Дисковые тормоза: типичные поломки и ремонт

Дисковые тормоза: типичные поломки и ремонт

Почему «пищат» колодки и отчего вибрирует педаль тормоза? Из-за чего клинит тормозной суппорт и что с этим можно сделать, если под рукой нет даже ремкомплекта? Изучаем конструкцию современных дисковых тормозов и обслуживаем их на примере редкого, но вполне типично устроенного Jeep Patriot.

Н а всякий случай бегло отметим основное, касающееся тормозов в автомобиле. На большинстве современных машин применяют дисковые тормозные механизмы, которыми управляет гидравлический привод. Про барабаны расскажем в другой раз – они все еще довольно массово встречаются на недорогих авто. Сегодня сосредоточимся на дисковых тормозах и конкретно на суппортах, их наиболее сложно устроенных частях.

Если вы решили сегодня узнать максимум об эволюции и конструкции тормозов, то дополнительно можете открыть в соседних вкладках публикации Бориса Игнашина о том, как тормозные диски «победили» барабаны, а также о самых продвинутых тормозных системах современных спорткаров. В этой статье теории будет немного: поняв главное, мы отправимся в ремзону.

Немного о различиях в конструкции

Итак, дисковые тормозные механизмы состоят из тормозного диска и тормозного суппорта с интегрированным в него рабочим тормозным цилиндром (или несколькими цилиндрами). Глобально существует два вида тормозных суппортов: плавающий и фиксированный. В первом варианте суппорт крепится к поворотному кулаку непосредственно или к специальному кронштейну с помощью направляющих пальцев и имеет рабочий поршень (или поршни) только с одной стороны.

Получается, когда вы давите на педаль тормоза, то усилие от ноги через педаль и гидравлическую жидкость передается на поршень. Который в свою очередь подводит внутреннюю колодку к диску, там в него упирается, и теперь весь суппорт начинает перемещаться, а вместе с ним и наружная тормозная колодка.

Другое дело – фиксированный суппорт. Если нужно остановить самолет, поезд или Audi RS6 – вам не обойтись без именно такого тормозного механизма. Поршни в нем с обеих сторон, суппорт жестко закреплен на поворотном кулаке, а усилие, которое развивается на колодках, может с легкостью остановить двухтонную машину со 100 км/ч на дистанции в 35 метров. Если говорить о достоинствах плавающих суппортов, то это, бесспорно, дешевизна и вес, как недостаток – они сравнительно слабоваты. Неподвижные суппорты – полная противоположность плавающим, тут все очень недешево, они довольно тяжелые, но в борьбе на ускорение замедления, несомненно, окажутся в лидерах.

Типичные поломки тормозов

Проблемы в ремонте и тех и других тормозных суппортов примерно одинаковы. Из-за постоянного контакта с водой, грязью и песком уплотнительные манжеты поршней могут разрушиться и стать причиной заклинивания поршня в суппорте, с потерей всего, для чего были созданы и установлены на автомобиль.

поверхности трения на направляющих пальцах изнашиваются и могут стать причиной перекоса суппорта и его некорректной работы.

Ремкомплекты продаются, в них зачастую даже предусмотрен специальный термостойкий смазочный материал. Небольшая, но головная боль.

Что касается тормозных колодок, то это расходный материал. Они представляют из себя металлическую пластину с наклеенной на ее поверхность фрикционной накладкой. Отличаются колодки в основном формой и площадью рабочей поверхности, а суть – одна и та же. Углубляться в химический состав фрикционной накладки не будем, можно лишь добавить, что она может быть и керамической, и из углеволокна. На всех современных автомобилях на одну из тормозных колодок (на внутреннюю) устанавливают датчик износа – обычная пружина, которая, когда приходит время, начинает ужасно скрипеть, контактируя с тормозным диском.

Обратим внимание на тормозные диски. Обычно они из чугуна – дешево и сердито. И если у вас, скажем, Hyundai Accent и вы не собираетесь на Северную петлю, то этого более, чем достаточно. Проблемы у таких дисков самые заурядные – это износ и коробление. Износ, как не трудно догадаться, происходит из-за трения. Но не всегда он равномерный.

