Вес дисков имеет значение. Все малоизвестные факты

Тот факт, что большая масса автомобиля замедляет его ускорение и удлиняет тормозной путь, ни у кого сомнений не вызывает. В то же время, вопрос массы колёсных дисков и резины не так уж часто «всплывает» при обсуждении этой проблемы.

между тем эта масса имеет весьма большое значение: во-первых, эти детали входят в состав неподрессоренной массы автомобиля, а во-вторых от неё зависит такой важный показатель, как инерция вращения.

Неподрессоренная масса состоит из суммы масс резины, колёсных дисков, тормозных механизмов, некоторых частей подвески – в общем, всего того, что двигается вертикально относительно кузова автомобиля синхронно с колёсами. Неподрессоренная масса типичного автомобиля составляет около 15% его полной массы. Если не учитывать влияние упругих свойств авторезины, вся эта масса двигается вверх и вниз в зависимости от неровностей дороги.

Соотношение подрессоренной и неподрессоренной массы автомобиля является чрезвычайно важным показателем, так как сила, с которой неподрессоренные компоненты подталкивают автомобиль снизу вверх на неровностях дороги, должна выравниваться подрессоренной массой, которая принимает на себя эти толчки. В момент, когда колесо наезжает на бугор, на него начинает действовать сила, подбрасывающая колесо вверх со скоростью, которая зависит от упругости покрышки, размера бугра и скорости автомобиля. При этом, чем больше неподрессоренная масса, тем большую кинетическую энергию должна поглотить подвеска – если мы не хотим, чтобы так же была подброшена вверх подрессоренная масса, т.е. кузов со всем, что в нём находится. Таким образом, чем меньше неподрессоренная масса, тем мягче будет ход автомобиля. Если соотношение масс неблагоприятное, колеса не будут с достаточной силой прижиматься к поверхности дороги на неровностях – то есть пострадает не только мягкость хода, но и «хватка» автомобиля за дорогу.

Инерция – свойство объекта сопротивляться изменениям. Соответственно, инерция автомобиля – основная сила, которая преодолевается в процессе ускорения. В последующем, уже при движении, инерцию будет необходимо преодолевать уже для торможения. Если обратиться к точной формулировке из физики, то «инерция есть свойство материи оставаться в покое либо в состоянии равномерного поступательного движения до тех пор, пока к ней не будет приложена внешняя сила». Причём же тут колёса – кроме, конечно, того факта, что их масса является составной частью общей массы автомобиля? В отличие от большинства других деталей автомобиля, колёса раскручиваются, когда вы нажимаете на газ – тем самым вы придаёте им энергию для вращения. Чем колёса тяжелее, тем больше энергии и времени требуется на то, чтобы изменить скорость их вращения. Это ещё не всё – вместе с колёсными дисками и покрышками вращаются также тормозные диски и карданный вал, причём с той же скоростью. Ещё быстрее порой раскручиваются детали трансмиссии и консольная часть вала у заднеприводных и полноприводных автомобилей. вк.ком/v_korche Далее, коленвал, демпфер колебаний, маховик и муфты – все раскручиваются до оборотов двигателя, а это весьма высокий показатель. На низких передачах всем этим многочисленным деталям приходится раскручиваться на большую скорость за малые промежутки времени – а это значит, что сопротивление силы их инерции становится очень значительным.

Итак, каковы же последствия вышеизложенных проблем на практике? Для примера возьмём последнюю модель Honda Civic с колёсными дисками и резиной из специального набора для апгрейда. Стандартно автомобиль комплектуется резиной 185/65 производства Dunlop и стальными 14-дюймовыми дисками.

Каждое колесо при этом весило 15,5 кг. Их сменили на покрышки Nitto 205/40 и 17-дюймовые диски, при этом вес каждого колеса увеличился до 19,5 кг Этих четырёх килограммов (26%) лишнего веса на каждое колесо хватило для того, чтобы мощность автомобиля по замерам на динамометрическом стенде снизилась на целых 5%. Это говорит о том, что увеличение массы вращающихся деталей даже на килограмм уже вполне существенно: в данном случае каждый килограмм, добавленный к каждому колесу Honda Civic, «съел» более 1% мощности, измеренной на колёсах.

Увеличение размеров дисков и колёс

Предположим, вы ездите на 15-дюймовых дисках и резине 205/65. Это вполне заурядная конфигурация: в Австралии, к примеру, это стандартная комплектация полицейских машин. Диск весит около 9,5 кг, а типичная покрышка 205/65 – немногим менее 10 кг. Таким образом, у нас есть 4 колеса по 19,5 кг каждое.

Допустим, вы решили сохранить резину, но сменили диски на легкосплавные, 15-дюймовые. Допустим, они буду весить 8 кг, таким образом, каждое колесо станет весить 18 кг, сбросив полтора килограмма, или примерно 8%.

Вы какое-то время ездите вполне довольным, а затем решаете сменить покрышки на 16-дюймовые 225/50. Ваш выбор падает, скажем, на диски ROH Reflex весом 8 кг и резину Yokohama S1-Z, которая тянет на 10,7 кг. Таким образом, каждое колесо стало весить 18,7кг – в итоге по сравнению с оригинальным набором вы выиграли всего 0,7 кг на колесо, хотя и приобрели очень хорошие покрышки.

Продолжим наши выкладки. Допустим, вы решили ещё раз сменить и диски, и резину, «запав» на 17-дюймовые ROH Z5 по 8,5 кг каждый, и Yokohama A520 формата 235/45, по 11,9 кг каждая. Таким образом, вы довели вес каждого колеса до 22 кг – белее, чем на 20% тяжелее изначального. Такая прибавка вполне реально будет стоить вам замедленного разгона автомобиля.

Чтобы дать вам дальнейшую пищу для размышлений, предлагаем ознакомиться с характеристиками девятнадцати дисков и двенадцати покрышек от разных производителей. Вы можете легко заметить, что вес продуктов одного и того же формата может существенно различаться. Вероятно, покупая в следующий раз диски и покрышки, вы будете куда внимательнее относиться к их весу.

Понравилась статья?

Ставь лайк и подписывайся на канал !

Так ты будешь получать больше интересной и полезной информации.

Все о спортивных тормозах

В автомобильном спорте дисковые тормоза стали активно применяться с 1952 года, после того как на первый гоночный автомобиль V16 BRM фирмой GIRLING был разработан и установлен дисковый тормозной механизм.

Состав дисковых тормозов современного спортивного автомобиля включает тормозной диск, суппорт и тормозные колодки.

Тормозной диск.

Суть работы тормозного диска сводится к тому, что во время движения автомобиля тормозной диск поглощает кинетическую энергию и рассеивает наружу в виде тепловой. При торможении происходит нагревание диска, а при разгоне автомобиля он охлаждается. Чем больше размеры тормозного диска, тем больше энергии он может поглотить, тем выше его теплоемкость. При увеличении размеров тормозного диска увеличивается его вес в целом, а это повышает неподрессоренную массу автомобиля. Для решения этой задачи в автоспорте используют вентилируемые тормозные диски. Две шайбы вентилируемых дисков, соединяясь, образуют внутри них каналы для циркуляции охлаждающего воздуха. Таким образом, теплоотдача диска улучшается, а его масса снижается.

По форме каналов диски бывают с прямолинейными каналами, со спиралевидными каналами и с хаотичными каналами.

Охлаждение дисков со спиралевидными и хаотичными каналами происходит интенсивнее при высоких скоростях. По сравнению с прямолинейными, спиралевидные каналы имеют более усиленные насосные свойства. Хаотические каналы имеют увеличенную турбулизацию воздуха внутри каналов. Как следствие, теплоотдача увеличивается, и температура снижается быстрее.
Для уменьшения массы тормозного диска его нередко изготавливают составным — к алюминиевому колоколу винтами прикрепляют чугунный ротор.

Вентилируемые тормозные диски имеют каналы, из-за которых очень сложно распределить чугун по площади диска. При балансировке дисков производят механическую выборку металла тяжелой части диска снаружи. При некачественной балансировке может появиться вибрация при высоких скоростях, а ресурс ступичного подшипника может снизиться.

Физические процессы в тормозных дисках при торможении. Рабочая поверхность диска из-за нагревания может подвергнуться короблению, в результате осевое биение диска, передаваемое на руль и тормозную педаль, увеличивается.

Деформация тормозного диска возникает в результате многократного нагревания и охлаждения диска, в результате которых обод диска изгибается по краям. Термические деформации возникают чаще в массивных тормозных дисках. Тормозные диски HPB изготавливаются из легированногочугуна марки FC30, с добавками (Cr, Ni, Mo), по технологии предварительной термообработки заготовок, имитирующей условия предельных термонагрузок. Эта технология позволяет выявить большую часть возможных неравномерных статических напряжений в материале, проявляющихся в виде изменения заданной геометрии — коробления диска, сводя к минимуму возможность появления данного негативного процесса в готовом продукте. Тормозные диски HPB имеют увеличеную толщину, это поднимает теплоёмкость и увеличивает устойчивость к нарушению геометрии (короблениям) при больших нагрузках. Улучшает охлаждение, за счёт повышения площади обдуваемой поверхности внутренних каналов вентиляции диска.

Направленные каналы вентиляции, по сравнению с традиционной прямой конструкцией, значительно повышают интенсивность прокачки воздуха по ним, улучшая теплоотдачу. Спиральная конструкция каналов более равномерно распределяет механические напряжения в диске, увеличивая ресурс и уменьшая вероятность образования трещин.

Алюминиевый центр тормозного диска, снижает вес, улучшает теплоотвод, уменьшает термические напряжения в диске. Термическое напряжение в диске вызывается разницей температур диск-центральная часть, алюминиевый центр компенсирует эту разницу коэффициентов расширения материалов.

Проточки на рабочих поверхностях диска помогают отводить из зоны контакта колодки мелкие частицы износа и газовую фракцию( продукт разложения связующих смол, входящих в состав фрикционного материала тормозной колодки, эффект появляющийся при высоких температурах и приводящий к резкому падению коэффициента трения). Проточка, работая как газоотводный канал, предотвращает снижение эффективности торможения и расширяет границы режима работы колодок.
Кроме своих основных функций, поскольку глубина проточки составляет 1мм., она служит отличным визуальным индикатором предельного износа диска.

Перфорация диска, выполняя все те же функции по газоотводу, что и проточки, увеличивает площадь обдуваемой поверхности диска, улучшая охлаждение. При круглогодичной эксплуатации улучшает очистку диска от влаги и грязи.

В случае использования «плавающей конструкции» диска, рекомендуемой для применения в режимах предельных нагрузок (на гоночном треке), позволяет полностью снять термо-напряжения относительно центральной части и предотвратить передачу избыточного тепла на ступичный подшипник. Обеспечивая нормальную работу и увеличенный ресурс этих деталей в самых жёстких условиях.

Суппорт.

Тормозной суппорт современного спортивного автомобиля изображен на рисунке.

Состав суппорта включает две половины корпуса, которые соединяют стяжные болты, а также размещенные внутри них поршни.

Характерные черты хорошего суппорта:

1. Эффективное торможение благодаря высокому зажимному усилию.
2. Небольшая масса.
3. Высокая жесткость и прочность.

Скоба развивает зажимное усилие прямо пропорционально площади поршней. Чем больше площадь поршня, тем больше его диаметр и габариты скобы и ее вес, поэтому спортивные скобы многопоршневые. Многопоршневые скобы более равномерно распределяют удельное давление на колодку, благодаря чему эффективность торможения повышается. На сегодняшний день в спортивных скобах 4, 6 или 8 поршней.

Конструкция поршневой группы имеет свои особенности. Так, например, спортивные тормоза не имеют грязезащитных чехлов из-за работы в условиях предельно высоких температур. Другой особенностью является то, что в спортивных тормозах практически «беззазорный» привод, благодаря чему уменьшается время срабатывания и увеличение свободного хода тормозной педали.

Тормозная колодка.

Суть работы тормозной колодки сводится к обеспечению высокого коэффициента трения при торможении на любой скорости. Состав включает металлический каркас и фрикционный материал.

Чтобы давления распределялись на фрикционный материал равномерно, металлический каркас, как правило, довольно массивный.
Фрикционный материал содержит несколько десятков компонентов. Тормозная накладка должна быть термоустойчивой, прочной и обеспецивать эффективность торможения при температурах 600-700 С.
Разные компоненты тормозной накладки отвечают за разные ее свойства. В остнове любого фрикционного материала лежат наполнители. В настоящее время это разновидности арамидных волокон.

На эффективность торможения негативно влияют как высокие, так и низкие температуры, так что уменьшения тормозного пути можно достичь только на прогретых тормозах.

Тщательный выбор компонентов тормозной системы обеспечивает их надежность и эффективность торможения как при обычной езде, так и при езде на гонках.

Вес тормозного диска для автомобиля

• Список форумов‹Общие вопросы‹Тюнинг‹Ходовая
• • forum.skoda-club.ru • Конференция Клуба Любителей Автомобилей «Шкода»
• Изменить размер шрифта
• Версия для печати
• Мобильный вид

• Сувенирка
• Правила
• FAQ
• Регистрация
• Вход

Вес тормозных дисков

Вес тормозных дисков

Maestro » Вс, 13 сен 2009, 9:06

Пришла пора передние тормозные диски менять на своей А4 (2002 г., 1.8Т 4х4).
Собственно эффективность торможения интересует далеко не в первую очередь (негде в нашей деревне её применять ), а вот вес дисков по возможности минимальный бы иметь хотелось.
Из длиннющего списка, экзистом выданного, варианты веса дисков (жаль прописаны не для всех позиций) — от 5.86 кг (280 мм диски Zimmerman 100.1234.50) до 7.2 кг массы большинства обычных.

Насколько можно данным Экзиста доверять по весу? На сайтах производителей не указано .

И ещё непонятность: 280 или 288 правильный диаметр на мою машину? Или монопенисуарно?

Диски Bosch (например 0 986 478 852) и колодки кто-нибудь пробовал? Как они по качеству? Просто у меня возможность есть их по закупочной цене взять.