на что влияет диаметр тормозного диска
Зачем нужны большие тормоза.
Вот сколько всего думал про тормоза и тд и тп. Думал больше тормозной диск значит больше площадь торможения значит лучше тормоза.
Оказалось все не так =)
Когда наткнулся что что импрезе 1.5 2008 года стоят такие же колодки по размеру как на 2.5 турбо wrx 2008 года.
Диски тормозные действительно разные. На турбовой 294мм. а на 1.5 — 277мм
И тут мне подсказал брат в чем соль.
А в том что чем больше диск тем больше рычаг торможения.
Ну вплане раскрутите какой нибудь диск и попробуйте остановить его тормозя только у центра вращения, понятное дело что за край будет легче чем у центра.
Вроде элементарная вещь но в голову не приходила.
Subaru Impreza 2006, двигатель бензиновый 2.0 л., 260 л. с., полный привод, механическая коробка передач — наблюдение
Машины в продаже
Комментарии 28
А я не парюсь) поставил 354мм диски, и 6 поршней!)) и мне фиолетово) педальку чуть касаюсь)))
у меня в стоке 260 я поставил 276, и первым что я понял по замеру тормозной путь увеличился ))) отгадай почему. Хотя по ощущениям стало лучше. Так что касаться педальки и тормозить не всегда хорошо.
Ну ты сравнил))). Трамвайную ручку и палец))
у меня в стоке 260 я поставил 276, и первым что я понял по замеру тормозной путь увеличился ))) отгадай почему. Хотя по ощущениям стало лучше. Так что касаться педальки и тормозить не всегда хорошо.
Возьми в руки суппорт 18z!) а потом скажешь)))
Больший диаметр диска вообще никак на его охлаждение не влияет.
Если бы вы задумались, то поняли бы это.
Самое главное для охлаждения диска это кол-во воздуха, проходящего через него.
Масса диска влияет на его температуру. Но не является определяющим фактором.
Сами можете прикинуть по теплоемкости чугуна.
А больший размер дисков на более тяжелых машинах применяют для уменьшения износа.
Т.е. износ диска зависит от его рабочей площади и от массы машины.
Так вот, можно и на тяжелую машину поставить маленький диск и тормозной путь не изменится. Но диск будет быстрее изнашиваться при прочих равных.
Никак от диаметра не зависит.
От массы машины, разницы скорости, охлаждения диска и массы диска зависит. Причем последнее в реале почти не играет роль.
Потому все стараются облегчать диск, а не утяжелять. Ибо толк от большей массы диска — мизерный. А в задачах, где много торможения это может даже мешать.
То же самое с диаметром — большой диаметр диска может вообще портить торможение.
А больший рычаг это даже не мелочи, а вообще ничто. Ибо усилитель тормозов в наличии. А в последнее время еще и брэйкассист.
Т.е. на длину тормозного пути никак не влияет ни диаметр, ни масса диска или машины.
А если вы ездите так, что высокая Т колодок выходит, то выбирайте колодки с соответствующим компаундом.
И следите за исправностью тормозов.
«Так вот, можно и на тяжелую машину поставить маленький диск и тормозной путь не изменится.»
«То же самое с диаметром — большой диаметр диска может вообще портить торможение.»
Ерунда полная ) читайте мои тесты, я это и сделал, поставил больший тормозной диск, тормозной путь сильно изменился. Я вообще удивлен что вы отрицаете рычаг прыложения усилий =)
Все элементарно, то о чем я и писал, больше диаметр лучше эффективность торможения, меньше масса меньше неподрессоренная масса. Суппорта спортивные по той же причине делают из силумина.
«А больший рычаг это даже не мелочи, а вообще ничто. Ибо усилитель тормозов в наличии. А в последнее время еще и брэйкассист.
Т.е. на длину тормозного пути никак не влияет ни диаметр, ни масса диска или машины.»
Еще как что. Можете проверить разгонитесь до 200 хотя бы и нажмите тормоз в пол, и посмотрите как быстро у вас абс заработает. Ну я надеюсь у вас не 195 колеса матадор стоят))))
К слову зимой к примеру на 185 зимних колесах на асфальте действительно диаметр тормозного диска и рычаг никак не улучшат торможение. Потому что любые тормоза как вы говорите действительно будут схватывать сразу.
