Показать сообщение отдельно

Старый 06.03.2008, 13:10   #16
Глобальный Модератор
 
Аватар для j-o-n-n-i
 
j-o-n-n-i вне форума
Регистрация: 16.05.2007
Адрес: internet
Сообщений: 3,138
Отправить сообщение для j-o-n-n-i с помощью ICQ Отправить сообщение для j-o-n-n-i с помощью Yahoo
По умолчанию

Материаловедение

От конструкции к материалам. Здесь также можно встретить множество различных подходов. Наиболее часто можно встретить тормозные барабаны и диски из чугуна. Мотоциклетные тормозные диски изготавливают из нержавеющей стали, дабы защитить их от коррозии. Но чугун все же обладает лучшими фрикционными качествами. Рост скоростей и, как следствие, увеличение требований к тормозам приводят к появлению новых материалов для создания тормозных дисков.

Так, в мире автоспорта используются диски на основе углеволокна (carbon fiber composite). Такие тормоза значительно легче своих чугунных собратьев и работают очень эффективно (иначе их не стали бы использовать в спорте). Однако карбоновые тормоза работают лишь при очень высоких температурах. То, что для обычных стальных или чугунных дисков может считаться экстремально высокой температурой, для карбоновых дисков – нормальное рабочее состояние. То есть на обычных автомобилях в обычных условиях эксплуатации такие тормоза просто не будут работать – не успеют разогреться. По этой причине применение углепластиковых композитов в тормозах ограничивается болидами Формула-1 и автомобилями, участвующими в других подобных гонках. Да и цена подобных изделий не маленькая.

Российская авиакосмическая промышленность предложила миру несколько иную технологию. На ее основе созданы тормозные диски из силициума, то есть кремния (Si – silesium, кремний). Такие диски использует, в частности, Ducati на своих мотоциклах. Кремниевые тормозные диски сочетают коэффициент трения чугуна и легкость углепластика. По подобной схеме производит диски для мотоциклов компания SICOM. Их диски из композита кремний-карбид-углерод по твердости сравнимы с алмазом и способны работать при температурах до +1400 °С (температура плавления чугуна – около 1200 °С, а чистого железа – более 1500 °С). Понятно, почему такие тормозные диски практически незаменимы для авто- и мотоспорта. А если учесть, что их вес почти в 4 раза меньше обычного стального? Вот где снижение неподрессоренных масс и уменьшение гироскопического эффекта.

Колодки

Тормозные колодки – наиболее важный элемент тормозной системы. Именно от них зависит эффективность работы тормозов. Хорошие, правильные колодки будут не только долго и надежно выполнять свои функции, но и сохранят тормозной диск или барабан целым и невредимым долгие годы. Наоборот, плохие, некачественные колодки могут испортить тормозной диск, проделав в нем глубокие канавы, и т. д. При этом стоимость колодок ниже, чем у диска. Очень яркий пример поговорки «Скупой платит дважды». Тормозные колодки бывают разными. Причем речь идет не о конструкции и дизайне, а в первую очередь о материале фрикционных накладок, которые собственно и осуществляют торможение. Фрикционных смесей на сегодня существует превеликое множество. У каждой фирмы своя рецептура и свои ингредиенты. В состав смеси могут входить 15 и более различных компонентов. Их пропорции четко выдержаны. Любое изменение доли того или иного компонента может существенно изменить свойства будущих тормозных накладок, вплоть до их полной неработоспособности. Основа фрикционной смеси – армирующий компонент. Именно от него зависит прочность, термостойкость и стабильность тормозных свойств изделия. В последние годы сложились устойчивые виды фрикционных изделий, получивших свое название, именно основываясь на их армирующем компоненте. Выделяются асбестовые, безасбестовые и органические (на основе органических волокон) компоненты.

