Тормозная колодка состоит из двух частей — каркаса и фрикционной накладки. Технология изготовления колодок и проста, и сложна одновременно. Сначала приготовляется смесь для выпекания фрикционной накладки. У каждого производителя своя рецептура, и от оптимального подбора компонентов во многом зависят свойства конечного продукта. В состав смеси входят до двух десятков составляющих, поэтому после тщательного перемешивания смесь должна выстояться около суток, для того чтобы прошли необходимые химические реакции между компонентами. Затем смесь засыпается в формы, и происходит прессование. Следует отметить, что существует два вида прессования — горячее и холодное. При холодном прессовании стоимость конечного продукта ниже и выше производительность, но при использовании горячего прессования улучшаются эксплутационные свойства изделия.

Прессование производится на основу с нанесенным слоем клея (температурного застывания). Если в техпроцессе используется метод холодного прессования, то затем полученные полуфабрикаты помещаются в печь для окончательного спекания. Следующими этапами является шлифовка рабочей поверхности и выходной контроль.

Именно по следам, остающимся на поверхности фрикционной накладки после операции шлифования, можно отличить контрафактную продукцию. У оригинальной колодки следы чаще всего имеют эллипсовидную форму, а у большинства подделок — это прямые линии. Кроме того, вызвать сомнения в происхождении колодок должны посторонние включения, значительные сколы, неплотное прилегание фрикционной накладки к основе.    Необходимо сказать насколько слов об асбесте. Многие западные защитники окружающей среды (да и российские тоже) настаивают на экологической небезопасности асбеста. Однако до сих пор не получено однозначных и бесспорных данных, которые могли бы подтвердить данную точку зрения. В то же время асбестосодержащие колодки более мягкие и обладают лучшими дискосберегающими свойствами.    Еще одной проблемой является скрип, появляющийся при торможении даже на новых колодках. Бытует мнение, что появление этого скрипа свидетельствует о низком качестве колодок. Это в корне неверно. Над этой проблемой безуспешно бьются все без исключения производители, и до настоящего времени остаются невыясненными причины появления скрипа. Единственное, что бесспорно: скрип — это высокочастотные автоколебания. Так как причина их появления не может быть устранена вследствие ее невыясненности, то борются уже с последствиями. Как правило, рецепт один — на обратную сторону основы прикрепляют материал, предназначенный для гашения подобных колебаний.    Некоторые производители колодок также предлагают покупателям и тормозные диски под своей торговой маркой. Колодка и диск образуют так называемую пару трения, и во многом эффективность работы тормозной системы зависит от оптимально подобранной пары трения. В настоящее время существует устойчивая тенденция отказа от чугуна при производстве тормозных дисков. Вместо него все шире используются сплавы стали. Считается, что у таких дисков выше износостойкость (а следовательно — ресурс) и меньше вероятность коробления.    В большинстве случаев пара «диск-колодка» от одного производителя обеспечивает наибольшую эффективность, но известны случаи, когда колодки в паре с чугунными дисками имели более высокие характеристики, чем с «родными». Такое явление может возникнуть из-за того, что производители колодок сами не выпускают тормозные диски, а заказывают их у сторонних предприятий. Следует помнить, что неверно подобранная пара трения может вызвать перегрев и как следствие либо коробление диска, либо воспламенение колодки. Последнее случается чаще по причине несоблюдения технологического процесса изготовления фрикционной накладки самой колодки.

Итак. Сначала следует определиться, когда пришла пора менять колодки. Минимально допустимая толщина фрикционного материала колодок не менее 3 мм, при дальнейшем износе прогнозировать эффективность и безопасность тормозной системы невозможно.

