и заменой ступицы.
На этом чисто теоретическую часть можно закончить. Не уверен, что сказал что-то новое, но сказать должен был. Теперь перейдём к более практической части: что и как делать, чтобы тормозить правильно.
Главное — смазка!
Минутка рубрики “Очевидное — Невероятное”: самая полезная штука для здоровья суппорта — это смазка. Она выполняет несколько функций. Первая — очевидная: обеспечивает подвижность элементов конструкции суппортов. Вторая не такая очевидная, но и не сильно невероятная: смазка не даёт пыли, грязи и воде попасть внутрь корпуса суппорта. Поэтому при переборке суппорта стараются использовать лучшую смазку, которая хорошо себя зарекомендовала. Слава богу, прошли те времена, когда не было ничего лучше солидола или литола. Сейчас на рынке выбор смазок большой, так что есть, с чем поэкспериментировать. В Volk Brake Performance эксперименты со смазкой закончились лет восемь назад, когда мастера перешли на продукцию отечественной компании ВМПАВТО.
Для монтажа манжеты и установки поршня обычно используют смазку МС 1600.
По словам специалистов сервиса, она не только хорошо работает, но и удобна в использовании: её белый цвет позволяет контролировать равномерное нанесение смазки без пропусков. Такая же смазка используется и для резьбы штуцера.
Если коррозия ещё не сожрала корпус суппорта, то его можно очистить, смазать и поставить на машину. Для очистки используется пескоструйка, другим способом убрать с него всю грязь и ржавчину очень проблематично.
А вот уплотнительные кольца и пыльники повторно ставить нельзя в любом случае. Хорошо, что в продаже есть ремкомплекты практически для любых суппортов. В Volk Brake Performance пробовали разные комплекты, но в итоге остановились на продукции Frenkit. Звучит, как реклама, но если отзывы хорошие, то почему бы и нет.
При сборке суппорта и установке колодок просто необходимо использовать соответствующие смазки. Очень желательно, чтобы они были хорошими. Как я уже говорил, в этом сервисе любят продукцию ВМПАВТО, и претензий к качеству не возникает. Только нужно понять, что и чем смазывать. Можно, конечно, обойтись одной универсальной смазкой МС 1600, ее в сервисе применяют годами, и она подойдёт и для направляющих суппорта, и для поршня, и даже для обратной стороны колодок.
Но есть те, кто предпочитает брать специализированные смазки. Например, смазка PAG на полиалкиленгликолевой основе предназначена специально для направляющих суппорта и тормозного поршня. Ее главная особенность — износоустойчивость при мелких движениях, поэтому она так подходит для направляющих суппорта. Эта смазка не коксуется и не вызывает деформации и разрушения резиновых пыльников.
В сборке самое главное — делать всё аккуратно. Перекошенные при установке манжеты, надорванные пыльники — всё это сведёт результаты работы к нулю. Да и просто плохо очищенный суппорт невозможно собрать настолько тщательно, чтобы он дожил до следующего ТО.
Кстати, а как часто нужно обслуживать суппорты?
Беречь и защищать
Периодичность ТО суппортов — вопрос сложный. Лучше всего проводить их профилактику каждый раз при замене колодок. А вот по пробегу ориентироваться трудно. Кто-то умудряется прикончить колодки за 15-20 тысяч километров, кто-то ездит на комплекте по 50 тысяч. Как-то рассчитать нормальный интервал с таким разбросом сложно. Но есть ориентир по времени — это один год. Раз в год чистка и смазка суппорту необходима. Конечно, он будет ездить и без этой операции, но срок его службы будет заметно меньше.
Кроме того, периодичность обслуживания зависит от многих других факторов. Как я уже говорил, если в вашем городе зимой злоупотребляют реагентами, интервал лучше сократить. И было бы неплохо при мойке машины отмывать по возможности тормозные механизмы хотя бы снаружи. Реагенты сокращают жизнь не только суппортам, но и, например, тормозным трубкам, которые быстрее корродируют. Лишняя мойка им не помешает.