Что касается коробления, то здесь работает эффект перегрева. При торможении диск нагревается и расширяется, а после того, как педаль отпущена, он остывает. Если нагрев несильный, а остывание плавное, то все нормально. Если же торможение резкое или продолжительное с большой скорости, а охлаждение происходит быстро (например, водой из лужи), то диск, скорее всего, деформируется и к своей изначальной форме обратно не вернется. Если на диске сильно выраженное коробление, то при торможении автомобиль будут вибрации. Выровнять покоробившийся диск можно так же, как и в случае с бороздками, если есть куда ровнять.

Пример ремонта

Как и обещали, от теории переходим к практике. Ниже мы рассмотрели процесс замены тормозных колодок и «быстрого» восстановления работоспособности заднего суппорта на автомобиле Jeep Patriot.

Начали с банального снятия заднего колеса. Надо было сказать ранее, но лучше позже, чем никогда: отпустить болты (как в нашем случае) или гайки крепления колеса, хорошо, когда автомобиль еще стоит на поверхности, чтобы потом легче было выкручивать их. Далее, выкручиваем направляющие болты тормозного суппорта.

Кстати, если Вам необходимо только лишь заменить колодки, зачастую достаточно выкрутить только нижний болт и поднять суппорт вверх. Колодки сняли.

Картина открылась удручающая. Уплотнительная манжета разбухла, а ремкомплекта у нас нет. Обычно если времени немного больше и условия менее «полевые», используют новые уплотнения, но не сегодня – магазинов с запчастями на Jeep в досягаемости нет, а ехать надо. К счастью, манжета пусть и гипертрофированная, но неповрежденная. Нам нужно сохранить ее в целости во что бы то ни стало!

Что ж, отсоединяем тормозной шланг от суппорта.

На всякий случай отметим, что пережатие при плохом сценарии развития событий может обернуться замятием металлического «сердечника» тормозного шланга, но у нас обошлось. И мы едем дальше – нам нужно разобрать закисший суппорт.

Вдавить внутрь или извлечь поршень из суппорта нет никакой возможности. Ни сжатый воздух, подведенный к каналу в суппорте, ни нецензурная брань механика не помогли. Похоже, без гидравлики не обойтись… Снова подсоединяем суппорт к тормозному шлангу. Сажаем одного из праздных наблюдателей за руль и заставляем предельно осторожно нажимать на педаль тормоза на полный ее ход. Тормозная жидкость победила – поршень начал выдавливаться и в какой-то момент чуть не выпал (на будущее, будьте аккуратны).

Суппорт отсоединяем и отправляем на осмотр.

Моем мыльным раствором. Нефтепродуктами мыть нельзя – они могут попасть на манжету, отчего ее разнесет еще больше. На поршне и на зеркале цилиндра в суппорте обнаружилась ржавчина, и для восстановления нам нужно ее убрать.

Для этого сначала снимаем уплотнительную манжету, практически не дыша над ней, чтобы не повредить. Достаем окончательно поршень. Берем подходящий инструмент и так же нежно извлекаем уплотнительное кольцо поршня из выборки в цилиндре суппорта.

Механик со знанием дела, вооружившись «нулёвкой» (наждачная бумага М40, а то и с меньшим числом после буквы), начал удалять причину подклинивания. Каких-то 20 минут, и элементы тормозного механизма выглядят, как новые. Уплотнительное кольцо ставим на место – в цилиндр. На поршень наносим тонкий слой свежей тормозной жидкости, после чего надеваем на него манжету и предельно аккуратно устанавливаем его в цилиндр суппорта. Чуть ли не молимся на манжету и без лишних движений вставляем ее в выборку на суппорте. Готово!

На направляющие болты суппорта наносим специальную смазку перед их установкой.

Верхний и нижний направляющие болты немного отличаются друг от друга тем, что на верхнем присутствует втулка, хотя в зависимости от желания конструктора она может быть и на нижнем болте. Очень важно при установке болтов не перепутать их местами. Специалист уточнил, что в таком случае на отдельных моделях могут возникнуть вибрации при торможении.

