Как работают задние барабанные тормоза?

В этой статье:

Барабанные и дисковые тормоза – отличия, преимущества и недостатки

С развитием автомобилестроения получили развитие две тормозные системы – барабанная и дисковая. Первая появилась раньше и сейчас в основном встречается на старых автомобилях и грузовиках, а также на легковых некоторых моделей. Вторая – сравнительно новая, широко распространилась в последнее время, и стала очень популярной.

Дисковые и барабанные тормоза

Каждая система имеет свою конструкцию, свои достоинства и недостатки. Автолюбители могут встретиться как с одной, так и с другой, и даже с обеими сразу в одной машине. Поэтому рассмотрим их подробнее.

Устройство и принцип работы барабанных тормозов

Принцип работы очень прост – в закрытом барабане расположены две колодки, которые могут раздвигаться и путём трения об обод барабана обеспечивать торможение. В обычном состоянии они сведены к центру пружинами и разводятся при торможении или от ручника.

Эта конструкция появилась довольно давно, она использовалась еще на старых советских «Москвичах» и «Волгах», так как устроены барабанные тормоза в принципе очень просто.

С тех пор конструкция их принципиально изменилась мало, разве что несколько усовершенствовалась. Если раньше для привода колодок использовался тросик, то теперь это может быть гидравлика или электропривод. Так как работают такие барабанные тормоза длительное время без замены колодок, то они до сих пор применяются, и в комплексе с системой ABS дают вполне неплохие результаты. Специалисты Renault-Nissan довели эту конструкцию до совершенства и широко используют в своих моделях.

Барабанные тормоза автомобиля

Чем отличаются дисковые тормоза от барабанных

Между дисковыми и барабанными тормозами – большая конструктивная разница. Общее у них только одно – торможение трущимися колодками и вращающуюся поверхность. Если во втором варианте колодки расположены внутри барабана и прижимаются к нему изнутри, то в первом колодки охватывают специальный диск. В этом главное отличие дисковых и барабанных тормозов.

Поэтому можно считать, что принцип работы тормозных систем одинаков, но устроены они по-разному. Соответственно, и преимущества с недостатками у них будут разными.

Дисковые тормоза известны также давно, они использовались еще на советских Жигулях. Но сначала они имели довольно сложную конструкцию. Их ставили на передние колёса, где они эффективнее. Так как на каждом колесе расположено две тормозных колодки, то для прижатия к диску каждой из них служил собственный гидроцилиндр. Сейчас на обычных бюджетных автомобилях используется один гидроцилиндр на каждое колесо – это сильно упростило конструкцию.

Устройство дисковых тормозов гораздо проще. Их просто разобрать, там мало деталей. А вот вскрыть барабан само по себе может быть проблемой – со временем крышка может прикипать. Да и деталей там больше, а устройство хитроумнее. В современных вариантах неспециалист может и не понять, как его разобрать и потом правильно собрать.

Еще одно большое отличие дисковой системы – хорошая вентиляция. При торможении на большой скорости – больше 100 км/ч, барабанный вариант в силу закрытой конструкции испытывает сильный перегрев. Дисковые тормоза открыты всем ветрам и хорошо охлаждаются воздухом. А ведь сейчас скорость 100-120 км/ч – это норма, и хорошее охлаждение очень важно. Тормозные диски, к тому же, стали применять вентилируемые, что еще улучшило характеристики, да и подшипники ступицы не перегреваются.

Дисковые тормоза автомобиля

Эффективность процесса торможения

Прежде, чем делать вывод, что лучше – дисковые или барабанные тормоза, стоит уточнить, для каких условий. На небольшой скорости барабанная система очень эффективна, так как площадь трущейся поверхности большая. Поэтому их и используют на машинах, которые не разгоняются до больших скоростей, например, на грузовиках. Даже тяжелая машина эффективно тормозит с таким тормозом.

Но для легковых автомобилей эффективнее оказываются дисковые тормоза, как раз благодаря лучшему охлаждению. Барабанные при торможении на большой скорости слишком сильно нагреваются, а конструкция у них закрытая. Кроме того, из-за перегрева колодки могут прикипать к барабану.

Поэтому эффективность у этих систем разная на разных скоростях и на разных машинах. На легковых автомобилях некоторые производители используют обе системы – дисковую на передних колёсах, и барабанную на задних. Недостатки последней в виде неравномерного торможения компенсируются современными системами ABS. Так по максимуму используются преимущества обеих конструкций.

Стоимость обслуживания

В силу конструктивных особенностей стоимость обслуживания тормозной системы разного типа тоже будет разной. Главное, чем отличаются барабанные тормоза от дисковых – закрытая конструкция. Поэтому контролировать их износ и обслуживать сложнее. Чтобы вскрыть барабан и заменить колодки, обычно приходится обращаться в автосервис.

Открытые колодки и диск всегда на виду. При их износе это прекрасно видно, а замену деталей можно сделать своими силами, в гараже. Да и детали эти не такие уж и дорогие.

С другой стороны – барабанные тормоза обычно способны выдержать пробег от 120 тысяч километров и более, прежде чем потребуется замена колодок. А вот дисковые изнашиваются гораздо быстрее – даже при аккуратной езде на 80 тысячах потребуется замена, а обычно – на пробеге вдвое меньше. Поэтому, несмотря на более простую конструкцию, они требуют более частой замены деталей.

Устройство дисковых тормозов

Что лучше – основные плюсы и минусы

Если сравнивать, барабанные тормоза и дисковые имеют разные плюсы и минусы. Первые имеют такие достоинства:

Колодки хорошо защищены от грязи и пыли благодаря закрытому корпусу.
Значительный ресурс колодок, выдерживающих большой пробег от 120 тысяч километров.
Хорошо совмещаются с ручником.