Специалисты заметили ещё один интересный фактор, влияющий на ресурс суппортов — тип колёсных дисков. На одних и тех же автомобилях суппорты живут намного дольше, если машина ездит на легкосплавных или кованых дисках. Получается, штампованные диски ресурс сокращают. Объяснить этот факт однозначно они не могут. Есть предположение, что со штампами сложнее добраться до суппортов при мойке. Либо с ними хуже охлаждение. Однозначного ответа нет, но факт доказанный. Так что если вы ездите на штамповке, проверяйте суппорты почаще.
Ну, и последнее: для обслуживания суппортов не стоит использовать ремкомплекты и смазку неустановленного происхождения. Продукцию Frenkit и ВМПАВТО нам порекомендовали в профильной мастерской, которой мы доверяем, и названия этих производителей прозвучали у нас исключительно из большой любви к автомобилям. И к тормозам, без которых нам не выжить.
Принцип работы и устройство тормозного суппорта в автомобиле
Тормоза – это та конструкция, на которой нельзя экономить. Существует две разновидности тормозов: дисковые и барабанные. Тормозной суппорт требуется для остановки вращения диска. Как работают тормозные суппорта, следует рассмотреть подробно, так как это важнейший элемент, от которого зависит безопасность водителя и пассажиров.
Назначение
Даже начинающим автомобилистам необходимо знать, что такое суппорт в автомобиле. Суппорт – это деталь, нужная для равномерного прижимания фрикционной накладки посредством поршней к диску в момент выжимания педали тормоза. Так как суппорт в машине следует рассматривать в совокупности с колодками, можно сделать вывод, что больше 85% неисправностей передней тормозной системы связано с ними.
Где расположен
Узел монтируется на ступицу и закрепляется снизу и сверху. Держится на болтах. Он не вращается вместе с колесом.
Устройство
Узел представляет собой цилиндр, внутри которого ходит поршень. В систему входят также скобы – они удерживают тормозные колодки. На легковых автомобилях устанавливают изделия, приводимые в действие гидравлической системой, на грузовые машины ставят пневмосистему.
Вот из чего состоит суппорт:
Основной элемент – поршень с цилиндром. Конструкцией предусмотрен клапан, отводящий воздух. Под воздействием давления температура воздуха возрастает, из-за чего есть риск, что жидкость закипит, а это негативно сказывается на торможении. Отверстие в заднем суппорте открывают при прокачке тормозов. Задний тормозной суппорт соединяется с тросиком, поэтому поршень может выжиматься механически, стояночным тормозом.
Как работает
Принцип работы тормозного суппорта основан на гидравлическом давлении. Усилие вызывает хождение поршня в главном тормозном цилиндре. Свойство жидкости – она не сжимается под давлением, поэтому давление передается к тормозному узлу. Так как в суппорте тоже есть поршень, он под воздействием давления выдвигается наружу. Диск с двух сторон зажимается колодками, они трутся об него, и трением гасится скорость. Возвращение поршня на место происходит в результате воздействия упругих колец.
Обратите внимание! Так как при трении выделяется тепловая энергия, диски разогреваются до 500-600 градусов на любом типе автомобилей. Конструкцией предусмотрен постоянный обдув, поэтому он не нагревается более чем до 250 градусов.
Размеры корпуса узла могут варьироваться в зависимости от размера колодок. И задний, и передний суппорт работают одинаково.
Фиксированная система закрепляется на поворотном кулаке, а поршни располагаются по обе стороны от диска, колодки обжимают диск. В неактивном положении поршни удерживаются с помощью пружин. Тормозная жидкость подается через разветвленные трубки к цилиндрам с разных сторон. Такая система работает эффективно и применяется для автомобилей, где нагрузка особенно высокая – грузовые машины.
