Дискові гальма: типові поломки та ремонт

Чому «пищать» колодки і чому вібрує педаль гальма? Через що клинить гальмівний супорт і що з цим можна зробити, якщо під рукою немає навіть ремкомплекту? Вивчаємо конструкцію сучасних дискових гальм і обслуговуємо їх на прикладі рідкісного, але цілком типово влаштованого Jeep Patriot.

Про всяк випадок побіжно зазначимо основне, що стосується гальм в автомобілі. На більшості сучасних машин застосовують дискові гальмівні механізми, якими керує гідравлічний привід. Про барабани розповімо іншим разом — вони все ще досить масово зустрічаються на недорогих авто. Сьогодні зосередимося на дискових гальмах і конкретно на супортах, їх найбільш складно влаштованих частинах.

Якщо ви вирішили сьогодні дізнатися максимум про еволюцію і конструкцію гальм, то додатково можете відкрити в сусідніх вкладках публікації Бориса Ігнашина про те, як гальмівні диски «перемогли» барабани, а також про найпросунутіші гальмівні системи сучасних спорткарів. У цій статті теорії буде небагато: зрозумівши головне, ми вирушимо в ремзону.

Трохи про відмінності в конструкції

Отже, дискові гальмівні механізми складаються з гальмівного диска та гальмівного супорта з інтегрованим у нього робочим гальмівним циліндром (або кількома циліндрами). Глобально існує два види гальмівних супортів: плаваючий і фіксований. У першому варіанті супорт кріпиться до поворотного кулака безпосередньо або до спеціального кронштейна за допомогою напрямних пальців і має робочий поршень (або поршні) тільки з одного боку.

Виходить, коли ви тиснете на педаль гальма, то зусилля від ноги через педаль і гідравлічну рідину передається на поршень. Який зі свого боку підводить внутрішню колодку до диска, там в нього впирається, і тепер увесь супорт починає переміщатися, а разом із ним і зовнішня гальмівна колодка.

Інша справа — фіксований супорт. Якщо потрібно зупинити літак, поїзд або Audi RS6 — вам не обійтися без саме такого гальмівного механізму. Поршні в ньому по обидва боки, супорт жорстко закріплений на поворотному кулаці, а зусилля, що розвивається на колодках, може з легкістю зупинити двотонну машину зі 100 км/год на дистанції в 35 метрів. Якщо говорити про переваги плаваючих супортів, то це, безперечно, дешевизна і вага, як недолік — вони порівняно слабенькі. Нерухомі супорти — повна протилежність плаваючим, тут все дуже недешево, вони досить важкі, але в боротьбі на прискорення сповільнення, безсумнівно, виявляться в лідерах.

Типові поломки гальм

Проблеми в ремонті і тих і інших гальмівних супортів приблизно однакові. Через постійний контакт з водою, брудом і піском ущільнювальні манжети поршнів можуть зруйнуватися і стати причиною заклинювання поршня в супорті, з втратою всього, для чого їх було створено і встановлено на автомобіль.

Щоправда, у плаваючого супорта на одну проблему більше, ніж у опонента:

поверхні тертя на напрямних пальцях зношуються і можуть стати причиною перекосу супорта і його некоректної роботи.

Ремкомплекти продаються, в них часто навіть передбачено спеціальний термостійкий мастильний матеріал. Невеликий, але головний біль.

Що стосується гальмівних колодок, то це витратний матеріал. Вони являють собою металеву пластину з наклеєною на її поверхню фрикційною накладкою. Відрізняються колодки здебільшого формою і площею робочої поверхні, а суть — одна й та сама. Заглиблюватися в хімічний склад фрикційної накладки не будемо, можна лише додати, що вона може бути і керамічною, і з вуглеволокна. На всіх сучасних автомобілях на одну з гальмівних колодок (на внутрішню) встановлюють датчик зносу — звичайна пружина, яка, коли настає час, починає жахливо скрипіти, контактуючи з гальмівним диском.

Звернемо увагу на гальмівні диски. Зазвичай вони з чавуну — дешево і сердито. І якщо у вас, скажімо, Hyundai Accent і ви не збираєтеся на Північну петлю, то цього більш ніж достатньо. Проблеми у таких дисків звичайнісінькі — це знос і викривлення. Знос, як не важко здогадатися, відбувається через тертя. Але не завжди він рівномірний.

Дивлячись на диск, часто можна побачити борозенки на його поверхні: це теж тертя, але створене частинками пилу і бруду, які виступають у ролі абразивного матеріалу. І якщо глибина таких борозенок почне перевищувати всі допустимі норми, диск доведеться проточити, а коли точити вже нікуди — замінити.

Що стосується викривлення, то тут працює ефект перегріву. Під час гальмування диск нагрівається і розширюється, а після того, як педаль відпущена, він остигає. Якщо нагрів несильний, а охолодження плавне, то все нормально. Якщо ж гальмування різке або тривале з великою швидкістю, а охолодження відбувається швидко (наприклад, водою з калюжі), то диск, найімовірніше, деформується і до своєї початкової форми назад не повернеться. Якщо на диску сильно виражене викривлення, то під час гальмування автомобіля будуть вібрації. Вирівняти пожолоблений диск можна так само, як і у випадку з борозенками, якщо є куди рівняти.

