Гальмівні колодки - це важливо!

Одним з факторів безпеки на дорозі є повністю справні гальма, про які не думаєш, поки вони нормально працюють.

Призначення і принцип роботи гальмівних колодок

Гальмівні колодки в парі з диском є ​​тією системою, яка забезпечує перерозподіл і гасіння кінетичної енергії автомобіля. Фрикційний матеріал колодок має високий коефіцієнт тертя по відношенню до металу гальмівного диска (барабана), за рахунок чого, власне, і зупиняється обертання коліс. Як і гальмівні диски, колодки грають важливу роль в забезпеченні безпеки як самого водія і пасажирів автомобіля, так та інших учасників дорожнього руху.

Незалежно від конструкції гальма (дисковий або барабанний), завдання колодок – зупиняти обертання гальмівного диску за рахунок сильного тертя при контакті. В дискових гальмах колодки затискають площину з двох сторін, в барабанних – притискаються до окружності обода зсередини. В обох випадках поверхня тертя колодок вкрита матеріалом з високим коефіцієнтом тертя, розрахованим за в'язкістю і твердістю для оптимальних показників зношування диска і самих колодок, м'якості включення гальм і ступеня зчеплення з металом.

Основне завдання колодок – ефективно працювати в будь-яку погоду і при будь-яких, навіть несприятливих умовах. Найскладнішим завданням для автомобільних гальм можна вважати роботу в умовах високої вологості: вода знижує коефіцієнт тертя, як між колодками і дисками, так і між шинами і дорогою.

Види гальмівних колодок

На потужних і важких автомобілях дискові гальма ставляться на всі 4 колеса, але до недавна машини оснащувалися барабанними гальмами, що встановались на задній міст. Перевага барабанних гальм – в меншій зношуваності і простоті виготовлення, але є і недоліки: низька ефективність, через яку їх не встановлюють на передній міст, і схильність до перегріву через закриту конструкцію.

Схема роботи барабанних гальм і колодки для них

Гальма на передньому мосту несуть навантаження приблизно в 2 рази більше, ніж на задньому, і на передні колеса встановлюються тільки дискові гальма – більш ефективні, менш схильні до перегріву, але при цьому і швидше зношуються.

Схема роботи дискового гальма і колодки для нього

Конструкція і матеріали виготовлення

Хороша гальмівна колодка має багатошарову структуру, кожен з компонентів якої виконує певну функцію. З огляду на те, що гальмівна система повинна бути не тільки ефективною, але і комфортною (для цивільних, які не гоночних автомобілів), в структурі колодок присутні матеріали, що знижують рівень шуму під час роботи. А для якісного зчеплення робочого шару з металевою основою колодки служить спеціальний адгезивний матеріал.

Структура гальмівної колодки. 1. Фрикційний шар.
2. Шумопоглинаючий шар. 3. Адгезивний шар.
4. Сталева основа (тримальна пластина). 5. Демпфер.

Найбільшу товщину має фрикційний шар – основна функціональна частина колодки. Поверх нього багато виробників наносять тонкий шар матеріалу для «притирання»: коли колодка встановлюється на новий диск,цей матеріал дозволяє швидко підігнати поверхню колодки під нерівності (спрацьовані частини) диска і таким чином збільшити поверхню контакту.

Від складу і властивостей фрикційного шару залежить і термін служби самої колодки, і зношуваність гальмівного диска, і ефективність гальмування. Багато виробників розробляють і патентують власні рецептури фрикційного матеріалу, що поліпшує ті чи інші споживчі якості. Як правило, це складний сплав, який містить 20 і більше компонентів. Існуючий до недавнього часу поділ матеріалів на азбестовмісні і безазбестові вже майже втратив актуальність: всі серйозні виробники дотримуються нових вимог до безпеки матеріалів і не додають азбест до складу фрикційного шару. Сьогодні на ринку представлені 3 основні різновиди колодок: металовмісні, органічні та керамічні.

• Органічні колодки – одні з найпоширеніших на сьогоднішній день. Основою фрикційного сплаву служить вуглецевий матеріал (найчастіше графіт), до якого додаються підсилювачі тертя і зв'язувальні компоненти: бронзова стружка, кевлар, скловолокно і різні полімери, в тому числі гума. Органічні колодки вимагають «докатки» для остаточного формування робочого шару (поступове підвищення температури). Це досить м'який матеріал, що володіє низькою міцністю и чутливий до потрапляння вологи на поверхню тертя;
• Металовмісні колодки містять до 65% металевих включень (в основному міді або сталі), що поліпшують тепловіддачу. Такі колодки показують відмінні результати при високих температурах, але досить агресивні до матеріалу гальмівного диска;
• Керамічні гальмівні колодки поєднують в собі переваги органіки і металу: відмінно витримують високі температури (аж до 900оС під час спортивних гонок), зносостійкі, працюють в умовах високої вологості, щадні до металу дисків. Єдиний їхній недолік – висока ціна.

Органічні, металеві та керамічні гальмівні колодки

При виборі гальмівних колодок потрібно враховувати, що встановлення професійних спортивних моделей на цивільні автомобілі недоцільне: кераміка показує оптимальні результати тільки при прогріванні до температури 200°С і вище, чого в міських умовах домогтися досить складно. Тому при виборі колодок краще орієнтуватися не тільки на ціну і матеріали, але і на режим їх експлуатації та власні потреби.

