Барабанные тормоза и дисковые плюсы и минусы - Авто журнал Альянс Авто
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Барабанные тормоза и дисковые плюсы и минусы

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.

Достоинства и недостатки барабанных тормозов можно охарактеризовать следующим образом.

  • 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.
  • 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.

  • 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).
  • 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.

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!

Барабанные или дисковые тормоза. Что лучше? Основные отличия

Сейчас очень много производителей, переходят на так называемые дисковые тормоза, причем полностью – то есть они устанавливаются и спереди и сзади. Но на многих бюджетных авто, в том числе и мой AVEO сзади стоят барабанные тормоза, которые вроде бы как считаются устаревшими! Однако – почему же многие производители ставят их на свои машины? Банально экономия или есть какие-либо другие причины? И что, в конце-концов лучше – барабанные или дисковые тормоза? Давайте разбираться …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Если копать историю, то барабанные тормоза раньше устанавливались и на переднюю ось и на заднюю. ТО есть это было единственное доступное решение. И знаете, пока двигатели были маломощные, а скорости в 100 км/ч, казались просто запредельными – их хватало, причем работали они крайне эффективно. Представьте остановить автомобиль со скоростью 30 ну или 60 км/ч максимум, легче легкого.

Нужно отметить, что и те и другие системы тормозов являются жидкостными, они самые эффективные на данный момент.

Строение барабанных вариантов

Я сейчас не буду лезть в «дебри», и размусоливать от и до (про это будет отдельная статья). Просто напомню, итак:

В барабанных вариантах используется две полукруглые колодки, которые находятся внутри цилиндра или барабана. С одной стороны, они закреплены жестко, а вот с другой стоит поршень, который их раздвигает, когда вы нажимаете на педаль тормоза и чем сильнее вы давите на педаль — тем сильнее выходит поршень и раздвигаются колодки.

Между колодками стоят «стягивающие» пружины – когда вы отпускаете педаль, они сводят колодки обратно. Для того чтобы не заклинить барабан. Это если просто рассказать об устройстве.

Строение простое – «обкатанное» многими годами, я бы даже сказал десятилетиями.

Однако прогресс не стоит на месте и скорости, которые раньше были не доступны, сейчас кажутся обыденными, мы уже и не замечаем 60 – 80 км/ ч, а на трассе можем положить стрелку и вовсе до 200 км/ч. Такие показатели даже для гонщиков 40 лет назад, казались просто фантастикой. Поэтому барабанные варианты стали не справляться со своей задачей, при больших скоростях они становятся менее эффективными.

Нужно отметить, что самая первая (и не единственная) проблема – это перегрев колодок, и как следствие ухудшение торможения.

Что делать, нужно было как-то улучшать систему торможения, поэтому обратились к авиастроению, да-да вы не ослышались — именно там впервые установили дисковые тормоза, которые успешно перекочевали на автомобили.

Строение дисковых тормозов

Это совершенно новый виток в эволюции тормозной системы. Как я уже упомянул, их устанавливали на самолеты и тяжелые грузовики (автопоезда). Где есть большие веса и большие скорости.

Строение таково (поясню просто, без углубления):

Специальный тонкий диск, крепится на ось автомобиля, это могут быть как передние колеса, так и задние. Обычно сверху или сбоку на него крепится специальный узел – тормозной суппорт. У него есть также поршень и две колодки. Когда вы нажимаете на педаль тормоза, то поршень выдвигается сжимая колодки. Как вы, наверное, уже догадались, между колодками находится тормозной диск.

Читать еще:  Задняя балка калина спорт

Эта система более производительная – все потому что, пятно контакта параллельное, а не как у барабанных тормозов полукруглое. Благодаря такому строению, прижатие колодок к диску очень плотное – что позволяет тормозить намного эффективнее на больших скоростях.

Конечно, обычные дисковые тормоза также греются (но уже при больших скоростях), но сейчас на рынок вышли вентилируемые и перфорированные варианты, у них тормозной путь еще больше сократился.

Отрицательные моменты этого варианта – все просто, пятно контакта лучше, колодки сами меньше – стираются на много быстрее. Да и сам тормозной диск быстрее выходит из строя, его стачивают колодки. То есть ресурс у них как минимум в три раза меньше чем у барабанной конструкции.

Так что сейчас безопаснее, надежнее, выгоднее и что немаловажно эстетичнее? Разберем все плюсы и минусы.

Что лучше, основные плюсы и минусы

Ну что начнем, пожалуй, с барабанных вариантов.

Плюсы:

  • Как ни странно, но их дешевле производить. Уж не знаю почему, но многие производители на этом банально экономят.
  • Ресурс у них намного увеличен. Могут свободно ходить по 120 – 170 000 километров, конечно, все зависит от манеры езды.
  • Большие интервалы замены, меньше тратим денег на заднюю ось.

Как бы все, вот так вот мало плюсов, зато минусов предостаточно.

Минусы:

  • Плохое пятно контакта. Хуже торможение.
  • Быстрее нагреваются при больших скоростях, ведь строение закрытое — эффективность торможения падает.
  • Часто загрязняются внутри. Пыль, грязь, фракции от износа колодок оседают внутри, что еще больше ухудшает тормозные свойства.
  • Ну и последнее – сложное обслуживание. Наверное, не многие могут разобрать задние барабаны, со временем они «прикипают», нужны специальные съемники.

Что теперь к дисковым вариантам.

Положительные моменты:

  • Эффективность торможения намного выше, чем у конкурента.
  • Низкий нагрев (по сравнению с конкурентом), особенно у вентилируемых и перфорированных вариантах. Они постоянно обдуваются набегающим воздухом.
  • Эффективная очистка. Даже если на них попадет грязь, масло, продукты износа тормозных накладок, то это все быстро удалиться.
  • Легко заменить. Практически каждый, сам, может поменять – как мне кажется ничего сложного.

Отрицательные моменты:

  • Высокий износ колодок. Даже дорогие варианты, ходят по 30 000 максимум, сзади по 40 000 потому как нагрузка на них ниже.
  • Износ дисков. Диски также изнашиваются относительно быстро, уже при 70 – 80 000 требуется замена.
  • Из-за частых интервалов, такие тормоза обходятся дороже с экономической точки зрения.
  • Летом могут скрипеть, от нагрева дисков и колодок, особенно на невентилируемых вариантах, с неоригинальными колодками (тупо Китай).

Что и говорить, сейчас на переднюю ось устанавливаются только дисковые тормоза – из-за их эффективности. Барабанные, устанавливаются только на заднюю ось и то не везде! Например, в Европе сейчас дисковые ставят и спереди и сзади.

Барабанные тип, может сейчас может работать только на задней оси, все же она менее нагруженная, да и на автомобилях с небольшой массой, то есть это «A» и «B» класс, иногда ставят на внедорожники и кроссоверы, например наши УАЗ и Renault Duster. Такая установка обусловлена стремлением производителя в первую очередь сэкономить, а также увеличить срок службы задних тормозов, что владельцу в принципе экономит денежку.

В конечном итоге, с ростом мощности моторов, увеличением скоростей, барабанные типы уйдут в прошлое. Потому как сейчас даже на бюджетный «B» класс устанавливают моторы около 130 л.с., которые разгоняют ваш авто, до приличных скоростей — с которыми барабанные типы уже не справляются.

Сейчас небольшое видео, смотрим.

А теперь голосование, что ты считаешь лучше барабанные или дисковые тормоза?

НА этом все, читайте наш АВТОБЛОГ.

(10 голосов, средний: 4,60 из 5)

Похожие новости

Преобразователь ржавчины состав. Можно ли сделать своими руками?

Как открутить тормозную трубку. Если она закисла и грани сорваны.

Противоскрипные пластины для тормозных колодок. Для чего нужны и.

Какие тормоза лучше: дисковые или барабанные?

Основная роль при торможении автомобиля лежит на тормозных механизмах. Они за счет сил трения замедляют вращения колес.

Рабочая тормозная система легкового автомобиля состоит из двух основных составляющих – привода, который обеспечивает передачу и увеличение усилия, и исполнительных механизмов, установленных на каждом колесе. В их задачу входит преобразование усилия в силу трения.

Типы тормозных механизмов и особенности конструкции

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

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.

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

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.

aka-mazai › Блог › Диски против барабанов

Почему у одних машин все тормоза – дисковые, а у других передние дисковые тормоза сочетаются с задними барабанными? Какая система лучше? Что такое вентилируемые дисковые тормоза? И для чего нужны тюнинговые тормозные диски с отверстиями? Эти вопросы задаются часто наравне с другими, касающимися тормозов. Давайте же найдем на них ответы.

Барабанные тормоза для всех четырех колес были стандартом в течение многих лет. В тормозной системе такого типа поршень подвергается гидравлическому давлению и, в свою очередь, толкает наружу колодку изогнутой формы. При этом фрикционный материал, наклепанный или наклеенный на колодку, контактирует с внутренней стороной тормозного барабана, замедляя его вращение вместе с вращением оси. В итоге машина останавливается – то есть надеемся, что останавливается.

Для лучшего отвода тепла барабанов производители добавляли к ним охлаждающие ребра или наклепывали алюминий, но это все равно помогало мало. И тогда появились диски.

Дисковые тормоза уже использовались до этого в авиации и промышленных машинах. В них фрикционный материал (тормозная колодка) прижимается к вращающемуся диску при помощи того же гидравлического давления, приложенного к поршню. У дисков, в отличие от барабанов, нет тенденции к «залипанию», так что при торможении они позволяют автомобилю лучше сохранять устойчивость на траектории. Кроме этого, они намного более открыты для доступа, что имеет свои плюсы и минусы.

Читать еще:  Давление в вакуумном усилителе тормозов

Другим плюсом дисковых тормозов является то, что загрязнения и газы легко сбрасываются с диска при его вращении, в отличие от барабана, который легко собирает на себя пыль от колодок, например. Вода, масло, газы от трения – все это быстро отводится от рабочих поверхностей, не ухудшая торможение.

Тормозные диски с перфорацией (просверленными в дисках отверстиями) – отчасти просто украшение, однако не совсем бесцельное: отверстия позволяют воде и газам, находящимся между поверхностью колодок и поверхностью диска, «забиваться» в них, и тормоза таким образом срабатывают быстрее, не ожидая лишнего поворота диска, очищающего его. Это может быть важным в ситуациях, встречающихся в автоспорте, однако при повседневной городской езде, как правило, некритично. К тому же отверстия уменьшают площадь трущейся поверхности диска, а еще в них могут забиться мелкие камешки, что потребует лишней работы по их удалению.

Самым большим минусом дисковых тормозов можно назвать то, что они из-за своей открытости подвержены загрязнениям. Грязь и пыль, попадающая между диском и колодкой, может быстро привести диск в негодность. Если он слишком тонок, он не способен рассеивать тепло и в экстремальных ситуациях может просто треснуть. Поэтому за износом дисков нужно следить и в случае необходимости заменять их.

Передние тормозные диски находятся в относительно благоприятных условиях, а вот задние принимают на себя всю грязь, которую отбрасывают назад передние колеса. Вот почему задние диски часто изнашиваются быстрее передних, хотя на них приходится намного меньшая доля работы во время торможения.

Антиблокировочная система (ABS) работает лучше всего именно с дисковыми тормозами, потому что диски быстро и плавно отсоединяются от колодок. Конечно, после некоторых доработок и изменения формы поршня и его размещения стали лучше разъединяться и барабанные тормоза. Однако дисковые все-таки впереди. По этой причине, а также по причине обеспечения максимальной эффективности торможения вы можете обнаружить сейчас дисковые тормоза и впереди, и сзади на многих автомобилях.

Лично я предпочитаю сочетание дисков впереди и барабанов сзади. При этом я получаю все плюсы дисковых тормозов на передней оси и могу легко и быстро остановиться там, где мне нужно. В то же время барабанные тормоза сзади меньше страдают от загрязнений и медленнее изнашиваются. А это экономит мои деньги. И не просите меня перейти на дисковые тормоза на всех колесах – меня они пугают!

Об авторе: Джим Керр – автомобильный конструктор-механик и преподаватель автомобильной технологии. Он писал статьи на автотематику для газет и журналов Канады и США в течение 15 лет. Он также является членом Ассоциации автомобильных журналистов Канады (AJAC).

Какие тормоза лучше дисковые или барабанные? Отвечаем

Современные автомобили оснащены барабанными, дисковыми или обоими типами тормозных систем. Самое главное сходство их – это функционирование на жидкости посредством гидравлического давления на поршни, управляющие движимыми частями механизма. Несколько десятков лет назад передние и задние оси машины оснащались барабанными тормозами, будучи единственным из возможных технических решений. Для маломощных двигателей и вправду было сложно представить более эффективные тормоза.

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.
Читать еще:  Игрушка лада веста кросс

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.

Если материал был для вас интересен или полезен, опубликуйте его на своей странице в социальной сети:

Тормоза дисковые и барабанные: отличия, плюсы и минусы

Хотя современные легковые автомобили оснащаются преимущественно одним типом тормозов – дисковыми, парк машин с задними барабанными тормозами всё ещё достаточно велик. Поэтому вопросы, связанные с устройством как барабанных, так и дисковых тормозов, их отличиями друг от друга, особенностями эксплуатации, обслуживания и ремонта остаются актуальными.

В необходимости содержать в исправном состоянии тормозную систему автомобиля давно уже не требуется убеждать даже далёких от техники водителей. Однако при техобслуживании машины многие автолюбители с удивлением обнаруживают, что конструктивно передние и задние тормозные устройства во многом отличаются, как разнятся и периодичность, и затраты на их обслуживание.

Общие принципы работы тормозных механизмов

Потребность в тормозах возникла, по-видимому, одновременно с изобретением наземного транспорта (неважно какого: велосипеда, конной повозки или автомобиля).

И принцип решения этой задачи был один и тот же: использование пары трения, в которой одна часть – колесо (или ступичная часть, жестко с колесом связанная), а другая, прилегающая по профилю к первой – накладка (башмак, колодка, планка – терминология значения не имеет). Такие тормоза стали называть колодочными. А если в качестве второй части использовалась замкнутая гибкая лента, то тормоза назывались ленточными.

Что же касается конструкции тормозного механизма и используемых материалов, то здесь на разных этапах развития технологии возникало множество интересных для практического применения вариантов.

Ленточные тормозные механизмы, появившиеся в начале прошлого века широкого распространения не получили (хотя в 30-х годах двадцатого столетия одно время даже превосходили по характеристикам колодочные). А вот колодочные тормоза приобрели широкое распространение в двух своих видах, получивших название по наименованию элемента, к которому прикладывается тормозное усилие: барабанные и дисковые тормоза.

Интересно, что вначале (1902 год) были изобретены дисковые тормоза, но при использовании пары трения металл-металл (других подходящих материалов тогда не было) возникал непереносимый скрип, к тому же попадание влаги и грязи резко снижало эффективность торможения. Поэтому практическое применение получили первыми именно барабанные тормоза.

Устройство и принцип работы барабанного тормоза

Конструкция барабанных тормозов упрощённо изображена на рисунке выше. Тормозной барабан (если быть точными – барабан без дна) жестко крепится к колесу (ступице), так, что имеет с колесом общую ось вращения.

Вдоль боковой внутренней стенки барабана расположены две тормозные накладки (колодки), выполненные в виде полуокружностей. А в промежутке между накладками установлен (закреплённый неподвижно по отношению к вращающемуся колесу) рабочий гидроцилиндр с двумя поршнями.

При поступлении тормозной жидкости под давлением в среднюю часть цилиндра рабочая часть поршней раздвигает накладки в месте установки цилиндра. Такое же перемещение через систему пружинных тяг создается в разрыве противоположном месту установки гидроцилиндра. В итоге накладки с усилием прижимаются к вращающемуся барабану.

Возврат элементов конструкции в исходное состояние по окончании торможения осуществляется за счет системы возвратных пружин. Регулировка зазора между накладками и внутренней поверхностью барабана производится также за счёт регулировки механических тяг.

В процессе торможения происходит интенсивное выделение тепла, которое влияет и на показатели надёжности и на функциональные показатели работающих тормозных механизмов. Схема теплообмена барабанных тормозов упрощённо представлена на следующем рисунке.

Тепловой поток, образующийся в паре трения, через внутреннюю боковую поверхность барабана (теплопроводность значительно выше, чем у накладки) рассеивается в окружающей среде. С учётом различных коэффициентов теплового расширения, накладка «выдавливает» боковую поверхность барабана в окружающую среду, постоянно стремясь увеличить зазор между накладкой и барабаном.

К материалам в паре трения барабанных тормозов предъявляются повышенные требования.

  • Тормозной барабан изготавливается из высокопрочного чугуна – металла износостойкого и, к тому же, относительно дешёвого.
  • В качестве материала накладки долгое время использовались смеси, содержащие вредный для окружающей среды асбест. После запрета асбеста широко используются композитные материалы, состав которых тщательно скрывается производителями.

Подробно о тормозных колодках мы писали в этой статье.

