Фрикционные накладки сцепления — основные характеристики
Фрикционные накладки сцепления обеспечивают зацепление и плавную передачу момента вращения в муфтах сцепления автотранспортных средств. Исходя из конструкции автомобиля и устройства его коробки передач, накладки могут быть формованные из композиционных материалов, или эллипсонавитые.
Принцип работы накладки сцепления
Одним из ключевых составляющих муфты сцепления автомобилей, в том числе и грузового автотранспорта, являются накладки дисков сцепления, которые укрепляются по обеим сторонам диска ведомого. Основной задачей данного механизма является передача вращения от силовой установки на ходовую часть. Дополнительно установленный пружинный компенсатор предотвращает вибрации при неравномерной работе мотора.
На фрикционные накладки дисков сцепления приходится ответственная работа по вхождению в соприкосновения с трущимися деталями сцепления и обеспечения плавной передачи крутящего момента.
В этот момент на накладку действуют разнонаправленные нагрузки, и возникает высокая температура на поверхности изделия, что естественно приводит со временем к выгоранию и износу.
Основные причины износа накладки фрикционной и ее замены:
— Естественный эксплуатационный износ;
— Рывки при трогании грузового транспорта (особенно груженого) и грубое вождение;
— Неправильно отрегулированная педаль сцепления;
Помните! Своевременная замена накладок сцепления увеличивает срок эксплуатации всей муфты сцепления, а также создает комфортные условия для безопасного вождения.
Применение фрикционных накладок сцепления
Ключевую роль в управлении грузовыми автомобилями, тракторами и спецтранспортом играют фрикционные накладки сцепления, принимающие на себя основные нагрузки при передаче крутящего момента. Учитывая сложные условия эксплуатации тяжелой грузовой техники, фрикционные накладки дисков сцепления из-за выгорания и износа необходимо регулярно заменять.
Определить время замены можно по характерному запаху во время переключения передач, нештатной отработке механизма сцепления и появлению посторонних шумов в коробке передач.
Фрикционные накладки сцепления рассчитаны на работу при температурах до 350 градусов и выше. Это необходимое условие, особенно в грузовиках и тракторной технике, поскольку сцепление рассчитано на силу трения, то в момент работы дисков, температура достигает критических показателей.
Из чего изготавливаются накладки дисков сцепления
Эффективность работы сцепления в момент максимальных нагрузок и его эксплуатационный ресурс в большой степени зависит от материала, служащего для вхождения дисков в зацепление. Эту функцию выполняют накладки дисков сцепления, изготовленных из различных материалов.
В большинстве случаев, материалом служит композитная смесь волокон стекла, металла и скрепляющих добавок.
Существуют следующие виды накладок сцепления:
— Тканые;
— Навитые;
— Формованные;
Полимерный композиционный материал формуют в пресс-форме с принудительным подогревом. Эллипсонавитые накладки производят из пропитанной нити с металлической проволокой и последующим процессом вулканизации в специальных прессах. Очень распространенный материал – композиция органическая фрикционная. Накладки из данного материала идеально подходят для небольших нагрузок, при жестких условиях необходимо выбирать более дорогие и надежные. Для семейного передвижения ресурс накладки может достигать 120 тыс. км и более, при жестких условиях, накладка может выйти из строя уже после 10 тыс. км пробега.
Основные признаки и свойства качественной фрикционной накладки (на что обращать внимание при выборе)
По состоянию накладки можно определить техническое состояние ведомого диска. У некачественных накладок можно рассмотреть сколы, трещины, шероховатости. Накладки из органической композиции не отличаются износостойкостью.
На поверхности накладок не должно быть масла или иных жидкостей, что приводит в пробуксовке сцепления и быстрому выходу фрикционной накладки из строя.
Ассортимент фрикционных накладок сцепления для грузовых автомобилей смотрите в разделе КАТАЛОГ.
По вопросам приобретения накладок дисков сцепления обращайтесь в отдел продаж АО «Тамбов АТИ» по телефону в Москве (495) 789-69-88 или через форму обратной связи на нашем сайте.
