Технологии торможения
Первые тормоза появились еще на конных экипажах - специальный башмак системой рычагов прижимался к ободу, тормозя колесо. Эффективность этого тормоза была невысока, но для гужевого транспорта хватало. Автомобиль же потребовал новых технических решений, и первым из них стали барабанные тормоза. Изначально они тоже были рычажные или тросовые - усилие предавалось на колодки чисто механическим путем, но потом появилась гидравлика - и это техническое решение применяется до сих пор.

Барабанные тормоза имеют ряд достоинств и недостатков, которые определяют область их применения. Барабаны дешевле и проще в производстве. Их часто устанавливают на заднюю ось - задние дисковые тормоза до сих пор на ряде машин остаются лишь опцией. Барабаны имели преимущество перед ранними дисковыми тормозами еще и потому, что конструктивно обладают эффектом механического самоусиления. Благодаря тому что нижние части колодок связаны друг с другом, трение о барабан передней колодки усиливает прижатие к нему задней колодки. Этот эффект способствует многократному увеличению тормозного усилия, передаваемого водителем, и повышает тормозящее действие при усилении давления на педаль. Еще одно достоинство барабанного тормоза - это его закрытая конструкция, препятствующая попаданию в механизм грязи. Поэтому барабаны до сих пор успешно применяются на утилитарных внедорожниках. Самый серьезный недостаток барабанных тормозов - плохое рассеивание тепла, из-за того что фрикционные накладки находятся внутри барабана. Перегрев же приводит к снижению эффективности и к повреждению деталей тормоза. Ну а поскольку торможение есть процесс перевода кинетической энергии в тепловую, то появление скоростных автомобилей отправило барабаны на задворки автомобильных технологий.

Барабан

Теперь бал правят диски. Сначала такие тормоза заняли свое место в передних колесах, что обусловлено большими нагрузками на передней оси, возникающими при торможении, но сейчас большинство автомобилей оборудуются дисковыми тормозами и сзади. Дисковые тормоза рассеивают тепло намного лучше, чем барабанные. И сам диск, и крепежная скоба для крепления тормозных механизмов, и тормозные колодки открыты для доступа воздуха - свободный обдув тормозов улучшает их охлаждение. Еще одно достоинство дисковых тормозов - меньший вес в сравнении с барабанными, а это одна из главных составляющих неподрессоренных масс, борьба за снижение которых ведется производителями по всем фронтам. В качестве минусов можно упомянуть более высокую стоимость производства и более быстрый износ фрикционных накладок из-за большего давления при торможении.

Вентилируемые тормозные диски

Следующий технологический шаг - вентилируемые диски. Они представляют собой своеобразный сэндвич из двух дисков, между которыми сделаны специальные отверстия, формирующие лопасти, наподобие турбины. Благодаря этим лопастям и каналам тепло отводится более эффективно, а вес диска снижается. Но порой и этого недостаточно. При нагрузках тормозные диски могут нагреваться до очень высоких температур, и если это тепло передастся ступице - вероятен выход из строя этого узла. Производители тормозных систем прибегают к различным ухищрениям. Например, некоторые фирмы предлагают разборные тормозные диски. Они представляют собой непосредственно рабочий диск, скрепленный болтовым соединением со средней частью, которая крепится на ступицу. Часто можно встретить тормозные диски с перфорацией и канавками (шлицами). Проделанные по всей рабочей плоскости диска сквозные отверстия снижают вес диска, способствуют более эффективному снижению его температуры при работе, удаляют газы, образующиеся при трении колодок о диск. Перфорация предупреждает и коробление тормозного диска. Канавки совместно с отверстиями способствуют удалению воды, грязи, пыли и прочего, что снижает риск поцарапать тормозной диск. И канавки, и перфорация увеличивают дополнительную тормозную силу и уменьшают износ диска.

Устройство и работа вентилируемого тормозного диска

Кстати, канавки и перфорация, как и многие технические решения, пришли из автоспорта. Дело в том, что при работе на больших нагрузках тормозные колодки очень быстро покрываются тонким слоем нагара - выгоревшего и отработанного фрикционного материала. Если его не снять принудительно, колодка превращается в скользкую лыжу. Канавки и шлицы срезают этот отработанный слой, обновляя колодку. Это позволяет поддерживать работоспособность колодок на протяжении всей гонки. Учитывая все вышесказанное, можно считать, что для обычных городских автомобилей тормозные диски со шлицами, конечно, являются предметом гордости владельца, но одновременно причиной более частой смены тормозных колодок.

На спортивных машинах тормоза работают в очень жестком режиме

Кажется, что все просто: поставить на машину тормоза помощнее и вперед! Однако бездумное увеличение мощности тормозов часто приводит к совершенно неожиданным для неопытного тюнингатора последствиям. Первое, что приходит в голову любителям тюнинга, - замена задних барабанных тормозов на дисковые. Особенно это касается самых тюнингуемых в нашей стране машин - "восьмерок". Действительно, штатные тормоза этих машин малоэффективны, и установка дисков кажется очевидным решением. Но тут возникает много интересных проблем. Прежде всего, основным недостатком таких самодельных тормозов является нарушение тормозного баланса между передней и задней осью. Установив дисковые тормоза и не озаботившись их правильной настройкой, самодельщик получает эффект блокировки задних колес - ведь задняя ось менее нагружена, чем передняя, и остановить задние колеса легче. Что такое заблокированные на скорости, особенно в вираже, задние колеса - объяснять, думаю, никому не надо. Кроме того, самые распространенные методы переделки - установка в качестве задних тормозов передних механизмов от "Оки" или перенос узлов с импортных автомобилей - не дают возможности использовать штатный ручник.

На спортивных автомобилях для решения этой проблемы используют кран-распределитель и гидравлический ручник. Первое устройство позволяет вручную настраивать соотношения тормозных усилий между осями, перераспределяя давление между контурами торможения. Часто этот кран ставится в кабине, рядом с местом пилота, что позволяет ему менять настройки тормозов в процессе гонки - в зависимости от трассы. Ну а гидравлический ручник дает возможность притормозить избирательно заднюю ось. На спортивных машинах он часто не имеет храповика фиксации - это позволяет использовать его для эффектных управляемых заносов. На гражданских машинах такие сложности излишни.

Дисковые тормоза с перфорацией

Самый правильный способ - установить заводские диски. Официально задние дисковые тормоза на свои автомобили завод не устанавливает, но существовал проект таких тормозов на ВАЗ-2112. Эти тормоза разрабатывались, но, как у нас часто случается, в серию не пошли. Сейчас их производят малыми партиями, их можно приобрести и поставить. Кроме установки, никаких других переделок не требуется. Разводка тормозных трубопроводов, ручной тормоз и все остальное сделано конкретно для ВАЗов. Если не хочется создавать себе лишних проблем с ГИБДД, лучше устанавливать устройства, имеющие сертификат соответствия НАМИ.

Такая же ситуация с передними тормозами. На ВАЗах можно встретить три вида тормозных дисков. Первый - для 2108, 2110 (с карбюратором). Это небольшой (диаметр 239 мм), рассчитанный на колесо R13, невентилируемый диск. Этот вариант хуже всех. Тесты и испытания показали его малую эффективность при динамичной езде. Второй вариант - для 21102 и 2111. Эти диски также под колеса R13, но они уже вентилируемые. Третий вид - самый серьезный. Тормозной диск большой, диаметра 257 мм, рассчитан на колеса R14, вентилируемый. По всем тестам он показывает наилучшие результаты и более устойчивую работу в условиях длительных нагрузок (по сравнению с первыми двумя). Такими тормозами оснащаются 16-клапанные ВАЗ-21103 и -2112. Как правило, для любого автомобиля ВАЗ, предполагающего эксплуатацию на дорогах, а не на кольцевых гонках, эффективности этих тормозов будет достаточно. Помните, что вопреки распространенным предрассудкам главное для тормозов не сила схватывания колодок, а плавность и предсказуемость торможения. Сорвать машину в юз можно и штатными тормозами...

Компоненты дисковых тормозов

При дополнительной работе над усовершенствованием штатных тормозов стоит иметь в виду также замечательный и обязательный для исполнения документ под названием "Перечень неисправностей и условий, при которых запрещается эксплуатация транспортных средств". И в пункте 7.18 этого перечня, последнем по расположению, но не по значению, прямо говорится: эксплуатировать автомобиль нельзя, если "в конструкцию транспортного средства внесены изменения без разрешения Государственной инспекции безопасности дорожного движения Министерства внутренних дел Российской Федерации или иных органов, определяемых Правительством Российской Федерации". То есть любое изменение тормозной системы вы совершаете на свой страх и риск, и результат должен быть узаконен путем сертификации соответствующими органами ГИБДД. Иначе автомобиль не пройдет ТО и не будет допущен к эксплуатации. Обидно, но вполне оправданно - с тормозами не шутят.