Но недостатков гораздо больше:

Конструкция тяжёлая и габаритная.
При перегрузках сильно нагревается.
Эффективность меняется в зависимости от температуры.
При перегреве колодки могут прикипеть к барабану, а при сильном морозе – примёрзнуть.
Передние колодки изнашиваются быстрее задних.
Из-за закрытого корпуса внутри постепенно накапливается пыль, которая приводит к скрипу и усиливает износ.

А теперь сравним, какие тормоза лучше – дисковые или барабанные. Первые имеют такие плюсы:

Легкая, компактная конструкция.
Простота в сборке и дешевизна.
Благодаря хорошему обдуванию воздухом обеспечивается эффективное охлаждение.
От температуры практически не зависят. При нагрузках быстро остывают.
Замена колодок и дисков очень простая, это возможно сделать своими силами.
Износ прекрасно виден.

Недостатков немного:

Открытая конструкция, из-за чего возможно загрязнение. Это небольшой минус, так как любое загрязнение быстро стирается.
Небольшой ресурс – от 40 тысяч километров, при аккуратной езде несколько больше.
Если автомобиль долго простаивает, на дисках появляется коррозия. Требуется их предварительная обработка перед длительной стоянкой или придётся потом устранять ржавчину.

Поэтому дисковые тормоза и получили сейчас большое распространение, и это само по себе служит ответом на вопрос, что лучше, по крайней мере, для легковых автомобилей. А вообще, их более старший собрат, несмотря на солидный возраст, тоже продолжает использоваться, но только там, где имеет неоспоримое преимущество.

Источник: https://DriverTip.ru/osnovy/kakie-tormoza-luchshe-barabannye-ili-diskovye.html

Дисковые и барабанные тормоза

Активная безопасность автомобилей, влияющая на безопасность дорожного движения, в значительной мере определяется конструкцией тормозного управления. Эффективность тормозного управления оценивается двумя показателями: тормозным путем и развиваемым при торможении замедлением. Тормозной путь является интегральным показателем, а замедление характеризует работу тормозных механизмов автомобиля.

Исторические данные

Впервые о тормозах вообще упоминается в 1816 г. Ф. Дойцом. В начальный период становления автомобиля (1886 — 1900 гг.) о конструкции тормозов в литературе практически не упоминалось. На автомобилях применялись различные типы тормозных устройств, как-то: рифленые башмаки, подводимые под колеса, якорные механизмы, погружающиеся в поверхность дороги, и другие.

В условиях малой интенсивности дорожного движения и невысоких динамических свойств автомобилей основными проблемами, стоящими перед создателями тормозных механизмов в этот период, было обеспечение легкости управления и достаточной энергопоглощающей способности. Этому почти идеально отвечал ленточный тормоз, имеющий тогда повсеместное применение. Появление в 1899 г. первого барабанного тормозного механизма на автомобиле было по достоинству оценено. В 1903 г. они уже устанавливались на автомобилях Mercedes и Renault, а к началу 20-х годов барабанные тормоза полностью вытеснили ленточные.

Единственным преимуществом барабанного тормоза было снижение температуры при циклических торможениях, то есть более высокая энергорассеивающая способность, которая объясняется как увеличением поверхности охлаждения, так и лучшими условиями теплоотвода.

Следует отметить, что появившаяся в 1902 году конструкция дискового тормозного механизма открытого типа изобретателя Ф. Манчестера не получила распространения из-за отсутствия фрикционных материалов, способных работать при высоких удельных давлениях и температурах, сложности и нетехнологичности привода. В период с 1950 по 1970 годы почти все ведущие автопроизводители перешли к следующей схеме применения барабанных тормозных механизмов: на передней оси – две активные колодки, а на задней — одна активная и одна пассивная.

Сравнение барабанных и дисковых тормозов

Колесные тормозные механизмы обеспечивают служебное и экстренное торможение, а также удержание на месте неподвижного автомобиля. Купить тормозные колодки в Ижевске вы сможете перейдя по ссылке. Применяемые колесные тормозные механизмы различных категорий автотранспортных средств бывают двух типов конструкции: барабанные и дисковые.

В настоящее время на преобладающем большинстве легковых автомобилей используются дисковые тормозные механизмы на передних колесах и барабанные колодочные – на задних.

На грузовых автомобилях и автобусах, как правило, устанавливают барабанные колодочные тормоза, обладающие эффектом самоусиления и конструктивно совместимые с пневматическим приводом.

Все большее распространение на автомобилях (в том числе грузовых) получают дисковые тормозные механизмы. Это обусловлено, в первую очередь, их высокой эксплуатационной стабильностью. В этих тормозных механизмах обеспечивается незначительное падение эффективности торможения при нагреве тормоза или попадании воды на поверхности трения.

Кроме того, у них меньше время срабатывания, меньше масса и лучше охлаждение (открытая конструкция, вентилируемые диски) по сравнению с барабанными тормозными механизмами. Однако из-за меньшей площади фрикционных накладок дискового тормоза давление на них больше в 3–4 раза, механизм открыт для попадания пыли и грязи. Поэтому интенсивность износа накладок дискового тормозного механизма больше, чем у барабанного.

При этом частицы износа выбрасываются беспрепятственно при движении в атмосферу.

Дисковые тормоза

тормозной диск;
направляющая колодок;
суппорт;
тормозные колодки;
цилиндр;
поршень;
сигнализатор износа колодок;
уплотнительное кольцо;
защитный чехол направляющего пальца;
направляющий палец;
защитный кожух.

В барабанном тормозе основная часть частиц износа остается внутри барабана, закрытого тормозным щитом. Через вентиляционные отверстия барабана в воздух попадает на 10% общей массы продуктов трения.

Оборудование автомобиля антиблокировочной системой приводит к тому, что в случае экстренных торможений колеса не блокируются и относительное перемещение тормозных колодок и диска (барабана) сохраняется в течение всего процесса торможения. Это обуславливает увеличение пути трения фрикционных элементов тормоза, а значит, и интенсивности их изнашивания.

По результатам исследований автоматизация процесса экстренного торможения способствует снижению ресурса элементов тормозной системы, в том числе тормозных колодок, барабанов и дисков по критерию изнашивания на 10–30%.

Барабанные тормоза

гайка крепления ступицы;
ступица колеса;
нижняя стяжная пружина колодок;
тормозная колодка;
направляющая пружина;
колесный цилиндр;
верхняя стяжная пружина;
разжимная планка;
палец рычага привода стояночного тормоза;
рычаг привода стояночного тормоза;
щит тормозного механизма.

К настоящему времени открытые дисковые тормозные механизмы полностью вытеснили барабанные на передних колесах легковых автомобилей и продолжают успешно вытеснять их на задних.

С ростом динамических свойств автомобилей тормоза со сплошным диском постепенно заменяются тормозами с вентилируемым диском. Полной замене барабанных тормозов пока препятствуют в основном экономические факторы. Попытки создания концепций альтернативных дисковому тормозу пока не дали положительных результатов. Достаточно очевидно, что основной причиной смены концепций тормозов является дальнейшее повышение цикличности их работы.

Рост цикличности торможений в свою очередь требует повышения энергорассеивающей способности тормоза, которая обеспечивается путем резкого увеличения, фактически удвоения, площади поверхности трения, являющейся одновременно и площадью охлаждения ротора.

Химический состав тормозов

Фрикционные материалы – материалы, работающие в условиях трения скольжения, в устройствах торможения, обладая при этом высоким показателем коэффициента трения. Каждый вид транспортных средств комплектуется тормозными накладками разной толщины и формы. Вместе с тем заводы изготавливают тормозные накладки разных типов практически по одной и той же технологии и из одного и того же сырья с разным соотношением компонентов (в состав формовочной смеси входят фенольные смолы, каучуки и металлические включения в виде порошков и стружки).

Обычно в качестве материала для контртела (под контртелом понимается тормозной диск или тормозной барабан) используют чугуны, в основном марки СЧ24 ГОСТ 1412-85, твердостью 187-241 НВ. Очевидно, в таком случае значения коэффициента трения в паре «тормозная накладка – контртело» будут приблизительно равными в тормозных механизмах различных транспортных средств.

Если принять, что на тормозные накладки для разных транспортных средств во время эксплуатации действуют одинаковые удельные давления, то интенсивность изнашивания тормозных накладок на 1 м тормозного пути будет одна и та же вне зависимости от типа транспортного средства.

Основной тенденцией развития концепции тормозных механизмов легковых автомобилей является повышение их энергорассеивающей способности. С учетом ужесточающихся ограничений на габариты и массу тормоза эта тенденция влечет за собой повышение температуры поверхности трения, что в свою очередь требует применения все более теплостойких фрикционных материалов. Смена концепций тормозных механизмов фактически является качественным скачком в этом эволюционном процессе.

Wikipedia

Тормозная система
Механический тормоз

В статье использованы изображения с сайта http://lada-10.ru

Источник: http://spokoino.ru/articles/ustroistvo_avto/tormoza/

Барабанные или дисковые тормоза на полуприцепе — что выбрать?

При покупке полуприцепа среди ряда других факторов, часто возникает вопрос выбора тормозной системы, барабанные или дисковые тормоза.

Первыми, ещё в далёком 1902 году появились дисковые тормоза, но из-за несовершенства конструкции, а именно из-за громкого скрипа, издаваемого трущимися медными колодками о тормозной диск, более широкое распространение получили барабанные тормоза. До середины 20 века они были практически единственным типом тормозных механизмов применяемых на автотранспорте, и только начиная со второй половины 20 века, широкое распространение стали получать дисковые тормозные механизмы.

Популярность барабанных тормозов была обусловлена тем, что при их применении легче добиться повышения мощности тормозного механизма за счёт увеличения диаметра с одновременным увеличением его ширины, что немаловажно для большегрузных автопоездов. С дисковыми тормозами это сложнее, так как увеличение мощности возможно только за счёт увеличения диаметра тормозного диска, который ограничен размерами колёсного диска.

Принцип действия барабанных тормозов установленных на полуприцепах с осями BPW

На ступице закреплён тормозной барабан, колодки устанавливаются на кронштейны через разводные эксцентрики, к колодкам приклепаны фрикционные накладки. Верхние части колодок соединены пружиной, которая растягивается при нажатии на педаль тормоза и сжимается при падении давления в тормозной системе. При подаче воздуха двигается тормозной шток, приводящий в действие тормозной вал, через регулирующее устройство подвода колодок «трещетка». Тормозные колодки прижимаются к тормозному барабану, который через ступицы связан с колёсным диском.

У барабанного тормоза имеются свои преимущества и недостатки. Начнём с достоинств:

Барабанный тормоз хорошо защищен от попадания влаги и пыли, колодки меньше изнашиваются на запылённой или грязной дороге. Ресурс колодок выше, чем у колодок дискового тормоза, это делает его более надёжным, долговечным и лучше приспособленным для плохих дорожных условий.
Так же он требует меньше внимания водителя в процессе эксплуатации автопоезда.

