Тормоза дисковые и барабанные – Что лучше дисковые или барабанные тормоза?Преимущеста и недостатки тормозных систем

барабанные или дисковые? — журнал За рулем

Говорят, что дисковые тормоза лучше, чем барабанные. Миф это или правда — будем разбираться.

На современных автомобилях широко распространены два типа тормозных механизмов — барабанные и дисковые. Почему на рынке не остался только один из них? Рассмотрим особенности, преимущества и недостатки каждого.

Барабанные механизмы

Материалы по теме

Исторически раньше появились барабанные тормоза. При этом на первых автомобилях тормозные механизмы такого типа устанавливали только на задние колеса. Принцип действия барабанного механизма изменился с той поры несильно. Так же, как и век назад, две серповидные колодки раздвигаются и прижимаются специальными фрикционными накладками к внутренней поверхности полого цилиндра, называемого тормозным барабаном.

Конечно, кое-какие изменения со временем коснулись и этой «замшелой» конструкции. Так, у ранних тормозных механизмов колодки раздвигали с помощью тросового привода. На смену ему пришел гидравлический. Затем конструкторы сделали механизм, который компенсировал износ накладок колодок. При этом отпала такая операция, как «подвести колодки, а то педаль тормоза низковато стала брать». Владельцы легендарной Волги ГАЗ-21 наверняка знают, о чем речь. Впрочем, и сегодня, у некоторых отечественных автомобилей необходимость регулировки стояночного тормоза еще осталась. Обидно, что сейчас, в XXI веке, Гранты, Калины, Приоры, Лады 4х4 и Шевроле Нивы требуют регулировки ручника.

Барабанный тормозной механизм автомобиля Lada Kalina. Регулировка зазора между колодками и барабанами автоматическая, а «ручничок» придется подтягивать к техосмотру вручную. Барабанный тормозной механизм автомобиля Lada Kalina. Регулировка зазора между колодками и барабанами автоматическая, а «ручничок» придется подтягивать к техосмотру вручную.

Даже самые «свежие» модификации Гранты, уже снабженные АБС, о чем свидетельствует наличие задающего диска и датчика, конструкцией барабанного тормоза восходят корнями к ВАЗ-2105, который появился еще к Олимпиаде-80. Даже самые «свежие» модификации Гранты, уже снабженные АБС, о чем свидетельствует наличие задающего диска и датчика, конструкцией барабанного тормоза восходят корнями к ВАЗ-2105, который появился еще к Олимпиаде-80.

Зато плотно обосновавшийся в России альянс Renault-Nissan привез современные барабанные тормозные механизмы. Тут и самоподвод колодок, и постоянное правильное натяжение тросиков ручника осуществляет распорная планка довольно сложной конструкции. Причем она показала себя достаточно надежной даже на грязных и пересоленных дорогах. Применяет ее альянс на разных автомобилях.

Барабанный тормозной механизм полноприводного Дастера. Барабанный тормозной механизм полноприводного Дастера.	Задний тормозной механизм автомобиля Lada Largus. Задний тормозной механизм автомобиля Lada Largus.
Количество деталей тормозного механизма довольно велико, а потому и сборка не столь проста и с трудом подвергается автоматизации. Количество деталей тормозного механизма довольно велико, а потому и сборка не столь проста и с трудом подвергается автоматизации.	Распорная планка тормозного механизма — узел, обеспечивающий все преимущества самоподводящегося тормозного механизма. Распорная планка тормозного механизма — узел,

какие тормоза лучше? — журнал За рулем

И у того, и у другого вида тормозных механизмов есть свои достоинства и недостатки. «За рулем» рассказывает, что важнее для современного автомобиля.

Появление на российском рынке Renault Arkana с барабанными (пока что) задними тормозами придало новый импульс давней дискуссии о том, чем они хуже (или лучше) дисковых тормозов. Мы собрали все плюсы и минусы воедино и подвели итог обсуждениям.

Барабанные тормоза

Материалы по теме

Считается, что первыми на свет появились барабанные тормоза — на гужевых повозках, и на автомобили они перекочевали с карет, причем сперва только на заднюю ось. Долгое время все автомобили оснащались только барабанными тормозами, хотя дисковые были запатентованы англичанином Уильямом Ланчестером в 1902 году. И в том же году француз Луи Рено представил свою конструкцию тормозного механизма — с полым барабаном и полукруглыми колодками, прижимавшимися цилиндром и пружинами ко внутренней поверхности барабана.

Интересно, что конструкция Рено дожила до наших дней практически без изменений, за исключением того, что цилиндров теперь может быть и пара, и появились распорные планки, обеспечивающие самоподвод. Раньше колодки приходилось подводить самостоятельно, эта процедура была знакома нашим дедам.

