«Только что поставил новые тормозные колодки, а они опять скрипят. И ведь «оригинал» покупал…». Подобные сетования автолюбителей не редкость. Но скрипят ли сами колодки? А если скрипят, то почему? Попробуем разобраться.
В скрипе при торможении мы чаще всего обвиняем тормозные колодки, реже тормозные диски, но в любом случае ответственность возлагаем именно на эти детали. Мол, приобрели некачественные комплектующие. Но, оказывается, что сами колодки в режиме торможения шума не вызывают. Удивлены? Достаточно провести простой эксперимент: повесить на скобу суппорта скрипящих тормозов небольшой грузик, как звук изменит тональность. Здесь нужно обратиться к физике. Хорошим примером может служить фокус, в котором певец, беря высокую ноту, разбивает стеклянный бокал. Происходит следующее: колебания, вызываемый голосом артиста, заставляют вибрировать стенки бокала, и как только частота внешних колебаний совпадает с частой колебаний стекла, возникает резонанс – резко возрастающая амплитуда колебаний, которые и разрушают бокал.
Примерно то же самое происходило и в случае со скобой: при торможении колодка трется о поверхность диска и этот процесс вызывает колебания, которые, в свою очередь, передаются на скобу. Как только генерируемые колодками колебания совпадут с собственными колебаниями скобы, последняя начнет «петь». Грузики изменили массу скобы, а с ней изменилась и частота собственных колебаний. Если скобу догрузить еще, то мы разведем по частоте источник колебаний и само тело (в данном случае скобу), что позволит избежать резонанса, а значит и скрипа.
«Солировать» в этом случае могут и грязезащитный щиток
тормозов, и пружина подвески, и стальной нижний рычаг… Список «артистов» можно
продолжать и дальше. На частоту собственных колебаний элементов всегда влияет их
масса, коэффициент трения в системе диск – колодка (чем выше этот коэффициент,
тем сильнее амплитуда колебаний, а значит и более мощной будет их передача на
другие детали), форма тела и его температура, влажность и температура воздуха.
Что касается зависимости колебаний от коэффициента трения, то достаточно
вспомнить, какой скрип издают составы с высокими фрикционными свойствами,
предназначенные для автоспорта.
Как уже говорилось выше, сами колодки при контакте с тормозным диском «не звучат», но они провоцируют те самые колебания. При нажатии на педаль тормоза из-за момента силы, возникающего при контакте колодки с диском, на передней кромке возникает эффект закусывания – колодка поворачивается на плече приложения силы, равному толщине колодки, передняя кромка становится самой загруженной и самой нагретой зоной колодки.
При этом задняя часть колодки приподнимается, а затем мгновенный локальный нагрев вызывает падение коэффициента трения на передней кромке, после чего колодка встает на место и цикл повторяется.
Перераспределить усилия и снизить колебания, вызываемые этим
процессом, можно уменьшив нагрузку на переднюю кромку. Для этого на колодках
снимаются фаски – сила воздействия на среднюю и заднюю часть колодки остается
без изменения, а воздействие на переднюю кромку снижается. Площадь фрикционного
состава незначительно уменьшается, но польза от снижения вибраций с помощью
такого конструктивного решения гораздо выше. Для этой же цели на пластинах
некоторых колодок делают вырезы в форме сегмента, в которые упирается часть
поршня, первоначально загружая заднюю часть колодки. Также для снижения
неприятного звукового эффекта применяются антискрипные пластины, которые
накладываются поверх вибрирующей несущей пластины колодки, тем самым изменяя
амплитуду колебаний, или на несущую пластину наносится композитное покрытие,
что является более дешевым вариантом.
Тормозная система может издавать различные виды шумов.В диапазоне частот от 200 до 1000 Гц
вибрации (это именно они провоцируют возникновение звуковой волны) тормозного
диска инициируют гул или вой. Эту какофонию можно услышать при небольшой
скорости и невысоком давлении в тормозной системе. Если толщина диска, из-за
некорректной работы колодок, неравномерна, то при активном торможении с высокой
скорости можно услышать скрип, звучащий в низкочастотном, или высокочастотном
диапазонах (от 1000 до 20 000Гц).
При торможении инициаторами колебаний является вибрация
между колодкой и тормозным диском. Дальше, при пиковом значении амплитуды
колебаний, то есть в режиме резонанса, вибрации передаются на элементы
суппорта, затем на поворотный кулак, стойку подвески… В этом процессе
ретрансляции может принимать участие даже балка. Еще раз стоит напомнить, что
сами колодки звуковых эффектов не создают, но зато являются своеобразным
звукоснимателем. А вот тормозной диск в этой системе выполняет функцию динамика.
На характер звука влияет целый ряд условий, в числе которых не только
температура компонентов тормозного узла, но и температура воздуха, и его
влажность. Во влажных и прохладных условиях склонность тормозов к скрипу
меньше.
Благодарим технического
тренера программы Garage Gurus,, Ильдара Садыкова, за помощь в подготовке
материала.
Источник: