Как работают тормозные колодки с датчиком износа

Типы датчиков износа тормозных колодок и принцип их работы

В современных машинах сейчас используют тормоза фрикционного типа, срабатывание которых происходит за счет силы трения. Взаимодействие между диском и колодками в результате их соприкосновения и приводит к торможению. Самым изнашиваемым элементом тормозного механизма является фрикционный слой тормозных планок.

До недавнего времени остаточную толщину колодок автовладельцу приходилось контролировать самому. Теперь же, на многих из них устанавливается датчик износа тормозных колодок, что значительно упрощает такой контроль. Такие датчики (сигнализаторы), поставленные на планке или внутри нее, при достижении фрикционным слоем критического износа, сигнализируют о потребности их замены. В современных машинах используют два типа таких сигнализаторов: механические и электронные, которые отличают принцип их работы и месторасположение на планке.

При этом в машине может быть установлено разнообразное число датчиков. Они могут крепиться:

• Один – на единственной планке переднего колеса.

• Два – на накладках одного переднего и одного заднего колес.
• Четыре – на все колеса.

Механические датчики

Несколько десятилетий для слежения за износом тормозных планок используется несложное, но эффективное решение – механический сигнализатор.

Конструкция его состоит из закрепленной на колодке одним концом U-образной стальной пружинящей пластины.

Второй ее конец расположен перпендикулярно диску тормозов на расстоянии минимального износа фрикционного слоя. Принцип работы этого датчика прост:

• При стирании фрикционного материала до минимально разрешенных значений пластина начинает соприкасаться с диском, издавая своеобразный дребезжащий звук.
• Появление этого звука предупреждает водителя о необходимости замены тормозных планок.

Конструктивное решение таких сигнализаторов позволяет их устанавливать только на тормозах дискового типа.

Недостатки механических датчиков

Некоторые производители не приклеивают сигнализаторы к металлической части планки, а пристегивают их при помощи разных креплений. Учитывая наши дороги, такое крепление способствует его утере во время езды.

Второй проблемой, не зависящей от сигнализатора, может стать пыль и мелкий гравий, попадающий между накладкой и диском. Возникающий при этом звук может восприниматься как срабатывание датчика износа тормозных колодок.

Электронные сигнализаторы

Такими датчиками производители оснащают все современные машины, считая их более совершенными. Ведь благодаря таким сигнализаторам, появилась возможность контролировать факт не только полного износа, но степень амортизации фрикционного материала. Этому способствует то, что электронные сигнализаторы стали делить на два вида:

• Внешние датчики – крепящиеся сбоку тормозной планки или в специально предназначенной для них выемке. Что позволяет, в случае поломки, осуществить их замену.

• Интегрированные устройства – запрессованные внутрь фрикционного материала при производстве планок. В этом случае замена их невозможна.

Такие сигнализаторы устроены просто: в пластиковом корпусе находится сердечник, для того чтобы не испортить тормозной диск, он изготовлен из мягких сортов металла. С задней стороны устройства находится разъем с отводным проводом.

Принцип действия таких датчиков основан на процессах происходящих в электрической цепи при ее замыкании. Когда сердечник, при износе планок и разрушении передней части корпуса начинает касаться диска, происходят те же процессы. Контактная цепь замыкается и загорается индикатор на приборной панели.

Результат работы внешних и интегрированных датчиков слегка разнится по сигналу, который появляется на панели приборов:

• Световой индикатор при срабатывании внешнего датчика загорается в тот момент, когда толщина фрикционного материала достигла своей критической отметки и горит постоянно одним цветом.

• В случае с интегрированным сигнализатором лампочка индикатора меняет цвет в зависимости от износа колодок. При приближении толщины фрикционного слоя к критическим показателям она начинает гореть желтым цветом. А при полной изношенности фрикционного материала, когда требуется незамедлительная замена колодок, лампочка загорается красным цветом.

Понять принцип, как действует такая многоуровневая схема несложно. Как уже упоминалось в статье, освещающей вопрос – «когда следует производить замену тормозных колодок», фрикционный слой многих планок содержит металлические добавки. Благодаря этому они могут, хоть и с высоким сопротивлением, пропускать электрический ток. Эти свойства и использовали производители для определения, как скоро наступит износ накладок. Толщина фрикционного слоя играет немаловажную роль в электрическом сопротивлении накладки (чем тоньше слой, тем оно меньше).

При включении зажигания образуется электронная цепь, схема которой состоит из индикатора, проводов, датчика и тормозного диска.

Когда в результате частичного износа фрикционного слоя до определенного процента уменьшается сопротивление в этой цепи, то зажигается лампочка желтого цвета. Которая сигнализирует, что планка еще прослужит определенный период пробега машины, но полный ее износ уже не за горами и следует озаботиться приобретением новых колодок. Ну а при изменении цвета индикатора с предупреждающего желтого на красный, требуется незамедлительная замена планок.

Недостатки электронных сигнализаторов

Как и любые сигнализирующие устройства, датчики, контролирующие износ, имеют определенные недостатки:

• Провода, которыми они оснащены довольно тонкие и часто перетираются и рвутся.
• Незащищенность разъемов проводов от попадания на них влаги и грязи часто приводит к окислению контактов или их замыканию.

• В дождливую погоду влага, попадающая на фрикционный слой, может поменять его сопротивление, что приведет к ложному срабатыванию индикатора.

Единственным плюсом электронных датчиков (исходя из вышеописанных недостатков) является то, что даже при обрыве провода они все равно просигнализируют об износе накладок. В этом случае, они сработают как механические сигнализаторы, когда стержень датчика начнет вплотную прижиматься к диску, то появится характерный пищащий звук.

Для большинства современных машин сигнализаторы износа продаются отдельно от тормозных планок.

Таким образом, производители позаботились о том, чтобы можно было поменять изношенную или вышедшую из строя деталь (к сожалению, это не касается накладок с интегрированными сигнализаторами). Но, несмотря на это, специалисты все же советуют менять старые датчики вместе с установкой новых тормозных планок. Так как не исключено, что они будут некорректно работать.

Источник

Датчик износа тормозных колодок: основа своевременного обслуживания тормозов

Своевременная замена тормозных колодок — одна из основ безопасной эксплуатации транспортного средства. Определить момент, когда нужно выполнить замену, помогают специальные средства — датчики износа тормозных колодок. Все об этих датчиках, их типах, конструкции и работе, рассказано в данной статье.

Что такое датчик износа тормозных колодок

Датчик износа тормозных колодок — механическое устройство или электрический щуп специальной конструкции, предупреждающий о критическом износе фрикционных накладок тормозных колодок колесных транспортных средств.

Абсолютное большинство колесных транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания оснащается тормозными системами фрикционного типа. В таких механизмах работают пары трения: связанный с колесом стальной либо чугунный диск или барабан, к которому в моменты торможения прижимаются связанные с рамой/кузовом автомобиля тормозные колодки с фрикционными накладками. Накладки изготавливаются из композиционных материалов на основе полимеров, имеющих повышенных коэффициент трения о сталь и чугун, что и обеспечивает эффективную работу тормозов.

В процессе эксплуатации транспортного средства фрикционные накладки интенсивно изнашиваются, их толщина постепенно уменьшается, что снижает эффективность торможения. Критическая толщина накладок на современных автомобилях колеблется в пределах 2 — 6 мм в зависимости от типа и массы автомобиля (на легковых — меньше, на грузовых — больше). Дальнейшее использование таких накладок недопустимо, так как они уже не могут обеспечить безопасную эксплуатацию автомобиля. Поэтому колодки с изношенными фрикционными накладками (или отдельно накладки) обязательно требуют замены.

Еще не так давно для определения момента замены колодок водителю приходилось визуально оценивать толщину накладок, что не всегда удобно. Сегодня на большинстве новых транспортных средств в этом уже нет необходимости, так как все более широкое применение находят датчики износа тормозных колодок. Эти датчики срабатывают при критическом износе фрикционных накладок, предупреждая автовладельца о необходимости выполнить замену колодок. О конструкции и функционировании данных устройств расскажем подробнее.

Типы, устройство и принцип работы датчиков износа

В настоящее время наибольшее применение находят два типа датчиков износа колодок:

• Механические шумовые;
• Электронные контактные (электрические).

Тормозные колодки с механическим датчиком износа

Конструкция и принцип работы электронного датчика износа тормозных колодок

Наиболее просто устроены механические датчики: это жестко зафиксированная на колодке пружинящая стальная U-образная полоса, свободный конец которой на несколько мм выступает за габарит колодки. На новой колодке свободный конец полосы находится выше плоскости фрикционной накладки — торец полосы находится на уровне критического износа накладки. В процессе эксплуатации накладка изнашивается, и при достижении минимально допустимой толщины свободный конец полосы упирается в тормозной диск — при трении о металл датчик издает громкий дребезг, предупреждающий о необходимости заменить колодку. Причем этот шум со временем только усиливается, поэтому проигнорировать его просто невозможно.

Электронные датчики являются контактными электрическими устройствами, они бывают двух основных типов:

• Отдельные (внешние) — устанавливаются в суппорт рядом с обычной колодкой;
• Интегрированные в колодку.