Приклад ремонту

Як і обіцяли, від теорії переходимо до практики. Нижче ми розглянули процес заміни гальмівних колодок і «швидкого» відновлення працездатності заднього супорта на автомобілі Jeep Patriot.

Почали з банального зняття заднього колеса. Треба було сказати раніше, але краще пізніше, ніж ніколи: відпустити болти (як у нашому випадку) або гайки кріплення колеса, добре, коли автомобіль ще стоїть на поверхні, щоб потім легше було викручувати їх. Далі, викручуємо напрямні болти гальмівного супорта.

До речі, якщо Вам необхідно лише замінити колодки, найчастіше достатньо викрутити тільки нижній болт і підняти супорт вгору. Колодки зняли.

Картина відкрилася гнітюча. Ущільнювальна манжета розбухла, а ремкомплекту у нас немає. Зазвичай якщо часу трохи більше і умови менш «польові», використовують нові ущільнення, але не сьогодні — магазинів із запчастинами на Jeep в досяжності немає, а їхати треба. На щастя, манжета нехай і гіпертрофована, але неушкоджена. Нам потрібно зберегти її в цілості будь-що-будь!

Що ж, від’єднуємо гальмівний шланг від супорта.

По-хорошому, шланг необхідно закрити заглушкою, щоб не витікала гальмівна рідина, але ми поспішаємо і просто перетискаємо його: «один раз можна», — заспокоює фахівець.

Про всяк випадок зазначимо, що перетискання за поганого сценарію розвитку подій може обернутися зам’яттям металевого «сердечника» гальмівного шланга, але в нас обійшлося. І ми їдемо далі — нам потрібно розібрати закислий супорт.

Вдавити всередину або витягти поршень із супорта немає жодної можливості. Ні стиснене повітря, підведене до каналу в супорті, ні нецензурна лайка механіка не допомогли. Схоже, без гідравліки не обійтися… Знову приєднуємо супорт до гальмівного шланга. Саджаємо одного з дозвільних спостерігачів за кермо і змушуємо гранично обережно натискати на педаль гальма на повний її хід. Гальмівна рідина перемогла — поршень почав видавлюватися і в якийсь момент ледь не випав (на майбутнє, будьте обережні).

Супорт від’єднуємо і відправляємо на огляд.

Миємо мильним розчином. Нафтопродуктами мити не можна — вони можуть потрапити на манжету, від чого її рознесе ще більше. На поршні і на дзеркалі циліндра в супорті виявилася іржа, і для відновлення нам потрібно її прибрати.

Для цього спочатку знімаємо ущільнювальну манжету, практично не дихаючи над нею, щоб не пошкодити. Дістаємо остаточно поршень. Беремо відповідний інструмент і так само ніжно витягуємо кільце ущільнювача поршня з вибірки в циліндрі супорта.

Механік зі знанням справи, озброївшись «нульовкою» (наждачний папір М40, а то і з меншим числом після букви), почав видаляти причину підклинювання. Якихось 20 хвилин, і елементи гальмівного механізму виглядають, як нові. Кільце ущільнювача ставимо на місце — в циліндр. На поршень наносимо тонкий шар свіжої гальмівної рідини, після чого надягаємо на нього манжету і гранично акуратно встановлюємо його в циліндр супорта. Мало не молимося на манжету і без зайвих рухів вставляємо її у вибірку на супорті. Готово!

На напрямні болти супорта наносимо спеціальне мастило перед їх встановленням.

Відзначте для себе одну деталь.

Верхній і нижній напрямні болти трохи відрізняються один від одного тим, що на верхньому присутня втулка, хоча залежно від бажання конструктора вона може бути і на нижньому болті. Дуже важливо під час встановлення болтів не переплутати їх місцями. Фахівець уточнив, що в такому разі на окремих моделях можуть виникнути вібрації під час гальмування.

Поки ми дивувалися, механік встановив верхній напрямний болт і нові гальмівні колодки, які теж, до речі, відрізняються: на одній, як висловився механік, є «пищалка» (датчик зносу), а на іншій її немає. Та, що з «пищалкою» — внутрішня. Опустили на місце супорт і затягнули напрямні болти. Під’єднали до гальмівного супорта шланг.

Один із нас що є сили натиснув на педаль гальма, інші спостерігали за манжетою. Витоку не виявилося. Все, можна видихати. Залишається прокачати гідросистему, щоб вигнати звідти повітря, і можна їхати.

Для прокачування посадили за кермо господаря, який стомився очікуванням, і змусили попрацювати ногою по педалі гальма. У цей час навчений досвідом фахівець відкрив штуцер на супорті. Щойно почала витікати гальмівна рідина без бульбашок, він був закритий. У розширювальний бачок головного гальмівного циліндра, що під капотом, долили свіжої гальмівної рідини.

Тепер залишилося лише поміняти колодки на лівій стороні — тут із супортом все гаразд, тому більше ніяких «танців з бубном».

Машина гальмує без відведення, скрипів немає. Господар поставив галочку, що за першої можливості потрібно купити ремкомплекти і замінити манжети поршнів задніх супортів, а в найближчому майбутньому — ще й сайлентблоки передніх важелів. Окреме спасибі фахівцеві, який, як виявилося, у вільний від роботи час є механіком однієї з маловідомих ралійних команд.