|
Охлаждение тормозов
Охлаждение тормозов, как и всех других предметов, осуществляется путем теплопередачи. Тепло всегда передается от теплого предмета холодному 3 разными способами.
Различают следующие механизмы теплопередачи: теплопроводность, теплоизлучение и конвекция (тепловые потоки).
Теплопроводность означает передачу тепла за счет кинетической энергии, то есть от одной частицы к другой, без переноса вещества. Типичным примером этого механизма теплопередачи являются металлические радиаторы отопления, так как металл отдает тепловую энергию горячей воды в окружающую среду. Хорошим примером также являются металлические дверные ручки, которые кажутся холодными на ощупь: они хорошо отводят тепло тела.
При теплоизлучении тепло передается в виде электромагнитных волн, преимущественно инфракрасных. Одним из наиболее ярких примеров этого механизма теплопередачи является Солнце, которое греет Землю за счет излучения. Этот же эффект используется в термосах. За счет отражения излучения внутри термоса содержимое отдает меньше тепла.
Под конвекцией или тепловыми потоками понимается перенос тепла потоками жидких или газообразных сред. Среда поглощает тепло поверхности и переносит его. Примером этого механизма теплопередачи также является система отопления: отопительный котел отдает тепло воде в трубах системы отопления преимущественно за счет конвекции.
Все эти 3 механизма теплопередачи используются также при охлаждении тормозов. В спортивных автомобилях их доли распределяются следующим образом:
2 % теплоизлучение;
3 % теплопроводность;
95 % конвекция.
Таким образом, важнейшим механизмом охлаждения является конвекция. При этом 20 % общей охлаждающей способности приходится на конвекционное охлаждение поверхностей фрикционного диска, а 75 % на конвекцию в каналах внутренней вентиляции тормозного диска.
Стоит лишь взглянуть на диаграммы температур при тестировании тормозов и сразу станет ясно, насколько важно охлаждение тормозов.
Чем чаще и интенсивнее выполняется торможение, тем выше поднимается температура тормозного диска.
В зависимости от материала тормозного диска и скорости и массы автомобиля она может достигать 700 °C. Чем выше температура диска, тем сильнее снижается коэффициент трения, что влечет за собой снижение эффективности торможения.
Для обеспечения эффективного отвода тепла конструкторы стремятся оптимизировать охлаждение тормозов: с одной стороны, за счет геометрических параметров тормозных дисков (внутренней вентиляции, перфорации и т. д.), с другой стороны, за счет притока воздуха и конвекции.
Воздуховоды в днище автомобиля и дефлекторы обеспечивают улучшенный приток воздуха к тормозам и отвод воздуха от них.
Миниатюры:
|