Керамические тормозные колодки: плюсы и минусы.
Керамические тормозные колодки появились в свободной продаже совсем недавно. Несмотря на то, что технология их производства была создана уже более десяти лет назад, в России она появилась буквально только что.
Более четверти века назад, была разработана технология создания асбестовых тормозных колодок, впоследствии, получивших широкое распространение. Для данной конструкции, асбест был выбран не просто так, ведь ему нипочем высокие температуры, а при взаимодействии с металлической поверхностью, он создает большой коэффициент трения, что и требуется от материала, из которого должны изготавливаться тормозные колодки.
Однако, как показали дальнейшие исследования, асбест, является очень вредным для человека материалом. Вернее не сам материал, а асбестовая пыль, образующаяся при трении. Она оседает в человеческих легких, и ее трудно оттуда вывести. Не нужно быть доктором, чтобы знать, какие могут быть дальнейшие последствия.
Поэтому, технология производства асбестовых тормозных колодок была запрещена: сначала в Америке, затем в Европе, России и странах СНГ. И в конце «лихих» девяностых, многие известные мировые производители ринулись искать альтернативные варианты.
И в компании Akebono предложили выход из ситуации. Они впервые представили на всеобщее обозрение тормозные колодки, сделанные из керамики. То, что это был настоящий фурор, не сказать ничего. Новые детали демонстрировали феноменальные показатели, а именно: снижение шумов и вибрации, и постоянные коэффициенты трения, в самых разных температурных диапазонах. Кроме того, эти колодки намного «бережнее» относились к тормозным дискам, это стало возможным, благодаря замене железосодержащих сплавов, на медные. В общем, отзывы о таких колодках, были только лишь положительные.
Сегодня, существует две основных категории керамических тормозных колодок. Это обычная, уличная керамика, и спортивная (трековая). Уличные колодки бережливы к дискам, их не нужно прогревать и они имеют все те свойства, которыми обладает керамика. Что касается спортивных, то они не подходят для каждодневного использования, они несщадно «трут» диски и требуют прогрева.
На сегодняшний день, многие именитые бренды выпускают керамические тормозные колодки действительно высокого качества. Но, как всегда есть одно но. Так как нет четких определений, какие компоненты, и главное сколько, должна содержать в себе керамика, рынок заполонили низкокачественные изделия стран Азии, на которых красуется надпись «Ceramic pads».
Так как же распознать подделку? Настоящие, полноценные керамические тормозные колодки можно различить по следующим свойствам:
1. Самое главное достоинство, это меньшее трение о тормозные диски, по сравнению с составами, в которых содержится железо. С керамическими тормозными колодками, диски живут намного дольше.
2. Тормозные колодки из керамики очень тихие. Они практически не скрипят. Это возможно, благодаря малому содержанию железа в их составе.
3. У них большой температурный диапазон. Они могут показывать высочайший коэффициент трения, в температурном диапазоне от 0 до +600 градусов. К слову сказать, спортивные версии колодок показывает еще большие результаты.
4. Керамика, при трении, почти не выделяет пыли, в отличие от органических колодок. Это позволяет избавиться от постоянно оседающей, на дисках, черной пыли.
Так чем же руководствоваться при выборе тормозных колодок из керамики? Исторически сложилось, что «впереди планеты всей», в этом деле, американцы. Именно они создали все современные технологии изготовления фрикционной керамики. Самые известные производители керамических колодок: это Akebono, EBC Brakes, Power Stop, Hawk.
Достоинства тормозных колодок из керамики, над другими, не вызывают сомнений. Установив их, ваш автомобиль будет более защищен, и в плане безопасности, и в плане эксплуатации. Выбирайте только качественные товары.