Устройство и принцип работы дисковых тормозов

Конструкция дисковых тормозов хорошо показана на рисунке выше. Так же, как и в барабанном тормозе, элемент к которому прикладывается тормозное усилие – диск, жёстко закреплён на ступице колеса и имеет с ним общую ось вращения. Но, в отличие от барабанного, в дисковом тормозе усилие прикладывается не к торцевой, а к боковым поверхностям тормозного диска.

На неподвижной относительно вращающегося колеса части закреплён суппорт – устройство для размещения рабочего гидроцилиндра и тормозных накладок, и перемещения последних по направляющим в заданном диапазоне.

Накладки расположены с двух сторон относительно плоскости вращения диска и как бы клещами зажимают его при торможении. На следующем рисунке представлена упрощённая схема выделения и рассеивания тепла в дисковых тормозах.

В отличие от барабанных тормозов тепловые потоки здесь направлены встречно, а отвод тепла происходит сразу в окружающую среду. Для более эффективного отвода тепла на поверхности тормозных дисков создают рисунок из канавок и сквозные отверстия.

Материалы, из которых изготавливают рабочие поверхности дисковых тормозов, аналогичны материалам для тормозов барабанных. Но, в связи с большей нагруженностью, они должны отвечать более жестким требованиям по физико-механическим характеристикам.

Наглядно работа дисковых тормозов показана на видео в конце статьи. Также авторы видеоматериала с помощью профессиональных технических средств сравнили эффективность барабанных и дисковых тормозных механизмов.

Чем отличаются дисковые тормоза от барабанных?

Оба типа тормозов были изобретены приблизительно в одно время (начало 20-го века) и вытеснение одного типа другим происходило постепенно, по мере развития технологий. На самом деле, использование дисковых тормозов несколько десятков лет сдерживалось отсутствием подходящего материала для изготовления накладки.

Преимущества дисковых тормозов

Основные преимущества дисковых тормозов обусловлены схемой расположения накладок и условиями работы. Встречные тепловые потоки в диске между накладками в процессе торможения обеспечивают равномерное расширение материала диска и «поджатие» к нему обеих накладок. А непосредственный контакт диска с окружающей средой обеспечивает эффективный теплообмен.

  • В барабанных тормозах выделение тепла в окружающую среду происходит не напрямую, а через боковую поверхность барабана. Тепловое расширение этой части поверхности происходит при несимметричном сопротивлении внешней среды: с внутренней стороны «поджимает» накладка, а с внешней сопротивление отсутствует. Таким образом, охлаждение дисковых тормозов происходит лучше, чем барабанных.
  • Кроме того, возникающие в процессе торможения изменения в зазорах рабочих поверхностей у дисковых тормозов обусловлены симметричными воздействиями и поэтому зазоры могут саморегулироваться, а в барабанных тормозах воздействия асимметричные и поэтому со временем требуются дополнительные регулировки.
  • В дисковых тормозах в отличие от барабанных не скапливаются продукты взаимодействия трущихся поверхностей. Это механические частицы, образующиеся вследствие износа и газы, которые особенно опасны тем, что скапливаясь внутри барабана, являются в какой-то степени смазкой в зазоре пары трения.

Современные тормозные системы помимо механической и гидравлической систем включают ещё и электронную (например, хорошо всем известная антиблокировочная система тормозов). При этом конструктивно дисковые тормоза значительно лучше приспособлены для сопряжения с электроникой, чем барабанные.

Преимущества барабанных тормозов

В свою очередь часть достоинств барабанных тормозов обусловлена тем, что пара трения изолирована от воздействий окружающей среды.

  1. В дисковых тормозах после интенсивного торможения и попадания автомобиля в воду открытый тормозной диск легко может деформироваться или в нем могут появиться термические трещины, ведущие к разрушению. Барабанный механизм в таких случаях более защищен.
  2. Попадающие в зазор между дисками абразивные частицы, содержащиеся в грязи, хоть и отбрасываются центробежными силами при вращении диска, но существенно ускоряют процесс износа накладок по сравнению с барабанными тормозами.
  3. Кроме того, несмотря на большее количество деталей, ремонт и замена барабанных тормозов требует меньших трудозатрат, чем дисковых.

Таким образом, комбинированное применение разных видов тормозных систем: дисковые – передние, барабанные – задние для бюджетных автомобилей вполне оправдано и по настоящее время.

Плюсы и минусы дисковых и барабанных тормозов

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector