Тормозные колодки появились гораздо раньше автомобилей: без них не обходился даже гужевой транспорт. Какие только материалы в них ни использовали! В дело шли даже дерево и кожа… А сейчас колодки делают и из металлокерамики, причем производители утверждают, что именно керамические изделия по многим параметрам лучше остальных. Так ли это на самом деле?
Первые металлические колодки появились еще в начале ХХ века. Они были медными, что, конечно, лучше дерева и кожи, но тоже очень далеко от идеала. Поэтому спустя буквально пару десятилетий были запатентованы новые колодки с применением асбестовых волокон. Увы, они довольно быстро стирались, а последующие исследования показали вредное воздействие на окружающую среду выделяющихся продуктов износа. Поэтому поиск рецептуры оптимального состава фрикционных накладок продолжался и дальше: в них добавляли частички разных металлов, синтетических волокон и прочих материалов. Необходимость поиска лучшего рецепта обуславливалась и тем, что приблизительно в это же время начали активно применяться дисковые тормозные механизмы, которые в силу своей большей нагруженности требовали более стабильных основ. Наконец, к концу ХХ века был подобран один из лучших материалов для этих целей – так называемая керамика.
Впервые на рынке керамические колодки для дисковых тормозов были предложены в середине 80-х годов прошлого века компанией Akebono. Первоначально технология их изготовления была очень дорогой, к тому же они имели свою специфику работы, мало подходящую для повседневной езды. Поэтому их в основном использовали на спортивных машинах. Но со временем рецептура менялась, технология производства становилась проще, и такой тип колодок стал появляться и на гражданских автомобилях.
Классический состав керамических тормозных колодок включает в себя керамические волокна (чаще всего оксид алюминия), которые обеспечивают высокие термостойкость и стабильность, минеральные волокна, необходимые для придания прочности и упругости, а также арамидные волокна, отличающиеся высокой прочностью и термостабильностью.
Не только керамика
Чем же керамические колодки лучше других? Начнем с того, что другие – это колодки, изготовленные на основе органической смолы. Кроме нее в состав накладки могут входить до 30 различных компонентов, и у каждого производителя своя оригинальная рецептура этого состава. Непосредственно смола является лишь связующим материалом и, по сути, только мешает качественному торможению. А основную работу выполняют добавляемые в состав волокна – углеродные, карбоновые, резиновые и прочие.
В отдельный класс принято выделять так называемые полуметаллические колодки. Они содержат в себе волокна металлов, которые иногда называют металлической шерстью. Чаще всего из металлов используется сталь – до 30 процентов в колодках Low-metallic и до 60 – в Semi-metallic. Сталь обладает довольно высоким коэффициентом сцепления, но при этом тепло из рабочей зоны отводится не очень хорошо. Кроме того, с ней быстро изнашивается тормозной диск. Для борьбы с этими недостатками в смесь добавляется графит, который немного снижает интенсивность трения. Однако при слишком большом его количестве быстро изнашивается сама колодка, отчего колесо покрывается слоем пыли от продуктов износа.
В целом, состав органических и полуметаллических колодок – сплошной компромисс, потому что каждый компонент в работе тормозного механизма что-то делает лучше, а что-то при этом – хуже. Вдобавок надо учитывать, что усложнение рецептуры неизбежно приводит к удорожанию конечного продукта, а это для массовой продукции не очень хорошо.
Керамические колодки на самом деле не совсем керамические, а металлокерамические. На заре их появления керамика в составе использовалась в обязательном порядке, а сейчас это совсем не обязательно – ее могут заменять и другие материалы, сходные по характеристикам. То есть, подходящие порошковые компоненты, которые при высоких температуре и давлении спекаются в требуемую форму. Как и в случае с органическими колодками, в составе керамических тоже может использоваться большое количество материалов, включая графит и различные металлы, но их там гораздо меньше, а иногда нет вовсе. Из металлов чаще всего применяется медь, а не сталь, которая лучше отводит тепло из рабочей зоны и меньше изнашивает тормозной диск. При этом в последние годы прослеживается тенденция к снижению содержания меди или полного отказа от нее, так как она, по мнению исследователей, вредна для окружающей среды. Колодки без меди сейчас присутствуют в линейке множества производителей: это Euro и Performance от Akebono, QuietCast и Performance Friction Carbon Metallic у Bosch и еще несколько моделей других брендов.