Ситуация в корне меняется когда ставишь хотя бы 225 колеса с threadwear хотя бы 240 и тормозишь хотя бы со 100, что я впринципе и делал. Я не мог заблокировать колеса тормозами. Секунду наверно а то и полторы.
Что же будет если поставить 245 колеса с трейвеаром 60 и тормозить с 200 =))))) вообще наверно никогда не заблокируются=)))))
Больший диаметр диска вообще никак на его охлаждение не влияет.
Если бы вы задумались, то поняли бы это.
Самое главное для охлаждения диска это кол-во воздуха, проходящего через него.
Масса диска влияет на его температуру. Но не является определяющим фактором.
Сами можете прикинуть по теплоемкости чугуна.
А больший размер дисков на более тяжелых машинах применяют для уменьшения износа.
Т.е. износ диска зависит от его рабочей площади и от массы машины.
Так вот, можно и на тяжелую машину поставить маленький диск и тормозной путь не изменится. Но диск будет быстрее изнашиваться при прочих равных.
Никак от диаметра не зависит.
От массы машины, разницы скорости, охлаждения диска и массы диска зависит. Причем последнее в реале почти не играет роль.
Потому все стараются облегчать диск, а не утяжелять. Ибо толк от большей массы диска — мизерный. А в задачах, где много торможения это может даже мешать.
То же самое с диаметром — большой диаметр диска может вообще портить торможение.
А больший рычаг это даже не мелочи, а вообще ничто. Ибо усилитель тормозов в наличии. А в последнее время еще и брэйкассист.
Т.е. на длину тормозного пути никак не влияет ни диаметр, ни масса диска или машины.
А если вы ездите так, что высокая Т колодок выходит, то выбирайте колодки с соответствующим компаундом.
И следите за исправностью тормозов.
Бред. Чем тяжелее машина (или более нагружена в части тормозов (трековая) тем больше тормозные диски. Больше площадь рассеиванияи тепла — такие диски при тех же температурных режимах рассеивать энергии (гасить по сути).
КАКой рычаг? ВЫ не можете штатными тормозами заблокировать колеса? Если нет — чините неисправность. Про рычаг тут ни о чем.
[075] Увеличение тормозных дисков и теория тормозных систем или Просто о сложном.
Приветствую Вас друзья. Сегодня будет немного теории, Хочу рассказать о такой немаловажной вещи как тормозная система и расписать всё тем кто до сих пор многого не понимает.
Для чего мне это нужно спросите Вы?
Дело в том, что Я каждый день сталкиваюсь тут и не только с людьми, которые вовсе не понимают как надо проектировать свою тормозную систему, под какие нужны и что вообще зависит от комплектующих тормозных систем для того, чтобы остановить вашу машину.
Каждый раз вижу такие фразы:
— Ой, не ставь вперёд Волгосуппорта, это небезопасно;
— Зачем ты поставил на ЗДТ вентилируемый диск, она же будет перетормаживать;
— Для чего сзади суппорт от 2112, она также будет перетормаживать;
— Большая колодка тормозит машину лучше.
Так вот хочу рассказать что как и почему, поэтому усаживайтесь поудобнее, возьмите Болшууууую чашечку чая и мы начинаем.
Как мы все знаем Авто останавливается при помощи тормозной системы не считая сцепления Резины с Дорогой, но об этом не сегодня. Что же влияет на эффективность тормозной системы? Что же, вот эти параметры:
а) диаметр тормозного диска — чем больше диаметр, тем больше рычаг (тормозное усилие).
б) диаметр тормозных поршней — чем больше поршни, тем большее давление они создают.
в) коэффициент трения пары колодка-диск — чем больше трение, тем лучше торможение.
Все эти параметры составляют «Мощность тормозной системы», но мы это назовём более научнее, а именно Тормозной момент.
Пойдём с конца. Параметр «В» к сожалению рассчитать не всегда представляется возможным, ибо на данный коэффициент влияет много факторов, начиная от состава колодок кончая составом диска. Поэтому это значение зачастую берётся как среднее за 0.4.
Параметр «Б» Рассчитать всегда можно, ибо мы знаем размер поршня или поршней.
Параметр «А» Аналогично рассчитывается без проблем, ибо чертёж диска есть всегда.
Так как сегодня Я хочу затронуть только тему тормозных дисков, то пойдёт разговор о них, но и о суппортах мы не забудем.
Что же такое «Эффективный радиус диска»? Это тот радиус который работает на торможение, если объяснять по простому.