Минусы керамических тормозных колодок
По сравнению с положительными сторонами, минусов у керамики для тормозов намного меньше. Например, один из параметров, на который опираются некоторые автомобилисты, останавливая свой выбор именно на керамическом варианте, это отсутствие пыли. На самом деле это не совсем верно. В процессе трения колодок о диск они обязательно будут изнашиваться, а это означает, что пыль все-таки образуется. Просто ее не такое большое количество, да и на светлых дисках ее не так заметно, потому что в ее составе намного меньше или вообще не присутствует графит.
Некоторые автомобилисты, подбирая сменные запчасти, исходят только из цены изделия. Они думают: чем выше стоимость, тем выше и качество. Часто это верно, но это не основной параметр, на который нужно опираться. Так, если подбирать самую дорогую керамику, есть большая вероятность, что будет куплена разновидность для спортивного автомобиля.
Установка на стандартный автомобиль, который эксплуатируется в обычных условиях, принесет мало пользу, а в некоторых случаях даже может стать причиной аварии, так как профессиональные колодки нуждаются в предварительном прогреве, прежде чем они достигнут максимального КПД. По этой причине следует внимательно подбирать детали, отталкиваясь от того, в каких условиях они будут эксплуатироваться.
Отличия керамических тормозов
Основными элементами дисковых тормозных механизмов являются:
- тормозной диск;
- тормозные колодки;
- суппорт.
В обычных тормозах суппорт и диск изготовлены из металла, а колодки (накладки) – из смеси металла с асбестом. В процессе работы тормозных колодок возникает трение, которое преобразовывается в тепло. Выделившееся тепло сильно нагревает колодки и диски, что негативно сказывается на эффективности торможения. Для снижения их нагрева тормозные диски делают вентилируемыми. Применение асбеста также позволяет выдерживать высокую температуру и поглощать тепло, которое выделяется при торможении.
Однако для действительно тяжелых условий эксплуатации этих мер не достаточно, и температурный режим работы тормозов будет выше допустимого. Поэтому производители принялись внедрять новые материалы, которые бы одинаково хорошо выдерживали температурные нагрузки и обеспечивали необходимое трение. Так появились керамические накладки тормозных колодок и керамические диски.
Керамика изготавливается по следующей технологии: под давлением металлическая стружка в определенной пропорции смешивается с керамикой. Затем смесь запекается при высокой температуре. А итогом всего является керамический тормоз, обладающий высокой температурной стойкостью и другими полезными свойствами. К ним можно отнести:
- снижение вибрации и шумов;
- обеспечение постоянных коэффициентов трения в разных температурных диапазонах;
- более бережное отношение колодок к дискам за счет замены железосодержащих сплавов на медные.
На данный момент выпускается несколько модификаций керамических тормозов, рассчитанных на определенный стиль езды: street, sport, extreme. Первые подходят для повседневной езды, вторые предназначены для мощных спортивных автомобилей, которые могут ездить как по дорогам общего пользования, так и по гоночной трассе, а третьи устанавливаются только на гоночные автомобили, участвующие в соревнованиях, и не могут использоваться на обычных дорогах.
Как выбрать тормозные колодки
В качестве ориентировки для их правильного подбора можно взять на вооружение минимальный перечень общих рекомендаций:
Во-первых, не экспериментировать без необходимости. Наиболее оптимальный выбор — купить колодки, которые советует использовать завод-изготовитель автомобиля. Как вариант, можно приобрести те, что использовались ранее, если эксплуатация не доставляла неудобств.
Во-вторых, недопустима излишняя экономия. Покупать слишком дешевые колодки не стоит. Особенно, если цена конкретной выбранной товарной единицы ощутимо выше в других торговых точках. Высок риск приобрести подделку.
В-третьих, в приоритете предложения от брендов. Лучше избегать варианты от неизвестных производителей, а отдавать предпочтение зарекомендовавшим фирмам (Ferodo, PAGID, EBC, Brembo, ATE и другие). То же самое касается и самих магазинов: предпочтительнее крупные и уже проверенные торговые сети. Но даже покупая у них, не стоит расслабляться.