К минусам барабанных тормозов можно отнести их более трудоемкий и долговременный процесс технического обслуживания, так как доступ к тормозным колодкам затруднён тормозным барабаном.

На грузовой автотранспорт дисковые тормоза массово стали устанавливать только в 80-ых годах прошлого века. Изначально они предлагались в качестве опции и обладали многочисленными «детскими болячками», что отталкивало от них потенциальных покупателей. К настоящему моменту времени развитие технологий и производства сделали дисковые тормоза на полуприцепах надёжными, что привело их к широкому применению.

Принцип действия дисковых тормозов установленных на полуприцепах с осями BPW

Тормозной диск крепится к ступице колеса, тормозной цилиндр через колодки сжимает тормозной диск, что приводит к затормаживанию колеса. Благодаря плавающей скобе дисковый тормоз является саморегулирующимся и самоцентрирующимся. Для защиты тормозных дисков от перегрева их делают вентилируемыми, что позволяет более эффективно отводить тепло. Несмотря на кажущуюся простоту дисковый тормоз чрезвычайно сложный и требующий постоянного внимания механизм.

Плюсы дисковых тормозов:

Удобство и быстрота при проведении технического обслуживания.
Стабильность характеристик приводит к улучшению торможения.
Минимальный зазор между колодкой и диском позволяет максимально быстро приводить тормозную систему в действие.
Более эффективны, так как поверхность диска и колодок плоские, коэффициент трения больше чем у барабанных тормозов.
В отличие от барабанного механизма, где усилие ограничено прочностью барабана, дисковые тормоза практически не ограничены по тормозному усилию на колодках.

К минусам дисковых тормозов можно отнести:

Дисковые тормоза более открыты для воздействия пыли и грязи с полотна автодороги. Под воздействием высокой температуры грязь может кристаллизироваться и мешать свободному перемещению суппорта и колодок, в результате чего возникает эффект «подтормаживания», который может привести к перегреву тормозного механизма. Трескаются тормозные диски, сокращается срок службы ступичного механизма, в самом худшем случае может заклинить подшипник, что приведёт к катастрофическим последствиям.
Требуют постоянного визуального контроля со стороны водителя.
При продолжительном простое полуприцепа тормозные колодки могут «прикипеть» к тормозному диску.

При выборе тормозной системы полуприцепа необходимо учитывать, какие тормоза установлены на тягач с которым предполагается его использование. На рис. 3 приведены различные комбинации и эффективность их использования

При правильной комбинации седельного тягача и полуприцепа, разница в эффективности дискового тормозного механизма перед барабанным, не превысит 7%.

Эксплуатационные расходы при выборе тормозной системы полуприцепа имеют немаловажное значение. В приведенных ниже таблицах 1 и 2, рассмотрены расходы на обслуживание барабанных и дисковых тормозных систем нового полуприцепа, оснащенного осями BPW. Срок эксплуатации 6 лет, среднегодовой пробег 200 000 км.

Ресурс тормозных колодок зависит от множества факторов: стиль вождения, использования или нет водителем моторного тормоза, местности, в которой эксплуатируется автопоезд (горы или равнина). Для простоты будем считать ресурс дисковых накладок 150 000 км, барабанных 200 000 км.

Таблица 1. Расходы на обслуживание дискового тормозного механизма

Общая стоимость эксплуатационных затрат 832 000 рублей.

Примерное время простоя в техцентре — 60 часов.

Таблица 2. Расходы на обслуживание барабанного тормозного механизма

Общая стоимость эксплуатационных затрат 438 000 рублей.

Примерное время простоя в тех. центре — 124 часа.

Выводы делать только вам.

Сергей Илиенко,
руководитель отдела продаж АО «Группа Грассманн и Ломтев»

Информация предоставлена компаниями: ООО «Глобал Трак Сервис», ООО «ИЛАРАВТО», главным механиком компании ГК «РОСПРОМ».
рисунок 1-2: www.bpw.de
рисунок 3: www.safholland.com

Источник: https://www.gl-pno.ru/articles/barabannye-ili-diskovye-tormoza-na-polupricepe-muki-vybora/

Как правильно действовать при неисправностях барабанного тормоза

Несмотря на продолжительный срок службы, недорогие ремкомплекты и значительное усилие при торможении, барабанные тормоза постепенно уступают место более совершенным дисковым и уже полностью отдали им пальму первенства на передних колесах автомобилей. По-прежнему широко используются они в грузовом транспорте и автобусах, а также на задних колесах бюджетных моделей легковых авто, поэтому проблема ремонта узла актуальна для многих водителей. Как правильно вести себя в случае неисправности механизма?

Заметили неполадки в работе «ручника»? Отправьте автомобиль на диагностику барабанного тормоза

Признаки неполадок барабанного тормоза

Поскольку главная роль в торможении отведена передним колесам, заметить проблемы этого узла удается не сразу, разве что при энергичном замедлении или движении задним ходом. Педаль становится мягкой, срабатывает не сразу, а иногда только после повторных нажатий, тормозной путь удлиняется, снижается накат. Нехарактерный для машины скрежет может быть вызван перекосившимися колодками, задевающими барабан. Если при попытке остановиться появляются рывки, педаль вибрирует, стоит забить тревогу.

Средний эксплуатационный срок барабанных тормозов при благоприятных условиях достигает 60 тыс. км пробега. Для сравнения: дисковые аналоги заменять приходится уже после 25 тыс. км.

5 основных поломок

Естественный износ колодок и барабана – одновременно или по отдельности.
Повреждения резиновых манжет цилиндра и как следствие – разгерметизация, утечка тормозной жидкости из контура и попадание в него воздуха.
Перекос колодок из-за отсоединения фрикционных накладок, механических поломок стоек или пружин.
Коррозия на пружинах – «головная боль» авто с большим пробегом.
Ослабление троса «ручника» и закономерное снижение нажимного усилия колодок.