Вот у нас есть стандартный диск 2112-Приора, размером 260х20мм. Как же узнать какой у нас эффективный радиус?
Всё очень просто. Берётся общий радиус и внутренний (назовём его так), а затем рассчитывается по этой формуле:
R=(D-((D-Do)/2))/2 (D – общий диаметр, Do – внутр диаметр). Итого у нас получается.
R(260) = (260-((260-175.5)/2))/2 = (260-((84.5)/2))/2 = (260 — 42.25)/2 = 108,87.
108,8 Будет нашим эффективным радиусом.
А теперь давайте посчитаем насколько же АвтоВАЗ улучшил переднюю тормозную систему Гранты и Калины спорт по отношению к Приоре? Ведь колодки и суппорта остались неизменными. Насколько же увеличенный тормозной диск привёл к улучшению «Тормозного момента». Для начала Рассчитаем Тормозной момент (Т) с 260мм диском.
R=(D-((D-Do)/2))/2 — эффективный радиус диска (D – общий диаметр, Do – внутр. диаметр);
F=S*P — давление поршней на диск (S – площадь поршней, P – давление в контуре);
μ — коэффициент трения пары колодка-диск (в рамках статьи взято условно).
Как уже сказали коэффициент трения берём 0,4. Давление в контуре мы возьмём тоже условное 11,2 MPa.
Суппорт 2112 используется и в ЛГС и в Приоре, а значит поршень у нас 48мм.
Запомните плавающая скоба это двухпоршневой суппорт, пусть хоть и с 1 поршнем. Почему 2-х? Потому что используется 3й закон Ньютона, а в доказательство этому равномерно стачивающиеся колодки. Просто суппорт с плавающей скобой куда дешевле чем неподвижный 2-х поршневой суппорт.
Рассчитаем F (48). Для начала рассчитаем площадь поршней.
Поршень это что? Правильно круг, а площадь круга? Pi*®^2.
А значит S(48) = (48/2)^2(Радиус это половина диаметра) *3.14(Число Пи) *2(количество поршней) = 3617.
F (48) = 3617 * 11,2 = 40513 — Именно эта цифра равна и для ЛГС и для Приоры.
Теперь считаем R. R (260) = 108,8мм.
Диск ЛГС 284мм общий, внутренний 172мм, итого R(284) = 114мм.
Теперь считаем Т для обоих систем.
T (260) = 108.8 * 40513 * 0.4 = 1763.
Т (284) = 114 * 40513 * 0,4 = 1847.
И что мы видим? А то, что увеличение тормозного диска дало всего 4,7% к прибавлению мощности. Это очень скудно и АвтоВАЗ очередной раз облажался. Но всё же плюс один есть — это толщина диска, тут она 22мм против 20мм у 260, а значит данный диск более стойкий к перегреву и охлаждается быстрее.
Отсюда вывод: Увеличение тормозного диска не принесёт с собой ощутимую прибавку Тормозного момента, но повысит стойкость к перегреву, что значит, что Вы сможете на 2-3 торможения больше использовать свою тормозную систему.
Поэтому люди которые говорят, что нельзя назад ставить вентилируемый диск 240х18мм от 2110 взамен 240х11мм от 2108 поймите, что тормоза от этого особо не прибавят, но зато человек получит большой запас по перегреву.
Если с этим разобрались поехали дальше.Наш стандартный ВАЗовский диск 260мм, а что если поставить 257мм диск от Фиата? Да нет, ты что, это ухудшит наш Тормозной момент скажите Вы и будете правы, так как при одной и той же колодке диск Fiat будет работать хуже. Взгляните на оба диска и скажите, что Вы видите (Я отметил).
Да да всё верно, прилегающая плоскость колодки к диску куда выше, чем у ВАЗа, а точнее на целых 10мм..
Так на что это влияет? Посмотрите на чертежи и что на них выделено.
Есть большое заблуждение у автолюбителей, что площадь колодки как-то влияет на эффективность тормозов, так вот тормозить машина что на колодке Fiat, что на колодке ВАЗ будет одинаково, как бы там не работал диск Fiat. Дело в том, что сила трения не зависит от площади соприкосновения. Но что вы получите от увеличенной колодки Fiat?
