Епоха Відродження дискових гальм

Що може бути звичніше й ефективніше, ніж дискові гальма? Але ж і вони переживали злети і падіння, роки забуття і миті триумфального повернення до автомобілебудування.

Як дискові гальма змогли не тільки відвоювати місце під сонцем, а й утримати позиції?

Перші верескливі гальма

Гальма перших автомобілів (Daimler Wagonette 1897)

В кінці 19 століття автомобілі були повільними, тому і гальма були максимально простими — спочатку використовували каретну гальмівну систему.

У того ж Карла Бенца (винахідника першого автомобіля з двигуном внутрішнього згоряння) гальмами слугували важіль і обшиті шкірою накладки, які і стали прообразом сучасних гальмівних колодок. Але навіть для повільних архаїчних автомобілів така система виявилася малоефективною (особливо на спусках) - шкіряні накладки дуже швидко стиралися, їх постійно доводилося міняти.

Велосипедні дискові гальма

Але піонером світу ДТ став Вільям ЛАнчестер з Англії, який у 1902 році запатентував свій винахід (яке, до речі, було дуже схоже на велосипедні гальма). Загальна конструкція і принцип дії сучасних гальм практично не відрізняються від винаходу Ланчестера:

• на вісь встановлюється сам гальмівний диск (є різні види кріплень);
• гальмівний супорт кріпиться до кузова на кронштейн;
• колодки вкладаються у посадкові місця на скобах супорта;
• всередині супорта знаходяться циліндри з поршнями. Коли водій тисне на педаль, гальмівна рідина висуває поршні;
• поршень тисне на гальмівні колодки, які змикають гальмівний диск, як клешня краба, і зупиняють його.

Схема принципа дії дискових гальм

Механізм гарний, але був один мінус, і превеликий - огидний скрип, який з’являвся, коли мідні колодки притискали металевий диск. Скрегіт метал об метал - бррр! Конструктори тих часів пошкодували свої нерви, нерви водіїв і пішоходів і відмовилися від верескливих дисків.

Крім того, дискові гальма Ланчестера абсолютно не дружили с гальмівною рідиною тих часів. Справа в тому, що на початку ХХ століття "тормозуху" робили на спиртах або натуральних оліях, і закипала вона на раз. Що абсолютно протипоказано дисковим гальмам, які дуже сильно нагріваються у мить гальмування.

Так автомобільний світ майже на 50 років перейшов на барабанні гальма, задвинувши дискові у довгий ящик.

Із забуття у сучасність

Барабанні гальма Луї Рено не мали альтернативи у першій половині ХХ століття. Винахід був настільки вдалим, що до сьогодні не зазнав ніяких істотних змін або вдосконалень: конструктори вигадали фрикційні накладки для колодок, регулювальний механізм, два поршні замість одного. І все.

У ХХ столітті світ значно пришвидшився, торгівля, що розвивалася, гонки озброєнь, війни вимагали від людства більший швидкостей. І чим швидше транспортний засіб мчить, чим більше важить, тим складніше його зупинити. У 40-50 роках швидкості автомобілів виросли настільки, що барабанні гальма стали здавати позиції. Така ж біда трапилася і з літаками. В роки Другої світової авіаконструктори згадали про запилючені дискові гальма і розробили ефективні супорти для літаків.

Дискові гальма літака

Автоінженери, яких також хвилювало питання, як зупинити авто швидко й ефективно, не стали вигадувати велосипед і перейняли досвід у колег-авіабудівників. В 1953 році дискові гальма допрацювали в компанії British Girling і поставили на надсучасний на ті часи автомобіль Jaguar C-Type.

Jaguar C-Type (1953)

Так почалася епоха Ренесансу дискових гальм.

Studebaker Avanti (1963)

Американцям - новаторам автомобілебудування - стало прикро, що не вони перші додумалися до такого вдалого конструкторського рішення, і через 10 років, у 1963 році конструктори компанії Chrysler випустили автомобіль Studebaker Avanti з дисковими гальмами сучасного типу.

Сучасність

Сьогодні на більшій частині автомобілів встановлюють дискові гальма: або тільки на передні колеса, або на передні і задні - такі гальма передбачають більш дорогу комплектацію автомобіля. ДАвайте визначимо їх плюси і мінуси.

Плюси:

• ефективність гальмування вища (у порівнянні з барабанними), бо пляма контакту більша;
• повільніше нагріваються і швидше охолоджуються — завдяки вікритій конструкції;
• за рахунок ефекту центрифуги (постійного швидкого обертання) дискові гальма швидко самоочищуються;
• на думку автомеханіків, такий вид гальм простіше ремонтувати і міняти.

А тепер про мінуси:

• швидко зношуються колодки (знов-таки у порівнянні з барабанними): передні колодки необхідно міняти через 30 тисяч км, а задні через 40 тисяч;
• швидко зношуються диски: утворюються задири і подряпини;
• дорожчі в обслуговуванні;
• можуть скрипіти, якщо нові колодки не притерлися або неправильно підібрані, якщо порушилася геометрія диска або він перегрівся. А якщо фрикційні накладки колодок стерлися до металу, дискові гальма будуть верещати, як у 1902 році.

Види дискових гальм

Види дискових гальм: чавунні, з нержавіючої сталі, карбонові і керамічні

Найпростіші і найдоступніші пересічному водієві - добротні, “народні” чавунні диски. Вони гарні майже в усьому, окрім того, що швидко перегріваються. А коли перегріються, їх сильно веде.

Тому наступними в нашому рейтингу ідуть диски з нержавійки. Так, вони менш зносостійкі у порівнянні з чавуном, але і корозії піддаються менше і з легкістю витримують нагрів до 400 градусів за Цельсієм.

А тепер про більш спеціалізовані диски. Диски з вуглепластику або, простіше кажучи, карбонові. Вони легші, корозії не піддаються і мають високий коефіцієнт тертя. Такі диски набагато дорожчі, ніж чавунні або з нержавійки, тому їх частіше використовують на спорткарах, де їх висока вартість виправдана.

Керамічні диски - цей сегмент лакшері, для елітних авто, супер- і концепткарів. Вони на голову вищі за своїх попередників практично за всіма параметрами і витримують нагрів до 1000 градусів. І коштують, відповідно, дорожче - на жигулі не встановиш.

З конвеєра виходять автомобілі з цілком відповідними дисковими гальмами, тобто з достатньою охолоджуючою здатністю для цього конкретного автомобіля. І якщо водій не лихач, то гальма тюнінгу або заміни не потребують.

А якщо водій полюбляє агресивний стиль водіння або хоче створити видимість спортивного (або напівспортивного) автомобіля, доведеться подумати про дискові гальма з більш високою охолоджуючою здатністю.

Як ми з’ясували, керамічні, карбонові і карбоново-керамічні диски - задоволення не з дешевих, а так хочеться відчути себе зіркою "Форсажу".

В цій ситуації на допомогу приходять перфоровані диски. Цей вид гальм прийшов до нас від автогонщиків, які бажали збільшити охолоджуючу здатність гальмівних дисків до максимума. 40 рівномірно розташованих отворів на диску відмінно вентилюють і охолоджують. З мінусів: якщо диски неякісно відремонтували або неправильно встановили/експлуатували, по отворам перфорації можуть піти тріщини.

Щоб збільшити коефіцієнт охолодження, можна використовувати слотовані диски. Замість отворів на дисках зроблені вигнуті пази (звичайно від 6 до 9), через які циркулює повітря, охолоджуючі диск. Спосіб охолодження той самий, але вірогідність появи тріщин набагато нижча. І довжина пазів дозволяє охолоджувати всю поверхню диска, на відміну від точкового охолодження за допомогою перфорації. Слотовані дискові гальма більш ефективні, ніж перфоровані, але швидше зношуються - і це їхній основний мінус.

Тепер, знаючи історію дискових гальм, їх виграшну відмінність від барабанних і різновиди матеріалів, ви легко зможете обрати найбільш відповідні для вашого автомобіля гальма.