Как работает датчик износа тормозных колодок?

Принцип работы и проверка датчика износа тормозов

Датчик износа тормозных колодок — не новое изобретение, но многие водители все еще не понимают принцип работы и устройства системы, которая сигнализирует о необходимости замены фрикционных колодок. Рассмотрим не только, как работает датчик износа тормозов, но и почему индикатор не гаснет после замены тормозных колодок.

Разновидности систем

Основные типы систем, предупреждающих о критическом износе тормозов:

• Механический. На колодке установлена ​​металлическая пластина, расположенная так, что она начинает касаться тормозного диска, когда толщина колодки критически уменьшается. Металлический визг при торможении — предупреждающий сигнал о том, что тормозная система нуждается в обслуживании. Недостатком механических датчиков является то, что характерный скрип, скрип может быть не только следствием критического износа, но и присущей некачественным колодкам (сам по себе фрикционный материал при торможении имеет свойство издавать скрип). Также могут быть посторонние звуки, вызванные проникновением грязи и камней между трущимися парами, которые могут ввести водителя в заблуждение. Проблема в том, что индикатор износа также выйдет из строя, если плата каким-либо образом деформируется из-за неправильной сборки или транспортировки. Бывает, что пластины просто отваливаются в процессе эксплуатации транспортного средства;
• Система с использованием электронных датчиков. Преимущество такой конструкции в том, что сигнал об износе тормозных колодок отправляется водителю на приборную панель. Чтобы понять, в каких ситуациях загорается индикатор, рассмотрим устройство датчика износа и принцип работы системы оповещения.

Устройство и принцип работы

Способ крепления к тормозным колодкам:

• Контактная площадка зажата между фрикционным слоем и металлической основой;
• конец индикатора помещается в специальный паз фрикционной накладки (например, в моделях VW)
• устанавливается в специальный паз в металлическом основании (как, например, во многих моделях BMW).

Вне зависимости от способа установки датчик сконструирован таким образом, что при износе фрикционного слоя и уменьшении его толщины контактный мостик будет тереться о тормозной диск. Система посадки сконструирована таким образом, что момент контактного трения совпадает с критическим износом фрикционных накладок.

Основную роль в системе играет наконечник датчика, который состоит из пластикового корпуса и контактного элемента (мягкого металлического сердечника или пластины). Корпус может полностью закрывать контакт, как в случае с датчиками VW, или служить больше в качестве монтажного кронштейна (это устройство, используемое во многих датчиках BMW, где контактная пластина оголена).

Принцип действия датчика износа тормозных колодок заключается в разрыве системы электрических цепей для контроля толщины фрикционных накладок, что фактически приводит к контактному трению на диске.

Принципиальная схема включения индикации

В зависимости от конструкции автомобиля датчик износа тормозных колодок может быть установлен только на одном из передних колес, на передней и задней осях или на всех колесах одновременно. Если датчиков несколько, они подключаются последовательно.

Несмотря на то, что принцип работы и конструкция датчиков в разных автомобилях очень похожи, схема включения сигнальной лампы может иметь существенные отличия. Один из вариантов системы, используемой Toyota.

Когда проволочная петля внутри датчика не натирается тормозным диском, ток течет по пути наименьшего сопротивления, поэтому на ток влияет резистор 180 Ом. При разрыве контакта датчика износа ток также течет через резистор на 1200 Ом. Таким образом, система управления определяет дополнительное сопротивление в цепи (180 Ом + 1200 Ом) и включает индикатор износа тормозных колодок на панели приборов.

Несмотря на схожий принцип работы, в Volkswagen Caravelle 2003 г. применялась немного измененная система управления.

Один из контактов датчика заземлен, а на другой подается бортовое напряжение. Когда цепь не разорвана, ток течет к общей земле через подтягивающий резистор. Выходной сигнал на блок управления (ЭБУ) будет тогда 0 В. При обрыве цепи на ЭБУ выводится +12 В, в результате чего панель загорается. сигнальный свет.

Возможные неисправности

Как ни странно, у системы есть только одна наиболее вероятная причина неисправности: разрыв цепи за клеммами датчика. Поскольку индикаторы устанавливаются в непосредственной близости от колодок, частые перепады температуры, контакт с реагентами, грязь и постоянные изменения положения ступицы отрицательно сказываются на проводке и самих датчиках износа тормозных колодок. Трещины чаще всего возникают в месте обрыва проводов.

Горит лампочка датчика износа

Многим водителям не нравится электронная система контроля износа тормозных колодок, потому что индикатор загорается, когда они думают, что тормозные колодки все еще «ходят и ходят». В случае поломки многие водители вообще не считают восстановление системы необходимым, поэтому просто откусывают защитную изоляцию и соединяют провода витой парой. А

Диагностика и ремонт

Поскольку принцип работы системы основан на протекании электрического тока в цепи, для поиска обрыва потребуется знать, как пользоваться мультиметром и сам счетчик.