А получите Вы увеличенный порог нагрева и уменьшенную скорость износа. Поэтому такие авто как ГАЗель, LC200, Range Rover и другие тяжеловесы устанавливают большие колодки, чтобы был запас по перегреву, иначе остановить такую махину уже на 10ом торможении окажется трудной задачей.
Отсюда и следующий вывод:
Площадь колодки влияет только на силу нагрева и на скорость износа, ни на что более.
Но всё же кто хочет бюджетно улучшить тормоза не переходя на другой суппорт или увеличивает тормозной диск, то присмотритесь к покупке диска Fiat с колодками Fiat, а статьи этих ребят Вам помогут.
— www.drive2.ru/l/457698654170428337/
— www.drive2.ru/l/689831/
Кто же хочет с переходом на суппорт ГАЗ, но не переходить на 15-ые колёса, то эти статьи для Вас.
Под стандартный диск ВАЗ 260 мм — www.drive2.ru/l/1982877/
Под диск Fiat 257мм — www.drive2.ru/l/9860312/, www.drive2.ru/l/451701093118772179/.
Если разобрались с малышами )), то едем дальше. Поговорим немного о спорт дисках.
Все знают, что бюджетное увеличение тормозного момента это установка суппорта Волга + диска Алнас. Я сам даже прибегнул к этому, но установил диск от Brembo Max от AlfaRomeo — www.drive2.ru/l/479346388853850129/.
Напомню, что данный диск имеет параметры 284х22мм. Но часто слышишь, у меня повело диски или Я их перегрел и т.д. и т.п. Откровенно говоря 22мм это настолько смешная толщина, что говорить о каком-то запасе по перегреву не приходится. Первое с чем сталкивается человек, когда увеличил мощность своего авто это нехватка тормозов, а именно количество раз сколько сможет нажать педаль тормоза. Так вот диск Алнас это не о чем, если говорить простым языком.
Какое решение? А очень простое, купите тормозной диск диаметром 281мм, но толщиной 26мм и будет Вам запас.
— Есть ли такой диск на ВАЗ? Есть.
— Что нужно доработать, если ставить в тандеме с Волгосуппортом? А ничего особого, подточить скобу под толщину диска, ибо в скобу Волги заходит диск не более 24мм.
Зависимость площади тормозной колодки, ее геометрической формы от размеров поршня (поршней)
Очень часто бытует мнение, что чем больше размер тормозной колодки тем эффективней тормозная система.
Хочется напомнить что сила трения не зависит от площади!
Предвижу Ваши возражения, мол ставишь новые колодки и автомобиль очень плохо тормозит.
Все абсолютно верно.
Новые тормозные колодки контактируют с тормозным диском только своими вершинами.
Действительно фактически площадь контакта гораздо меньше чем у притертой пары.
Хочу заметить что и коэффициент трения очень сильно меньше чем у притертой пары!
Размеры (площадь) и геометрию тормозной колодки проектируют исходя из конструкции применяемых тормозного диска и скобы.
Как правило в конструкции с плавающей скобой, форма колодки очень похожа на квадрат, так как поршень один и задача конструктора создать как можно более ровное значение удельного давления тормозной колодки на рабочую поверхность тормозного диска.
В много поршневых тормозных системах колодка как правило более «длинная» по окружности.
В тормозных скобах где не экономят поршни всегда разного диаметра.
Причем чем выше расчетная максимальная рабочая температура пары трения колодка-диск, тем больше разница между «первым» и «последним» поршнями.
Сделано это для того чтобы обеспечивать как можно более ровный износ тормозной колодки.
Износ фрикциона очень сильно зависит от температуры и наличия продуктов окисления (износа) между колодкой и тормозным диском.
Совершенно очевидно, что «начальная» часть колодки не будет иметь под собой продуктов износа и газовой составляющей достающейся «конечной» части.
Соответственно «начальная» часть тормозной колодки будет гораздо больше теплонагружена и ее износ будет гораздо более значительным чем «конечной» части.
Для равномерного износа применяют дифференцированные (разного диаметра) по размеру тормозные поршни.
«Начальный» поршень всегда меньше «конечного».
Тормозная система автомобиля (физика, формулы и теория)
И снова здравствуйте! ✌️
Спешу поделиться с вами очередной мазью от раздражения, а именно отличной статьей о расчете тормозов, дабы каждый прежде чем что то делать смог предварительно пересчитать, примерно понять что выйдет, нужно вам это впринципе или нет.
Года три хотел переработать этот материал в более простую форму, но очередной раз вернувшись к нему решил оставить полный обьем информации без возможных искажений мысли автора:
Очень Вас всех прошу, если кто будет где-то выкладывать. Обязательно указывать авторство:
Александр aka dll (madtuning.ru; live4race.ru)
Не оживленная дискуссия в предыдущем посте навела меня на мысли что мало кто понял что я написал на примере своей авто. Постараюсь тут растолковать все и привести абстрактные примеры. Интересно кто все сможет осилить? =))))
Это поможет Вам
1) Понимать как работает тормозная система
2) С точностью определять что Вам не нравится в ваших тормозах
3) Грамотно изъясняться при обсуждениях тормозной системы
4) Решать какие доработки работают на вас для достижения целей
5) Подбирать правильные компоненты и понимать как они будут работать вместе
6) Соблюсти баланс осей
Из чего же состоит тормозная система
1) Педальный узел, это рычаг который увеличивает усилие создаваемое ногой (Соотношение педали).
2) Главный тормозной цилиндр (ГТЦ)
3) Тормозные линии
4) Клапана, для соблюдения баланса. Тормозная система может иметь следующие клапана между ГТЦ и суппортами: Клапан остаточного давления, дозирующий, комбинированный, пропорциональный или ограничительный.
5) Тормозные суппорта
6) Тормозные колодки
7) Тормозные диски
Для расчетов можно использовать Excel файл
-=Итак начнем с азов (физики)=-
Тормозная сила
Это крутящий момент, создаваемый эффективным радиусом тормозного диска, силой сжатия тормозных колодок и коэффициентом трения между колодкой и диском. Это сила с которой замедляется колесо вместе с шиной. Основные компоненты которые влияют на силу торможения — это насколько сильно сжимаются колодки, и как далеко от центра ступицы прикладывается эта сила. Отсюда чем больше размер тормозного диска, тем дальше сила сжатия прикладывается от центра колеса и тем самым мы увеличиваем тормозную силу (эффект рычага). Это также как когда вам надо открутить закисший болт, чем длиннее ключ (рычаг) тем проще.
Рекомендуемая сила расcсчитывается следующей формулой:
ТСр = ССП х (радиус качения шины)
коэффициент сцепления покрышки с дорогой достаточно сложно рассчитать, он может быть от 0,1 на льду до 1,4 на сухом гоночном треке со сликом. Если он вам неизвестен, то используйте его равным 1.
Помните, необходимо принять во внимание перенос веса, поскольку при торможении задняя часть разгружается, а передняя нагружается.
Перед:
ССПп = μ*ВСп / 2
ВСп = Вм*((1-Хцг/КБ)+(μ*Yцг/КБ))
Зад:
ССПз = μ*ВСз / 2
ВСз = Вм — ВСп
Где
ТСр — рекомендуемая тормозная сила (кг)
ССП — Сила сцепления покрышки (кг)
ССПп — Сила сцепления передней покрышки (кг)
ССПз — Сила сцепления задней покрышки (кг)
μ — коэффициент сцепления покрышки с дорогой (использовать 1)
ВСп — вертикальная сила действующая на обе передних покрышки (кг)
ВСз — вертикальная сила действующая на обе задних покрышки (кг)
Вм — Вес машины (кг)
Хцг — расстояние от передней оси до центра тяжести машины (см)
КБ — колесная база (см)
Yцг — расстояние от земли до центра тяжести машины (см)
После аккуратных расчетов мы сможем понять насколько нам крутые нужны тормоза и от чего зависит эта сила:
— Никак не зависит от скорости
— Может изменяться в зависимости от качества покрышки, качества покрытия, погодных условий
— Зависит от размера колеса ( как вы думаете, все те кто ставит огромные колеса, или огромные тормоза хоть как нибудь их рассчитывал и связывал вместе? =)
— Зависит от веса машины, клиренса и колесной базы, ведь правда, чем машина легче и ниже тем меньше перенос веса влияет на торможение.
Сила сжатия
Сила с которой суппорт прижимает колодки к диску измеряется в килограммах, это сила создается давлением в тормозной системе умноженным на площадь поршней (суппорт без скобы), или 2*на площадь поршней (суппорт со скобой), измеряется в кг\см^2. Чтобы увеличить силу сжатия, надо либо изменить давление в системе, либо увеличить площадь поршня. Изменение состава колодки (коэф трения) не влияет на силу сжатия.
Рассчитывается следующей формулой:
Где
СЗ — Сила сжатия (кг)
Дг — Давление создаваемое ГТЦ (кг\см^2)
Пп — эффективная площадь поршней (для суппорта со скобой это 2*на площадь поршней)
Итак теперь мы можем рассчитать какую же силу производят наши тормоза:
Где
СТп — производимая сила торможения (кг)
СЗ — Сила сжатия (кг)
µL — Коэффициент трения колодки и диска
Re — Эффективный радиус тормозного диска (от центра ступицы до центр колодки)
Коэффициент трения
Это индикатор силы трения между тормозным диском и колодкой. Чем выше коэффициент, тем выше сила трения. Для стоковых колодок это коэффициент варьируется от 0,3 до 0,4. Для гоночных от 0,5 до 0,6. «Жесткие» колодки имеют слабый коэффициент трения, при этом изнашиваются меньше. «Мягкие колодки наоборот, имею высокий коэффициент трения и быстрее изнашиваются. Большинство колодок имеет зависимость коэфф трения от температуры, поэтому гоночные колодки необходимо греть, в то время как гражданские при такой температуре уже потеряют свои свойства.
Теплоемкость
Я надеюсь что ни для кого не секрет что тормоза останавливают машину за счет преобразования кинетической энергии в тепло. А значит чем тяжелее машина, чем быстрее вы валите, тем больше тепла она должна рассеивать чтобы не перегреть жидкость, диски и не сжечь колодки. Способность дисков к рассеиванию тепла зависит от их веса и от того как они хорошо охлаждаются.
Формула кинетической энергии движущегося авто:
Где
К — кинетическая энергия (дж)
Вм — Вес машины (кг)
См — скорость машины (м\c)
Тут ничего нового, мы прекрасно понимаем, выбор тормозов зависит от того сколько весит ваш авто и/или как быстро вы ездите. И вы должны помнить еще с автомобильных курсов (для тех кто не покупал права=), что увеличивая скорость в 2 раза вы увеличиваете тормозной путь в 4 раза. Это и есть действие кинетической энергии.
Формула роста температуры при торможении:
Тп = ((Кд-Кп) / (417*Вд)) + Тв
Где
Тп — температура после торможения (С)
Кд — Кинетическая энергия до торможения (дж)
Кп — Кинетическая энергия после торможения (дж)
Вд — Вес тормозных дисков (общий) (кг)
Тв — Температура тормозных дисков до торможения (С)
Возьмем к примеру мой авто, торможение перед Т2 в мячково =)
Вес авто — 1220кг
Вес дисков — 33,5кг (перед 12кг, зад 4,75кг)
Скорость на прямой — 177км/ч (49,17м/с)
Скорость перед Т2 — 70км/ч (19,44м/с)
Температура тормозных дисков до торможения — 25С
Кд = (1220*49,17^2) / 2 = 1474826 дж
Кп = (1220*19,44^2) / 2 = 230669 дж
Тп = ((1474826-230669) / (417*33,5)) + 25 = 114 С
И так после такого торможения температура дисков составит около 114 градусов. Давайте сравним с вашими результатами? =) Для простоты можете сказать только вес машины, вес всех тормозных дисков)
И так, с физикой пока притормозим, перейдем к более теоретической части.
Есть три вещи которые тормоза должны сделать чтобы остановить авто:
1) Достаточно сильно прижимать колодки к диску
2) Производить достаточную тормозную силу для блокировки колес на любом покрытии
3) Иметь достаточную массу и охлаждение дисков для рассеивания тепла создаваемого кинетической энергией.
Все они в совокупности должны давать отличную информативность.
Как мы уже обсуждали, чтобы затормозить водитель должен одновременно переместить жидкость и создать давление. ГТЦ перемещает жидкость чтобы создать достаточную прижимную силу колодок к диску.
Педалью вы активируете тормоза, также педаль служит своеобразным рычагом, который увеличивает силу нажатия. Эффект называется «соотношение педали»
Обычно мы давим на педаль тормоза с силой от 22 до 45 кг чтобы активно замедлиться.
Как пример на гоночных авто без усилителя это усилие около 35кг, для машин с усилителем это около 22кг. 45кг это уже перебор, педаль будет очень жесткой.
Соотношение педали можно рассчитать разделив расстояние от точки крепления педали до места приложения силы на расстояние от точки крепления педали до тяги идущей к ГТЦ.