Состояние задних тормозных колодок рекомендуют проверять каждые 20 тыс. км Один из недостатков барабанного тормоза – склонность к перегреву из-за плохой циркуляции воздуха. Повышение температуры может достигнуть критической отметки и привести к расплавлению фрикционного слоя.

«Лекарство» от этого – спокойное и благоразумное вождение.

Тонкости ремонта

Деформации, следы износа или другие повреждения на колодках – это сигнал к их замене: восстановлению комплектующие не подлежат.
Грязь или застаревшую смазку на накладках можно убрать при помощи металлической щетки и уайт-спирита.
Устранить дефекты на рабочем цилиндре можно путем шлифовки или притирки, а изношенные уплотнители и поршни придется поменять.
Деформированные стяжные пружины также подлежат замене.
Восстановление тормозного барабана Honda, Ford или Suzuki предполагает его расточку и шлифовку абразивными мелкозернистыми брусками.

Если диагностика подтвердила изменение геометрии барабана, например его овальную форму, или на поверхности обнаружено слишком много следов износа, узел не подлежит ремонту.

Процедура его замены достаточно сложная и многоэтапная, требует аккуратных действий без применения грубой силы.

Особую трудность вызывает снятие старого барабана, во время которого можно случайно сорвать резьбу. Иногда внутренний диаметр механизма превышает допустимое значение – одеть его обратно не представляется возможным без принудительного удаления лишнего выступа на кромке при помощи болгарки или напильника.

Чтобы заменить барабан, понадобятся опорная стойка, домкрат, несколько ключей, плоскогубцы, отвертка и щетка по металлу

Заменить вышедший из строя узел или его части – это полдела: после этого систему нужно правильно собрать, отрегулировать и протестировать при помощи специального оборудования. Если вердикт специалистов будет положительным, можно смело отправляться в путь, не забывая беречь тормоза от чрезмерного перегрева и повышенных нагрузок. Тише едешь – дальше будешь!

Источник: https://japzap.ru/blog/kak-pravilno-deystvovat-pri-neispravnostyakh-barabannogo-tormoza/

В чем отличия дисковых и барабанных тормозов?

Дисковые тормоза лучше, чем барабанные. Это знают все. А вот чем они лучше и почему, тем не менее, барабаны до сих пор ставятся на множество видов техники, понимает далеко не каждый. И сегодня мы разберем данный вопрос подробно. Для начала чуть-чуть рассмотрим теоретическую часть, а затем перейдем к устройству тех и других.

Как я уже говорил в недавней заметке о прокачке тормозов, гидравлические тормозные системы сегодня полностью властвуют среди прочих типов. По моему скромному мнению, такая концепция давным-давно устарела и несет в себе просто ворох недостатков и проблем в эксплуатации, но имеем что имеем.

Гидравлический привод означает, что давление от ноги к исполнительным механизмам передается с помощью жидкости — это общий незыблемый принцип. Но если на заре автомобильной цивилизации все типы машин имели барабанные тормозные механизмы (в тех или иных вариациях), то сейчас абсолютное большинство автомобилей используют дисковые тормоза.

Обе системы имеют много общего: фрикционные накладки (колодки), рабочий цилиндр, прокачной штуцер для обслуживания, механизм подвода колодок и т.д. Но техническая реализация у них разная.

Если тезисно, то: барабанный тип тормозного механизма является полностью закрытым и замедляет вращение путём распирания вращающейся части изнутри. Дисковый тип, напротив, является открытым и замедляет вращение с помощью зажимания вращающейся части снаружи. Теперь подробнее.

Барабанные тормоза

Начнем со старых-добрых барабанов. На неподвижной части подвески (основании ступицы, балке, поворотном кулаке) закреплен опорный щиток механизма, являющийся основой всех «потрохов». Не вдаваясь в мелкие детали, на щиток крепится непосредственно тормозной цилиндр (сверху), фиксирующая опора колодок (снизу), разжимная планка, да сами колодки с пружинами. Накрывается это дело тормозным барабаном, который крепится уже к вращающейся части ступицы. Таким образом, задача всего того, что стоит на опорном щитке — останавливать барабан.

Как это делается? Тормозная жидкость под давлением приходит в цилиндр, из которого с двух сторон выдвигаются поршни. Они и давят на тормозные колодки, распирая их изнутри и прижимая тем самым к внутренней поверхности барабана. Когда мы отпускаем педаль и давление в цилиндре падает — стяжная пружина отводит колодки от барабана в исходное положение. Сюда же приходит и конец тросика ручника: он тянет специальный рычаг, который механически толкает колодки, зажимая барабан.

Кстати, рычаг этот заодно подкручивает шестеренку на вышеупомянутой разжимной планке, которая по мере износа колодок всегда сохраняет постоянный зазор между колодками и барабаном.

устройство классического однопоршневого барабанного механизма

Достоинства и недостатки барабанных тормозов можно охарактеризовать следующим образом.

Плюсы:

Дешевле в производстве, нежели дисковые. Как минимум — ввиду отсутствия сложного по профилю вентилируемого диска. Да и ручной тормоз «прикрутить» к барабанам проще, так как все детали монтируются снаружи и легко заменяемы.
Более устойчивы к агрессивной среде ввиду закрытого корпуса. Кстати, именно поэтому на военной и строительной технике до сих пор повсеместно используются барабаны. Конечно, полной герметичностью они не обладают, но рейды по грязи и песку переносят куда спокойнее дисковых.
На порядок выше ресурс фрикционных накладок. В среднем, колодки в барабанах требуют замены в 3-5 раз реже, нежели таковые на дисковых тормозах.

принципиальная схема работы

Минусы:

Эффективность заметно ниже дисковых механизмов при компактных габаритах. Пожалуй, это основной недостаток «барабашек». Да, есть достаточно эффективные системы с двумя цилиндрами и продвинутой системой «саморасклинивания» колодок, но для легковушек это имеет мало смысла. А вот для тяжелой техники, где непринципиальны размеры и масса, барабаны напротив показывают себя в выгодном свете: за счет бОльшей площади прилегания колодок, чем у дисков.
Низкая способность к охлаждению. Здесь закрытая компоновка играет в минус: будучи нагретыми до критических значений тормоза такого типа долго приходят в норму. То есть, склонность к повторному перегреву выше.

Кому интересны подробности — приглашаю к просмотру небольшого видеоролика, где я пошагово показываю разборку барабанного тормоза Nissan Almera Classic:

Дисковые тормоза

Теперь об антиподе барабанов — дисках. Как уже говорилось, это механизмы открытого типа: на неподвижную часть крепится скоба суппорта, в которую вставлены направляющие (они же «пальцы»). По направляющим ходит суппорт, приводимый в движение поршнем — то есть, принципиально всё по аналогии с барабанами.

Сам поршень давит на внутреннюю колодку, и параллельно тем самым притягивает суппортом колодку внешнюю: это простейшие механизмы, коих большинство. Есть и более продвинутые схемы: с двумя, четырьмя и более цилиндрами на один рабочий механизм. Но как правило, это относится уже к мощным и спортивным автомобилям, и сегодня оставим их в покое. Но мы не упомянули, к чему же прижимаются сами колодки.

А колодки зажимают тормозной диск, который зафиксирован на ступице колеса. Ручной тормоз реализован либо отдельным барабанным мини-механизмом (да-да!), либо встроен непосредственно в тормозной суппорт. Во втором случае трос также дергает за специальный рычаг, и тот механически выталкивает поршень, прижимая колодки к диску.

И если вы внимательно прочитали всё что было написано выше, то сами увидите аналогию с барабанами: та же неподвижная часть с тормозным цилиндром и колодками и та же ответная часть, вращающаяся с колесом, которую эти колодки призваны останавливать. Но так как выглядит всё это совсем по-другому, то и особенности такого исполнения будут иными.

устройство классического однопоршневого дискового тормоза

Плюсы:

Высокая эффективность при компактных размерах. Как уже говорилось, схожая с барабанами эффективность достигается при значительно меньших габаритах и массе.
Хороший теплоотвод. Во-первых, благодаря открытой компоновке: уже давно отлажена схема, когда поступающий при движении воздух отводится прямиком на суппорт и диск, охлаждая их естественным путём. Во-вторых, сами тормозные диски давно делаются вентилируемыми (как минимум, спереди), а на спортивных авто — еще и перфорированными (с дырочками).

схема работы однопоршневого дискового механизма: 1-тормозной диск; 2-колодки; 3-поршень; 4-суппорт

Минусы:

Стоимость выше барабанных механизмов.
Чувствительность к загрязнениям. Дисковые тормоза очень не любят песчаных маршрутов и банальной грязи. Песок и прочий абразив, попадая на диск и далее — под колодки, легко прочерчивает борозды на трущихся поверхностях. И если колодки можно купить вполне недорого, то менять «прочерченный» диск уже куда накладнее.
Боятся холодных ванн. Так, влетев в большую лужу после интенсивного торможения, крайне велик риск заиметь искривленные тормозные диски. Ввиду резкого охлаждения водой, они просто коробятся. Процесс этот, можно сказать, фатальный: да, можно поехать на проточку дисков, но гарантии, что будет как раньше, нет уже никакой. Это, опять-таки, оборотная сторона конструкции открытого типа.

спортивные тормоза Porsche: 6 рабочих цилинров, большая площадь колодок, перфорированный тормозной диск

В заключение хочется раскрыть еще один вопрос, который часто доводится слышать: почему, если на машине есть и диски и барабаны, барабаны всегда сзади?

Ответ звучит даже проще чем вопрос: потому что при торможении масса уходит вперед. ? Уверен, все легко могут представить в голове картинку резкого торможения, когда передок «клюет» наклоняясь вперед и вниз, а зад, напротив, поднимается. Вот именно поэтому спереди стоят диски, принимающие основную тяжесть торможения, а сзади достаточно и «вспомогательных» барабанов. Разумеется, все больше машин уже переходит на диски «вкруг» — скорости и массы автомобилей растут, и барабанных тормозов как ни крути уже зачастую не хватает даже сзади. Но на вопрос я ответил, надеюсь, доходчиво.

И напоследок. На очень многих современных автомобилях поршни задних тормозных суппортов при замене колодок не просто вдавливаются, а еще и вкручиваются. Те, кто этого не знает, давят по-старинке: ломом. Что может привести не только к снижению эффективности ручника, но и к откровенным поломкам механизма. В нижеследующем видео я показал, как правильно отводить поршень суппорта без применения специнструмента на примере моей Skoda.

Надеюсь, кому-то будет полезно!
Всем эффективных тормозов и поменьше грязи на дорогах!

P.S.: Друзья, буду очень рад лайкам и подписке! Вам не сложно, а мне поможет развивать это дело для вас.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5ace229f830905913c2e123d/5b5f6ead7db89a00ab587f60

Грузовые барабанные

Эта статья о тормозах грузовых автомобилей. А точнее, о фрикционных накладках барабанных тормозов больших грузовиков и автобусов. Почему именно барабанных, ведь дисковый тормоз эффективнее? Верно. Но в грузовом автопарке барабанные тормоза распространены очень широко, и полная их замена на дисковые произойдет не скоро.

Судите сами: на серийный легковой автомобиль дисковый тормоз пришел в 60-х годах прошлого века. Сегодня на дворе 2012 год – и что же? Большинство легковых автомобилей на евразийском континенте до сих пор имеют комбинированные тормозные механизмы – спереди дисковые, сзади барабанные. За примерами далеко ходить не надо: это бюджетные «корейцы», «китайцы» и относительно недорогие «европейцы», «американцы» и «японцы». И разумеется, наши родные «ВАЗы».

Что же говорить о больших грузовиках, которые стали оснащаться дисковыми тормозами лишь в конце 1980-х? У них еще все впереди! Серийные «траки» с дисковыми тормозными механизмами на всех осях появились лишь немногим более 20 лет назад. Но это были грузовики ведущих мировых фирм. Что касается продукции заводов бывшего СССР, ее удел – барабаны, барабаны и еще раз барабаны. Это «КамАЗ», «МАЗ», «КрАЗ», «Урал», «ЛиАЗ», «ПАЗ» и другие марки.

Исключения – нижегородские «ГАЗель» и «Соболь» (спереди дисковые тормоза, сзади барабанные), «Валдай» (спереди и сзади дисковые), «ЗИЛовский» «Бычок» (спереди дисковые, сзади барабанные), жодинский «БелАЗ» (спереди и сзади дисковые), УАЗ (спереди дисковые, сзади барабанные).

Но согласитесь, легкие коммерческие и средние грузовики да карьерные самосвалы – это несколько иные ниши. Мы же говорим о большегрузных бортовых машинах и самосвалах класса «КамАЗ», коих в России очень много. Прибавьте сюда импортную технику зарубежного производства с барабанными тормозами, выпущенную в прежние годы – а таковой на российских дорогах тоже немало.

Вот и получается, что фрикционные барабанные накладки – товар востребованный, как на конвейерах, так и на рынке запчастей. А значит, он просто обязан быть высококачественным и отвечать Правилам № 90 и № 13 ЕЭК ООН.

И конвейер, и «вторичка»

Как и во многих статьях фрикционного профиля, нашим консультантом выступит знакомое читателям ярославское предприятие ОАО «ТИИР». В ассортименте этого производителя широкая линейка колодок и накладок дисковых и барабанных тормозов для отечественных и зарубежных автомобилей.

Здесь хорошо знают проблемы «большого барабана» – даром что поставляют фрикционные накладки на конвейеры КамАЗа, «Автозавода Урал», ЛиАЗа, ПАЗа, ЗИЛа. А еще – на троллейбусные заводы и предприятия по выпуску грузовых прицепов и полуприцепов. Тут же отметим, что многие барабанные накладки (например, для того же «МАЗа») приняты на конвейерную комплектацию. Ключевое слово здесь – «приняты». Так что поставки могут начаться в любой момент.

Что касается вторичного рынка, его охват весьма широк: в дополнение к «конвейерным» маркам ОАО «ТИИР» выпускает грузовые барабанные накладки для уже упомянутого «МАЗа», «КрАЗа», Ikarus, MAN, Mercedes, DAF, Iveco, Renault, Volvo и другой техники.

Любопытная подробность: на упомянутом ранее «ЗИЛовском» »Бычке» установлены дисковые тормоза от правительственного лимузина ЗИЛ 4105. Их в далекие советские годы тоже разработал «ТИИР» – тогда он назывался ВНИИАТИ.

Но вернемся к теме. Что же представляет собой современная накладка грузового барабанного тормоза?

Профилированная (серповидная) накладка барабанного тормоза для грузовых автомобилей и автобусов. На профессиональном сленге — «запятая». Профиль для каждого автомобиля индивидуальный, рассчитанный так, чтобы минимизировать износ накладки и барабана

Конструкция, геометрия, рецептура

Фрикционную накладку проектируют исходя из требований автозавода, привязывая ее к тормозной системе конкретного автомобиля. Иными словами, законодатели здесь – конструкторы тормоза. Поэтому геометрия накладок барабанного тормоза для однотипных, в общем-то, автомобилей имеет общие черты и одновременно – существенные отличия. Начнем с общих характеристик.

Абсолютное большинство современных «грузовых» накладок имеют переменную толщину – у одного торца она больше, чем у другого. Их так и называют – разнотолщинные. Подобная форма не прихоть: на каркас колодки приклепывают две накладки, толстыми торцами друг к другу. Утолщения приходятся на наиболее нагруженную зону контртела (тормозного барабана), где эпюра давлений максимальна, благодаря чему накладка изнашивается равномерно.

На профессиональном жаргоне такие накладки называют «запятыми», что весьма удачно – в профиль они действительно похожи на всем известный знак препинания (см. рисунок). А еще современные барабанные накладки имеют индикаторы износа в виде небольшой боковой ступеньки – благодаря ей остаточный ресурс изделия легко отслеживается визуально.

Общим для накладок является и метод крепления к колодке. Если на коммерческих автомобилях типа «ГАЗели» накладки заднего тормоза могут как приклеиваться, так и приклепываться, то на тяжелых грузовиках их только приклепывают – никакого клея!

Значит, нужны отверстия под заклепки? Да, нужны. Причем выполненные соосно с отверстиями в каркасе, чтобы клепка не создавала остаточных напряжений, иначе механические и тепловые нагрузки приведут к трещинам и сколам.

Сверлить отверстия может как производитель накладок, так и заказчик, т.е. автозавод. А как правильно? Однозначного ответа нет – все зависит от условий договора на изготовление продукции.