Стандарт ECE R90

На гальмівних компонентах часто можна зустріти маркування відповідності стандарту ECE R90 (іноді записується як R90 або 90R). Що це за стандарт і чому він важливий?

Перш ніж розбиратися в цьому питанні, варто згадати, що всі автозапчастини, що продаються на ринку, діляться на 3 категорії:

• оригінальні (ОЕМ) – такі ж, як ставляться з конвеєра;
• неоригінальні або афтермаркет – від тих же постачальників, що виробляють оригінальні запчастини, але поставляються на ринок під брендом виробника;
• продукція для країн, що розвиваються, що не йде на європейський ринок.

За якістю оригінальних запчастин стежить не тільки сам виробник, а й автоконцерн. Таким чином ОЕМ запчастини проходять подвійну перевірку, завдяки чому вважаються (і є) найякіснішим товаром.

А ось якість брендових (неоригінальних) запчастин до недавнього часу було тільки на совісті самого виробника. І в 1999 році в Європі були прийняті правила ECE R90 (правила Європейської Економічної Комісії №90), відповідно до яких неоригінальні гальмівні елементи повинні відповідати первинним вимогам автовиробника не менше ніж на 85%. Продукція, яка не відповідає стандарту ECE R90, не може продаватися на території ЄС і в основному йде в країни з менш суворими вимогами.

Таким чином, маркування R90 можна вважати своєрідним показником гідної якості продукції.

Приклад маркування ЕСЕ R90 на гальмівних колодках

Експлуатація гальмівних колодок

Гальмівні колодки не вимагають до себе особливої ​​уваги в процесі використання, якщо були обрані відповідно до характеристиками автомобіля і грамотно встановлені на хорошому СТО.

Як правило, купувати колодки і диски краще від одного виробника: в цьому випадку матеріал і розміри фрикційної пари будуть ідеально збалансовані. Якщо ж купується продукція різних виробників, потрібно звертати увагу на відповідність габаритних розмірів: колодки разом з супортом повинні нормально розміщуватися всередині колісного диска і забезпечувати максимальну площу прилягання до диску (пляма контакту).

Оскільки заміна гальмівних пар робиться неодночасно (диск «ходить» в 2-3 разів довше колодок), колодки, встановлені на ненові диски, вимагають «обкатки» приблизно 100-200 км, протягом яких відбувається підгонка поверхні колодки під рельєф поверхні диска.

Перевірка стану гальм повинна робитися регулярно: зношування колодок залежить від стилю їзди, стану диска на момент їх заміни, якості самих колодок. У сервісних книжках рекомендують перевіряти стан колодок раз на рік або 10 тис. Км, але набагато доцільніше робити перевірку двічі в рік, при заміні гуми на зимову і літню. Для перевірки зношення колодок їх не потрібно навіть знімати: на бічній частині супорта є «віконце», що дозволяє оцінити товщину фрикційного шару і ступінь зношеності.

Кожен виробник вказує максимально допустиме зношення колодок, але в середньому це від 1,5 мм (для простих) до 3 мм (для моделей з адгезивним і шумопоглинальним шаром). При критичному зношенні є ризик, що залишки фрикційного матеріалу просто розваляться в момент сильного навантаження (при екстреному гальмуванні), тож краще не доводити гальма до такого стану.

Менш небезпечним, але теж неприємним наслідком зносу колодок буде стирання гальмівного диска: металева основа, на якій повністю спрацювався фрикційний шар, за короткий час виорювала в диску глибоку борозну, роблячи його подальшу експлуатацію неможливою.

Заміна колодок, як і дисків, робиться на двох колесах одночасно, і найчастіше виробники продають колодки повним комплектом, відразу 4 штуки. Одночасно з цим проводяться профілактичні роботи: оцінка зносу гальмівного диска, очищення та нанесення свіжого мастила на напрямні супортів, перевірка гальмівної системи, заміна гальмівної рідини (за необхідності).

Неполадки гальмівних колодок

Крім зносу, основна проблема колодок – шум під час роботи (скрип або писк), який часто турбує водіїв. Причин гучної роботи колодок є кілька, і далеко не завжди потрібна екстрена заміна гальмівних елементів:

• Знос до металевої основи або до спрацьовування механічного датчика (пискуна);
• Заїдання напрямних або поршня супорта через нестачу мастила. Через супорти, що заклинили, колодки не тільки скриплять, але ще і швидко зношуються;
• Скрип нових колодок може виникати в період «притирання» і зникає після стирання шару матеріалу для притирання;
• Утворення виступаючого краю (буртика) на гальмівному диску, який викликає шум при гальмуванні.

Для зниження шуму під час роботи колодки не тільки містять спеціальний шар в своєму складі, але і робляться зі скосами і проточками на робочій поверхні: вони допомагають колодці легше входити в контакт з поверхнею диска і відводять вологу і пил з контактної поверхні.

Ще одна проблема – низька якість виготовлення. При покупці колодок невідомого виробника можна легко потрапити на товар, який не відповідає вимогам безпеки і взагалі будь-яким стандартам.

Колодки – компонент гальмівної пари, що впливає на поведінку автомобіля на дорозі. Навіть при дуже легковажному ставленні до інших функцій своєї машини, потрібно ретельно стежити за станом гальм: їх несправність рано чи пізно призводить до фінансових витрат (в кращому випадку), а в самих крайніх ситуаціях може загрожувати життю і здоров'ю людей. Пам'ятайте: на гальмах краще не економити!

Про те, як вибирати нові гальмівні колодки, читайте в нашій статті "Гід покупця".