Пока мы дивились, механик установил верхний направляющий болт и новые тормозные колодки, которые тоже, к слову, отличаются: на одной, как выразился механик, есть «пищалка» (датчик износа), на другой же ее нет. Та, что с «пищалкой» – внутренняя. Опустили на место суппорт и затянули направляющие болты. Подсоединили к тормозному суппорту шланг.

Один из нас что есть мочи надавил на педаль тормоза, остальные наблюдали за манжетой. Утечки не обнаружилось. Все, можно выдыхать. Остается прокачать гидросистему, чтобы выгнать оттуда воздух, и можно ехать.

Для прокачки посадили за руль хозяина, истомившегося ожиданием, и заставили поработать ногой по педали тормоза. В это время умудренный опытом специалист приоткрыл штуцер на суппорте. Как только начала вытекать тормозная жидкость без пузырьков, он был закрыт. В расширительный бачок главного тормозного цилиндра, что под капотом, долили свежей тормозной жидкости.

Теперь осталось лишь поменять колодки на левой стороне – тут с суппортом все в порядке, поэтому больше никаких «плясок с бубном».

Машина тормозит без увода, скрипов нет. Хозяин поставил галочку, что при первой возможности нужно купить ремкомплекты и заменить манжеты поршней задних суппортов, а в ближайшем будущем – еще и сайлентблоки передних рычагов. Отдельное спасибо специалисту, который, как оказалось, в свободное от работы время является механиком одной из малоизвестных раллийных команд.

Что сверху?

Тормозные ручки в системе Guide от SRAM выглядят совсем иначе, чем у Avid. Главный цилиндр содержит больше тормозной жидкости DOT 5.1, а регулировочный диск перемещен на новое место в передней части тормозной ручки. Рычаг тормозной ручки получился менее габаритным, а размеры главного цилиндра у обоих тормозов идентичны, хотя тормоза SRAM имеют более габаритную конструкцию корпуса. Тестовые RS тормоза получили фирменную регулировку свободного хода Contact Point Adjust, которой оснащается модель RSC, регулировать настройки с помощью которой, можно без специальных инструментов. Откидывающийся зажим позволяет легко устанавливать тормозные ручки на руль и надежно закреплять их.

До выхода новых тормозов Guide в этом году SRAM использовала свою проверенную временем конструкцию под названием TaperBore master cylinder design много лет. Но технологии не стоят на месте, поэтому стал вопрос замены старой системы, эксплуатация и обслуживание которой было немного затруднено из-за довольно сложной конструкции механических узлов. Тормоза Guide получили новую конструкцию, в которой используется приводной кулачек маленького размера, который способен с большой скоростью перемещать внутренний поршень. В компании заявляют, что такая конструкция в целом позволяет улучшить скорость срабатывания тормозов. Результатом этого является значительное уменьшение времени схватывания тормозными колодками ротора по сравнению с более старой конструкцией. С помощью данных улучшений значительно выросла возможность плавной дозировки тормозных усилий. В новой конструкции используются более технологичные и современные материалы, которые позволят в долгосрочной перспективе повысить надежность тормозного узла и увеличить срок эксплуатации.

Переработанный главный цилиндр содержит больше тормозной жидкости, благодаря этому ее количества теперь должно быть достаточно, чтобы значительно уменьшить влияние износа тормозных колодок на работу тормоза. Это проблема была свойственна старым тормозам SRAM и очень хорошо, что в компании ее решили. Внутренний профиль цилиндра спроектирован таким образом, что любые нежелательные пузырьки воздуха, образующиеся в тормозной жидкости, будут эффективно выведены наружу.

2. Вы все еще можете быстро поменять колесо

Еще не существует единого стандарта для оси дисков шоссейных велосипедов. Это важный момент, особенно гонщиков: что, если прокол? Помешают ли дисковые тормоза быстро подкачать или поменять колесо?

Нет, не помешают. Несмотря на то, что нет единого стандарта для осей, многие из них были разработаны с целью не препятствовать быстрой замене колеса. Да и живем-то уже в XXI — веке бескамерных технологий и герметиков…

Шаг 2. Снимаем старые колодки.

