Суппорт

Суппорт — это узел тормозной системы транспортного средства, предназначенный для преобразования давления тормозной жидкости в механическое усилие, прижимающее тормозные колодки к тормозному диску (в дисковых тормозах) или к тормозному барабану (в барабанных тормозах). Суппорт является ключевым исполнительным элементом, обеспечивающим замедление и остановку автомобиля, мотоцикла, велосипеда или другой техники.

Назначение и принцип действия

Основная функция суппорта — создание трения между колодками и тормозным диском (или барабаном) для преобразования кинетической энергии движения в тепловую. При нажатии на педаль тормоза водитель создаёт давление в гидравлической магистрали. Это давление передаётся на поршень (или поршни) суппорта, который выдвигается и прижимает колодки к диску. В барабанных тормозах суппорт (часто называемый тормозным цилиндром) раздвигает колодки, прижимая их к внутренней поверхности барабана.

Суппорт крепится к поворотному кулаку или ступице колеса и должен обеспечивать:

• равномерное прижатие колодок;
• самоцентрирование относительно диска;
• отвод тепла от зоны трения;
• герметичность гидравлической системы.

Классификация суппортов

Суппорты классифицируются по нескольким признакам: конструкции, количеству поршней, типу привода и области применения.

По конструкции

• Плавающий суппорт (однопоршневой) — имеет один поршень с одной стороны. При торможении поршень прижимает внутреннюю колодку, а затем корпус суппорта смещается (плавает) на направляющих, прижимая наружную колодку. Такая конструкция проще, дешевле и компактнее, но менее эффективна при высоких нагрузках из-за возможного перекоса колодок. Широко применяется на бюджетных и среднестатистических автомобилях (например, на многих моделях Lada, Toyota Corolla, Volkswagen Polo).
• Неподвижный суппорт (многопоршневой) — корпус жёстко закреплён, а поршни расположены с обеих сторон диска (обычно от 2 до 6 и более). При торможении поршни с обеих сторон одновременно прижимают колодки. Обеспечивает более равномерное и сильное прижатие, лучшее охлаждение и меньший износ колодок. Используется на мощных, спортивных и дорогих автомобилях (BMW M-серии, Porsche, Mercedes-AMG, Audi RS, а также на многих моделях российского автопрома — например, на внедорожниках УАЗ «Патриот» с усиленными тормозами).

По количеству поршней

• Однопоршневые (наиболее распространены в массовом сегменте);
• Двухпоршневые (часто на передних колёсах среднеразмерных автомобилей);
• Четырёхпоршневые и шестипоршневые (на спортивных автомобилях и внедорожниках);
• Восьмипоршневые (на гиперкарах и тяжёлой спецтехнике).

По типу привода

• Гидравлические — наиболее распространённый тип на автомобилях и мотоциклах. Используют тормозную жидкость (DOT 3, DOT 4, DOT 5.1).
• Пневматические — применяются на грузовых автомобилях, автобусах и прицепах. Работают от сжатого воздуха.
• Механические — используются на велосипедах (тросовый привод) и в стояночных тормозах некоторых автомобилей (как дополнительный привод).
• Электромеханические — современный тип, где поршень перемещается электродвигателем через редуктор. Применяется в системах электронного стояночного тормоза (EPB).

По типу тормозной системы

• Дисковые суппорты (для дисковых тормозов);
• Барабанные суппорты (для барабанных тормозов, часто называют колёсными тормозными цилиндрами).

Устройство и основные компоненты

Типичный гидравлический суппорт дискового тормоза состоит из следующих элементов:

1. Корпус суппорта — литая или кованая деталь из чугуна, стали или алюминиевого сплава. Внутри корпуса находятся цилиндры для поршней и каналы для тормозной жидкости. Корпус может быть цельным (у неподвижных суппортов) или состоять из двух половин (у плавающих).
2. Поршень (поршни) — стальная или керамическая деталь, которая выдвигается под давлением жидкости. Поверхность поршня часто хромируется или покрывается керамикой для снижения коррозии и трения.
3. Уплотнительные кольца (манжеты) — резиновые кольца, обеспечивающие герметичность цилиндра и возврат поршня в исходное положение после отпускания педали. Манжета также выполняет функцию автоматической регулировки зазора между колодками и диском.
4. Пыльник (защитный чехол) — резиновый колпак, защищающий поршень и цилиндр от грязи, воды и пыли.
5. Направляющие (пины) — в плавающих суппортах — стальные пальцы, по которым скользит корпус. Смазываются специальной высокотемпературной смазкой.
6. Тормозные колодки — сменные фрикционные накладки, которые непосредственно контактируют с диском. Вставляются в суппорт и фиксируются пружинами или шплинтами.
7. Клапан прокачки (штуцер) — служит для удаления воздуха из гидравлической системы.
8. Крепёжные элементы — болты, скобы, пружины, фиксаторы.

Материалы изготовления

• Чугун — традиционный материал для корпусов. Обладает высокой прочностью и теплоёмкостью, но тяжёлый и подвержен коррозии. Используется на бюджетных и грузовых автомобилях.
• Алюминиевые сплавы — легче чугуна, лучше отводят тепло, но менее прочны. Часто применяются на спортивных и дорогих автомобилях. Могут быть литыми или коваными (кованые алюминиевые суппорты — премиум-сегмент).
• Сталь — используется для поршней и направляющих. Иногда поршни делают из керамики (для снижения теплопередачи к тормозной жидкости).
• Композитные материалы — в единичных случаях (например, на автомобилях Bugatti) применяются суппорты из титана или карбона для максимального снижения веса.

Применение

Суппорты используются в тормозных системах практически всех колёсных транспортных средств:

• Легковые автомобили — на всех колёсах (дисковые тормоза спереди, часто сзади — дисковые или барабанные). В России на автомобилях ВАЗ (Lada) с 1980-х годов устанавливаются однопоршневые плавающие суппорты. На современных моделях (Lada Vesta, Granta) — также передние дисковые суппорты.
• Грузовые автомобили и автобусы — на всех колёсах, часто с пневматическим приводом и многопоршневыми суппортами (например, на КАМАЗ, МАЗ, ПАЗ).
• Мотоциклы — на переднем и заднем колесе. На спортивных мотоциклах — многопоршневые неподвижные суппорты (радиальные).
• Велосипеды — механические (тросовые) или гидравлические дисковые суппорты.
• Железнодорожный транспорт — в дисковых тормозах вагонов и локомотивов.
• Спецтехника — тракторы, погрузчики, экскаваторы (например, тракторы «Беларус»).

Обслуживание и неисправности

Суппорт — узел, подверженный износу и коррозии. Наиболее частые неисправности:

• Заклинивание поршня — из-за коррозии или загрязнения. Приводит к постоянному прижатию колодки, перегреву диска и повышенному износу.
• Закисание направляющих — в плавающих суппортах. Вызывает неравномерный износ колодок и ухудшение эффективности торможения.
• Износ уплотнительных колец — приводит к утечке тормозной жидкости и потере давления.
• Повреждение пыльника — попадание грязи и воды в цилиндр, ускоренный износ поршня.
• Перегрев суппорта — при длительных торможениях (например, на затяжных спусках) может вызвать вскипание тормозной жидкости и отказ тормозов («фейд»).

Регламентное обслуживание включает:

• замену тормозной жидкости (каждые 2 года или по рекомендации производителя);
• проверку и смазку направляющих;
• замену изношенных колодок;
• замену пыльников и манжет при необходимости.

Интересные факты

• Первые дисковые тормоза с суппортами появились в авиации в 1930-х годах, а на автомобилях — в 1950-х (Chrysler Imperial, 1949 год).
• Самые мощные серийные суппорты устанавливаются на гиперкары (например, Bugatti Chiron — 8-поршневые титановые суппорты).
• В России суппорты для грузовых автомобилей производятся на заводах КАМАЗ (Набережные Челны), МАЗ (Минск), а также на специализированных предприятиях (например, «Тормозные системы» в Нижнем Новгороде).
• На автомобилях Lada Vesta и XRAY применяются передние суппорты производства компании TRW (входит в ZF Friedrichshafen), адаптированные для российских дорог.

Источники

1. ГОСТ Р 41.13-2007 (Правила ЕЭК ООН № 13) «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении торможения».
2. «Устройство автомобиля» — В. И. Анохин, М.: Машиностроение, 2010.
3. «Тормозные системы автомобилей» — А. М. Гуревич, М.: Транспорт, 2005.
4. Руководства по эксплуатации и ремонту автомобилей Lada Vesta, Lada Granta, KAMAZ.
5. Материалы производителей тормозных систем: TRW Automotive, Brembo, Akebono.