РАЗБЕРЕМСЯЧЕМ МЫ ТОРМОЗИМРЕМОНТ и СЕРВИС | ДАВАЙТЕСТОП-СИГНАЛБез хороших тормозов машине никак не обойтись,напоминает Виктор Слесарев.Тормозной путь автомобиля зависит от егомассы и скорости, ведь от законов сэраНьютона никуда не денешься! Кинетическая энергия массы m, движущейся со скоростью v, равна mv²/2. При остановке эта энергияне может бесследно исчезнуть – она переходитв иные формы. Если везунчику с провалившейсяпедалью тормоза удачно подвернется гора Казбек, для благополучной остановки можно на неезаехать. В более распространенных ситуациях всянадежда на тормоза.И СТУПА С БАБОЮ-ЯГОЙ…Естественно, нас интересует лишь эффективность торможения. А она зависит не толькоот исправности тормозных механизмов илиуправляющей ими электроники. Случалось вамскользить на летних шинах по мокрому льду?Здесь от фирменных дисков, колодок или лучшейантиблокировочной системы толку мало – зацепиться все равно нечем! При слабом сцепленииколес с покрытием автомобиль беспомощен:ни тебе хорошенько разогнаться, ни затормозить.Для этих упражнений нужны максимальные тормозные силы колес, а они, увы, не бывают большесил сцепления шин с дорогой. Если последниесами по себе малы, быстро остановить вашумашину может лишь какой-то «внешний фактор».Худо, если встречный КамАЗ… Вот когда идеяфольклорной старушки перемещаться в ступе,а не на колесах смотрится исключительно продуктивной!  При блокированных колесахтормозные силыдействуют в плоскости дороги, их плечоотносительно центрамассы увеличенона радиус колеса,клевок машины максимальный.  Мощностьи работа тормозныхсил: 1 – исправнаятормозная система,замедление 8 м/с²,остановочный путьсо скорости 50 м/с –156 м; 2 – доля мощности, развиваемаяпередними тормозами при исправныхзадних; 3 – мощность переднихтормозов при неработающих заднихи остановочном пути250 м, замедление5 м/с²; 4 – полнаяработа тормозов(1911 кДж) на пути156 м; 5 – работапередних тормозов(1911 кДж) на пути250 м. Их перегревнеизбежен.Не раз говорилось: автомобиль держитдорогу, пока колеса катятся. Если блокированы, онне­управляем. Современная электроника не допускает этого, поддерживая их вращение на грани проскальзывания. Это обеспечивает максимум сцепныхсил, но – в заданных условиях. Естественно, чтона льду и на сухом асфальте эти максимумы разные.Судить о них можно по коэффициенту сцепленияшин с покрытием – φ. При аквапланировании φ = 0,на мокром льду чуть больше, разве что шипы выручат. На сухом асфальте может достигать 0,8…0,9,реже около 1,0. А вот гоночные слики болидовФормулы‑1 просто липнут к трассе: в сочетаниис прижимающими аэродинамическими силами(на больших скоростях) они обеспечиваютзамедление до нескольких g!СКВОЗЬ ПРИЗМУ МОЩНОСТИУвы, принцип действия любых традиционныхтормозов – на уровне каменного века. Энергиюдвижения превращаем в теплоту, та улетучиваетсяво Вселенную. А как ее утилизировать? Жаритьна раскаленном диске яичницу? Хлопотно и негигиенично. Силы сопротивления шин и воздухатоже производят теплоту, но их роль при экстренном торможении невелика. Не станем же мытормозить автомобиль парашютом – в потоке онкрайне неудобен!А вот рекуперация кинетической энергии –толковая штука. Автомобили с электроприводами(в том числе гибриды) при умеренном торможении практически всю mv²/2 тратят на подзарядку аккумуляторов, а позже полученный зарядиспользуется по делу. Колодки задействованылишь при экстренном торможении или остановке.Такая машина экономичней и экологичней.Но давайте все же остановим виртуальныйавтомобиль тормозами, например, при φ = 0,8(см. график). Начальная скорость солидная –50 м/с (180 км/ч). При весе машины 15 000 Нкинетическая энергия – около 1911 кДж. Это эквивалентно количеству теплоты 455 ккал. Не будьпотерь, могли бы вскипятить кастрюлю воды(теоретически)! Но на слабом огне она не закипит: при малой мощности подогрева весь подводтеплоты съедают потери. Знатоки скажут, что для212 За рулем 05/2012212-213_Stop-Signal.indd 21206.04.2012 14:29:12 этих условий слишком велика «энергоемкость»нагреваемого продукта, то есть воды многовато.Но если час за часом терпеливо ждать, изводягаз или электричество, вода выпарится, оставивна дне полстакана, и тогда… закипит. (Хозяйки этознают!) Тормоза же переработают все килоджоулив килокалории за считаные секунды! Интенсивность этого процесса суть мощность.График показывает, что в первый миг, прискорости 50 м/с, она достигает 612 кВт. Затемпадает соответственно скорости (кривая 1).Огромная мощность мгновенно обжигаетповерхности трения, даже если металл внутриеще холодный. Но к моменту остановки получим вышеупомянутые 455 ккал. Часть их ужерассеялась в атмосферу, остальные накопленыв раскаленных деталях и рассеются позже. Посленескольких интенсивных торможений с малымиперерывами диски могут нагреться докрасна,особенно тонкие, изношенные. Еще хуже, еслипри этом не работают задние тормоза: все усилия по остановке машины достанутся передним. Если оплавятся фрикционные накладки,хозяин-разгильдяй останется без тормозов! Или,при сильном износе одного диска, машина неожиданно уйдет в сторону исправного.Худо и если детали почти не нагрелись.Думаете, так не бывает? Если сразу блокироватьколеса, детали тормозов нагреются слабо, почтивсе килокалории достанутся протектору – и он сгорит. К тому же при блокировании тормозные силыпередаются на кузов не через оси колес, а на уровнепятен контакта с дорогой. Плечо инерциимашины h, увеличенное на радиус колеса, создаетсильнейший клевок, убивающий передние шины.Итак, проблема дисковых тормозов – охлаждение. Закономерно появились вентилируемыедиски. Когда температура хоть на сотню-другуюградусов ниже, риск отказа меньше.НАУКА… И ЖИЗНЬОтказ отказу рознь. От сильного нагрева дискможет… искривиться! Причины неприятностидостойны внимания хороших технологов. А мыощутим результат по полной: при осевом биениидиска в пределах хотя бы 0,2…0,3 мм плавающаяскоба не поспевает за его колебаниями, подвескуи руль при торможении трясет, машину тянетв сторону. Куда делись рекламируемые «минимальные зазоры, точность и быстродействие»дискового тормоза! И что делать?В сервисе запросто проточат диск. Но лучшеповременить с этим несколько сотен километ­ров – пусть его форма окончательно стабилизируется. Ведь после обработки толщина диска можетоказаться меньше нормы. К тому же у многих случалось, что диск, будто вдоволь наигравшись, самвосстанавливал форму! Вот такие чудеса…При естественном (нормальном) износеповерхности трения диска становятся вогнутыми,это подтверждают и стертые колодки. Чтобыновые работали не только краями, ускорим ихприработку, опилив и скруглив кромки. Глядишь,и свистом надоедать перестанут (на рис. справа).Однако диск, изношенный на глубину с миллиметр, в любом случае разумнее заменитьновым.ДАВАЙТЕ ЖИТЬ ДРУЖНО?  Даже в простейшембарабанном тормозесилы трения дополнительно прижимаютодну из колодокк барабану. Эффектусиления вполнеощутим, но ограниченпрочностью барабана.  Проверить износдиска несложно.Зачастую он настолькоочевиден, что ремонтили замена неизбежны.Спорить о плюсах и минусах дисков и барабанов – занятие довольно вздорное. Но некоторыебайки просто не выдерживают критики. Ктоне слышал о «меньшем выделении теплоты» барабанным тормозом! На деле если диск и барабанодну и ту же кинетическую энергию превращаютв теплоту, то и количество калорий будет одинаковым. Но не температура деталей! Диск нагревается сильней: металла в нем немного, энергоемкость не беспредельна, а теплопроводностьчугуна меньше, чем алюминия. У барабанного жехорошая энергоемкость, большая площадь охлаждения, а материалы лучше отводят тепло: нагретьего трудней.Зато с прочностью диска нет проблем, а барабан – штука нежная. Колодки прижимаются изнутри, и ту, на которую барабан как бы набегает,силы трения стремятся дополнительно расклинить (на рис. слева). «Самоусиление» тормоза –плюс, но ведь случались и поломки!Переменный контакт колодок с барабаном,увеличенные зазоры, сниженное быстродействие – тоже минусы. Из-за них стабильностьработы не всегда удовлетворительная. Неспростана передней оси, где особенно важна симметриятормозных сил (в том числе по времени срабатывания), стало нормой применение дисков.Подобные сравнения можно продолжить,но нужно ли? Будь одна конструкция однозначнолучше, другая давно отпала бы. Пока же мирнососуществуют, ведь главный тормоз – всегдав голове человека. При условии, что онана плечах. Вот и вся, извините, мораль!За рулем 05/2012 213212-213_Stop-Signal.indd 21305.04.2012 17:39:56