Плавающий – имеет такое название, потому что может перемещаться по направляющим. Колодки также располагаются с внутренней стороны и с внешней, но поршень (поршни) прижимает только внутреннюю колодку, прижим второй жестко закрепленной колодки обеспечивается за счет движения суппорта в направлении противоположном движению поршня. Этот тип устройств стоит дешевле, менее эффективен, однако, более популярен.
Увеличенный плавающий узел работает по тому же принципу, что и стандартный плавающий, но используется поршень большего размера и увеличенные по площади колодки, что наращивает эффективность торможения.
Грамотный уход и контроль состояния суппорта обеспечит его долгий срок службы:
Обслуживание
Суппорта сильно нагреваются и работают в агрессивных условиях, именно эти факторы влияют на детали разрушающим образом. Китайские аналоги вообще разрушаются от высокой температуры. Профессионалы рекомендуют устанавливать на автомобиль либо запчасти от известных брендов, либо оригиналы. На тормозах нельзя экономить.
Важная деталь, от которой зависит срок службы деталей – пыльник. Пыльник защищает элементы конструкции, в частности поверхность поршня и сальник, от попадания пыли и грязи. Если пыльник порвался, внутрь моментально забивается грязь, песок, детали ржавеют, вымывается или высыхает смазка, герметичность сальника нарушается и образуется течь. Работа поршня на сухую приводит к плачевным последствиям: эффективность торможения значительно снижается, либо оно становится невозможным, поршень блокируется и колесо заклинивает.
Закисание поршня происходит, при долгом использовании изношенной тормозной колодки. Недостаточная толщина накладки приводит к тому, что поршень сильно выдвигается, и на его боковой поверхности образуются отложения, которые мешают ему вернуться в начальное положение. Если на такой суппорт установить новые колодки, то возникнут следующие проблемы:
Шум в узле можно заметить через некоторое время после установки новых деталей. Причины:
Чтобы устранить этот недостаток дополнительно устанавливают пружины.
Коррозия внутренней поверхности поршня возникает из-за пренебрежения сроками замены тормозной жидкости. Она способна впитывать воду даже из воздуха. поэтому со временем даже части, которые соприкасаются только с тормозной жидкостью, подвергаются воздействию воды и начинают коррозировать.
Важно! Периодичность замены тормозной жидкости – каждые 3 года.
Чтобы суппорт служил долго, необходимо своевременно менять смазку. Это действие обеспечит надежную работу поршня и безопасность эксплуатации автомобиля.
Для суппортов нельзя использовать обычную смазку типа графитной смазки или «Литола». Она быстро засохнет даже при целом пыльнике. Главное требование к смазке– устойчивость к перепадам температуры. Продается специализированная смазка в упаковках по 45 г. Этого достаточно для разового обслуживания.
Замена ремкомплекта
Новый узел в сборе стоит дорого, но можно приобрести ремкомплект и заменить все «внутренности». Это обойдется значительно дешевле. Туда входят все необходимые детали, в том числе пыльники и манжеты.
Поршни с кавернами значительной глубины не ремонтируют, даже если они покрыты ржавчиной. Шлифовка детали приводит к критичному изменению размеров. Однако зачистить заржавленные места тонкой наждачной бумагой необходимо. Направляющие пальцы также могут износиться. Они обеспечивают подвижность деталей, поэтому их нужно осмотреть в первую очередь и при необходимости заменить.
Важно! Эксплуатировать автомобиль с непрокачанными суппортами нельзя, так как тормоза не будут работать эффективно.
Принцип работы тормозных суппортов относительно прост – торможение происходит за счет силы трения. Эта система показала себя более прогрессивной по сравнению с барабанными тормозами и применяется на многих отечественных и зарубежных марках автомобилей. Все элементы узла выполняют важные функции, поэтому за их состоянием необходимо следить и своевременно менять изношенные детали на новые.