Безасбестовая накладка барабанного тормоза автобусов «ЛиАЗ». Поставляется на сборочный конвейер и в запчасти

Возьмем, к примеру, КамАЗ. Когда-то автозавод самостоятельно сверлил отверстия в накладках. Потом «ТИИР» предложил поставлять накладки с уже готовыми отверстиями, а соединение накладки с каркасом КамАЗ поручил дочерним предприятиям. Так конвейер получил готовый продукт, колодку в сборе.

Большую роль в повышении качества колодки сыграло решение КамАЗа перейти со сварного каркаса на литой. Такая технология давала более точное изделие, накладка не деформировалась и работала стабильно. В результате все остались довольны – и потребители, и автозавод, и производители накладок. К слову, львиная доля поставок на КамАЗ сегодня осуществляется ОАО «ТИИР».

А вот «Автозавод Урал», что раскинулся в г. Миасс, пошел другим путем. Там предпочитают сверлить отверстия самостоятельно и собирать колодку на месте. И опять же все довольны результатом.

Оба примера показывают, что современный производитель барабанных накладок готов к любому варианту поставок и всегда найдет общий язык с заказчиком.

На автобусный завод ЛиАз, что в подмосковном Ликино, накладки поставляют в составе мостов. В основе автобусного тормоза прототип, созданный в свое время педантичными немцами. Все в нем слаженно и аккуратно, работать с такими узлами очень приятно. Под стать общей конструкции и фрикционная накладка – с рациональными скосами и оптимально распределенными отверстиями под заклепки. Кстати, в торцевой части их не два, а четыре, что обеспечивает высокую надежность соединения с каркасом.

И еще об автобусах: ОАО «ТИИР» является единственным российским предприятием, чья продукция принята для комплектации популярных автобусов «ПАЗ». Накладки также поставляются с отверстиями под заклепки.

Впрочем, геометрия, отверстия – это еще не всё. Бывают задачи и посложнее. Например, связанные с распределением тормозных моментов по осям. Вспомним: при торможении легкового автомобиля основную роль играют передние тормоза. На них приходится примерно 70% общего тормозного момента, в то время как на задние – всего лишь 30%. У грузовиков всё наоборот: первенство принадлежит тормозам задних осей.

Значит, задние «грузовые» накладки должны быть шире и «мощнее» передних? Совершенно верно, на «МАЗах» и на «иностранцах» так оно и есть. А вот на «КамАЗах», фактически «одноклассниках» минских грузовиков, передние и задние фрикционные накладки… одинаковые. Что поделаешь, такова конструкция тормозных узлов. Поэтому эффективность торможения и ресурс колодок приходится обеспечивать (внимание!) исключительно за счет рецептуры фрикционной смеси.

Можно выпускать и накладки дисковых тормозов для грузовиков. Перед вами — «БелАЗ»

Спасибо научной школе ОАО «ТИИР» – эту задачу тоже решили успешно. Подтверждение тому – уже упоминавшиеся поставки на конвейерную комплектацию. Разумеется, на предприятии применяются только безасбестовые рецептуры – причем не только для конвейеров, но и для вторичного рынка. Мы уже писали ранее: территория предприятия свободна от асбеста с 2004 года. В цехах, на складах, в подсобках вы не найдете даже горсточки асбестового сырья – нет, значит нет.

В заключение этого раздела отметим, что безасбестовые фрикционные смеси содержат 15–20 ингредиентов, а умелая работа с ними позволяет в буквальном смысле программировать фрикционные свойства, износостойкость и другие важные характеристики накладок.

Об испытаниях

Внедрение невозможно без испытаний. Но, оказывается, и с этим все нормально: в Испытательном центре «ТИИР» имеется такое же оборудование, как у завода-заказчика. Речь о мощных инерционных стендах СН-6М, которыми пользуются НАМИ, ЗИЛ, «Автозавод Урал», МАЗ, КрАЗ.

На этих стендах проводят фрикционно-износные испытания тормозных механизмов транспортных средств с осевой нагрузкой до 10–15 т – как раз то, что требуется для тяжелых грузовиков. А единая методология испытаний автозавода-заказчика и производителя фрикционных изделий позволяет адекватно оценивать требования к накладкам и находить правильные решения.

Что же испытывают? Если кратко, испытания в натурных узлах позволяют оценить соответствие изделия обязательным требованиям безопасности АТС и определить:

• эффективность торможения;

• стабильность накладки в зависимости от скорости и температуры;

• восстанавливаемость изделия после экстремальных воздействий – например, длительного торможения.

Важно знать, что комплекс требований не ограничивается безопасностью тормозов. Он включает и такие показатели, как сжимаемость накладок. А эта характеристика позволяет оценить множество показателей работы тормозной системы. Среди них «жесткость» педали, скорость срабатывания, расход воздуха в пневмоприводе, а также шум и вибрация при торможении.

Кроме того, используется еще ряд оборудования для оценки продукции. Изучаются функционально-износные свойства на машинах трения, образцы проверяются на срез, исследуется твердость материала накладок, намокаемость в разных средах, прочность на изгиб и другие свойства. Таким образом, на предприятии действует система всесторонних испытаний, важных как для разработки, так и для производства изделий.

Напоследок я поинтересовался: а может ли «ТИИР» делать дисковые колодки для больших грузовиков? Не только может, отвечают, но и делает. Для «БелАЗа», например. Как только у наших грузовиков появятся дисковые тормоза и последуют заказы от автозаводов, сразу же расширим ассортимент. Никаких неразрешимых задач тут нет. Одно слово – школа.

Источник: https://abs-magazine.ru/article/gruzovie-barabannie