В обоих случаях прибор выполнен в виде щупа из мягкого металла (чтобы не повредить поверхность тормозного диска), который при установке новых колодок находится на уровне критического износа накладок. Щуп помещен в изолированный корпус, он имеет электрический вывод со стандартным разъемом, который соединен с индикатором износа колодок на приборной панели. Обычно подключение датчика выполняется к «массовому» выводу индикатора, к «массе» также подключается и тормозной диск. Когда накладка имеет нормальную толщину, щуп датчика находится далеко от тормозного диска — цепь разрывается, индикатор не работает. При критическом износе накладки щуп датчика упирается в тормозной диск — цепь индикатора замыкается, водитель на приборной панели видит предупреждающий сигнал о необходимости выполнения технического обслуживания тормозов.

Сегодня все большую популярность получают так называемые двухсигнальные датчики износа тормозных колодок. Такие устройства в процессе износа подают два типа сигнала: предварительный (обычно желтого цвета), предупреждающий о приближении критического износа, и основной (красного цвета), предупреждающий о критическом износе и требующий скорейшего замена колодок. Конструктивно датчики этого типа бывают только интегрированными в колодку, но принципиально они не отличаются от описанных выше. Для работы такой сигнализации используются модифицированные фрикционные накладки — в них добавляется несколько больше металлических частиц, чем в обычные. Накладка обладает определенной электропроводностью, однако сопротивление новой накладки слишком высоко и цепь датчика фактически разорвана. При некотором износе накладки ее электрическое сопротивление снижается и в цепи «датчик — индикатор — тормозной диск» появляется слабый ток — при появлении этого тока включается предварительный сигнал индикатора. При полном износе накладки щуп упирается в тормозной диск, ток в цепи резко возрастает, что приводит к включению основного сигнала индикатора.

Следует заметить, что отдельные (внешние) электрические индикаторы износа колодок могут работать и в качестве механических — их щупы при контакте с диском создают шум, который может услышать водитель. Это свойство датчиков используется при их выходе из строя или при проблемах с электрической цепью — даже при поломке электрической части датчик даст знать о необходимости выполнить техническое обслуживание тормозных механизмов.

На автомобиль устанавливается одна или две колодки с датчиками износа (или отдельных датчиков в суппорты), обычно на переднее левое и заднее правое колеса. Большего числа датчиков не требуется, так как фрикционные накладки на всех колодках изнашиваются примерно в равной степени, и срабатывание одного датчика говорит о необходимости замены всего комплекта колодок.

Вопросы эксплуатации колодок с датчиками износа

Наиболее проста эксплуатация тормозных колодок со встроенными механическими и электронными датчиками: когда датчики информируют о максимальном износе накладок, колодки просто меняются на новые. Новые колодки должны быть только того же типа и каталожного номера, что были установлены на автомобиль ранее. Детали других типов могут не встать на свое место, а если используются колодки с интегрированным электронным датчиком, то может не подойти и электрический разъем датчика. Поэтому с заменой компонентов лучше не экспериментировать.

Если на автомобиле установлен отдельный электронный датчик износа, то процесс замены колодок может потребовать нескольких дополнительных действий — демонтажа датчика с суппорта и его обратный монтаж при установке новых колодок. Как правило, датчик удерживается в суппорте защелками или за счет сил трения (корпус датчика — пластиковый цилиндрический, он фиксируется в сверлении суппорта), реже используется крепление одним или двумя винтами. При замене колодок необходимо оценить состояние датчика, и, если обнаружены чрезмерный износ или повреждения, его следует тоже поменять. Монтировать новый датчик следует только после очистки посадочного места. Многие автопроизводители рекомендуют производить замену датчика одновременно с заменой тормозных колодок.

Электронные датчики хотя и устроены крайне просто, они тоже могут выходить из строя. Наиболее часто такие приборы перестают работать вследствие обрыва проводов, а также повреждения или окисления контактов в разъеме. Зачастую отследить повреждение датчика бывает непросто, об это водитель иногда узнает по ухудшению работы тормозной системы, когда накладки колодок имеют критический износ. Некоторые типы электронных датчиков, как указывалось выше, при поломке могут имитировать работу механических сигнализаторов, поэтому, услышав подозрительный лязг или дребезг со стороны одного колеса, водителю следует проверить колодки и датчик.

На замену следует брать датчик того же типа и модели, что рекомендован производителем транспортного средства. Все работы по замене колодок и датчика необходимо выполнять в соответствии с инструкцией по ремонту и ТО автомобиля. Верный подбор и замена датчика износа колодок — одна из составляющих безопасной эксплуатации современного транспортного средства.

Источник