Типы тормозных дисков мотоциклов

Наиболее распространены два типа дисков. С плавающим ротором и жестко закрепленным. Большинство современных дорожных мотоциклов, оборудованы дисками с плавающим ротором. Эти диски состоят из двух частей - ротора (части непосредственно трущейся о колодку) и ступицы. Впервые диски, состоящие из двух частей, были предложены Brembo: в них ступица крепилась к ротору с помощью заклепок. Они назывались "полуплавающими" дисками, так как ротор был приклепан к коронке. В настоящее время полуплавающие тормозные диски мото ушли в прошлое, на смену им пришли плавающие диски, характерной чертой которых является ротор, свободно закрепленный со ступицей через специальные пистоны. Такой подход позволяет роторам "самопозиционироваться" и быть ещё более устойчивым к воздействию температуры.

Преимущества плавающего ротора над монолитным:
- устойчивость к температурам, связанная с низкой теплопроводностью, (тепло от ротора передается на коронку через пистоны)
- устойчивость коронки к ведению под действием температуры.
- низкая масса. Обычно, для облегчения коронку делают из более легкого материала, такого как алюминий.

Недостатки:
- высокая стоимость
- из-за передачи момента через пистоны тормоз теряет в начальной хватке
- расположенность к механическому износу пистонов

Предназначение отверстий в роторе:
- вентиляция ротора. Чем ниже температура ротора, тем меньше греется колодка, тем больше тормоз устойчив к перегреву, тем быстрее колодка восстанавливается. Эффективная вентиляция, как средство понижения температуры тормозной системы - одна из основных причин сложной геометрии отверстий в роторе.
- вентиляция суппорта и непосредственно тормозной колодки во время бездействия - отвод газов, образующихся во фрикционной пленке при экстремальном торможении. Как следствие - уменьшение эффекта увядания.
- служат абразивом для колодки. После торможения, колодка покрывается глянцевым слоем - окалиной. Этот слой должен удаляться. Отверстия в роторе выполняют роль абразива, удаляя глянец.

Чугунные диски (диски из серого чугуна)

Одни из наиболее широко распространенных роторов (90% стоковых роторов мотоциклов года выпуска ранее 2002г.) сделаны из серого чугуна различных сплавов. Трудность подбора колодки на этот ротор объясняется ещ╦и разнообразием сплавов, используемых производителями мотоциклов. Типичные сплавы, используемые для изготовления роторов из серого чугуна, представлены в таблице:

Плотности сплавов варьируются от 7.15-7.2 гр/см³, температура плавления от 1150 до 1142^оС. Максимальная, безопасная рабочая температура ротора из серого чугуна: 800-900^оС (зависит от качества сплава, наличия дефектов в металле).

На практике, сплав ротора у каждого производителя - свой, кроме того, возможны вариации сплава не только от мотоцикла к мотоциклу, но и от года к году.

Роторы из серого чугуна работают на органических или полуметаллических колодках. Из-за недостатка прочности, роторы не рекомендуется использовать на жестких металлических колодках Sintered из-за чрезмерно износа.

Из сильных сторон - серый чугун обладает не только высокой теплоемкостью в сравнении с диском из нержавейки, но и втрое лучшей теплопроводностью. Эти качества обеспечивают ротору линейность и устойчивую работу на высоких температурах, благодаря быстрому равномерному разогреву ротора во всех точках. Один из ведущих производителей высококачественных чугунных роторов - Beringer.

Тормозные диски из ковкого железа

Менее распространенный тип дисков, выпускается компаниями BrakeTech, Spiegler, EBC (Pro), к сожалению, информация о точном составе железного ротора EBC Pro неизвестна, поэтому сюда он относится условно. Считается, что технологично выточенные диски из ковкого железа, прочнее литых роторов из серого чугуна, обладая схожими термическими характеристиками. На этих роторах могут использоваться как мягкие органические колодки, так и более жесткие - полуметаллические. Производители утверждают, что ковкое железо поглощает и рассеивает выделяемое тепло лучше, чем диски из нержавейки и серого чугуна, придавая тормозам линейность и устойчивость к увяданию. По словам гонщиков, использующих этот тип диска с металлизированными (Sintered) колодками - диски из ковкого железа обладают высокой устойчивостью к поводке и линейны, но колодки их быстро изнашивают. Тем ни менее, с точки зрения производительности, использование комбинации ковкое железо/ металлизированная колодка является одним из самых эффективных решений на сегодняшний день.

Тормозные диски из нержавеющей стали

Большинство дисков сделаны из аустенитовой нержавеющей стали.

Несмотря на меньшую теплоемкость стали, её плотность достигает - 7.93 гр/см³, а безопасная рабочая температура - 120^оС. Типичная жесткость аустенитовой нержавейки по бринеллу - 217.

Как правило, именно эти диски, рекомендуются производителями для колодок Sintered, т.к. только некоторые сплавы серого чугуна обладают той же износоустойчивостью, что и аустенитовая нержавейка.

Характерной особенностью стальных дисков является сильная начальная хватка на холодную, затем, в виду свойств материала (плохой теплопроводностью и теплоемкостью) диск сильно разогревается и наступает увядание.

Основные проблемы стального диска, напрямую, зависят от термических свойств нержавеющей стали. Высокая температура на его поверхности, ведущая к увяданию колодки и неравномерный прогрев ротора, ведущий к образованию неровностей на поверхности диска и как следствие - появление разрушающих вибрации. Из вышесказанного напрашивается жизненно важное условие для данного типа дисков - эффективное охлаждение ротора. А именно сохранение момента, свойственного первоначальной хватке на стальном роторе как можно дольше. В этом направлении и движутся производители.

Лепестковый тормозной диск мото из нержавеющей стали.

Тема вынесена в отдельный пункт, в связи с большим интересом со стороны мотолюбителей.

Диск, по большей степени, предназначен для работы со спеченной металлизированной колодкой. Необычная форма - не прихоть конструктора, а жизненная необходимость.

Основное преимущество лепестка перед обычным ротором - это лучшее охлаждение. Металлизированная колодка на стальном диске разогревается сильнее, чем серый чугун или ковкое железо.

Причина этому - низкая теплоемкость и теплопроводность. При всей прочности стального ротора - он имеет недостаток - более высокая рабочая температура на всех типах колодок, в особенности на спеченной колодке, на которой он и должен работать по замыслу. Поиски эффективного охлаждение стального ротора, напрямую ведущие к увеличению его прочности (устойчивости к ведению), эффективности торможения (сопротивление увяданию), привели к созданию лепесткового ротора. Кроме снижения рабочей температуры, лепестковый ротор ещё и легче обыкновенного, а лепестковая структура и прорези в роторе положительно сказываются на поведении колодки в момент её увядания.

Для ротора из серого чугуна - проблема с перегревом и последующим, неравномерным распределение тепла - отсутствует, поэтому мы вряд ли когда-нибудь увидим лепестковые роторы из серого чугуна.