Принцип работы тормоза основан главным образом на трении: тормозные колодки, тормозной диск (барабан), шины и трение о дорожное покрытие преобразуют кинетическую энергию автомобиля в тепловую энергию, в результате чего автомобиль останавливается. Хорошая и эффективная тормозная система должна обеспечивать стабильное, достаточное и контролируемое тормозное усилие, а также обладать хорошей гидравлической передачей и теплоотводящими свойствами, чтобы гарантировать полную и эффективную передачу усилия, прилагаемого водителем к педали тормоза, на главный и вспомогательные насосы, предотвращая отказы гидравлической системы и износ тормозов из-за перегрева. Существуют дисковые и барабанные тормоза, но, помимо преимущества в стоимости, барабанные тормоза значительно менее эффективны, чем дисковые.
трение
«Трение» — это сопротивление движению между контактирующими поверхностями двух объектов, находящихся в относительном движении. Величина силы трения (F) пропорциональна произведению коэффициента трения (μ) и вертикального положительного давления (N) на поверхность трения и выражается физической формулой: F = μN. В тормозной системе (μ) обозначает коэффициент трения между тормозной колодкой и тормозным диском, а N — усилие нажатия педали, оказываемое поршнем тормозного суппорта на тормозную колодку. Чем выше коэффициент трения, тем больше трение, но коэффициент трения между тормозной колодкой и диском изменяется из-за высокого тепловыделения, то есть коэффициент трения (μ) изменяется с температурой. Из-за различных материалов и кривых коэффициента трения разные тормозные колодки имеют разную оптимальную рабочую температуру и диапазон рабочих температур, что необходимо знать каждому при покупке тормозных колодок.
Передача тормозного усилия
Сила, создаваемая поршнем тормозного суппорта на тормозную колодку, называется силой нажатия на педаль. После того, как усилие, прилагаемое водителем к педали тормоза, усиливается рычагом педального механизма, эта сила усиливается вакуумным усилием, использующим принцип разности давлений вакуума, для привода главного тормозного насоса. Давление жидкости, создаваемое главным тормозным насосом, использует эффект передачи энергии несжимаемой жидкости, которая передается на каждый вспомогательный насос через тормозную трубку, и «принцип Паскаля» используется для усиления давления и привода поршня вспомогательного насоса к созданию силы, воздействующей на тормозную колодку. Закон Паскаля гласит, что давление жидкости одинаково во всех точках замкнутого сосуда.
Давление определяется делением приложенной силы на площадь напряженного участка. При равном давлении эффект усиления мощности достигается изменением соотношения приложенной и напряженной площади (P1=F1/A1=F2/A2=P2). Для тормозных систем отношение общего давления насоса к давлению вспомогательного насоса равно отношению площади поршня общего насоса к площади поршня вспомогательного насоса.