Накладка тормозной колодки: надежная основа тормозов автомобиля
Каждое транспортное средство оснащается тормозной системой, исполнительными механизмами которой являются тормозные колодки, контактирующие с тормозным барабаном или диском. Основная деталь колодок — фрикционные накладки. Все об этих деталях, их типах, конструкции и правильном выборе читайте в статье.
Что такое накладка тормозной колодки?
Накладка тормозной колодки (фрикционная накладка) — компонент исполнительных тормозных механизмов транспортных средств, обеспечивающий создание тормозного момента за счет сил трения.
Фрикционная накладка является основной деталью тормозной колодки, она непосредственно контактирует с тормозным барабаном или диском при торможении транспортного средства. Накладки за счет возникающих при контакте с барабаном/диском сил трения поглощает кинетическую энергию транспортного средства, переводя ее в тепло и обеспечивая снижение скорости или полную остановку. Накладки имеют повышенный коэффициент трения с чугуном и сталью (из которых изготавливаются тормозные барабаны и диски), и в то же время обладают высокой устойчивостью к износу и предотвращают чрезмерный износ барабана/диска.
Сегодня существует большое разнообразие накладок тормозных колодок, и для верного выбора этих деталей необходимо разобраться в их классификации и конструкции.
Типы и конструкция накладок тормозных колодок
Фрикционные накладки тормозных колодок можно разделить на группы по назначению, конструкции и комплектации, а также по составу, из которого они изготавливаются.
По назначению накладки делятся на два типа:
• Для барабанных тормозных механизмов;
• Для дисковых тормозных механизмов.
Накладки на колодки барабанных тормозов представляют собой дугообразную пластину с наружным радиусом, соответствующим внутреннему радиусу барабана. Накладки при торможении упираются во внутреннюю поверхность барабана, обеспечивая снижение скорости транспортного средства. Как правило, фрикционные накладки барабанных тормозов имеют большую площадь рабочей поверхности. В каждом колесном тормозном механизме устанавливается по две накладки, расположенных друг напротив друга, что обеспечивает равномерное распределение усилий.
Накладки для дисковых тормозов представляют собой плоские пластины серпообразной или иной формы, обеспечивающей максимальную площадь контакта с тормозным диском. В каждом колесном тормозном механизме используется по две колодки, между которыми при торможении зажимается диск.
Также накладки тормозных колодок делятся на две группы по месту установки:
• Для колесных тормозных механизмов — передние, задние и универсальные;
• Для механизма стояночного тормоза грузовых автомобилей (с барабаном на карданном валу).
Конструктивно фрикционные накладки представляют собой пластины, отформованные из полимерных композиций со сложным составом. В состав входят различные компоненты — каркасообразующие, наполняющие, теплоотводящие, связующие и другие. При этом все материалы, из которых изготавливаются накладки, можно разделить на две основных группы:
Основу асбестовых накладок составляют, как нетрудно понять, асбестовые волокна (сегодня это относительно безопасный хризотил-асбест), которые выступают в качестве каркаса пластины, удерживающего остальные компоненты. Такие накладки мягкие, но в то же время обладают высоким коэффициентом трения, они предотвращают чрезмерный износ барабана/диска и имеют пониженный уровень шума. В безасбестовых изделиях роль каркаса композиции играют различные полимерные или минеральные волокна, такие накладки соответствуют экологическим нормам, однако более дороги и в ряде случаев обладают худшими эксплуатационными характеристиками (они более жесткие, нередко шумные и т.д.). Поэтому сегодня асбестовые фрикционные накладки все еще находят самое широкое применение.
В качестве заполнителей при изготовлении накладок используются различные полимерные материалы, в качестве связующих — также полимеры, смолы, каучуки и т.д. Дополнительно в составе могут присутствовать керамика, металлическая стружка (из меди или иных мягких металлов) для лучшего отвода тепла, и другие компоненты. Практически каждый производитель использует свои собственные (иногда — уникальные) рецептуры, поэтому состав фрикционных накладок может серьезно отличаться.
Фрикционные накладки изготавливаются по двум основным технологиям:
• Холодное прессование;
• Горячее прессование.