В-четвертых, перед покупкой обязательна нужна проверка целостности фрикционного материала. Если покрытие неравномерное или присутствуют дефекты — это весомый повод отказаться от приобретения. На некоторых позициях может быть дополнительная фрикционная прослойка, что служит более убедительным аргументом в пользу качества товара.
И, наконец, пятое. Желательно подобрать колодки из одной серии с диском или от одинакового производителя (хотя бы смежные по составу). Таким образом удастся предупредить появление посторонних звуков при торможении.
Кроме того, стоит уделить максимум внимания прилагаемому пакету документов. Надежный производитель в большинстве случаев сопроводит товар следующими:
- Паспорт
- Сертификатом качества
- Гарантийный талон
- Инструкция по установке
На упаковках часто размещают логотип и наносят на поверхность колодок маркировку, номер партии, сертификационный знак. Также сама коробка должна обладать презентабельным внешним видом и содержать информацию о продукте.
Выбор по техническим параметрам
Подбирая тормозные колодки по характеристикам, следует учитывать:
- Рабочий температурный режим. Автолюбителям, ездящим в основном по городским дорогам и предпочитающим спокойный стиль вождения, подойдут варианты, выдерживающие высокие температуры до +300—350°C. Владельцам спортивных или гоночных автомобилей рекомендуется брать колодки с температурным рубежом в +800—900°C (не пригодны для эксплуатации в обычных условиях, так как нуждаются в предварительном разогреве до +100—150°C).
- Коэффициент трения. Отменным считается показатель от 0,35 до 0,50 и встречается исключительно у премиум-решений. Но вполне достаточно для стандартных условий эксплуатации, если этот параметр будет просто превышать 0,25. Все, что ниже, лучше не рассматривать в качестве приобретения.
- Износостойкость, определяемая жесткостью фрикционного покрытия. Слишком мягкие колодки быстро изнашиваются, а применение жестких пагубно сказывается на тормозном диске и барабане. Потому оптимально выбрать что-то среднее.
Уделим отдельное внимание на типы фрикционного материала, которые бывают:
- Органический — примечателен доступной ценой, обеспечением превосходных тормозных характеристик, но недолговечен: крайне стремительно изнашивается при высоких нагрузках.
- Металлический — не отличается по эффективности торможения от органических колодок, зато превосходит их по величине эксплуатационного ресурса, обладая той же ценой. Минусы: создает больше пыли и шума в период применения. Продукты с большим содержанием металла (40-60%) сильно вредят системе тормозов.
- Керамический — самый дорогой и редко используемый материал. Недостаток колодок из керамики заключается в том, что при «холодном» состоянии они дают низкий тормозной эффект. Потому, несмотря на тихую работу без пыли и вреда для диска или барабана, керамические колодки эксплуатируются в основном на гоночных машинах.
Чаще всего автолюбители предпочитают решения с металлическим фрикционным покрытием.
Какие основы бывают у керамических сковородок?
Как мы уже писали выше, керамические сковороды бывают с разной основой. Это:
- Алюминий
- Чугун
- Нержавейка
Первый вариант – самый недорогой и сковорода на этой основе самая лёгкая.
И совсем необязательно, что алюминий – самый худший выбор. Дело тут в толщине.
Если сковорода 2-3 мм, то она будет некачественной, напыление быстро потрескается и дно деформируется. А вот если брать 5-6 мм, то изделие будет служить гораздо дольше, при этом, особого веса не прибавится.
Чугунная основа – это дорого и, честно говоря, абсолютно бессмысленно. Всё равно он в керамических сковородках не той толщины и закалки, как в бабушкиных вариантах и всё равно, сковорода придёт в негодность тогда, когда основательно потрескается напыление.
И от этого процесса никакой чугун её не спасёт. Единственное, что гарантирует чугун – равномерный нагрев, от которого зависит качество блюд.
И ещё, такую посуду, после порчи покрытия, можно почистить в мастерской пескоструйной установкой, и пользоваться потом уже обычной сковородой (если толщина позволит, так как тонкий чугун может лопнуть от напора песка).