Первые, как видно из названия, в качестве армирующего элемента используют асбест. Вредность этого материала для человека уже стала притчей во языцех. Во многих руководствах по ремонту и обслуживанию автомобилей говорится, что менять асбестосодержащие тормозные колодки и даже снимать колеса (если у вас такие тормоза) необходимо предельно осторожно, заблаговременно позаботившись о защите органов дыхания и зрения. Безасбестовые представляют собой фрикционный материал, в котором роль армирующего компонента выполняют иные составляющие. Это может быть стальная вата, медная, латунная стружка, различные полимерные композиции и т. д. Самые современные на данный момент фрикционные материалы выполняют на основе органических волокон. У таких колодок наилучшие тормозные свойства. Недаром именно они устанавливаются на современные болиды Формула-1, где нагрузки на тормоза (по меркам городских автомобилей) просто запредельные. Ведь им приходится за считанные секунды или даже доли секунды снижать скорость машины с 300 до 60 км/ч. К сожалению, как и любых высокотехнологичных и наукоемких изделий, стоимость таких колодок доступна лишь таким «денежным» видам автоспорта. Однако ряд фирм (в том числе и бывшего СССР) ведут постоянные исследования в данном направлении, дабы снизить себестоимость подобных материалов. Создаются многокомпонентные фрикционные смеси, приближающиеся по своим характеристикам к органическим, но при этом не столь дорогие. И еще раз вспомним о тепле. Колодки также должны охлаждаться, но, в отличие от дисков, они как раз должны не пропускать тепло через себя. Нагреваясь сами, они обязательно начнут греть рабочие тормозные цилиндры, а они, в свою очередь, тормозную жидкость, и если она закипит, тормоза перестанут работать, со всеми вытекающими последствиями. Вот почему столь важно обеспечить тепловой барьер между фрикционными накладками и металлической основой тормозной колодки.

ABS, BA и пр.

Говоря о тормозах, нельзя не сказать о системах, с ними связанных. ABS – первое, что вспомнит любой автомобилист, если его спросить о тормозной системе современных автомобилей. Гениальное по своей сути решение, спасающее очень много жизней и немало автомобилей. Система ABS работает по принципу пульсирующего торможения. В чем это заключается? К примеру, при проезде по заснеженному участку дороги неожиданное препятствие вынуждает водителя затормозить. Дорога скользкая, и обычно при резком оттормаживании на таком покрытии колеса, не имея надежного сцепления, блокируются тормозными колодками и превращаются в лыжи. ABS не позволяет этому случиться. Специальные датчики, расположенные в каждом колесе, постоянно следят за тем, вращается колесо или нет. Если при торможении одно или несколько колес вдруг полностью перестают вращаться, система автоматически приотпускает тормозные колодки, колесо проворачивается и вновь подтормаживается. Такая пульсирующая подача тормозного усилия исключает блокировку колес. Следовательно, автомобиль не испытывает заносов и становится более управляемым. Другая система – BA – Brake Assist, или Помощник Тормозов. Эта система позволяет в нужное время, при экстренном торможении как бы повысить усилие, прикладываемое водителем на педаль тормоза, увеличив давление тормозной жидкости, подаваемое на рабочие тормозные цилиндры суппортов. Тем самым увеличивается прижимная сила колодок к диску, и торможение становится более эффективным.

Будущее

О будущем тормозов нет смысла много распространяться. О каких тормозах может идти речь? Ведь если верить голливудским режиссерам, автомобили в будущем будут летать по воздуху. А вот в ближайшие несколько лет может появиться несколько интересных идей и инноваций. Так, например, производители могут вновь рассмотреть вариант установки тормозных дисков непосредственно на обод колеса. Такой проект уже имел место в 1963 г. на автомобиле компании Porsche. На мой взгляд, наибольший эффект от этого могут получить конструкторы мототехники.
А вот автомобильный мир, вероятно, ждет переход на рекуперативное торможение. Всеобщее увлечение автопроизводителей топливными ячейками все больше приближает тот день, когда на наших дорогах станут появляться автомобили на электрической тяге. Уже существующие прототипы обладают возможностью рекуперировать (т. е. воспроизводить) электроэнергию при торможении автомобиля. Вряд ли это полностью исключит тормоза как таковые, но при таком подходе срок их жизни будет значительно больше, чем у существующих машин. Ну а совсем близкое будущее обязательно принесет новые, порой экзотические материалы. Будет снижаться вес тормозов, повышаться их выносливость, увеличиваться работоспособность. Главное ясно: современный автомобильный мир – быстр, стремителен и опасен, а без тормозов – смертелен.
__________________
http://www.drive2.ru/users/j-o-n-n-i
http://j-o-n-n-i.guns.ru
Присоединяйтесь!