как мы видим, чем больше это отношение тем больше силы передается на ГТЦ. Но нужно помнить один момент, увеличивая соотношение мы увеличиваем и ход педали.
Для машин с усилителем это соотношение обычно около 4-4,5. Для машин без усилителя от 6 до 7.
Поэтому снятие усилителя со стоковой педалью это не верный вариант =)
Рассчитать силу приложенную к поршню можно зная силу приложенную к самой педали, соотношение педали (рычаг) и при наличии усилителя тормозов, коэфициент усиления им.
Где
Сп — Сила приложенная к поршню ГТЦ (кг)
Дп — Давление на педали (кг)
Кп — Коэффициент(соотноешние) педали
Ку — Коэффициент усилителя тормозов (если его нет использовать 1)
Гидравлика
Как я уже писал, чтобы прижать колодки к диску необходимо перемещение жидкости и создание давления в контуре. Этим всем заведую законы гидравлики (Паскаля).
В идеале надо стремиться к достаточной силе прижатия колодок при минимальном ходе педали.
Сила приложенная к ГТЦ создает давление в контуре. Давление это сила приложенная к поршню ГТЦ деленная на площадь его цилиндра. А значит чем меньше площадь цилиндра, тем больше давление.
Давление в системе = Сп / Пп
Где
Сп — Сила приложенная к поршню ГТЦ (кг)
Пп — Площадь поршня ГТЦ (см^2)
Приведу пример моего стокового ГТЦ (цилиндр 0,875″) при силе 500кг
Давление в системе = 500 / 3,87 = 129 кг/см^2
И с ГТЦ (цилиндр 1″)
Давление в системе = 500 / 4,91 = 101 кг/см^2
Из этого следует что чем выше давление тем сильнее колодки прижимаются к диску, а значит больше тормозная сила. Но это еще не значит что если мы хотим мощные тормоза мы должны ставить маленький ГТЦ. Тут вступает другая составляющая — движение. Поскольку жидкость несжимаемая, то любое движение ГТЦ приводит в движение поршни в суппортах. Это движение в гидравлике называют вытеснение. Рассчитывается оно как произведение перемещения поршня на его площадь. Измеряется в см^3
Вытеснение = Пп * Дп
Где
Пп — Площадь поршня (см^2)
Дп — движение поршня ГТЦ (см)
Опять рассчитаем его для стокового ГТЦ моей авто (0.875), и ходом в 3 см
Вытеснение = 3,87 * 3 = 11,61 см^3
И для ГТЦ (цилиндр 1″) и ходом 3 см
Вытеснение = 4,91 * 3 = 14,73 см^3
Тут мы видим обратную ситуацию, чем меньше площадь цилиндра, тем меньше вытесняемый объем при том же ходе педали (а значит больше ход педали).
Теперь переходим к разбору полетов о системе в целом, нам известно что тормозная система замкнута а значит давление передается по всей системе в равных значениях. А также в ней кроме ГТЦ есть суппорты с поршнями (для расчетов используется общая площадь всех поршней)
Это значит создаваемое ГТЦ давление приводит в движение все поршни в системе. Поскольку площадь поршней в суппорте больше площади ГТЦ, то по законам гидравлики сила выдаваемая суппортом увеличивается в разы.
Чем большее значение усилия в этом соотношении, тем меньше силы надо прикладывать к педали (и больше ход педали) для достижения того же результата.
Рассчитать усиливающий фактор можно по формуле
Где
Сз — Сила сжатия суппортом (кг)
Сп — Сила приложенная к поршню ГТЦ (кг)
Пс — Эффективная площадь поршней (для суппорта со скобой это 2*на площадь поршней)
Пг — Площадь поршня ГТЦ (см^2)
К примеру опять беру свой авто (цилиндр 0,875″) =)
Сз = (500 * 10,17 * 4) / 3,87 = 5255,8 кг
И с ГТЦ (цилиндр 1″)
Сз = (500 * 10,17 * 4) / 4,91 = 4142,6 кг
Из этого следует, что при неизменной силе на ГТЦ мы можем увеличить силу сжатия за счет либо увеличения площади поршней суппорта либо уменьшив площадь поршня ГТЦ.