Нержавейка не имеет никаких вообще преимуществ перед алюминием и её имеет смысл брать только в том случае, если вы сильно боитесь испарений алюминия при нагреве.
Особенности керамических тормозов
Устройство и принцип работы
Чтобы лучше понять плюсы и минусы керамических тормозов, необходимо для начала разобраться в их конструкции, которая состоит из таких основных элементов:
- колодок;
- суппорта;
- диска.
Каждое из этих устройств выполняет важную функцию, позволяющую системе вовремя реагировать на сигнал водителя и останавливать машину.
Принцип работы элементов легко можно понять, если посмотреть в разрезе что происходит, когда педаль тормоза вдавливается в пол: поршень колодки фиксирует диск. Благодаря этому автомобиль начинает замедляться и останавливается.
В процессе работы тормозных колодок возникает трение, которое преобразовывается в тепло. Это сильно нагревает керамические колодки, чтобы снизить температуру применяется вентиляция.
К сожалению, только её бывает недостаточно. При экстремальных нагрузках тормоза раскаляются. Из-за этого не всегда удаётся вовремя затормозить. Поэтому при действительно высоких нагрузках используются карбоно-керамические тормоза. Они способны сохранять свою работоспособность даже при самых высоких температурах.
Внимание! Обычно карбоно-керамические тормоза используются в автомобилях, которые участвуют в профессиональных гонках. Они отлично показывают себя при резком торможении.
На видео можно посмотреть тестирование карбон-керамического тормозного диска:
На видео можно посмотреть тестирование карбон-керамического тормозного диска:
Технология изготовления
Нельзя обойти стороной технологию изготовления керамических изделий. Они создаются при помощи порошковой технологии. На практике это выглядит следующим образом: металлические опилки смешиваются с наполнителями в определённой пропорции, и происходит запекание. Процесс осуществляется при большом давлении.
Итогом технологического процесса являются керамические тормоза, которые обладают высокой жаростойкостью и множеством полезных свойств. Мало того, существует множество модификаций, которые рассчитаны под те или иные условия эксплуатации, вот самые известные серии:
- street;
- sport;
- extreme.
Каждая из этих серий нашла своё применение на автомобилях определённого типа. Тем не менее, на данный момент керамические тормоза не используются повсеместно, несмотря на ряд важных достоинств.
Совет! Если вы хотите переоснастить свою машину керамическими тормозами, то это более чем реально. Но обычно подобный шаг является оправданным только тогда, когда вы серьёзно хотите заняться гонками.
Плюсы и минусы
Принимая решение о замене обычных тормозов на керамические, вы должны взвесить все плюсы и минусы такого решения. К основным достоинствам колодок можно причислить:
- снижение неподрессоренной массы;
- материал способен выдерживать температуру до 650 градусов по Цельсию;
- улучшение управляемости;
- керамические тормозные колодки не пачкают колёсные диски чёрной трухой;
- низкая абразивность;
- нет никаких скрипов или других посторонних звуков во время эксплуатации;
- повышение устойчивости машины на дороге.
Как видите, преимуществ у колодок керамических тормозов более, чем достаточно. К сожалению, без минусов конструкторам обойтись полностью не удалось. Самым большим, по мнению большинства автомобилистов, является высокая стоимость.
Внимание! Керамические тормоза перед серьёзными нагрузками желательно разогреть, чтобы они показали максимум своих возможностей. В большинстве случаев керамические тормоза можно увидеть на спорткарах
Такое их использование полностью оправдано благодаря уникальным качествам конструкции. Само собой, что их установка на «матиз» вряд ли будет правильным капиталовложением
В большинстве случаев керамические тормоза можно увидеть на спорткарах. Такое их использование полностью оправдано благодаря уникальным качествам конструкции. Само собой, что их установка на «матиз» вряд ли будет правильным капиталовложением.
Керамические тормоза — это конструкция, которая успешно используется в тех сферах, в которых автомобили подвергаются самым высоким нагрузкам. Она имеет множество важных достоинств, таких как жаростойкость, малый вес и длительный срок эксплуатации.
Что такое керамические композиционные тормозные диски можно узнать на видео:
- Что дает облегченный маховик
- Распорка задних и передних стоек
- Автомобильные сканеры OBD2
- Регулировка углов установки колес
Несколько мифов
Популярность и распространение керамических деталей тормозной системы привели к появлению необоснованных мифов:
- Керамические колодки оптимально подходят для спортивных болидов, так как быстро изнашивают тормозной диск. На самом деле существует любительская керамика, которая подходит для ежедневной эксплуатации. Колодки адаптированы для ежедневного использования.
- Колодки и тормозные диски должны быть из одного материала (керамики). Но эти элементы были разработаны именно для стальных дисков.
- Керамика быстро стирает тормозной диск. Последние испытания показали, что это утверждение ошибочно.
- Керамические элементы тормозной системы не надежны. Исследования показали, что новые колодки не так чувствительны к высоким температурам, которые образуются при трении. Они увеличивают безопасность торможения.
- Стоимость значительно превышает аналоги из других материалов. Большая разница была только при появлении колодок на отечественном рынке. Сейчас эти детали доступны каждому автолюбителю.
Зачем нужно керамическое покрытие?
«Родное» лакокрасочное покрытие автомобиля подвержено негативному воздействию внешней среды, так как не обладает достаточной прочностью и твердостью. Химические реагенты, камни, песок, пыль, солнечные лучи — все это наносит урон кузову авто.
Причиненный ущерб можно убрать с помощью профессиональной абразивной полировки, но оригинальное покрытие не бесконечно. После четырех абразивных полировок заводское покрытие достигает минимальной толщины, дальнейшие работы приведут к печальным последствиям. Керамика Opti-Coat Pro Plus нужна для надежной и длительной защиты кузова авто. На сегодняшний день химическая формула керамического покрытия SiC (карбид кремния) не имеет аналогов в Мире. Твердость покрытия выше 9H по шкале Мооса, а схожие по назначению и свойствам покрытия имеют твердость, ниже 7Н.
После нанесения Opti-Coat Pro Plus на лакокрасочном покрытии образуется защитная пленка толщиной 2 микрона — этот показатель выше более чем в 100 раз по отношению к другим покрытиям. Защитная пленка Opti-Coat Pro Plus не истирается на мойках, не смывается атмосферными осадками. Его можно убрать только с помощью профессиональной абразивной полировки. Сегодня рынок переполнен огромным количеством дешевых покрытий. 90% из них — покрытия с Китая, которые реализуются под названиями «керамика» и «нанокерамика». В реальности же в лучшем случае они имеют состав SiO2 и с керамикой у них нет ничего общего. Остерегайтесь подделок — не покупайте самостоятельно псевдозащитные составы.
5 мифов о керамических тормозных колодках
Появление на рынке автомобильных запчастей тормозных колодок с таким необычным компонентом, как керамика обусловлено двумя основными причинами.
Опасный асбест
Долгие годы тормозные колодки изготавливались с применением асбеста. Специалистам прекрасно известно его негативное влияние на человеческий организм и окружающую среду. Но основным, опасным для человека фактором, являются мощные канцерогенные свойства этого минерала.
По этой причине в 80-х годах прошлого столетия в Северной Америке и Европе началась активная кампания по массовому отказу от использования асбеста. Тормозные колодки стали одним из множества объектов, по которым был нанесен «антиасбестовый» удар.
Идеальное торможение и управляемость
Значительно возросший уровень управляемости, «отзывчивая» система вождения автомобилей, которые строились на Американских и Европейских автозаводах в 80-х — начале 90-х годов, привел к тому, что водители стали ощущать малейшие биения, вибрации или иной дискомфорт в тормозной системе. И вслед за возросшим уровнем комфорта вождения автомобиля следующим логичным шагом потребителей стали более высокие требования к работе тормозных механизмов.
