ТОРМОЗНОЙ ДИСК

-независимость тормозного момента от направления вращения тормозного вала;
-конструктивная простота защиты тормоза от пыли, грязи, обеспечение герметичности.
Однако из-за ухудшений условий отвода тепла с поверхности трения дисковые тормоза нагреваются до более высокой температуры, по сравнению с температурой колодочных тормозов, что в некоторых случаях требует использования специальных материалов, выдерживающих высокие температуры без снижения фрикционных свойств, или применение конструктивных мер, улучщающих теплоотвод.
Одной из конструктивных мер, используемых в тормозных дисках автомобилей для отвода тепла, образующегося при торможении, является создание вентиляции в зоне трения тормозного диска с тормозными колодками. Так в соответствии с патентом США № 6131707, опубликованным 17 октября 2000 г., известен ротор дискового тормоза, который содержит фланец крепления и пару противостоящих фрикционных дисков, разнесенных один от другого при помощи промежуточных ребер. Фрикционные диски имеют параллельные рабочие поверхности, взаимодействующие с парой тормозных колодок. Каждый фрикционный диск имеет внещний и внутренний диаметры. Один из фрикционных дисков содержит пару асимметрично расположенных прорезей. Прорези идут радиально внутрь от внешнего диаметра диска по направлению к его внутреннему диаметру. Способ изготовления ротора включает в себя изготовление ротора тормоза с фланцем крепления, фрикционными дисками и тормозными колодками. Далее ротор устанавливается на первый механообрабатывающий станок, имеющий приспособление для фиксации ротора и подвижный режущий инструмент. После этого изготавливаются канавки на наружных поверхностях фрикционных дисков и заканчивается механическая обработка ротора. Затем ротор устанавливается на второй механообрабатывающий станок, на котором выполняются
с&яг-// /0у.
асимметрично расположенные прорези на, по меньшей мере, одном из фрикционных дисков.
Известен также вентилируемый тормозной диск, состоящий из двух дисков, соединенных между собой радиальными ребрами, что обеспечивает охлаждение дисков, за счет прохождения воздуха. Кроме того, тормозной диск содержит зазор, выполненный между внутренней поверхностью одного из дисков и наружной поверхностью фланца для крепления на транспортном средстве (см. патент ЕПВ JV 0512853, опубликованный 11 ноября 1992 г.).
Недостатком указанных технических решений является сложность конструкции и, соответственно, сложность технологии изготовления, а также то, что вентилируемые диски обдуваются только при движении автомобиля, а при резком торможении и остановке автомобиля обдув прекращается, поэтому все тепло, образующееся при торможении, воспринимается тормозным диском. Так как два фрикционных диска, разнесенные один от другого промежуточными ребрами, имеют толщину меньше, чем невентилируемый (сплощной) диск, теплоемкость у них меньше, поэтому они нагреваются сильнее.
Известен тормозной диск, изготавливаемый Волжским автомобильным заводом для моделей ВАЗ по чертежам 2101-3501070, 2108-3501070, 2121-3501070,1111-3501070.
Тормозной диск для переднего тормоза автомобилей ВАЗ содержит диск, выполненный за одно целое со ступицей. Вращающийся диск с двух сторон охвачен скобой, внутри которой имеются гидроцилиндры, поршни которых прижимают к диску тормозные колодки, в результате чего происходит торможение.
Указанное техническое рещение как наиболее близкий аналог может быть принято в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является подверженность тормозного диска перегреву при частых и резких торможениях, связанных с высоким темпом движения, сложной дорогой, требующей частых интенсивных торможений.
Ijooi - f
или высокой температурой окружающего воздуха. Чем медленнее снижается скорость, тем меньше тепла вырабатывается каждую секунду, зато больше успевает отобрать встречный поток воздуха - тормозной диск нормально охлаждается. А при экстренном торможении за несколько секунд вырабатывается огромное количество тепла, «снять которое воздушному потоку не по силам, и оно накапливается в деталях тормоза, расположенных рядом. Роль аккумулятора тепла в первую очередь выполняет диск. Далее колодки, затем (уже в меньшей степени) тормозные цилиндры, суппорты, ступицы колес и др. Чем тоньше диск, тем сильней он нагревается, вобрав одно и то же количества тепла. Значит, при одном и том же режиме торможения автомобиля сильней (иногда раза в полтора) нагревается предельно изношенный диск.
Задачей, на решение которой направлено настояш,ее техническое решение, является усовершенствование тормозного диска, обеспечиваюш;ее лучшее охлаждение тормозного диска при торможении.
Согласно предлагаемому техническому решению в рамках заявки на полезную модель, указанная задача решается выполнением канавок на образуюш;ей диска. Канавки образованы в виде желоба с радиусным закруглением на дне и наклонными боковыми поверхностями. В результате такого выполнения канавок образуются три и более остроконечных выступа, которые находятся в зоне наибольшего нагрева диска из-за наибольшей линейной скорости трения диска и тормозных колодок, и одновременно вынесены за габариты зоны трения тормозных колодок в зону свободного доступа воздуха, т.е. эти выступы являются наиболее обдуваемыми при движении автомобиля и лучше охлаждаются при его останове после торможения.
Суш;ность предложенного технического решения поясняется чертежом, где изображен общий вид тормозного диска.
Тормозной диск состоит из рабочей части 1, выполненной за одно целое со ступицей 2, закрепленной на колесе автомобиля. На образуюшей диска выполнены канавки в виде желоба с радиальным закруглением на дне и с наклонными боковыми поверхностями.
Размеры закруглений и углы откосов боковых поверхностей зависят от конкретных форм тормозных дисков и могут быть выбраны расчетным путем, исходя из достижения оптимальных режимов охлаждения.
Для невентилируемых тормозных дисков автомобилей ВАЗ рекомендуется радиус закругления 2 мм, угол наклона боковой поверхностей канавки 15°, глубина выбирается в зависимости от количества канавок.
Устройство работает следующим образом. При торможении автомобиля из-за трения тормозных колодок с тормозным диском (с его рабочей частью 1) происходит нагрев трущихся элементов, при этом периферийная часть тормозного диска нагревается сильнее, т.к. линейная скорость этой части больше, чем остальной.
Охлаждение тормозного диска происходит за счет передачи тепла соседним элементам конструкции и за счет обдува воздухом.
В результате увеличения поверхности торца диска как самой нагретой и обдуваемой части диска и за счет того, что профиль торца диска выполнен с остроконечными ребрами, достигается интенсивный отвод тепла из рабочей зоны и лучщее охлаждение тормозного диска.
/