В первом случае из готовой смеси в специальных пресс-формах формируются накладки без дополнительного нагрева. Однако многие производители дополнительно используют термообработку изделий после формовки. Во втором случае смесь прессуется в пресс-формах с подогревом (электрическим). Как правило, при холодном прессовании получаются более дешевые, но менее долговечные накладки, при горячем прессовании изделия более качественные, но и более дорогие.
Независимо от способа производства и состава, после изготовления накладки шлифуются и подвергаются иной дополнительной обработке. В продажу фрикционные накладки поступают в различной комплектации:
• Накладки без крепежных отверстий и крепежа;
• Накладки с высверленными крепежными отверстиями;
• Накладки с отверстиями и комплектом крепежных изделий;
• Полнокомплектные тормозные колодки — накладки, смонтированные на основании.
Фрикционные накладки тормозных колодок без отверстий — это универсальные детали, которые можно подогнать под тормозные колодки различных автомобилей, обладающие соответствующими габаритами и радиусом. Накладки с отверстиями подходят для определенных моделей автомобилей, установить их на колодки с другим расположением отверстий можно лишь после дополнительного сверления, или вовсе невозможно. Накладки в комплекте с крепежными изделиями облегчают процесс монтажа и помогают обеспечить наиболее качественный результат.
Полнокомплектные тормозные колодки — это уже отдельный вид запасных частей, они применяются при ремонте дисковых тормозных механизмов, барабанных механизмов с приклеенными к колодкам накладками, или сильно изношенных барабанных механизмов. На грузовых автомобилях такие компоненты используются редко.
Фрикционные накладки устанавливаются на тормозные колодки с помощью заклепок (полнотелых и пустотелых) или на клей. Заклепки используются в барабанных тормозах, клей наиболее часто применяется в колодках дисковых тормозов. Применение заклепок обеспечивает возможность замены накладок по мере их износа. Для предотвращения повреждения тормозного барабана или диска заклепки изготавливаются из мягких металлов, — алюминия и его сплавов, меди, латуни.
На современных накладках тормозных колодок могут устанавливаться механические и электронные датчики износа. Механический датчик представляет собой пластину в теле накладки, которая при износе детали начинает тереться о барабан или диск, издавая характерный звук. Электронный датчик также скрыт в теле накладки, при ее износе происходит замыкание цепи (через диск или барабан) и на приборной панели загорается соответствующий индикатор.
Правильный выбор, замена и эксплуатация накладок тормозных колодок
Фрикционные накладки в процессе эксплуатации подвержены износу, их толщина постепенно уменьшается, что приводит к снижению надежности работы тормозов. Как правило, одна накладка служит 15-30 тысяч км пробега, после чего ее необходимо заменить. В сложных условиях эксплуатации (повышенная запыленность, движение по воде и грязи, при работе под высокими нагрузками) замену накладок следует выполнять чаще. Менять накладки следует при их износе до минимально допустимой толщины — она, как правило, составляет не менее 2-3 мм.
Для замены необходимо использовать фрикционные накладки, обладающие подходящими для конкретного автомобиля размерами — шириной, длиной и толщиной (все необходимые параметры обычно указываются на накладках). Только в этом случае будет обеспечиваться полный прижим накладки к барабану или диску и создаваться достаточное тормозное усилие. Для монтажа накладки на колодку можно использовать только заклепки из мягких металлов, лучше отдавать предпочтение крепежу в комплекте. Заклепки следует заглублять в тело накладок, чтобы предотвратить их трение о барабан, в противном случае детали будут подвержены интенсивному износу и могут выйти из строя.
Менять накладки на тормозные колодки необходимо полными комплектами, или, в крайнем случае, обе на одном колесе — только так будет обеспечена нормальная работа тормозных механизмов. Выполнять замену нужно в полном соответствии с инструкцией по ремонту и ТО конкретного автомобиля, иначе высока вероятность ухудшения работы тормозов.
При эксплуатации автомобиля следует избегать перегрева накладок, а также их намокания и загрязнения — все это снижает их ресурс и повышает вероятность поломок. При проезде по воде накладки нужно сушить (несколько раз разогнаться и нажать на педаль тормоза), при длительных спусках рекомендуется прибегать к торможению двигателем, и т.д. При правильной эксплуатации и своевременной замене накладок тормоза автомобиля будут работать надежно и безопасно.
Другие статьи
#Омывающие жидкости
29.09.2023 | Статьи о запасных частях
Зима и лето, два полюса, между которыми меняется весь наш мир. И в этом мире существуют омывающие жидкости — помощники, которые обеспечивают нашу безопасность на дороге. В этой статье мы окунемся в мир омывающих жидкостей и узнаем, какие они бывают, от чего зависит их температура замерзания и как их правильно выбрать.
#Рассухариватель клапанов
21.06.2023 | Статьи о запасных частях
Замена клапанов двигателя внутреннего сгорания затрудняется необходимостью съема сухарей — для этой операции используются специальные рассухариватели клапанов. Все об этом инструменте, его существующих типах, конструкции и принципе действия, а также о его выборе и применении читайте в данной статье.
#Переключатель света с регулировкой шкалы
14.06.2023 | Статьи о запасных частях
Во многих отечественных автомобилях ранних выпусков широко использовались центральные переключатели света с реостатом, позволяющим регулировать яркость подсветки приборов. Все о данных устройствах, их существующих типах, конструкции, работе, а также об их правильном выборе и замене читайте в статье.
#Пластина распределителя зажигания
07.06.2023 | Статьи о запасных частях
Одной из основных деталей распределителя зажигания является опорная пластина, отвечающая за функционирование прерывателя. Все о пластинах прерывателя, их существующих типах и конструктивных особенностях, а также о подборе, замене и регулировках данных компонентов подробно рассказано в данной статье.
Накладки фрикционные
Накладки фрикционные для дисков сцепления применяются в узлах трения сухого типа различных видов автомототранспорта, тракторов, лебедок и других механизмов. Изготавливаются по технологии формования.
Накладки фрикционные применяются в муфтах сцепления автомобилей для передачи крутящего момента. Кроме того накладки обеспечивают плавное начало движения автомобиля.
Различают два вида фрикционных накладок: эллипсонавитые и формованные.
Элипсонавитые накладки диска сцепления (структура: б/а нить пропитанная специальным составом с медной или латунной проволокой).
Формованные кольца масса асбестовая засыпается в пресс-форму и потом вулканизуется.
Формованные накладки изготавливаются из полимерных композиций методом формования в пресс-формах с обогревом. Эллипсонавитые накладки изготавливаются из пропитанной специальными составами нити с проволокой методом навивки и последующей вулканизацией в пресс-формах с обогревом.
Грузовая группа:
Тракторная группа:
Легковая группа:
Эллипсонавитые безасбестовые сверленые:
Несверленые:
Фрикционные накладки сцепления: из каких материалов лучше
Эффективность передачи крутящего момента, плавность включения, износостойкость и долговечность сцепления в большей степени зависит от материала, который используется для фрикционных накладок ведомого диска. В данной статье описаны все наиболее популярные на сегодняшний день материалы, которые используют автопроизводители.
Оглавление: 1. Органические накладки 2. Кевлар 3. Керамика 4. Металлокерамика
Органические накладки
Основой органических фрикционных накладок является фенольная смола (синтетический материал, полученный поликонденсацией фенолов с различными альдегидами, в числе которых, например, формальдегид), модификаторы трения (порошок металлов или оксидов металлов), и различные составы резиновых смесей. Такие фрикционные накладки бывают двух типов:
- Формованные накладки, часто называют отлитые (molded facing). Недорогие в производстве, но имеют небольшую прочность: при стендовых испытаниях они начинаются разрушаться при достижении 5000 оборотов в минуту и температуре 250 С. В настоящий момент эта технология является устаревшей и остались лишь немногие предприятия в азиатских странах, которые её используют.