Так, две эти причины – борьба с сокращением вредных выбросов и повышенные запросы автолюбителей, более не соглашавшихся с посредственным качеством, – привели к активной исследовательской работе автопроизводителей по разработке иного состава тормозной колодки.
Первые керамические колодки
В течение десятка лет рядом компаний предлагались различные замены асбесту в этой детали тормозной системы. Были произведены тормозные колодки с включением в них органических материалов, ферросплавов. Также были выпущены колодки, армированные кевларовыми нитями. Все они имели свои существенные недостатки.
Итогом этой работы стало появление на мировом рынке нескольких удачных вариантов керамических колодок без содержания асбеста, выпущенных в разное время несколькими независимыми лабораториями. Многолетний практический опыт этих исследователей стал залогом того, что эта продукция пришлась по вкусу даже предвзятым водителям и удовлетворила самые притязательные требования по вибрации, шуму и выделению пыли.
Типы керамических колодок
Прежде чем выбрать керамические колодки для своего транспортного средства, следует учесть, что их существует несколько типов. Классифицируются они по стилю езды, для которого предназначаются:
- Street – городской режим с повышенными нагрузками на тормозную систему;
- Sport – спортивный стиль езды. Эта модификация обычно используется на спорткарах, которые могут передвигаться как по дорогам общественного пользования, так и на закрытых треках;
- Extreme – предназначены исключительно для экстремальных заездов на закрытых трассах, например, соревнования по дрифтингу (подробно об этом виде соревнований читайте здесь). Керамические тормоза этой категории не разрешено использовать на транспорте, передвигающемся по обычным дорогам.
Если говорить о первом типе колодок, то они отлично подходят для ежедневного использования. Так называемая «уличная керамика» не так сильно изнашивает стальной тормозной диск. Для езды они не нуждаются в предварительном прогреве. Что касается «трековых колодок», то их эффективность проявляется после предварительного прогрева, поэтому их нельзя использовать для ежедневной эксплуатации. Из-за этого диск будет намного сильнее изнашиваться.
Вот несколько распространенных мифов относительно использования керамики в обычных автомобилях:
- Керамические колодки предназначены исключительно для спортивных авто, потому что обычный тормозной диск в паре с ними быстро изнашивается. На самом деле существуют модификации, адаптированные для использования на обычных машинах. Это любительские керамические колодки. Покупая новые расходники, необходимо уточнять, в каком режиме они будут эксплуатироваться.
- Материал, из которого изготавливается тормозная колодка и диск, должен быть идентичным. Разрабатывая данный тип колодок, инженеры тестировали их именно на стальных тормозных дисках и адаптировали под них.
- Керамическая колодка быстрее износит диск. Заявления обратного – это не маркетинговый ход автопроизводителей. Опыт многих автомобилистов подтверждает ошибочность данного утверждения.
- Надежность колодок проявляется только при экстремальном торможении. На самом деле эта модификация сохраняет свои свойства в значительно большем температурном диапазоне. Но обычные тормоза в экстренных ситуациях могут быть более опасными (из-за перегрева могут перестать тормозить). Если изделие правильно подобрано, оно будет отлично справляться с нагрузкой в зависимости от стиля езды.
- Слишком высокая стоимость. Хотя по сравнению с обычными колодками и наблюдается разбежность, эта разница не настолько велика, чтобы автомобилист со средним материальным достатком не смог их себе позволить. Учитывая, что данный элемент имеет увеличенный рабочий ресурс, цель оправдывает средства.
Керамику можно приобретать, если водитель часто жмет на тормоз на высоких скоростях. Необходимости в ее установке на обычную тормозную систему нет, так как обычные органические элементы со стальным диском отлично выдерживают городской режим и езду по дорогам на средних скоростях.