Экономия на безопасности или здравый смысл? почему до сих пор ставят барабанные тормоза вместо дисковых

Преимущества и недостатки барабанных тормозных механизмов

Конструкция «барабанов» хоть и использовалась на автомобилях долгие годы, обладает недостатками, обусловленными строением механизма.

Преимущества барабанные тормозов:

  • внутренние компоненты защищены от грязи и влаги, что продлевает их эксплуатацию;
  • высокие температуры оказывают на барабан меньшее влияние, чем на тормозные диски в дисковых устройствах;
  • большая рабочая поверхность колодок, изнашиваются медленнее.

Минусы:

  1. Эффективность тормозов барабанного типа ниже, чем у дисковых, по причине нестабильности контакта колодок со стенками барабана.
  2. Закрытость механизма с одной стороны защищает элементы тормоза, с другой – приводит к сложностям в эксплуатации: перегрев (отсутствие обдува); необходимость просушивать при попадании большого количества воды (проезд брода); снижение сцепления колодок и барабана из-за частиц истертого фрикционного покрытия (остается внутри корпуса).
  3. Устройство обладает большим весом, что утяжеляет машину и увеличивает расход топлива.
  4. Слишком большое давление цилиндров на колодки может привести к разрыву чаши.
  5. В холодное время года при использовании «ручника» колодки могут примерзнуть к барабану.

Типы тормозных механизмов и особенности конструкции

На легковых авто распространён только один тип привода – гидравлический,  рабочих механизмов – два типа:

  • барабанные;
  • дисковые.

От первого типа постепенно отказываются в пользу второго ввиду определенных особенностей. На автомобилях может быть разная компоновка исполнительных механизмов: только дисковые (встречается все чаще), все барабанные (остались только на грузовых авто), комбинированная (на передней оси – дисковые, сзади – барабанные).

Барабанный тип

Состоит вся конструкция из подвижных и неподвижных элементов. Основным из подвижных является барабан, выполненный в виде чаши. Он установлен на оси (через подшипники), что обеспечивает легкость вращения. К нему крепится колесо, при движении оба они крутятся с одной скоростью.

Неподвижной частью выступает щит, зафиксированный на ступице. К этому щиту прикручены гидравлический цилиндр с поршнями и опора колодок.

Тормозные колодки изготовлены в виде полумесяцев. Для увеличения сил трения на внешней стороне их закреплены  фрикционные накладки.

Вершинами колодки упираются в поршни цилиндра и опоры. В таком положении они фиксируются стяжными пружинками и прижимами. Поверх этих колодок располагается барабан.

Функционирует такой механизм просто: при нажатии на тормозную педаль рабочая жидкость под давлением поступает в цилиндр механизма. Создаваемое давление выталкивает поршни из цилиндра. Поскольку на них опираются вершины колодок, то перемещение поршней сопровождается их расхождением. Из-за этого колодки накладками прижимаются к внутренней рабочей поверхности чаши, и между ними возникает трение, которое замедляет скорость вращения барабана вместе с колесом. После отпускания педали давление в цилиндре падает и пружины стягивают колодки в исходную позицию. Происходит растормаживание колеса.

Видео: Барабанные или дисковые тормоза. Что лучше? Просто о сложном

Дисковые тормоза

В дисковых механизмах применяется иная конструкция. У нее основным рабочим элементом  выступает диск, установленный на ступице. Тормозные колодки (в виде пластин) с фрикционными накладками располагаются по бокам диска.

Поверх этого  установлен суппорт с рабочим цилиндром. На некоторых авто использовался суппорт с двумя поршнями, каждый из которых воздействовал на  колодку.

Но чаще применяется однопоршневая конструкция суппорта, но при этом для обеспечения прижима обеих колодок его сделали подвижным.

Работает этот механизм так: при возникновении давления поршень выходит и прижимает к боковой рабочей поверхности диска одну колодку. При этом возникает противодействующее усилие, из-за которого суппорт смещается на направляющих и начинает корпусом прижимать вторую колодку. За счет этого перемещения достигается равномерное распределение усилия прижима.

Как видно, оба механизма используют разные способы получения трения, в первом случае для срабатывания механизма нужно колодки развести, а во втором – прижать.

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.

Юрий Буцкий

Барабанный тормозной механизм заднего колеса

Снятие и установка тормозных барабанов

Примечание. Тормозные барабаны заменять одновременно с обеих сторон автомобиля.