Суппорт надевается на тормозной диск как зажим, и его задача — сжимать колодками тормозной диск с помощью гидравлического давления. Таким образом и происходит торможение.

Суппорты обычно бывают цельной или двухкомпонентной конструкции, крепятся двумя или четырьмя болтами с внутренней стороны колеса к скобам суппорта.

Побрызгайте на болты суппорта WD-40, чтобы облегчить их откручивание. дайте смазке поработать минут 5-10, затем можно открутить направляющие суппорта.

Если имеются фиксирующие скобы, то нужно извлечь их с помощью маленькой отвёртки. На многих автомобилях есть датчики износа колодок, поэтому аккуратно отсоединяем разъёмы.

Проверьте давление суппорта. Берём большую отвёртку и отжимаем немного колодки, задавливая цилиндр. Таким образом старые колодки будет легко извлекать.

Суппорт автомобиля в состоянии покоя должен немного двигаться вперед-назад. Если нет, суппорт находится под давлением, и при снятии болтов он может отлететь. Проверьте, есть ли какие-либо прокладки или рабочие шайбы, установленные между крепежными болтами суппорта и монтажной поверхностью. Если есть, то снимите и осмотрите их, при необходимости замените на новые.

направляющие болты тормозного суппорта

Во многих японских автомобилях используется скользящий суппорт из двух частей, для которого требуется снять только две направляющих головками 12-14 мм. Вам не нужно будет снимать весь суппорт.

Замена передних тормозных колодок своими руками

Теперь суппорт снимаем или отводим в сторону, если откручивали направляющие только с одной стороны.

Осторожно подвесьте суппорт на проволоку или верёвку к колесу или пружине стойки амортизатора.

Замена передних тормозных колодок своими руками

Внимание! Суппорт все еще будет подсоединен к тормозной магистрали, поэтому закрепите его так чтобы он не пережимал и не оттягивал тормозной шланг.

Вытаскиваем тормозные колодки из скоб. Посадочные места колодок зачищаем металлической щеткой или отвёрткой.

Замена передних тормозных колодок своими руками

Обязательно проверяем направляющие болты — пыльники должны быть целыми, а сами направляющие легко и плавно ходить в пазах.

Внимание! При каждой замене тормозных накладок, направляющие суппорта необходимо очистить и смазать. Эта процедура не отнимет много времени, но продлит службу и повысит надёжность работы тормозов.

Для смазывания направляющих используйте специальную высокотемпературную смазку. Литол, по старинке, применять не нужно. У некоторых производителей колодок можно встретить такую смазку в комплекте с новыми колодками.

Общие правила прокачки тормозов

Перед тем как приступить к непосредственной прокачке стоит подготовить чистую тормозную жидкость. Обязательно использовать только ту жидкость, которая была предварительно залита в автомобиль.

Если нет возможности узнать точную марку вещества, лучше использовать ту жидкость, которая предусмотрена в инструкции по эксплуатации автомобиля.

Прокачивать тормоза лучше с напарником. Главная задача помощника будет последовательно нажимать по сигналу на педаль тормоза, а вот работа главного механика ляжет на Ваши плечи.

• Первым шагом к успешной и качественной работе станет предварительная проверка каждого контура и узла привода на герметичность.
• Чаще всего проблемы возникают с главным тормозным цилиндром – в нем локализуется самая труднодоступная порция воздуха. Возможно, его придется прокачивать несколько раз, ослабив резьбовой клапан.
• Для каждого автомобиля существует своя уникальная последовательность прокачки тормозов. Ознакомится с ней необходимо в руководстве по эксплуатации автомобиля перед началом процедуры. У большинства транспортных средств последовательность начинается с задних колес и представлена как «правое заднее колесо – левое заднее – правое переднее колесо – левое переднее».

Тормозные суппорты и их типы

Тормозной суппорт находится над тормозным диском. В нем закрепляются тормозные колодки: они прижимаются к дискам гидравлическими цилиндрами каждый раз, когда вы нажимаете на педаль тормоза и масло из бака поступает к устройству. В зависимости от необходимого тормозного усилия, цилиндры могут быть изготовлены из пластика, алюминия или хромированной стали.

По типу конструкции

Моноблочные — изготовлены в виде единой литой детали. Такие суппорты прочнее, но дороже в изготовлении.

Составные — состоят из двух половин, соединенных болтами. Они имеют меньшее сопротивление изгибу при нагрузке, но дешевы в изготовлении и проще в серийном производстве.

По типу крепления

Плавающие и неподвижные

Если вернуться к примеру с монеткой, у плавающих суппортов цилиндр будет только с одной стороны. Например, если цилиндр будет располагаться со стороны вашего большого пальца, он будет оказывать усилие сначала на монетку, а потом на указательный палец. При торможении такой суппорт сдвигается вбок, чтобы тормозные колодки сжались.

Неподвижные суппорты не перемещаются относительно диска, и поэтому менее снисходительны к отклонениям формы диска. Неподвижный суппорт позволяет использовать несколько цилиндров парами — обычно это два, четыре или шесть цилиндров, в отличие от одного или двух в плавающем суппорте. Он позволяет развивать большее сжимающее усилие и распределяет его одновременно и равномерно на обе стороны диска. В нашем примере оба пальца будут сжимать монетку с одинаковым усилием.

Неподвижные суппорты обеспечивают лучшее ощущение педали тормоза, что нравится многим гонщикам. Но подобная система дороже, так как цилиндры изготавливаются с соблюдением высокой точности параметров и их всегда больше одного. По этой причине неподвижные суппорты используются на высокомощных мотоциклах.

Конструкция неподвижного суппорта

Плавающий суппорт также монтируется неподвижно, но его наружная рама может скользить влево-вправо с помощью штифтов и вкладышей. Усилие при торможении создаёт давление, и оно передаётся на поршень, который прижимает колодку к диску. Но так как диск неподвижен и не может скользить, усилие начинает тянуть скользящую раму, которая удерживает вторую колодку на обратной стороне диска. Преимущества плавающего суппорта – дешевизна по сравнению с неподвижным. Он легче, состоит из меньшего числа деталей и более компактен.

Конструкция плавающего суппорта

Радиальные и осевые

Если болты крепежа суппорта расположены параллельно тормозному диску, это радиальный суппорт, если перпендикулярно диску – осевой. Ось радиального суппорта расположена на одной линии с осью диска , также такая система прочнее, так как суппорты закреплены с обоих концов. Это дает лучший контакт колодок с диском при резком торможении. При плавном торможении вы вряд ли заметите разницу.

Причины вибрации при торможении и ее устранение

Причина А: биение ступицы и/или диска

Вибрация может возникать в результате установки тормозного диска с нарушением центровки по отношению к ступице или суппорту. Ниже приведена процедура проверки наличия биения для этого случая:

• Проверьте, есть ли ржавчина или грязь на поверхности ступицы колеса, которые могут стать причиной плохого контакта и вызвать вибрацию.
  РЕШЕНИЕ: Снимите диск и очистите обе поверхности от ржавчины и других загрязнений.
• Проверьте, не перетянуты ли установочные винты, т. к. их перетяжка может вызвать искривление контактной поверхности ступицы и вызвать вибрации при торможении.
  РЕШЕНИЕ: Замените диски и проверьте правильность момента затяжки.
• Проверьте саму ступицу на искривление, т. к. ступицы могут деформироваться. Крепление диска болтами к деформированной ступице вызывает вибрации при торможении.
  РЕШЕНИЕ: После установки дисков всегда проверяйте их на биение при помощи измерительного индикатора. Если биение больше допустимого, устанавливайте диск в другие положения до тех пор, пока биение не окажется в пределах допустимого. Если это невозможно, тогда необходимо выполнить техническое обслуживание ступицы.
• Проверьте правильность установки легкосплавных дисков. В последние годы распространенной причиной биения тормозного диска стала неправильная установка универсальных колесных дисков из легкого сплава. Иногда на центрирующие буртики колес ставят установочные проставки, которые могут потеряться или повредиться.
  РЕШЕНИЕ: Затяните болты крепления колеса с использованием динамометрического ключа с усилием, рекомендованным производителем автомобиля. После этого проверьте биение колеса на соответствия параметрам, заданным производителем автомобиля.