Конструкция барабанных тормозов оказалась настолько хорошо продуманной, что они за прошедший век практически не изменились. Возможно, поэтому Renault не спешит отказываться от барабанов.

Конструкция барабанных тормозов оказалась настолько хорошо продуманной, что они за прошедший век практически не изменились. Возможно, поэтому Renault не спешит отказываться от барабанов.

Материалы по теме

Сегодня легковых автомобилей с передними барабанными тормозами, кажется, не осталось вовсе. А за заднюю ось они держатся крепко — их до сих пор можно видеть на некоторых легковушках, в первую очередь так называемых бюджетниках. Считается, что барабанные тормоза дешевле дисковых, но это спорное утверждение.

Однако у барабанов есть несколько неоспоримых достоинств:

1. Хорошая защита от грязи. Так как тормозные колодки, пружины, гидравлические цилиндры и распорные планки скрыты в барабане, грязь, снег, лед фактически никак не влияют на работоспособность механизма. Из-за этого барабанные тормоза считаются более пригодными для тяжелых условий эксплуатации.
2. Внушительный ресурс. У тормозных колодок большая рабочая поверхность, большая и толщина рабочей части барабана.
3. Простое совмещение с механизмом стояночного тормоза.

Детали барабанного тормоза.

Детали барабанного тормоза.

Недостатки барабанных тормозов:

1. Значительный вес.
2. Плохое охлаждение. Как следствие — возможность перегрева при больших нагрузках.
3. Плохая самоочистка. Если внутрь барабана попадет влага и образуется лед, тормозной механизм не даст машине тронуться с места. При попадании песчинок появится посторонний звук.
4. Сложность контроля степени износа. Чтобы оценить ресурс колодок, барабан придется снять.
5. Неравномерный износ колодок. Передняя, как правило, изнашивается быстрее. Из-за неправильной регулировки или заедания механизма быстрее может приходить в негодность и какая-то часть колодки.

Дисковые тормоза. Износ колодок можно определить сразу — для этого не требуется ничего разбирать.

Дисковые тормоза. Износ колодок можно определить сразу — для этого не требуется ничего разбирать.

Дисковые тормоза

Материалы по теме

Дисковые тормоза на легковых автомобилях появились, когда стали заметно расти мощности их моторов и скорости. Первым европейским автомобилем с дисковыми тормозами на обеих осях стал спортивный Jaguar C-Type 1953 года. В США первопроходцем был Studebaker Avanti 1962 года. С тех пор диски и вытесняют барабаны (но никак не вытеснят).

Достоинства дисковых тормозов

1. Легкость и компактность.
2. Равномерное прилегание колодок к дискам и, как следствие, большая эффективность.
3. Отличная охлаждаемость.
4. Способность к самоочистке.
5. Простота диагностики, обслуживания и замены.
6. Возможность точной регулировки.
7. Возможность применения многопоршневых суппортов, использования перфорации, разнообразных грязе-и газоотводящих канавок, насечек.

так ли плохи барабанные тормоза и в чем недостатки дисковых

Современные автомобили комплектуются как барабанными, так и дисковыми тормозами. Машины, на обеих осях которых установлены исключительно тормоза первого типа, достаточно редки и в основном представляют собой самые бюджетные модели.

В свою очередь дисковые тормоза по кругу чаще всего получают дорогие машины (в основном, быстрые спорткары и грузные кроссоверы). Значит ли это, что такие механизмы лучше?

История барабанных тормозов

Фото spote.ru

Если обратиться к истории, то первыми были изобретены именно барабанные тормоза. Когда именно это произошло — точно неизвестно, однако впервые использовать такие механизмы люди начали задолго до появления автомобилей. Изначально барабанные тормоза ставились на гужевые повозки и кареты, а затем их стали использовать и на машинах, причем первое время — исключительно на задней оси.

В 1902 году француз Луи Рено доработал конструкцию тормозов, представив механизм с полым барабаном и полукруглыми колодками, прижимавшимися цилиндром и пружинами ко внутренней поверхности барабана.

Его вариант оказался настолько удачным и продуманным, что используется в почти исходном виде и по сей день. К примеру, современные барабанные тормоза могут иметь обеспечивающие самоподвод распорные планки и сразу два цилиндра вместо одного.

Достоинства барабанных тормозов

Фото olade.ru

На данный момент большинство представленных на рынке машин оснащено передними дисковыми тормозами, в то время как сзади на бюджетных моделях все еще используются барабанные. Многие автомобилисты полагают, что производители не отказываются от последних по причине экономии.

Действительно, барабанные тормоза дешевле дисковых, хотя их применение в 21 веке связано вовсе не с этим. Дело в том, что такие механизмы имеют целый ряд неоспоримых преимуществ:

• Рабочая площадь у тормозных колодок барабанных тормозов несколько больше, да и толщина рабочей части барабана здесь соответствующая, что делает такие механизмы более долговечными.
• Барабанные тормоза надежно защищены от влияния извне благодаря тому, что гидравлические цилиндры, пружины, тормозные колодки и распорные планки расположены непосредственно в барабане, а значит на них практически не попадает грязь и снег. Это делает их идеальными для эксплуатации в тяжелых условиях.
• Барабанные тормоза имеют простое совмещение с механизмом стояночного тормоза.

Недостатки барабанных тормозов

Естественно, помимо преимуществ имеются у барабанных тормозов и недостатки, причем некоторые из них достаточно существенные.

• Значительный вес.
• Неравномерный износ колодок. В большинстве случаев у барабанных тормозов быстрее всего изнашивается передняя колодка, при этом из-за заедания механизма или неправильной регулировки также может приходить в негодность и какая-то определенная ее часть. Все бы ничего, да только следить за износом колодок достаточно сложно, так как узнать об их текущем состоянии можно лишь после снятия барабана.
• Плохая самоочистка. Если внутрь барабана попадут мелчие песчинки, то загрязнение даст о себе знать характерными посторонними шумами, однако самое неприятное может произойти в минусовую температуру, когда просочившаяся в конструкцию влага превратится в лед, после чего тормозной механизм просто не даст машине тронуться с места.
• Слабое охлаждение и, следовательно, вероятность перегрева при определенных условиях эксплуатации.

История дисковых тормозов

Фото kharkov.ua

Конструкция дисковых тормозов была запатентована еще в 1902 году англичанином Уильямом Ланчестером, однако использовать их начали лишь десятилетия спустя, когда стали появляться более мощные и быстрые автомобили.

Первой машиной с дисковыми тормозами на обеих осях в Европе стал спорткар Jaguar C-Type 1953 года. Американцы впервые установили такие механизмы лишь в 1962 году — первопроходцем стала двухдверная модель Studebaker Avanti. В последующие годы автомобили с дисковыми тормозами стали массовыми, однако полностью вытеснить с рынка барабанные им не удалось до сих пор.

Преимущества дисковых тормозов

Выше отмечалось, что у барабанных тормозов определить износ колодок достаточно сложно. С дисковыми в этом плане гораздо проще, так как разбирать ничего не надо, да и способность к самоочистке у них гораздо выше. Впрочем, данный вид тормозов имеет и другие плюсы:

• Более высокая эффективность за счет равномерного прилегания колодок к дискам.
• Высокая охлаждаемость.
• Возможность точной регулировки.
• Возможность использования перфорации, многопоршневых суппортов, разнообразных грязе- и газоотводящих канавок, а также насечек.
• Легкость и компактность конструкции.

Недостатки дисковых тормозов

Фото preferredautomotive.com

Впрочем, без «ложки дегтя» и здесь не обошлось. Основные минусы дисковых тормозов вытекают из их плюсов. К примеру, из-за открытой конструкции, благодаря которой удобно осуществлять диагностику и обслуживание, такие тормоза подвержены загрязнению и коррозии, при этом попадание холодной воды на нагретые во время работы поверхности чревато различного рода деформациями (например, появлением трещин).

Кроме того, известны следующие недостатки дисковых тормозов:

• Выделяют большое количество тепла при работе.
• Сложность совмещения со стояночным тормозом, что решается, к примеру, применением электрического включения / выключения стояночного тормоза.
• При использовании стояночного тормоза имеют склонность к примерзанию колодок к дискам на задней оси, из-за чего на многих авто сзади до сих пор и ставят барабанные тормоза.

Так что же лучше ?

Как барабанные, так и дисковые тормоза далеко не идеальны, и ведущие инженеры на протяжении десятилетий пытались создать некие универсальные механизмы, лишенные перечисленных недостатков.

К примеру, с 1949 по 1954 гг компания Chrysler предлагала клиентам возможность установки дисковых тормозов, помещенных в барабаны, а в конце 80-ых Ауди представили гибридные тормозные механизмы, однако такие решения были достаточно сложны и дороги, да и недостатков у них было больше, чем преимуществ.

В результате производители пришли к выводу, что наиболее оптимальной схемой для обычного семейного автомобиля являются дисковые тормоза спереди и барабанные сзади. Такое решение достаточно экономично, но при этом обеспечивает достаточно эффективный уровень торможения.

Читайте также: Виноват всегда, кто сзади? Нет — не всегда: рассмотрим три ситуации

Какие тормоза лучше: барабанные или дисковые

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.

Барабанный тормоз — Википедия

Барабанный тормоз со снятым барабаном на опоре заднего колеса грузовика. Подвеска на пружине.

Барабанный тормоз — это вид тормозной системы, состоящей из вращающегося барабана, в котором торможение достигается прижатием тормозных колодок к барабану.