Барабанный тормозной механизм заднего колеса:

1 — -верхняя стяжная пружина колодок; 2 — отжимная колодка 3 — прижимная колодка; 4 — направляющая пружина, 5 — устройство автоматической регулировки зазора между колодками и барабаном

Детали барабанного тормозного механизма заднего колеса

1 — тормозные колодки; 2 — тормозной барабан; 3 — устройство автоматической регулировки зазора между тормозными колодками и барабаном; 4 — защитный колпачок; 5 — пружина; 6 — колесный цилиндр; 7 — штуцер для прокачки привода тормоза системы; 8 — щит тормозного механизма; 9 — ось направляющей пружины колодок

Отсоединение верхней стяжной пружины Снятие направляющей пружины тормозных колодок

Снятие
  • Поднимите заднюю часть автомобиля, установите на подставки и снимите колеса.
  • Отпустите рычаг стояночного тормоза и максимально ослабьте натяжение тросов привода стояночного тормоза.
  • Снимите тормозной барабан, отвернув болты крепления.
Установка
  • Очистите от пыли тормозной барабан и тормозные колодки.
  • Установите на место тормозной барабан.
  • Нажмите несколько раз на педаль тормоза для приведения в рабочее положение устройства автоматической регулировки зазора между колодками и барабаном.
  • Отрегулируйте стояночную тормозную систему
  • Установите колеса и опустите автомобиль.

Замена тормозных колодок

Примечание. Тормозные колодки заменять одновременно с обеих сторон автомобиля новыми рекомендуемых заводом марки и типа.

Снятие
  • Поднимите заднюю часть автомобиля. установите на подставки и снимите колеса.
  • Снимите тормозной барабан,
  • Отсоедините верхнюю стяжную пружину колодок с помощью универсальных щипцов для установки пружин.
  • Снимите направляющие пружины колодок.
  • Сдвиньте насколько возможно к оси ступицы зубчатый рычаг.
  • Отодвиньте колодки от щита тормоза и установите щипцы на поршни колесного цилиндра.
  • Потяните на себя планку устройства автоматической регулировки зазора между колодками и барабаном и выведите ее из передней тормозной колодки
  • Отсоедините от разжимного рычага трос привода стояночного тормоза.
  • Поверните храповик устройства автоматической регулировки заюра между колодками и барабаном в нерабочее положение.
  • Поверните на 90′ переднюю тормозную колодку.
  • Выведите тормозные колодки с нижних опорных пальцев и снимите колодки.
  • Осмотрите тормозные барабаны проверьте состояние трубок подвода тормозной жидкости и тщательно очистите детали тормозного механизма.
Установка
  • Присоедините наконечник троса стояночного тормоза к разжимному рычагу.
  • Установите колодки на щите тормоэа. повернув при этом на 90′ переднюю тормозную колодку.
  • Сдвиньте насколько возможно к оси. ступицы зубчатый рычаг и соедините планку устройства автоматической регулировки зазора между колодками и барабаном с передней колодкой
  • Установите направляющие пружины колодок.
  • Присоедините к колодкам верхнюю стяжную пружину
  • Снимите щипцы с колесного цилиндра.
  • Установите тормозной барабан.
  • Нажмите несколько раз на педаль тормоза для приведения в рабочее положение устройства автоматической регулировки зазора между колодками и барабаном
  • Отрегулируйте стояночную тормозную систему.
  • Установите колеса и опустите автомобиль.
Снятие
  • Снимите тормозной барабан.
  • Снимите тормозныe колодки.
  • Отсоедините от колесного цилиндра трубку подвода тормозной жидкости, приняв меры недопускающие утечку жидкости.
Установка

Установка колесного цилиндра производится в порядке, обратном снятию, с соблюдением моментов затяжки резьбовых соединений. После установки прокачайте систему гидропривода тормозов.

v4x.narod.ru

Обслуживание тормозных дисков и колодок

Износ и замена дисков

Износ тормозных дисков напрямую связан со стилем вождения автомобилиста. Степень износа определяется не только километражем, но и ездой по плохим дорогам. Также на степень износа тормозных дисков влияет их качество.

Минимально допустимая толщина тормозного диска зависит от марки и модели транспортного средства.

Основными факторами, указывающими на то, что передние или задние тормозные диски необходимо менять, являются:

  • биение дисков при торможении;
  • механические повреждения;
  • увеличение тормозного пути;
  • снижение уровня рабочей жидкости.

Износ и замена колодок

Износ тормозных колодок, прежде всего, зависит от качества фрикционного материала. Немаловажную роль играет и стиль вождения. Чем интенсивнее будет торможение, тем сильнее износ.

Передние колодки изнашиваются быстрее задних за счет того, что при торможении они испытывают основную нагрузку. При замене колодок лучше менять их одновременно на обоих колесах, будь-то задние или передние.

Неравномерно могут изнашиваться и колодки, установленные на одну ось. Это зависит от исправности рабочих цилиндров. Если последние неисправны, то они сдавливают колодки неравномерно. Разница в толщине накладок в 1,5-2 мм может говорить о неравномерном износе колодок.

Существует несколько способов, позволяющих понять, нужно ли менять тормозные колодки:

  1. Визуальный, основанный на проверке толщины фрикционной накладки. На износ указывает толщина накладки в 2-3 мм.
  2. Механический, при котором колодки оснащаются специальными металлическими пластинками. Последние по мере истирания накладок начинают соприкасаться с тормозными дисками, из-за чего скрипят дисковые тормоза. Причиной скрипа тормозов является истирание накладки до 2-2,5 мм.
  3. Электронный, при котором используются колодки с датчиком износа. Как только фрикционная накладка сотрется до датчика, его сердечник соприкоснется с тормозным диском, электрическая цепь замкнется и загорится индикатор на .

Как работает тормозная система автомобиля?

Вначале немного теории. Тормозная система необходима в любом транспортном средстве для изменения скорости движения машины, совершения маневров исходя из ситуации на дороге, остановки.

Несмотря на обилие марок, которые предлагает потребителям современное автомобилестроение, принцип ее работы одинаковый для всех. Она состоит из:

  • педали;
  • главного тормозного цилиндра;
  • соединительной арматуры (трубок);
  • рабочих цилиндров, расположенных на обеих осях машины;
  • усилителя.

Водитель, нажимая на педаль в салоне, через поршень главного цилиндра оказывает давление на тормозную жидкость, которая поступает в систему. Она воздействует на рабочие цилиндры, которые приводят в действие устройства торможения.

При отпущенной педали происходит обратная работа: «тормозуха», как ее называют водители, возвращается в главный цилиндр и бачок, а колеса становятся свободными.

Механизмы торможения

Они подразделяются на два вида: барабанного типа и дисковые. Первый тип изобрел знаменитый француз Луи Рено, основатель марки Renault, в 1902 году. В этом же году Уильям Ланчестер с берегов Британии запатентовал дисковую систему. Она не пользовалась популярностью по причине ужасного скрипа, который издавали медные колодки при контакте с диском.

Дисковый вариант в современном обличии появился значительно позже: в 1953 году их установила на «Ягуар» фирма British Girling.

Барабанные тормоза. Состоят из самого барабана, металлической чаши, закрепленной на ступице, одного или двух цилиндров, пружин, колодок. При нажатии на педаль, последние расходятся, прижимаются к округлой поверхности барабана, вращающегося вместе с колесом, происходит торможение.

Вся нагрузка от трения двух компонентов системы приходится на фрикционные накладки, которые приклеены или приклепаны к металлическому корпусу колодок.

Такие механизмы в современном автомобилестроении считаются менее эффективными, поэтому сейчас они устанавливаются в основном на коммерческом транспорте, на задних колесах некоторых марок легковых автомобилей. Много раз обсуждали этот момент у нас на форуме по лада Веста.

Дисковые тормоза

Система состоит из идеально гладкого чугунного диска, расположенного на ступице, суппорта, в котором стоят две колодки, одного или двух рабочих цилиндров. Сам суппорт прикреплен непосредственно к подвеске авто.

При торможении устройство приводит в движение гидравлика, которая и обеспечивает тесный контакт фрикционных накладок колодок и диска.

В чем преимущество дисковой системы?

Объясним, почему производители современных автомобилей предпочитают такие устройства:

  1. Более стабильное торможение. Площадь контактируемого пятна в барабанном виде больше, чем в дисковом. Однако поршни не в состоянии равномерно прижать колодки, что сказывается на качестве процесса. Колодки в системе с диском прижимают его с обеих сторон, обеспечивая оперативную остановку колеса.
  2. Дисковые тормоза меньше по размеру и по весу. Температурный режим их работы значительно ниже. В этом «виноваты» вентиляционные отверстия в диске, небольшие размеры участка соприкосновения деталей. В результате они меньше перегреваются, делая торможение более эффективным.
  3. Фрикционные накладки расположены внутри барабанного устройства. Вся пыль от трения попадает на контактируемую поверхность, что также мешает качественному замедлению автомобиля.
  4. Дисковые тормоза удобны: их проще обслуживать.

Современная промышленность выпускает диски обычного вида и вентилируемые. Последние обеспечивают обдув воздухом через отверстия, что позволяет снизить рабочую температуру. Они шире обычных по толщине, стоят дороже, но имеют больший эксплуатационный ресурс.

Разобравшись с принципом работы системы, перейдем к основной теме обзора.

Какие тормоза лучше: дисковые или барабанные?

Как ни крути, но у обоих видов тормозов есть свои положительные и отрицательные стороны.

Барабанные тормоза. Некоторые считают, что сначала всё-таки были барабанные тормоза, перекочевавшие с гужевых повозок, однако уже в то время дисковые тормоза были известны за именем англичанина Уильяма Ланчестера. Интересно, что в этом же году Луи Рено продемонстрировал свой механизм тормоза. Между прочим, механизм Рено осталсяпрактический неизменным и по сей день, изменилось только то, что цилиндров в наше время два, а также возникли распорные планки.

Казалось бы, что в наши дни совсем не осталось машин на передних барабанных тормозах, но можно встретить легковушки, так называемые «бюджетники» с барабанными тормозами на задней оси.

Существует утверждение, что дисковые тормоза не такие дорогие, как барабанные, но тут можно поспорить.

У барабанов есть несколько неопровержимых плюсов:

  • Значительный ресурс. У тормозных колодок значительная рабочая поверхность, но и толщина рабочей части не уступает по величине.
  • Хорошая защита от грязи.
  • Элементарное сочетание с механизмом стояночного тормоза.

Минусы барабанных тормозов:

  • Существует возможность перегрева при больших нагрузках из-за плохого охлаждения.
  • Проблема плохой самоочистки. Тормозной механизм не даст машине тронуться с места, если внутрь барабана попадёт влага и при минусовых температурах образуется лёд.
  • Сложно проконтролировать степень износа тормозного механизма, придётся снимать барабан.
  • Колодки изнашиваются неравномерно. Как правило, передняя изнашивается быстрее. Иногда, из строя может выйти и какая-то часть колодки из-за заедания или неправильной регулировки механизма.

Дисковые тормоза. Когда стала заметно расти мощность моторов и скорость легковых автомобилей, возникли дисковые тормоза.

Плюсы дисковых тормозов:

  • Большая эффективность из-за равномерного прилегания колодок к дискам.
  • Хорошая охлаждаемость.
  • Лёгкость и компактность.
  • Способность к самоочистке.
  • Не возникает проблем с диагностикой, обслуживанием и заменой.
  • Есть возможность точной регулировки.
  • Возможность применения многопоршневых суппортов, использования перфорации, разнообразных газо- и грязеотводящих канавок, насечек.

Минусы дисковых тормозов:

  • При попадании холодной воды на раскалённую рабочую поверхность, может произойти деформация или растрескивание тормозного механизма.
  • При работе, выделяется слишком много тепла.
  • Незащищённость от коррозии и загрязнений.
  • При использовании стояночного тормоза колодки могут примёрзнуть к дискам на задней оси, именно поэтому до сих пор на легковых авто использовали и используют барабанные тормоза на задней оси при дисковых на передней.

Появляется вопрос почему бы инженерам не соединить положительное от дисковых и барабанных тормозов в один механизм и попутно избавиться от минусов? Естественно попытки были. В качестве такого оборудования автоконцерн Chrysler предлагал дисковые тормоза, помещённые в барабаны. Автопроизводитель Audi ставил гибридные механизмы на серийные модели V8 и 200. Эти тормозные механизмы заработали прозвище UFO за соответствующий вид. Но, к сожалению, попытки создания таких механизмов не увенчались успехом, так как гибридные механизмы соединяли в себе скорее минусы, чем плюсы.

Вывод. Если подумать, то наилучшим для семейного авто является совмещение барабанных тормозов на задней оси и дисковыми на передней.

Из-за большей результативности при больших нагрузках дисковые тормоза лучше годятся быстрым и мощным автомобилям. Ну и конечно дисковые тормоза выглядят более красиво, что и является основанием установить именно их на свой модный автомобиль.

Типы суппортов их особенности

Выделяют фиксированные и плавающие изделия.

Фиксированные крепятся жестко к подвеске. В металлическом корпусе по обе стороны от диска стоят цилиндры. Нажатие педали приводит поршни внутри цилиндров в движение, сжатие колодок происходит в двух сторонах одновременно.

Цилиндров в суппортах такого вида несколько, что повышает эффективность устройства. Поэтому такие модели ставят на транспорт, требующий усиленной тормозной системы (грузовики, спортивные авто, мотоциклы).

Фиксированный суппорт не имеет направляющих, что делает его простым и долговечным. Но минус заключается в их тяжести и увеличенных габаритах.

Плавающие прикрепляются к подвеске направляющими штырями (пальцами). Направляющие обеспечивают ход суппорта. Поскольку поршень в таких моделях прижимает только одну из колодок, вторая колодка, закрепленная на плавающей скобе, прижимается к диску, перемещаясь вместе с суппортом по направляющим.

Работа механизма происходит следующим образом: нажатие на педаль, поршень прижимает к диску одну из колодок, затем сдвигается весь суппорт, пока противоположная колодка не упрется в диск с другой стороны.

Большинство легковых машин оснащены именно плавающими моделями тормозных элементов. Такие изделия просты, имеют небольшой вес и стоимость ниже, чем у фиксированных, но чуть менее эффективны.

Как правило, в плавающих моделях от одного до двух цилиндров, фиксированные имеют 6-8. По конструкции различаются также задний и передний суппорта. Разница в размерах и наличии стояночного тормоза в моделях для задних колес.

Так какие лучше и какие у них недостатки?

По сравнению с дисковым вариантом, у барабанного преимуществ не так уж и много:

  1. Закрытая конструкция исключает попадание грязи между элементами трения, из-за чего служат они дольше.
  2. Барабан — массивный элемент, поэтому он «не боится» резких перепадов температуры.
  3. В барабанных механизмах легче организовать механическую блокировку колес (стояночный тормоз). Для этого достаточно  установить дополнительный рычаг, перемещение которого обеспечит разведение колодок и удержание их.
  4. Большая площадь контакта накладок с диском (за счет увеличенных габаритных размеров) обеспечивает высокое тормозное усилие.

Что касается недостатков, то их у барабанных тормозов тоже немало, причем многие из них переплетаются с достоинствами:

  • из-за закрытой конструкции продукты износа рабочих поверхностей не отводятся и попадают между трущимися поверхностями, снижая силу трения;
  • трение сопровождается сильным нагревом, который в барабанном механизме в недостаточной мере отводится. Из-за этого барабан расширяется (поскольку он металлический), и для создания должного прижима водитель  дожимает тормозную педаль, иначе эффективность торможения снизится;
  • неравномерный износ колодок. Поршни не способны равномерно прижать их, поэтому контактируют они с барабаном не всей площадью;
  • ряд составных элементов находится в закрытом пространстве, поэтому при разрушении отколовшимся частям деваться некуда. Они могут попасть между колодками и барабаном, что приведет к блокировке механизма.

Видео: Тормоза дисковые и барабанные: плюсы и минусы

https://youtube.com/watch?v=ijzuAvk1KiU

Положительные качества  дисковых тормозов:

  1. Высокая эффективность (на 20% выше, чем у барабанных). И здесь свою роль тоже играет тепловое расширение. Диск от нагрева расширяется, что увеличивает силы трения без дополнительного воздействия на колодки.
  2. Открытая конструкция  хорошо вентилируемая, обеспечивает отвод тепла.
  3. Продукты износа удаляются и не попадают на трущиеся поверхности, добавляют эффективность работе механизма.
  4. Попадающая на диск влага тоже удаляется с поверхности.
  5. Колодки прижимаются к диску всей рабочей поверхностью.

Но и без недостатков тоже не обошлось. У дисковых тормозов они такие:

  • диск чувствителен к резким перепадам температуры. Интенсивное торможение с последующим заездом в лужу становится причиной коробления (нарушения геометрии рабочих поверхностей);
  • износ колодок и дисков  становится причиной частого проведения технического обслуживания с заменой расходников;
  • сложность использования дисковых механизмов для организации стояночного тормоза;
  • грязь, попадая на рабочие поверхности, обеспечивает  интенсивный износ.

Если рассматривать компоновки механизмов на авто, то комбинированная является пока самой оптимальной. Дисковые обладают высокой эффективностью, а барабанные не требуют частого обслуживания. Поэтому такую компоновку используют очень многие производители для автомобилей бюджетной и средней ценовой категории. Но  барабанные механизмы постепенно вытесняются дисковыми.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Автомастер
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector