В статье приведены результаты экспериментальных исследований неравномерности износа внутренней и внешней тормозных колодок, установленных на одном тормозном диске.
Ключевые слова: неодинаковый износ, тормозные колодки, дисковые тормозные механизмы.
Внедрение в современные автомобили электроники позволило повысить эффективность диагностики их систем. Используемые в настоящее время бортовые диагностические системы несколько раз в секунду проверяют, работают ли датчики частоты вращения колёс, не изношены ли накладки тормозных колодок и другие параметры. Это позволят водителю быть уверенным в исправности транспортного средства.
Вместе с тем, некоторые параметры не могут попасть в область диагностирования с помощью бортовой системы автомобиля. В частности, такая неисправность, как неравномерный износ тормозных колодок одной из сторон. Именно из-за этого имеет смысл проверять и сравнивать при посещении СТО толщину колодок на каждой из сторон одной оси автомобиля.
В ходе данного исследования была собрана статистическая информация на одной из станций технического обслуживания г. Волгограда. Помимо прочего, было выявлено, что на 20 % автомобилей неравномерность износа тормозных накладок составила свыше 10 %. Это может свидетельствовать о том, что усилия, воздействующие на тормозные накладки в процессе торможения, не равны. Другой возможный вариант — усилия возникают в разные моменты времени, то есть по одной из сторон имеется задержка.
Данная особенность может быть также вызвана и другими факторами эксплуатационного характера. Одним из таких факторов является попадание на одну из сторон тормозного диска абразивных частиц, например, песка и пыли. Это может вызвать интенсивное изнашивание одной из тормозных колодок. Однако такой вариант не говорит о неисправности автомобиля, в то время как неравномерное давление или задержки с приложением усилия могут быть вызваны разбуханием уплотнительных манжет тормозных цилиндров или попаданием загрязнений в их рабочую область, что требует проведения работ по очистке, замене тормозной жидкости или даже тормозных цилиндров в сборе.
Для того, чтобы выявить конкретную причину неравномерного износа тормозных колодок, исключив воздействие внешних факторов, предлагается проведение при обслуживании автомобилей на СТО дополнительного диагностирования при помощи разработанного устройства (рисунок 1).
Рис. 1. Предлагаемая схема измерения распределения усилия на тормозные накладки: 1. Устройство, имитирующее тормозной диск с тормозными колодками; 2. Полость с поршнями и жидкостью; 3. Поршень; 4. Рабочий тормозной цилиндр; 5. Цифровые датчики давления.
Это устройство предлагается сделать на основе реального тормозного диска автомобиля. (рисунок 2)
Рис. 2. Схема работы дискового тормозного механизма: 1. Тормозной диск; 2. Тормозные колодки с фрикционными накладками; 3. Поршень; 4. Рабочий цилиндр
Устройство представляет собой специальную конструкцию тормозного диска, включающего элементы, заменяющие тормозные колодки, с установленными датчиками давления. Датчики давления подключаются к ЭВМ. На которой мы сможем зафиксировать давление в каждой из замкнутых областей в зависимости от времени. Это позволяет сравнить усилия, возникающие на обе колодки.
Методика проведения испытаний заключается в следующем:
- производится снятие с автомобиля тормозных колодок и оценка разности величин износа тормозных накладок;
- если разность величин износа существенна, то на место тормозного диска устанавливается приведённое на рис. 1 устройство;
- производится серия торможений, при этом датчики устройства фиксируют величину давления на каждую из колодок;
- производится анализ полученных данных, на основании которого принимается решение о необходимости разборки, очистки или замены элементов тормозных механизмов.
В ряде случаев, когда датчики давления будут показывать одинаковые значения в каждый момент времени, делается вывод о том, что причиной неравномерного износа — внешние факторы, такие как пыль и песок с дорожного покрытия. В данном случае есть несколько путей решения вопроса, на данных автомобилях необходимо установить дополнительный грязезащитные фартуки, но это решение может ухудшить охлаждение, поэтому было принято решение о увеличении площади внутренней тормозной колодки. В каждом конкретном случае, для каждой модели автомобиля производится индивидуальный расчёт.
В случае когда усилие передаётся не равномерно, проводится дальнейшая диагностика, как правило причина в засорении направляющих, тогда необходима чистка с заменой уплотнительных пылезащитных манжет и обновление смазки, в ряде случаев, когда на направляющих присутствует коррозия, направляющие требуется заменить, так же по технологии необходимо менять и тормозные колодки, вместе с тормозными дисками.
Литература:
- Ревин, А. А. Экспресс-оценка долговечности тормозных накладок по результатам подконтрольной эксплуатации автотранспортных средств: монография / А. А. Ревин, С. В. Тюрин, М. В. Полуэктов; ВолгГТУ. — Москва: Инновационное машиностроение, 2015. — 148 с.
- Радченко, М. Г. Методы и средства испытаний на долговечность элементов автоматизированных тормозных систем / М. Г. Радченко, М. В. Полуэктов, А. А. Ревин // Сборник научных трудов SWorld: матер. междунар. науч.-практ. конф. «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании '2012». — 2012. — Вып. 4, т. 2. — C. 56–58.
- Радченко, М. Г. Особенности ресурсных испытаний элементов гидравлического тормозного привода автомобилей с АБС / М. Г. Радченко, М. В. Полуэктов, А. А. Ревин // Автомобильный транспорт: сб. науч. тр. / Харьковский нац. автомобильно-дорожный ун-т. — 2011. — Вып. 29. — C. 90–93.
- Ревин, А. А. АБС и ресурс элементов тормозной системы / А. А. Ревин, М. В. Полуэктов, М. Г. Радченко // Автомобильная промышленность. — 2009. — № 10. — C. 39–40.
- Влияние рабочего процесса АБС на долговечность элементов шасси автомобиля: монография / А. А. Ревин, М. В. Полуэктов, М. Г. Радченко, Р. В. Заболотный; под ред. А. А. Ревина. — М.: Машиностроение, 2013. — 222 с.