Суть диагностики заключается в измерении напряжения на последовательно соединенных контактах датчика (зажигание должно быть включено). Один из выводов мультиметра подключается к массе (любой металлической части корпуса), а другой — к одному из выводов разъема индикатора износа тормозных колодок. Начните измерения с разъема, ближайшего к блоку управления (расположение см. На схеме). Если перелом происходит при обрыве гибкого провода, для надежного скручивания и хорошей изоляции предпочтительна пайка с помощью клея, термоусаживаемых трубок, изоленты.

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.

Как работает датчик износа тормозных колодок

Все автомобили оснащаются тормозной системой, позволяющей замедлять и останавливать транспортное средство при необходимости. Все используемые тормозные системы – фрикционного типа, то есть их работа построена на силе трения. Но там, где есть трение (причем в тормозах оно значительное) имеется и интенсивный износ.

Не зря одни из основных тормозных элементов системы– колодки, относятся к расходным материалам. В процессе работы они достаточно быстро изнашиваются и требуют периодической замены.

Любая колодка состоит из металлической основы, на которую закреплена (клеем или при помощи заклепок) фрикционная накладка. Эта накладка и принимает непосредственное участие в создании трения, но при этом она стирается.

Полностью изношенная колодка обязательно даст знать об этом созданием достаточно сильного скрежета или писка. Такое сильное звуковое сопровождение появляется при трении металлов.

Но допускать полное стирание фрикционной накладки ни в коем случае нельзя потому, что трение о металлическую часть колодки приводит к повреждению и деформации диска (барабана). Но в отличие от колодок, ремонт или замена дисков обойдется достаточно дорого.

Датчики износа тормозных колодок. Их виды

Чтобы не допустить этого, требуется периодическая диагностика степени износа фрикционного слоя. Помочь в этом случае могут датчики износа тормозных колодок. Благодаря такому оборудованию нет надобности каждый раз снимать колеса, чтобы визуально оценить толщину фрикционного слоя.

Существует два типа таких датчиков:

1. Механические.
2. Электронные.

Что касается количества датчиков, то устанавливаться они могут на одну (обычно переднюю) колодку, на двух (на переднем и заднем колесе), или же размещаться на всех тормозных механизмах.

Механические датчики. Конструкция, особенности работы

Принцип работы механических датчиков износа тормозных колодок

Механические датчики – простое, но при этом достаточно эффективное средство для слежения за толщиной фрикционного слоя. В целом, его даже датчиком назвать сложно, поскольку представляет он собой пластинку из пружинной стали, изогнутой определенным образом и закрепленной на основе колодки.

Принцип работ механического датчика очень прост: пластинка располагается так, что один ее конец выступает за пределы металлической основы колодки. Когда фрикционная накладка сотрется до определенной толщины, выступающий конец пластинки начнет контактировать с диском. А как говорилось выше – трение между металлом будет сопровождаться писком или скрежетом. Но поскольку фрикционная накладка стерта еще не полностью, то повреждения диска не будет. Точка же контакта его с пластинкой – незначительна и вреда диску не принесет.

Но у такого датчика (точнее – индикатора) износа тормозных колодок имеются некоторые недостатки, а именно:

• невозможность использования на тормозных механизмах барабанного типа;
• вероятность утери пластинки (многие производители закрепляют их при помощи всевозможных пристежек, поэтому надежность крепления невысокая);
• грязь, мелкий гравий, попавшие между концом пластинки и диском могут вызвать ложное срабатывание индикатора;

В целом же, механический датчик – достаточно простой и дешевый способ, следить за толщиной фрикционного слоя колодок.

Конструкция, виды и особенности работы электронных датчиков износа

Принцип работы электронных датчиков износа

Электронные датчики износа тормозных колодок – современный способ контроля износа колодок, все чаще применяющийся на автомобилях. С такими элементами водителю уже нет необходимости прислушиваться, появился ли сторонний звук, поскольку о сильном износе в этом случае будет сигнализировать загоревшаяся сигнальная лампочка на приборной доске.

Используемые на автомобилях электронные датчики контроля износа тормозных колодок делятся на два типа:

1. Внешние.
2. Интегрированные.

Внешние датчики устанавливаются на металлической основе колодки, при этом в фрикционном слое сбоку для них предусмотрена специальная выемка. Они удобны тем, что при замене колодки сам датчик менять не нужно, поскольку его можно переставить на новый расходник. Но при этом, многие автопроизводители все же рекомендуют менять съемный датчик вместе с колодкой. Так что пользы от возможности переставлять датчик не так уж и много.

Что касается интегрированного типа, по у них датчик помещен внутрь фрикционной накладки. Извлечь его невозможно, поэтому при замене потребуются колодки с новыми интегрированными датчиками.

Видео: о тормозных колодках и о датчике износа тормозных колодках

Теперь о конструкции и принципе работы таких датчиков. В целом, устройство их очень простое – они состоят из пластикового корпуса и металлического стержня – сердечника. При этом, чтобы исключить вероятность повреждения диска при контакте с сердечником, последний делают из мягких металлов.

Принцип работы тоже не отличается сложностью. В его основе положено поведение электрической цепи при замыкании контактов. Все просто: пока толщина фрикционного слоя – нормальная, цепь разомкнута. При стирании колодки сердечник начинает контактировать с диском, в результате электрическая цепь замыкается, и сигнальная лампа загорается.

В простых датчиках имеется только один режим сигнализации. Но сейчас все большее распространение получают двухсигнальные датчики. В случае с использованием таких элементов, то сигнальная лампа может менять цвет в зависимости от степени износа фрикционного слоя.

То есть, если накладка сильно стерта, но еще может некоторое время послужить, то индикатор начинает гореть желтым цветом. Когда же колодка имеет граничный износ и требует незамедлительной замены, лампа светит красным.

Примечательно, что в принципе работы такого типа датчика тоже ничего сложного нет. В состав любой фрикционной накладки для повышения сил трения добавлены металлические компоненты. Благодаря этому накладка способна пропускать через себя электрический ток. При этом возникает достаточно сильное сопротивление, которое снижается по мере износа накладки. Этот фактор и использовали при создании двухсигнального датчика.

Работает все так: при подаче напряжения на датчик электрическая цепь замыкается (поскольку накладка пропускает ток), но из-за высокого сопротивления этого напряжения недостаточно, чтобы лампа горела. При стирании накладки до определенного уровня сопротивление сильно падает, из-за чего лампа начинает гореть желтым цветом.

При дальнейшем же износе происходит уже прямой контакт диска с сердечником, в результате чего загорается красная лампа, указывающая на граничное стирание колодки и надобность в срочной замене расходного материала.

Интересным является тот факт, что даже в случае повреждения датчика он все равно выполнит свою функцию, но уже в качестве обычного механического индикатора. То есть, если по каким-то причинам электронный датчик не сработает, то имеющийся металлический сердечник при трении с диском обеспечит звуковое сопровождение – появиться писк при торможении.

А выйти из строя или неправильно работать электронный датчик может по нескольким причинам:

1. Обрыв или повреждение проводов питания.
2. Окисление контактов в местах соединения проводки из-за воздействия влаги.
3. В случае с двухсигнальными датчиками, то попадание воды на фрикционные накладки может повлиять на сопротивление в электрической цепи, что нередко приводит к ложному срабатыванию сигнальной лампы;

Наличие этих датчиков позволяет контролировать степень износа тормозных без надобности в периодическом их осмотре. Но при этом сами датчики, точнее их проводка и контакты, требуют этого, поэтому в плане диагностики от использования этих элементов практически ничего не поменялось.

Датчики износа автомобильных тормозных колодок

Колодки — это одна из составляющих тормозной системы автомобиля, работа которых заключается в замедлении или полной остановке автомобиля с помощью трения.

Водитель, нажимая на педаль тормоза, создает давление тормозной жидкости в контурных трубках, которые подключены к суппортам. Суппорты преобразуют давление жидкости в механическое движение путем сдавливания тормозных колодок, между которыми вращается диск.

Колодки работают в условиях сильного сдавливания, серьезной силы трения, резкого изменения температурного режима и продолжительной работы с высокой температурой.

Данные элементы тормозной системы подвержены естественному износу фрикционного элемента — феродо. На скорость износа влияет стиль вождения, масса автомобиля, а так же исправно или неисправно работающая тормозная система.

Варианты контроля износа колодок

К первому варианту контроля степени износа колодок, применяемому десятилетиями, относится визуальный осмотр. Это простой вид диагностики, который позволяет безошибочно определить степень износа тормозной системы, выявить механические повреждения, необходимость ее обслуживания, запотевание или течь тормозной жидкости.

Данный вид осмотра удобно выполнять с применением автоподъемника, смотровой канавы, эстакады или поочередно снимая каждое колесо.

Ко второму варианту относится контроль с помощью датчиков износа. В зависимости от типа датчика, водитель узнает о необходимости замены тормозных колодок посредством звукового эффекта или из-за загоревшегося индикатора на приборной панели.

Последствия чрезмерного износа колодок

Заводом изготовителем рекомендуется замена тормозных колодок, остаточная толщина феродо которых ровняется 1.5–2 мм.

В случае несвоевременной замены возможны следующие негативные последствия:

• быстрый перегрев колодок, из-за малой толщины, и разрушение (расслаивание) фрикционного материала;
• при отсутствии феродо и трении основания колодки о диск (металл об металл), возможен перегрев, деформация и разрушение дисков;
• последствием перегрева тормозной системы может быть нарушение работы тормозных суппортов либо их заклинивание.

Своевременная замена колодок избавит автовладельцев от дальнейших негативных последствий, например: перегрева тормозной системы, замены дисков, ремонта и разработки суппортов.

Виды датчиков и принцип их действия

Механические

Механический вид датчика износа тормозных колодок представляет собой металлическую пластину, закрепленную на основании колодки, и применим исключительно на дисковых тормозных системах.

Механический датчик износа работает по принципу трения о тормозной диск. Его высота над основанием колодки ровняется минимально допустимой толщине феродо. При этом, когда износ достигает допустимого значения, металлическая пластина во время торможения прикасается к тормозному диску и издает своеобразный звук, похожий на писк.

Преимущества механических датчиков

• простота конструкции;
• гарантированное срабатывание при определенной степени износа колодок.

Недостатки

• открепление пластины вследствие механического воздействия (после ударов во время обслуживания и ремонта автомобиля, при попадании камней во время движения);
• при попадании большого количества пыли на поверхность дисков и торможении возникает звук, похожий на срабатывание датчиков.

Электронные

Бывают наружные датчики и встроенные.

Наружные датчики крепятся двумя способами:

• установлены в специальное отверстие в основании колодки на высоту, равную минимально допустимой толщине фрикционного элемента;
• установлены на основание колодки в выемку феродо. Высота датчика так же ровняется минимальному допуску износа фрикционного материала.

Встроенные датчики устроены следующим образом: в фрикционный материал встроен контакт из мягкого металла, который имеет пластиковый корпус. Высота расположения контакта ровняется минимально допустимой толщине феродо, а его мягкий металл не повредит диск во время трения.

Принцип работы электронных датчиков заключается в замыкании цепи. Когда колодка имеет износ определенной степени, тормозной диск начинает касаться контакта, тем самым замыкая электрическую цепь.

При замыкании на приборной панели загорается индикатор, который информирует водителя об износе тормозных элементов и о необходимости их замены.

Индикатор горит постоянно до тех пор, пока колодки не будут заменены.

Преимущества

• более совершенная конструкция для современных автомобилей;
• для выявления износа элементов тормозной системы не требуется наружный осмотр с частичной разборкой ходовой части или с использованием смотровой канавы;
• при касании электронных датчиков о тормозной диск возникает характерный звук. Это значит, что при неисправности проводки (повреждении или разрыве), водитель все равно будет оповещен об износе тормозных элементов.

Недостатки

• возможность механического повреждения;
• электропроводка и подключения датчиков подвержены попаданию влаги.

Неисправности, диагностика и ремонт

Зная, как работает датчик износа тормозных колодок (механический или электронный), довольно просто выполнить диагностику.

К причинам неисправности механических датчиков можно отнести лишь их повреждение, вследствие которого датчик деформируется или открепляется от основания колодок.

Возможные причины выхода из строя электронных датчиков:

• нарушение целостности электропроводки.

В ходе эксплуатации автомобиля и его периодического обслуживания возможно случайное механическое повреждение проводки или попадание каких-либо предметов с дорожного покрытия. Эти факторы способны вывести из строя систему контроля износа колодок.

Вариантом решения данной проблемы является проверка проводов мультиметром, выявление поврежденного участка, его ремонт или замена.

• попадание влаги на места подключения проводки и их окисление.

Значительную часть времени в Москве дождливая и сырая погода. Это способствует постоянному попаданию большого количества влаги на ходовую часть автомобиля, в том числе на тормозную систему. В местах подключения электропроводки влага, оголенный металл и напряжение в проводах вступают в химическую реакцию, что приводит к появлению твердого окислительного слоя. Вследствие этого подключение становится ненадежным и нерабочим.

Для устранения данной проблемы в первую очередь необходимо проверить проводку мультиметром. Если она в порядке, следует отсоединить контакты, зачистить и выполнить повторное подключение.

• смачивание фрикционного материала и ложное срабатывание системы.

Для устранения данной проблемы необходимо удалить влагу из трущихся поверхностей и фрикционного материала с помощью неоднократного их нагревания. Нагревание происходит во время торможения.

Однако следует быть внимательным. Торможение будет достаточно эффективным лишь при полном испарении влаги.

Видео по теме

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.