- Плетеные накладки (woven facing). В материал таких фрикционов вплетены нити из стекловолокна, что значительно повышает прочность изделия: при стандартных стендовых испытаниях разрушение начинается при достижении 10000 оборотов в минуту, а рабочая температура достигает 300 — 320С. Плетеные органические фрикционные материалы обычно используются для комплектации сцеплениями современных серийных автомобилей, поскольку они обеспечивают хорошую комбинацию плавности включения, прочности, износостойкости и стоимости. При эксплуатации на малых и средних нагрузках ресурс заводского сцепления составляет 100 – 150 тыс. километров. В настоящий момент это самый распространённый материал для массовых автомобилей, доля которого составляет 90%.
- Усиленные органические накладки (Heavy-duty organic facings). Сделаны на основе предыдущего типа органических накладок: они имеют такое же конструктивное исполнение и они также обеспечивают плавное трогание автомобиля с места, но температурный режим, при котором они сохраняют свои рабочие свойства, достигает 370С, что значительно повышает их стойкость и долговечность. Такие улучшенные характеристики органических накладок типа HD Organic обеспечиваются наличием в основе фрикционов дополнительного количества металлических компонентов, которые собственно и усиливают фрикционный материал в плане термостойкости и износостойкости. Максимальная рабочая температура накладок этого типа всего на 50 градусов выше обычных органических, однако, эта разница позволяет получить довольно износостойкий материал, пригодный к использованию в накладках ведомых дисков для лёгких коммерческих автомобилей и легковых автомобилей, которые часто эксплуатируются с прицепом.
Кевлар
Кевлар (Kevlar) – торговая марка синтетического материала, созданного химическим концерном DuPont, который пришел к автопроизводителям из космической отрасли. Этот прочный и легкий материал имеет два ключевых преимущества для фрикционных материалов: долговечность и плавность включения. С точки зрения долговечности и износостойкости, накладки из кевларового волокна служат в 2-3 раза больше органических собратьев, при этом, не изнашивая значительно рабочие поверхности маховика и нажимного диска.
Жаропрочность и коэффициент трения = 0.35-0.37 делает кевлар отличным выбором для внедорожников и других автомобилей, эксплуатируемых в жестких условиях при значительных нагрузках на трансмиссию.
Обратите внимание
Ведомые диски с такими накладками отличаются сложным монтажом, который лучше доверить специалистам, а также необходимостью бережной обкатки в течение первых нескольких тысяч километров пробега.
Керамика
Керамический материал представляет собой смесь меди, железа, оловянистой бронзы, диоксида кремния и (или) графита. Смесь перечисленных «ингредиентов» в строго определенных составах спекается в единую пластину, которая затем приклепывается к ведомому диску сцепления. Благодаря своей структуре, керамические диски имеют высокую долговечность, выдерживают большие перепады температур и экстремальные нагрузки. Температурная стойкость керамики доходит до 540 градусов.
Важно отметить, что рабочие поверхности деталей – маховик и нажимной диск, сопряженные с такими накладками, должны иметь специально обработанные поверхности. Также для данного материала также важно отметить, что статический коэффициент трения находится в пределах 0.4-0.6, а это означает, что включение сцепления будет резким и неприятным для пассажиров. Для плавного трогания автомобиля с места водителю, незнакомому с таким сцеплением, предстоит потренироваться управлению педалями газа и сцепления. Керамические диски сцепления используются в легких дизельных грузовиках, гоночных автомобилях и сельскохозяйственной технике.
Металлокерамика
Металлокерамические накладки (Feramic) представляют собой комбинацию стали, диоксида кремния, оловянистой бронзы и графита. Иногда вместо стали используется чугун или алюминий. Состав компонентов данной смеси напоминает состав описанной выше керамики – разница состоит в значительно большем процентном содержании металлов. Проще говоря, этот материал – керамика, усиленная металлами: Feramic = Fe (ferrum -железо) + ceramic. Металлокерамические диски могут быть как цельными, так и сегментными.
Наибольшее распространение такие диски получили там, где мгновенное включение сцепления играет важную роль: в среде гоночных автомобилей. Это обеспечивается высоким коэффициентом статического и динамического трения (= 0.5-0.55) и высокой температурной стойкостью – до 600 градусов.
Для повседневного автомобиля такое сцепление будет мучением для водителя и пассажиров: плавное трогание с места просто не является возможным.