Первым «звонком» может служить снижение уровня тормозной жидкости в бачке (при условии отсутствия ее подтекания из системы). Если же вы услышали характерный звук при торможении, возникающий из-за того, что колодка начинает касаться диска своей металлической основой, то, наверное, стоит сказать спасибо своему ангелу-хранителю. У большинства современных автомобилей предусмотрена система оповещения водителя о недопустимой величине износа колодок. Суть ее работы заключается в том, что в колодку встраивается датчик износа, который при уменьшении толщины колодки до определенного значения касается тормозного диска (который служит «массой»), что влечет за собой загорание соответствующей лампочки на приборной панели, либо его роль играет пружина, закрепленная на каркасе колодки (но в этом случае при значительном износе колодки начинают громко и неприятно «петь»). Правда, после первой же московской зимы эта самая лампочка начинает гореть постоянно, поэтому периодически необходимо проверять толщину фрикционных накладок и их состояние (если наблюдается трещина или отслоение фрикциона от каркаса, то колодки необходимо заменить немедленно, причем весь комплект).

   И вот заскрежетало. В таком случае не следует дожидаться острых ощущений от резко возрастающего тормозного пути, а необходимо отправиться в ближайший магазин автозапчастей для приобретения нового комплекта. Но здесь и возникает основной вопрос: какие колодки выбрать. Те, кто руководствуется цитатой из подзабытого рекламного ролика: «Все одинаковые», жестоко ошибается.

   Как правило, все тормозные колодки условно можно разделить на три категории качества.

Первая категория — это колодки качества оригинального поставщика. Они полностью соответствуют требованиям производителя автомобилей и, как правило, используются при комплектации машин на конвейере автозавода, а также поставляются на рынок запасных частей как оригинальные с маркой автопредприятия, так и в упаковке фирмы-изготовителя. В первом случае они будут несколько дороже из-за наличия торговой марки автопроизводителя, кроме того, предполагается, что автозавод проводит постоянный контроль качества.

Вторая категория. «Качество запасных частей». Здесь изготовитель допускает конструкторские и технологические отклонения от документации производителя автомобиля. Тем не менее соблюдаются все правила сертификации и получения разрешений на эксплуатацию. Отличие цен в сравнении с 1-й категорией заметно, но такие колодки можно встретить и по цене оригинальной продукции.

Третья категория. Так называемая «экспортная линия». Здесь производители учитывают те требования (стандарты) в области безопасности, экологии и т.д., которые существуют в стране-импортере (в данном случае — в России). Как правило, изделия этой категории выпускаются для тех регионов, где действующие нормы защиты прав потребителей ниже, чем в стране-производителе.

При выборе тормозных колодок не следует исходить из принципа экономии. Ресурс качественных тормозных колодок может достигать 40 000 км пробега, хотя многое зависит от индивидуальной манеры вождения и режима эксплуатации автомобиля (в городе ресурс снижается примерно в 1,5 раза). Немаловажен и вопрос дискосберегающих свойств колодок, ибо оригинальные тормозные диски, например, для девятого семейства ВАЗ стоят 450—500 рублей за штуку.

При покупке колодок следует обращать внимание на следующее.

— Безупречный внешний вид колодок.

Допустимо: единичные выпуклости сырьевого материала или вызванные производством углубления, неравномерный замес компонентов до максимум 5% поверхности, краска на поверхности = 10%, сколы по краям = 1% поверхности, углубления на поверхности материала без отделения фрикционного материала, трещины короче 30 мм или 10 мм через угол или глубиной < 1,5 мм, волнистые трещинки на поверхности, деформация или неровность заклепки при сохранении подвижности пружины.

Недопустимо: инородные тела, не являющиеся компонентами смеси (стружка, мусор), трещины длиннее 30 мм или 10 мм через угол или глубиной > 1,5 мм, отделение фрикционного материала от опорной пластины, промежуток между материалом и пластиной — поперек, поперечное ребро колодки или опорная пластина погнуты.

— Полиграфическое качество упаковки (как правило, большинство подделок выдает с головой неважный внешний вид упаковки).

— Наличие внутри упаковки паспорта или инструкции (желательно, но необязательно).

Обратите также внимание, можно ли получить информацию о принадлежности изделия к вышеперечисленным категориям качества.

От качественных тормозных колодок требуется:

1. Определенная и постоянная эффективность торможения при любом режиме эксплуатации автомобиля и любой начальной скорости торможения.

2. Достаточно большой ресурс.

3. Разумная цена. Не обязательно искать самые дорогие колодки, но уж совершенно точно нельзя брать нечто по цене «100 рублей ящик», так как бесплатный сыр бывает только в мышеловке, а дешевые колодки либо быстро изнашиваются, либо спиливают тормозные диски, сводя экономию на нет, либо имеют чрезвычайно низкую эффективность.

Отлично. Колодки куплены. Теперь остается их поменять. Безусловно, лучше всего эту операцию проводить в сервисном центре, однако большинство владельцев отечественных автомобилей предпочитают делать это своими силами. Поэтому было бы разумным дать несколько советов.

Во-первых, надо обратить внимание на равномерность износа колодок на одной оси. Если остаточная толщина соответствующих фрикционных накладок имеет разницу более 1,5–2 мм, то следует задуматься об исправности рабочих тормозных цилиндров. Также опасным симптомом являются колодки, сработавшиеся «на клин». Причинами неравномерного износа могут быть:

— подклинивание колодок в суппорте из-за ржавчины;

— подклинивание поршня рабочего цилиндра (что обычно вызвано попаданием загрязнений через порванный пыльник либо несвоевременной заменой тормозной жидкости, которую надо производить не реже одного раза в три года).

Во-вторых, очень важно следить за сохранностью пыльников и отсутствием подтекания тормозной жидкости.

В-третьих, перед заменой колодок обязательно надо очистить суппорт от ржавчины.

Кроме того, тормозной диск не должен иметь бороздок и коробления (последнее легко определить по вибрации на педали тормоза при торможении со средним усилием).

После замены колодок не забудьте несколько раз нажать на педаль тормоза, пока она не перестанет проваливаться, иначе покупка нового переднего бампера гарантирована (это необходимо для того, чтобы «подвести» поршни тормозных цилиндров к колодкам).

После установки колодок желательно выбрать сухой прямой участок дороги с минимальным движением и произвести подряд несколько интенсивных торможений. Таким приемом можно «убить двух зайцев»: приноровиться к эффективности новых колодок и, в случае если колодки того требуют «допечь» их, вывести на нормальный рабочий режим.

Для тестирования были выбраны колодки для переднеприводных ВАЗов девятого семейства. Колодки были приобретены в крупных магазинах автозапчастей розничной торговой сети Москвы, по два комплекта каждого производителя.

Тесты проводились в специализированной лаборатории на оборудовании, имеющем сертификат Госстандарта России. При испытаниях были задействованы два испытательных стенда.

Первый стенд представляет собой натурный тормозной узел, состоящий из тормозного суппорта, тормозного диска и двух колодок автомобиля ВАЗ 2108, маховика с изменяемым моментом инерции (в данном случае момент инерции соответствовал моменту инерции автомобиля ВАЗ), электропривода и контрольно-измерительной аппаратуры. На этом стенде непосредственно проверялась эффективность колодок в различных режимах торможения.

На втором стенде определялся предел прочности соединения тормозной накладки с каркасом.

Как мы уже упоминали ранее, тормозные свойства сильно зависят от материала тормозного диска, поэтому перед началом тестирования проблема выбора дисков встала остро, но, посоветовавшись со специалистами, мы закупили партию оригинальных тольяттинских дисков.

А теперь непосредственно о программе тестирования.

Перед началом испытаний производится приработка колодок, для чего осуществляется от 50 до 100 торможений.

Тормозная эффективность определялась исходя из совокупности эффективности отдельных торможений, эффективности повторных торможений (FADE) и восстановления. Для получения более точных результатов весь цикл испытаний проводился дважды (каждый раз с новым комплектом колодок и новым тормозным диском).

Эффективность торможения

Данный этап состоит из трех испытаний.

ИСПЫТАНИЕ 1. Этим испытанием имитируются различные режимы единичных торможений (от слабого до экстренного) со скорости 100 км/ч до полной остановки автомобиля. Начальная скорость 100 км/ч, температура колодки в начале торможения менее 50 °C. Давление в тормозном цилиндре изменяется от 2 до 8 МПа с интервалом 2 МПа.

ИСПЫТАНИЕ 2. Этим испытанием имитируются различные режимы единичных торможений при различных начальных скоростях торможения. Давление в тормозном цилиндре 5 МПа, температура колодки в начале торможения менее 50 °C. Начальная скорость изменяется от 40 до 120 км/ч, с шагом 20 км/ч. Измеряется замедление.

ИСПЫТАНИЕ 3. Цель данного испытания — оценка эффективности торможения при различных значениях температуры колодки. Начальная скорость торможения 100 км/ч, давление в тормозном цилиндре 5 МПа. Замеряется замедление при различных значениях температуры колодки (от 50 до 250 градусов, с шагом 50 °C).

Эффективность повторного торможения

   На данном этапе имитируется движение автомобиля по горному серпантину. Испытание состоит из двух одинаковых циклов, между которыми колодки остывают до начальной температуры (менее 50 градусов). Тормозное усилие поддерживается равным 5 МПа, начальная скорость торможения 100 км/ч, конечная скорость 50 км/ч, торможения производятся с интервалом 45 секунд, измеряется замедление и температура колодки в конце каждого цикла.

Программа испытаний на данном этапе полностью повторяет испытание 1 (определение эффективности отдельных торможений). Целью данного этапа является прогнозирование стабильности рабочих характеристик колодки на протяжении всего срока службы.

Предел прочности соединения накладки с каркасом

В данном испытании определялось то усилие, при котором происходил отрыв фрикционного материала от каркаса колодок, по нормам ТУ эта величина должна составлять не менее 5 МПа.

Температура накладки измерялась с помощью термопары, в массе, на удалении 2 мм от каркаса колодки. Соответственно в паре трения температура выше примерно на 200 °C.

После окончания всех испытаний проводилась оценка абсолютного и удельного износа колодок.

Результаты тестирования сведены в общую таблицу, в которой величина замедления, для удобства восприятия, пересчитана в коэффициент трения, чем выше этот коэффициент, тем выше эффективность тормозных колодок. В качестве отправной точки для оценки эффективности колодок служит ТУ АвтоВАЗа, которое гласит, что коэффициент трения должен быть не менее 0,33 либо для температурных испытаний 0,3.

К слову сказать, когда мы получили на руки результаты и протоколы испытаний, даже немного растерялись: каждый участник теста был испытан более чем на 60 параметров! А всего различных параметров было больше 900! Естественно, что опубликовывать результаты в таком виде мы просто не могли — одна таблица заняла бы не менее трех страниц. Поэтому в таблице мы привели усредненные значения коэффициентов трения (СКТ) и температур, а разбирать поведение колодок «по косточкам» мы будем в текстовом материале.

Ну а теперь самое интересное...

Ну вот, дорогие читатели, мы и представили вам на суд материал по тесту тормозных колодок. За сухими цифрами и нашими комментариями кроется почти двухмесячная работа сотрудников лаборатории в режиме «нон-стоп». Десятки использованных тормозных дисков, покалеченные, сгоревшие и стертые в порошок колодки, часы работы испытательного оборудования — все это превратилось в большую стопку графиков, таблиц результатов, которые нам любезно предоставили специалисты. Когда еще не все данные были обработаны и проанализированы, в головах уже рождались дальнейшие планы испытаний, которые вы сможете прочитать в следующих номерах нашего журнала. А пока для затравочки: какие колодки барабанного тормоза лучше: отечественные или зарубежные? С какими дисками колодки лучше тормозят и не перегреваются?

Материал подготовили Егор Александров и Олег Тихонов. Источник: Журнал АвтоДела