Но не все так просто. Не забывайте о другом факторе — движении. К сожалению играя с площадями цилиндров мы изменяем ход педали. Так, например уменьшая ГТЦ, мы уменьшаем кол-во вытесняемой жидкости — приходится педалью работать больше чтобы компенсировать этот момент (давление не начнет расти пока колодка не прижмется к диску). Это же справедливо и при увеличении площади поршней суппорта (при одном ГТЦ).
Рассчитаем ход поршня:
Где
Хп — Ход поршня суппорта (см)
Дп — Движение поршня ГТЦ (см)
Пг — Площадь поршня ГТЦ (см^2)
Пс — Эффективная площадь поршней (для суппорта со скобой это 2*на площадь поршней) (см^2)
Ну как же без примера? =) Мой стоковый авто (цилиндр 0,875″), ход ГТЦ 3см:
Хп = (3 * 3,87) / 40,68 = 0,29 см
И цилиндр (1″)
Хп = (3 * 4,91) / 40,68 = 0,36 см
Из этого мы видим, что если вы не хотите менять ход педали, то изменяя площадь суппорта (ставя огромные тормоза) вы должны не забыть и о ГТЦ. И наоборот.
ГТЦ
Это сердце всей тормозной системы. Активируется нажатием на педаль, вначале поршень передвигает жидкость по системе до тех пор пока колодки не вступят в контакт с диском, затем поскольку система становится замкнутой, начинает расти давление создавая тормозную силу. Отсюда чем сильнее вы давите на педаль тем выше тормозная сила.
Основные параметры ГТЦ это диаметр поршня и его ход. Обычно встречаются ГТЦ с диаметрами от 0,625″ до 1,5″ и с ходом от 2,5 см до 3,81 см. Соответствие обоих этих параметров к рекомендованным параметрам для вашего авто — залог хорошей производительности. Стоит запомнить при одном усилии на педали, маленький ГТЦ даст большее давление, но при этом сможет меньше вытеснить жидкости. Также чем больше ход ГТЦ, тем больше он жидкости может вытеснить, но при этом бОльший ход педали потребуется. Лучшего результата можно достичь рассчитав компромисс между ходом педали и давлением для вашего авто.
Регуляторы давления
— Клапан остаточного давления (RPV)
Необходим для поддержания заданного давления в системе (для дисковых тормозов 0.14 кг\см^2, для барабанных 0,70 кг\см^2)
Есть пара причин для использования таких клапанов
1) Только для барабанных тормозов чтобы возвратная пружина не отводила слишком далеко колодки от барабана, создавая лишний ход педали при последующих торможениях.
2) Только для дисковых тормозных систем в которых ГТЦ находится ниже уровня суппортов (некоторые гоночные авто и хот-роды). Без такого клапана жидкость от суппортов будет отекать обратно в ГТЦ делая педаль ватной и опять же увеличивая ее ход.
Если вы меняете барабанные тормоза на дисковые — обязательно удалите из системы такие клапаны
— Дозировочный клапан (Hold-off)
Поскольку на задних барабанных тормозах присутствует возвратная пружина, то как выше описывалось барабанам требуется больший ход чтобы колодка достигла барабана, нежели в саморегулирующихся дисковых тормозах, где колодка всегда впритык к диску. Дозирующий клапан (ставится в передний контур) предотвращает создание давления в переднем тормозном контуре, пока оно не достигнет заданного значения в заднем (обычно до 5-10 кг\см^2) чтобы дать барабанным колодкам приблизиться к барабану.
Если вы меняете барабанные тормоза на дисковые — обязательно удалите из системы такие клапаны
— Распределительный клапан (PBV)
Как мы уже писали выше, при торможении вес машины смещается вперед. Поскольку тормозная сила должна распределиться пропорционально весовой нагрузке (там где больше веса — больше тормозной силы), нужно соблюсти тормозной баланс перед-зад. Например при жестком торможении до 85% веса приходится на перед автомобиля. На правильно отрегулируемой системе передние тормоза и задние блокируются практически одновременно. Устанавливается обычно между ГТЦ и задним контуром чтобы снизить давление на задний контур в первые моменты торможения. Стоит учесть, что давление в заднем контуре не всегда будет ниже чем в переднем, за счет этого клапана вы меняете скорость роста давления. На передних тормозах при нажатии на тормоз оно лишь быстрее создастся чем в заднем.
Стоковые клапана нерегулируемые, но есть и гоночные варианты, с помощью которых можно отрегулировать тормозной баланс на измененной тормозной системе.