Причина В: сильный перегрев и деформация диска

Любое значительное превышение температуры может вызвать изменение струтктуры материала диска в различных точках его рабочей поверхности. Такие «горячие точки» вызывают нестабильный контакт между колодкой и диском, что приводит к вибрации при торможении. Ниже приведена процедура проверки для этого случая:

• Проверьте тормозные диски на предмет наличия признаков их перегрева. Диски относительно быстро охлаждаются в перерывах между торможениями, но при долгом последовательном торможении (например, при движении по горной дороге) диски не имеют возможности остыть. Ищите пятна синего цвета на поверхности диска, которые являются явным признаком перегрева.
  РЕШЕНИЕ: Диски с синими/темными пятнами восстановлению не подлежат и их всегда следует заменять вместе с тормозными колодками.
• Убедитесь в хорошем качестве тормозных колодок, т. к. некачественные колодки легко перегреваются. Избыточное тепло от некачественных тормозных колодок во время интенсивного торможения может вызвать перегрев и деформацию диска.
  РЕШЕНИЕ: Снова проверьте поверхность диска на наличие пятен синего цвета. Расскажите водителю о рисках, связанных с некачественными колодками, и всегда заменяйте колодки и диски, если заметите синие/темные пятна.

Причина С: Неравномерность толщины диска

Для эффективного торможения диск должен иметь равномерную толщину по всей рабочей поверхности. Если рабочая фрикционная поверхность неровная, тормозная колодка теряет контакт с диском и вновь соприкасается с ним по мере вращения диска, что вызывает вибрацию при торможении. Ниже приведена процедура проверки для этого случая:

• Спросите водителя, правильно ли была выполнена приработка тормозов. При правильном соблюдении процедуры приработки и умеренном нажатии на педаль тормоза во время нескольких первых торможений равномерный слой фрикционного материала переносится с колодок на диск. Такое «притирание» поверхностей повышает уровень безопасности и помогает предотвратить вибрации при торможении.
  РЕШЕНИЕ: Предупредить проще, чем устранить. При каждой установке новых тормозных колодок информируйте водителей о необходимости приработки. Рекомендуется не допускать резкого торможения первые 200 км. Если плохая приработка привела к неравномерной толщине диска, попробуйте выполнить приработку еще раз (с помощью умеренного, равномерного торможения). Если после этого поверхности не выровняются, замените колодки и диски.
• Проверьте суппорт на заедание. Заклинивание поршня или скользящих штифтов суппорта приводит к неравномерным усилиям, прилагаемым к каждой стороне тормозного диска, способствуя неравномерному износу диска.
  РЕШЕНИЕ: Обычно такую неисправность вызывает грязь или коррозия, поэтому необходимо обслужить суппорт, чтобы не допустить повторного появления неисправности, и заменить колодки и диски.
• Проверьте поверхность диска на коррозию или загрязнения, которые могут указывать на некачественные дисковые тормозные колодки. Неравномерные отложения фрикционного материала могут изменить толщину и параллельность диска.
  РЕШЕНИЕ: Для устранения вибрации при торможении может оказаться достаточным удаление отложений щеткой или наждачной бумагой. Затем необходимо проверить тормоза при движении, и если поверхности не выровнялись, единственным решением остается замена колодок и дисков.
• Проверьте диски на отпечатки колодок, которые могут образоваться вследствие нажатия педали тормоза при горячих колодках. Часто такие отпечатки проявляются в виде контура тормозной колодки на поверхности диска в месте наплавления материала.
  РЕШЕНИЕ: Обычно достаточно удалить отпечаток колодки щеткой или наждачной бумагой.

Материалы, содержащиеся в этой статье, предназначены только для ознакомительных целей и не могут быть использованы вместо профессиональных советов от сертифицированных технических специалистов или механиков. По конкретным вопросам или проблемам, относящимся к любой из тем, затронутых в этой статье, рекомендуем консультироваться с сертифицированными техническими специалистами или механиками. Ни при каких обстоятельствах мы не несем ответственности ни за какие потери или повреждения, связанные с вашим пониманием содержания.