При выборе тормозных колодок надо помнить, что в процессе торможения нагреваются не только они. Способность выбранных тормозных колодок выдерживать более высокую температуру, чем ступица, тормозной суппорт и тормозная жидкость, может сыграть злую шутку при экстренном торможении.
Условно все керамические тормозные колодки можно разделить на три категории: для стандартного использования, для активного стиля езды и экстремального спортивного вождения. С первыми всё ясно – это довольно бюджетные варианты, которые не сильно дороже качественных полуметаллических колодок. Они пригодны для повседневной эксплуатации. Второй вариант обладает лучшими рабочими характеристиками, но при этом надо помнить, что для качественного торможения им нужен предварительный прогрев. А вот последние могут применяться только на гоночных автомобилях: у них во главу угла поставлено максимально эффективное торможение в ущерб ресурсу всего тормозного механизма. Кроме того, их использование требует определенного опыта и навыков.
Лучше или нет?
Керамические колодки для масс-маркета, а не узкоспециализированные изделия для автоспорта, имеют ряд неоспоримых преимуществ. Прежде всего это стабильность характеристик даже при высокой рабочей температуре. Но вместе с этим нужно учитывать, что таким колодкам для максимально эффективной температуры надо хотя бы немного нагреться, поэтому некоторые специалисты не рекомендуют их использовать в регионах с очень холодным климатом.
К положительным сторонам можно отнести и щадящее отношение к обычному металлическому тормозному диску, и высокий по сравнению с другими типами колодок ресурс. Но опять же есть нюансы: если стиль езды подразумевает постоянное экстренное торможение с разогревом рабочей поверхности до максимальной температуры, то в силу своей худшей теплопроводности керамические колодки изнашивают металлический тормозной диск быстрее органических и полуметаллических колодок. Это справедливо и в том случае, если автомобиль эксплуатируется на местности с большим перепадом высот: на спуске, особенно с прицепом, тормозные механизмы могут быстро перегреться.
Третье преимущество керамических колодок заключается в том, что при их эксплуатации образуется меньше пыли, которая оседает на колесах. Причем тут стиль езды значения не имеет – пыли будет меньше всегда. И ещё они менее шумные. Интересный факт приводят исследователи из США: по их мнению, тормозные механизмы с алюминиевыми суппортами больше, чем со стальными, предрасположены к шумной работе. Поэтому им просто показаны керамические тормозные колодки.
Стандартные керамические колодки не сильно дороже качественных полуметаллических. Однако совсем дешевыми они не бывают, и под многообещающим словом «керамика» может скрываться весьма посредственный продукт, который при установке способен испортить всю репутацию очень даже приличной технологии.
Кстати, преимущество в виде малошумности можно оценить только при использовании керамических колодок в паре с качественными тормозными дисками. Если на машине установлены дешевые металлические диски, да еще и не новые, а уже поработавшие с посредственными органическими колодками, то вполне может быть, что шум при торможении даже с хорошими керамическими колодками будет вполне ощутимым.
Несмотря на спортивный ореол вокруг керамических колодок, больше всего они подойдут водителям, предпочитающим уравновешенный режим движения – без резких разгонов и последующих интенсивных торможений. Именно тогда они отработают максимальный ресурс, не навредят дискам и будут радовать стабильными характеристиками. А вот если ездить с ними слишком агрессивно, можно легко перегреть весь тормозной механизм. Для активных водителей нужны именно спортивные керамические колодки, требующие прогрева, но это уже совсем другая история.
