Як влаштовані гальмівні колодки: швидка і безпечна їзда
Зацікавившись швидкою їздою, водій-початківець йде в майстерню і просить збільшити потужність двигуна. А більш спокушений драйвер змінює гальмівні колодки і наступного ранку з легкістю обганяє новачка на треку. Чому? Та тому що гальма просто потужніша за двигун!
Міркування про потужність гальм здаються абсурдними, поки не візьмеш в руки калькулятор і не згадаєш формули зі шкільного курсу фізики. Наприклад, сучасний «гарячий» бізнес-седан може розігнатися від 0 до 100 км/год за 6 секунд, продемонструвавши середнє прискорення 0,47g - досить недурно! Та ж машина на сухому асфальті і при початковій швидкості 100 км/год здатна зупинитися на дистанції всього 35 м, керувавшись за трохи більше 2,5 с і показавши середнє перевантаження в 1,12g.
Слово «середнє» в наведених вище калькуляціях має велике значення: розгін і гальмування в реальному житті нерівномірні, тому пікові прискорення можуть значно перевищувати розрахункові. Однак навіть найпростіші обчислення досить красномовно свідчать: табун в 250 - 300 «коней» під капотом - це дурниця в порівнянні зі здатністю гальм в мить ока перетворювати кінетичну енергію майже двотонного автомобіля в тепло розпечених докрасна колодок і дисків (зрозуміло, не без деякої допомоги опору повітря, тертя качання і гальмування двигуном).
Про вплив гальм на швидкість, керованість, безпеку і навіть збереження навколишнього середовища нам розповіли фахівці Ferodo - виробника компонентів гальмівної системи з більш ніж столітнім досвідом. Ferodo - знавець двох світів, спортивного і дорожнього. З гальмами Ferodo перемагав легендарний Хуан Мануель Фанхіо, з ними підкорювалися рекорди швидкості на суші в 1926 і 1963 роках (між іншим, 649 км/год!). Сьогодні колодки Ferodo - це не тільки неодмінний тюнінговий аксесуар для автогонщиків, професіоналів і любителів, але і стандартне заводське оснащення таких автомобілів, як Audi A4 або Mercedes-Benz C-Klasse. Такі колодки стоять на 8 з 10 європейських автомобілів.
Траєкторія руху гоночного автомобіля в повороті із зазначенням фаз гальмування та розгону
Хороші гальма роблять автомобіль не тільки безпечнішим, а й динамічнішим, і це справедливо як для гоночної траси, так і для звичайних доріг. Для наочності зручніше наводити приклади зі світу автоспорту. Припустимо, суперники наближаються зі швидкістю 200 км/год до повільного повороту. Один з них (той, у кого гальма краще) починає гальмувати на секунду пізніше іншого. На швидкості 200 км/год за цю секунду автомобіль проходить 56 м. При уповільненні в 1g суперник за цей час пройде лише 50 м, тобто програє майже півтора корпуси! Відіграти таку перевагу на виході з повороту при порівнянних потужностях двигунів практично неможливо. Фанати автоспорту добре знають, що саме пізнє гальмування часто визначає і клас гонщика, і результат окремого поєдинку, і долю всієї гонки.
Тактика пізнього гальмування не вітається на звичайних дорогах, хоча іноді вона допомагає безпечно завершити обгін або не перешкодити сусідам по потоку при з'їзді зі швидкісної магістралі. Але, зрозуміло, багаторічний досвід в автоспорті допомагає Ferodo створювати гальмівні колодки, які роблять щоденну їзду безпечнішою.
Наприклад, порівняльні випробування нового покоління колодок Ferodo за інноваційною технологією Eco-Friction (низький або нульовий вміст міді у фрикційній суміші) продемонстрували десятивідсоткове скорочення гальмівного шляху порівняно з кращим конкурентом зі швидкості 100 км/год. Однак при уповільненні зі швидкості 115 км/год перевага зростає до 15 - 17%. Чим вище швидкість, тим краще працюють колодки Ferodo Eco-Friction, і ця властивість виявляється як не можна до речі саме при повсякденній їзді. При тривалому русі по автомагістралі водії схильні недооцінювати швидкість, яка практично не відчувається у відсутності перехресть і поворотів. З'їжджаючи зі швидкісного шосе, автомобілісти нерідко помиляються з гальмуванням, але підвищений «запас міцності» колодок допомагає вчасно виправити помилку.
Графік порівняння ефективності колодок в суху і вологу погоду
Всі гальмівні колодки, що надходять у продаж в Європі, проходять випробування за стандартом R90 і здатні забезпечити відповідний коефіцієнт тертя при гальмуванні. Однак правила передбачають тести лише на сухій дорозі, і цього явно недостатньо. У дощову погоду вода потрапляє безпосередньо на гальмівні диски і колодки, значно змінюючи їхню поведінку. Мало того, що ефективність вологих колодок в цілому може знижуватися, вона може змінюватися в часі: наприклад, холодні колодки можуть працювати набагато гірше, ніж прогріті.
Фахівці Ferodo провели масштабне тестування з метою з'ясувати, як змінюється поведінка гальмівних колодок (власних і конкурентів) у вологу погоду. Уповільнення вимірювалося в серії з шести гальмувань на кожному комплекті колодок у сухих і вологих умовах. Перед тестом колодки прироблялися в циклі з 60 гальмувань. Як піддослідний автомобіль виступав Ford C-Max масою 1990 кг. На сухому покритті лише один з конкурентів перевершив колодки Ferodo, проте зниження ефективності на мокрій дорозі у нього виявилося максимальним - 60%. Такі колодки можна вважати спеціалізованими «сухими». Колодки Ferodo продемонстрували мінімальну різницю в ефективності сухих і мокрих колодок - 26%.
Слід розуміти, що на дорозі часто не настільки важлива максимальна ефективність гальм, скільки їх передбачуваність для водія. Якщо поведінка колодок разюче відрізняється в різних умовах, водій може помилитися з зусиллям на педалі і заблокувати колеса. У таких випадках ймовірність втрати управління зростає, а інтенсивність уповільнення стрибкоподібно зменшується.