Обычно в барабанном тормозе колодки находятся внутри полого тормозного барабана — сегодня именно такой механизм называется барабанным тормозом «по умолчанию», вне исторического контекста. В случае, если колодки располагаются с внешней стороны плоского чугунного диска, тормозной механизм называется дисковым. Существует ещё одна разновидность барабанного тормоза — ленточный тормоз, в котором торможение достигается «охватом» барабана гибкой металлической тормозной лентой. В железнодорожном транспорте эпохи паровой тяги применялись также барабанные тормоза, в которых чугунный барабан тормозился за счёт прижимающейся к нему снаружи тормозной колодки с медной накладкой.

Современный барабанный тормоз изобретён в 1902 году Луи Рено, хотя менее сложные конструкции использовались Maybach годом ранее. В первых тормозах колодки прижимались механически с помощью рычагов и кабелей. С середины 1930-х годов стали устанавливаться небольшие тормозные цилиндры с поршнями, хотя некоторые транспортные средства продолжали использовать механические тормозные системы на протяжении последующих десятилетий. Иногда устанавливалось по два тормозных цилиндра.

Колодки в барабане подвержены интенсивному износу, и ранние тормоза приходилось регулярно корректировать до изобретения саморегулирующихся барабанных тормозов в 1950-х годах. В 1960—1970-х годах все современные автомобили устанавливают дисковые тормоза на передние колёса, а сзади по-прежнему устанавливаются барабанные, хотя некоторые производители устанавливали дисковые тормоза для всех четырёх колёс. Барабанные тормоза также используются вместе с ручным тормозом, так как оказалось очень сложно разработать ручной тормоз для дисковой системы.

Первые тормозные колодки имели накладки из асбеста, поэтому при работе старых автомобилей необходимо соблюдать осторожность, чтобы не вдыхать пыль. Правительство США стало регулировать производство асбеста, а производителям тормозов пришлось переключиться на безасбестовые накладки. Поначалу многие водители жаловались на ухудшение торможения, однако в дальнейшем оно компенсировалось развитием и усовершенствованием технологии, что позволило полностью отказаться от асбестовых накладок. Другие страны также ограничили использование асбеста в тормозах.

В простейшем барабанном тормозе с двумя колодками и общим толкателем колодки работают несимметрично, так как сила трения вклинивает одну из них между барабаном и толкателем, а вторую между барабаном и жёстким упором. Если на первой колодке тормозное усилие растёт пропорционально давлению толкателя, то на второй возрастает гораздо быстрее, хотя и нелинейно. При верхнем расположении толкателя и движении вперёд с усилением действует передняя колодка, которая называется набегающей в противоположность к задней, соответственно, вторичной тормозной колодке. Водителю достаточно легкого нажатия, чтобы набегающая колодка коснулись барабана, после чего эффект «затягивания» начинает работать как своеобразный «усилитель». Для повышения эффективности, барабанные тормоза могут оснащаться симметричной парой толкателей, связанных через жёсткую тягу или гидравлически: эффективность такого тормоза повышается за счёт «затягивания» обеих колодок вслед за барабаном. Контролировать торможение становится сложнее, но замедление значительно увеличивается, а необходимое усилие на педали или ручке тормоза уменьшается. Данный момент был весьма серьёзным плюсом до внедрения усилителей тормозов, так как на дисковых тормозных механизмах такого эффекта нет (тормозной диск вращается в направлении, перпендикулярном к направлению действия тормозного усилия). С появлением вакуумных и гидравлических усилителей тормозов более важным моментом стала пропорциональность замедления усилию на педали, что позволяет более точно контролировать торможение — сейчас барабанные тормоза если и применяются, то по другим причинам, а конструкции с парой толкателей фактически не используются.

Основные элементы барабанного тормозного механизма (с гидравлическим приводом) — тормозные колодки, непосредственно осуществляющие торможение и для этого имеющие накладки из фрикционного (имеющего высокий коэффициент трения) материала; тормозной барабан; колёсные, или рабочие, тормозные цилиндры, под давлением жидкости в гидросистеме, создаваемым приводимым в действие от тормозной педали главным тормозным цилиндром, прижимающие колодки ко внутренней поверхности тормозного барабана — их может быть один или два, во втором случае говорят о дуплексном тормозном механизме, или тормозном механизме с двумя ведущими колодками. Все эти детали смонтированы на штампованном основании — тормозном щите.

• 

  Схематическое изображение барабанного тормоза (барабан снят)

• 

  Тормозной щит

• 

  Колёсный (рабочий) тормозной цилиндр

• 

  Тормозные колодки

• Тормозной барабан (снят)

Также в состав барабанного тормоза входят оси (пальцы) тормозных колодок, пружины, удерживающие колодки на их местах и сводящие их после отпускания водителем педали тормоза, механизмы, служащие для регулировки зазора между колодками и барабаном (иногда — отдельные механизмы для регулировки тормозов при смене колодок и в процессе эксплуатации) и всевозможный крепёж.

Барабанные тормоза используются на многих грузовых автомобилях, реже — легковых машинах и мотовездеходах. Главное преимущество барабанного тормозного механизма — в том, что его мощность (определяемую площадью пятна контакта колодок с поверхностью барабана) можно очень легко повышать за счёт увеличения как диаметра барабана, так и его ширины (в то время, как дискового — только за счёт увеличения диаметра диска, который в большинстве случаев ограничен размером обода колеса, внутри которого тормозной диск установлен). Это позволяет даже при не слишком высокой удельной эффективности (тормозное усилие на единицу площади колодок) достичь очень высоких абсолютных значений тормозного усилия, необходимых для замедления и остановки тяжёлого транспорта, например — грузовиков или автобусов. Барабанный механизм сравнительно хорошо защищён от попадания воды и пыли, его колодки намного меньше изнашиваются на запылённой или грунтовой дороге, чем открыто установленные колодки дискового механизма, что делает его более долговечным и вообще более подходящим для плохих дорожных условий. Использование барабанных тормозов упрощает оснащение автомобиля стояночным тормозом. Барабанные тормоза не выделяют много тепла, что делает возможным применение сравнительно дешёвых, безопасных в обращении и не гигроскопичных тормозных жидкостей на масло-спиртовой основе (ЭСК, БСК и подобные), имеющих низкую температуру кипения.

В то же время, барабанные тормоза срабатывают менее равномерно и в целом медленнее, чем дисковые, имеют менее стабильные характеристики (что в первую очередь обусловлено непостоянством пятна контакта колодки и внутренней поверхности тормозного барабана) и меньшие возможности для регулировки, усилие на их колодках ограничено прочностью барабана на разрыв (в то время, как в дисковом тормозе диск нагружается на сжатие, что позволяет значительно увеличить силу, с которой колодки прижимаются к нему). Поэтому на быстроходных легковых автомобилях обычно применяют как минимум передние дисковые тормозные механизмы.

• The AA Book of the car. — 1976.

Устройство автомобиля. Как работают барабанные тормоза

Расположение барабанных тормозов Барабанные тормоза работают по тому же принципу, что и дисковые: Тормозная колодка давит на вращающуюся поверхность. Только в такой конструкции эта поверхность называется барабан.

В большинстве автомобилей барабанные тормоза установлены на задних колесах, а дисковые — на передних. Конструкция барабанных тормозов включает большее число деталей по сравнению с дисковыми, поэтому их сложнее обслуживать. Однако они дешевле в производстве и проще интегрируются с ручным тормозом.

В этой статье мы расскажем о том, как работают барабанные тормоза, как их обслуживать и рассмотрим установку механизма ручного тормоза.

Давайте начнем с основ.

Барабанный тормоз со снятым барабаном

Барабанный тормоз

Компоненты барабанного тормоза Барабанный тормоз выглядит, как сложная конструкция, но все обстоит гораздо проще, если рассмотреть подробнее. Предлагаем разобрать тормоз и посмотреть, как он устроен.

Как и в дисковом тормозе, в барабанном имеется две колодки и поршень. Но в барабанном тормозе также установлен тормозной регулятор, механизм ручного тормоза и множество пружин.

При нажатии на педаль тормоза, поршень прижимает колодки к барабану. Все достаточно просто, но для чего нужны все эти пружины?

На самом деле, ситуация обстоит немного сложнее. Многие барабанные тормоза являются самосрабатывающими. Тормозные колодки контактируют с барабаном, при этом происходит своего рода заклинивающее действие, в результате чего колодки сильнее прижимаются к барабану.

Дополнительное тормозное усилие, которое обеспечивает такое заклинивание, позволяет использование поршня меньшего размера по сравнению с дисковыми тормозами. Однако, в связи с заклиниванием, тормозные колодки должны отодвигаться от барабана после окончания торможения. Для этого используются пружины. Другие пружины удерживают колодки в необходимом положении и возвращает тормозной регулятор на место после его срабатывания.

Тормозной регулятор

Механизм тормозного регулятора Для корректной работы барабанного тормоза, колодки должны располагаться близко к барабану, но не соприкасаться с ним. Если они будут отодвинуты на слишком большое расстояние (например, при износе колодок), поршню потребуется больше жидкости для преодоления такого расстояния, и педаль тормоза «уйдет в пол» при нажатии. По этой причине в большинстве барабанных тормозов используется автоматический регулятор.

Давайте рассмотрим устройство механизма регулятора. Регулятор также является самосрабатывающим.

При износе колодки, между ней и барабаном образуется большее пространство. При каждой остановке автомобиля колодки максимально прижимаются к барабану. При увеличении зазора рычаг регулятора смещает шестерню на один зуб. Регулятор, как и болт, имеет резьбу. При повороте он выкручивается, сокращая зазор. При дальнейшем износе колодки, регулятор выкручивается еще, обеспечивая близкое расположение колодок относительно барабана.

В некоторых автомобилях регулятор срабатывает при использовании ручного тормоза. Но регулировка такого механизма может сбиться при длительном неиспользовании ручного тормоза. При наличии такой системы, ставить автомобиль на ручной тормоз не реже одного раза в неделю.

Ручной тормоз

Ручной тормоз, помимо основной тормозной системы, может активироваться и другими средствами. Конструкция барабанного тормоза позволяет использовать простой механизм привода троса.

При использовании ручного тормоза, трос тянет рычаг, который прижимает колодки.

Обслуживание

Тормозная колодка По большей части, обслуживание барабанных тормозов заключается в замене тормозных колодок. В некоторых барабанных тормозах сбоку имеется сервисное отверстие, которое позволяет определить износ колодки. Тормозные колодки необходимо менять, когда толщина фрикционного материала на заклепках составляет 0,8 мм. Если фрикционный материал нанесен на опорный щит (без заклепок), то колодки необходимо менять, когда толщина фрикционного материала составляет 1,6 мм.

Также как и на дисковых тормозах, изношенные колодки могут оставлять на барабанах канавки. При продолжительном использовании изношенных колодок, заклепки могут повредить барабан. Барабаны с глубокими канавками можно переточить. Если для дисковых тормозов смотрится минимальная допустимая толщина, то для барабанных — максимальный допустимый диаметр. Поверхность контакта в барабанных тормозах расположена внутри барабана. При снятии материала, диаметр увеличивается.

Тормозной барабан

Конструкция барабанного тормоза

Теперь обобщим информацию. На рисунке представлена конструкция барабанного тормоза.

Какие тормоза лучше дисковые или барабанные? Плюсы и минусы, отличия

Однако с развитием техники мощность мотора увеличилась, допустимая скорость разгона также получила колоссальные изменения. Если скорость превышает показатель на спидометре 100 км/час, то эффективность барабанной системы по сравнению с дисковым аналогом существенно снижается. Вот почему сегодня барабанные тормоза в подавляющем большинстве встречаются на крупных грузовых транспортных средствах или легковых автомобилях старого выпуска.

Устройство барабанных тормозов

Тормозная система данного типа получила свое название от главного элемента конструкции – барабана, жестко закрепленного на ступице колесной оси. Представляет собой металлическую чашу, в которую помещены две полукруглые колодки с нанесенным на поверхность фрикционным материалом. В результате соприкосновения последнего с поверхностью колодок повышается трение, вращение осей замедляется, автомобиль сбавляет скорость. В зависимости от силы и длительности воздействия на педаль, замедление может быть резким, плавным, временным или до полной остановки ТС.

В конструктивной схеме барабанных тормозов присутствуют следующие элементы:

• Металлический барабан, являющийся закрытой оболочкой в тормозной системе;
• Колодки, покрытые с помощью клеящего состава или заклепок фрикционными накладками;
• Цилиндр с рабочей областью, в которой двигаются поршни, уплотненные прокачивающим штуцером и уплотнительными манжетами;
• Пружины стяжные, которые еще называются возвратными, которые одной крепятся между тормозными колодками для удерживания в неактивном положении, работающие на сжимание;
• Установленный на балке моста или ступице тормозной щит;
• Стойка для поддерживания колодок;
• Нижняя регулируемая опора колодок;
• Устройство стояночного тормоза.

Различают конструкцию барабанных тормозных систем одно- и двухцилиндровых. Главное различие в эффективности. Наличие вместо нижней опоры еще одного цилиндрического гидравлического механизма существенно повышает производительность всего тормозного механизма. Эта манипуляция позволяет увеличить площадь соприкосновения колодок с вращающимся барабаном.

Основные принципы функционирования барабанных тормозов:

1. При нажатии водителем на педаль тормоза увеличивается в рабочей области поршня давление жидкости;
2. Напор жидкости с силой выдвигает поршни цилиндра;
3. Преодолевая силу, с которой сжата стягивающая колодки пружина, поршни задействуют колодки, заставляя их раздвигаться;
4. В зависимости от продолжительности и силы нажатия колодки соприкасаются на определенное время, покрывая некую площадь с поверхностью барабана;
5. Увеличение трения работает на снижение скорости вращения оси колеса, замедляя таким образом транспортное средство;
6. Если педаль отпускается водителем в процессе движения, то скорость восстанавливается при сохранении мощностных показателей движения, расчет разведения пружиной колодок.

Использование барабанного механизма на больших скоростях небезопасно, поскольку резкое повышение показателя трения способствует быстрому нагреванию покрытия колодок. А такое торможение, в свою очередь, ведет к быстрому износу, снижению работоспособности, а может и вовсе стать причиной «разрыва» барабанных тормозов.

Плюсы барабанных тормозов

Система этого типа считается морально устаревшей, однако в силу определенных факторов продолжает пользоваться спросом у автомобилистов. Главные преимущества заключаются в следующем:

• Себестоимость производства намного ниже любых аналогов, что позволяет производителям предлагать потребителю конкурентоспособный механизм по очень привлекательным ценам;
• Закрытая система обеспечивает сохранность механизма от воздействия внешней среды, защищает от пылевого засора, проникновения воды, других загрязнений. Кроме того, в силу специфики конструкции со временем фрикционная накладка стирается, образуя мелкую пыль. Закрытость системы позволяет сохранять отходы внутри нее, не загрязняя окружающую среду;
• Износостойкость повышается за счет закрытой системы, используемых материалов и простой конструкции. Отсутствие множества деталей, высокая прочность используемых материалов повышают срок службы барабанных тормозов;
• За счет вышеперечисленных преимуществ обладают повышенным ресурсом. На одном автомобиле могут прослужить в среднем 120-170 тыс. км. пробега;
• Замена требуется редко, что позволяет экономить на обслуживании задней оси транспорта.

Минусы барабанных тормозов

Принцип действия тормозной системы заключается в непосредственном соприкосновении с движимой частью оси фрикционного материала колодок. Любое трение вызывает повышение температуры. Чем больше скорости, на которых происходит контакт поверхностей, тем большие температуры возникают. Поэтому недостатки барабанных тормозов все основываются на этом и чаще всего бывают:

• Добиться резкого торможения невозможно, поскольку требуется время на преодоление колодками расстояния к вращающемуся барабану. Чтобы инициировать торможение на соответствующую педаль следует нажать весьма сильно. При резком торможении сильное нагревание тормозной системы неизбежно;
• При трении колодок об поверхность металлического барабана происходит физический процесс отделения незначительного слоя материала накладок. В результате поднятия до определенного уровня температуры этого вещества инициируются химические процессы в форме газоотделения. По своей структуре и специфике влияния на процесс торможения этот газ играет роль смазки, снижая таким образом эффективность торможения машины;
• В крайнем случае барабанные системы могут «залипнуть», заклинивая автомобиль в определенном положении;
• Торможение ухудшается за счет плохого пятна контакта;
• Из-за закрытости системы все выделяемые отходы от процесса эксплуатации тормозной системы оседают на рабочей поверхности, что пагубно влияет на продуктивность торможения;
• Обслуживание механизма весьма сложное, что требует особых навыков, особенно для снятия «прикипевших» деталей. Без специального инструмента здесь не обойтись.

Устройство дисковых тормозов

Для улучшения системы конструкторы воспользовались разработками в сфере авиации. Именно на самолетах впервые были установлены тормоза дискового типа. Со временем они перешли в автостроительную отрасль, где используются до сегодняшнего дня. Первыми автомобилями, которые испробовали на себе барабанные тормоза, были гоночные машины. Они развивают большие скорости, совершают частые маневры с использованием торможения именно на достигнутых высоких показателях спидометра.

Для гонщика важно чем дольше сохранять максимально набранную скорость практически до последнего момента перед поворотом. Это снижает время прохождения извилистого участка в разы. После удачных испытаний механизм перекочевал на автомобиль для широкого круга потребления. Большинство новых легковых машин функционирует именно с этим типом тормозных систем.

Строение барабанных тормозов:

• К оси автомобиля прикрепляется тонкий диск из металла. Может устанавливаться в равной мере на задние и на передние колесные системы;
• Сбоку или сверху диска прикрепляют тормозной суппорт – специальный узел конструкции;
• Весь механизм функционирует на основе пары колодок и поршня цилиндрической формы с полостью, заполненной жидкостью;
• При нажатии на педаль тормоза давление жидкости передает усилие на поршень, выдвигающий сжимные колодки;
• Последние соприкасаются с поверхностью диска создают трение. Этот процесс снижает скорость вращения оси, поскольку диск крепится к ней жестко, останавливая автомобиль.

Производительность данной системы отличается большими показателями, чем барабанного аналога. Это связано с возможность очень плотного прилегания к дисковой поверхности колодок, повышая эффективность торможения на скоростях, превышающих показатель 100 км/час.

Как и в барабанных механизмах, в дисковых системах наблюдается трение соприкасающихся на скорости деталей. Современные разработки дисковых тормозов могут похвастаться устройством перфорации и вентиляции, что обеспечивает быстрое охлаждение. За счет этого сокращается длина тормозного пути.

Даже в классическом выполнении дисковых тормозов нагревание системы гораздо меньше. Это достигается тем, что механизм открытый, охлаждается набегающими потоками воздуха при движении транспорта. За счет увеличения пятна контакта и снижения площади колодок возрастает износ тормозной системы. По сравнению с барабанными аналогами у дисковых тормозов за счет быстрого стачивания ротора снижается эксплуатационный период более, чем в три раза.

Плюсы дисковых тормозов

Дисковые тормоза стали последним витком эволюции тормозных систем в легковых автомобилях на сегодняшнее время. Благодаря определенному опыту, испытаниям, усовершенствованиям предыдущих механизмов, именно дисковая система стала более актуальной для машин, двигающихся на больших скоростях. Среди преимуществ дисковых тормозов различают:

• Очень редко в дисковом тормозе наблюдается перегрев, поскольку набегающие потоки окружающего воздуха остужают открытую систему;
• Не возникает процесс «залипания», который характерный для барабанных собратьев;
• После вращения диска засоренность, пыль или другие загрязнения легко устраняются с поверхности ротора;
• Лучше работает в содружестве с современными автомобильными электросистемами, поскольку способны мягко и быстро отреагировать на соответствующие сигналы;
• Более высокая эффективность торможения;
• Есть перфорированные диски (со сквозными отверстиями) и вентилируемые (из двух роторных пластин), что в первом случае существенно упрощает процесс очистки механизма, а во втором – ускоряется охлаждение;
• Даже дисковые роторы классического выполнения легко очищаются, за счет поворота слетают продукты износа, масло, грязь, другой налет очень быстро;
• Более простая система обслуживания по сравнению с конкурентами, легко заменяются. При минимальных знаниях эту операцию может сделать почти любой автолюбитель.

Минусы дисковых тормозов 

За счет открытой системы, которая предоставляет дисковым тормозным системам множество преимуществ, существует много недостатков, которые не наблюдаются у барабанных аналогов. Прежде всего, это:

• Внешняя поверхность вращаемого диска просто очищается от загрязнений, чего нельзя сказать о внутренней, достаться к которой для обслуживания невозможно. Наличие влаги, продуктов износа, любых других засоряющих веществ увеличивается угроза коррозии материала ротора;
• Наличие загрязнений между накладками колодок и диском тормозной системы в процессе трения вызывает микроповреждения. Со временем на поверхности ротора образовываются неровности, бороздки, что уменьшает площадь соприкосновения при трении механизма. Таким образом, более быстро приходят в негодность, изнашиваются и требуют замены, чем барабанные собратья;
• Стоимость по сравнению с конкурентными системами значительно выше;
• Повышенная влажность несет опасность при контакте с разогретым диском. Достаточно небольшого количества холодной жидкости для раскаленного металла пластины, чтобы она попросту треснула. Поэтому водителям ТС с дисковыми тормозами очень опасно тормозить на больших скоростях, заезжая в лужи;
• Уровень износа колодок очень высокий. Для сравнения в барабанной системой приводят следующие цифры: на задних колесах в среднем выполняют свои функции исправно при преодолении 40 тыс. км (за счет более низкой нагрузки, чем на передние оси), а на передних – не более 30 тыс. км;
• Ресурс ротора в дисковых тормозах редко превышает показатель 70-80 тыс. км, поскольку изнашивается до такой степени, что требует полной замены системы;
• Из-за более частого технического обслуживания, ремонта, замены деталей в силу разного периода износа, в эксплуатации по сравнению с барабанными механизмами более невыгодные экономически;
• При плохом качестве системы, и неоригинальных деталей в летние жаркие периоды невентилируемые модели скрипят.

Выводы

В большинстве легковых автомобилей отечественного производства устанавливается комбинированная тормозная система. За счет большей нагрузки на передние колеса предусмотрено оборудование дисковых тормозов, для задней оси, на которой нагрузка ниже, причем больше она подвержена загрязнению, устанавливаются барабанные. Это позволяет экономить средства на механизме одной оси, сохранять возможность автомобиля тормозить на высокой скорости, повышает износоустойчивость барабанного механизма.

Грузовые машины, автобусы и крупногабаритная тяжеловесная техника конструируется исключительно с тормозной системой барабанного типа. Прежде всего, такие транспортные средства редко развивают большие скорости, во-вторых, огромная нагрузка на детали системы для дискового типа недопустима. Легкие скоростные машины, начиная с бюджетного «B»-класса, оборудованного двигателями с мощностью от 130 л.с, выпускаются исключительно с дисковыми тормозами, поскольку барабанные будут просто неэффективными.