Как работают барабанные тормоза и из чего они состоят

Как работают барабанные тормоза и из чего они состоят

В настоящее время используется два типа тормозных механизмов, применяемых на автомобилях – дисковые и барабанные. Механизмы, схожие по принципу действия на дисковые тормоза, появились раньше барабанных, и применялись они как тормозной механизм для упряжек и карет. 

Но ввиду сложности их конструкции они не получили широкого распространения в первых автомобилях. Зато хорошо себя зарекомендовали тормоза барабанного типа, изобретенные еще в 19-м веке и применяемые до настоящего времени.

Безусловно, дисковые тормоза имеют свои преимущества, такие как: большая эффективность, лучшая охлаждаемость, простота в обслуживании.

Но в этих преимуществах заключаются и их недостатки: меньший срок службы тормозных колодок, попадание под тормозные колодки грязи и песка с поверхности дороги, что приводит к ускорению износа тормозного диска.

Все это увеличивает стоимость обслуживания в течение срока эксплуатации автомобиля из-за быстрого износа компонентов тормозной системы.

Также дисковые тормоза имеют еще одно слабое место – они боятся луж. При резком торможении до полной остановки со скорости 80 км/час, тормозной диск разогревается до температуры 600 градусов Цельсия.

При попадании большого количества воды на поверхность разогретого тормозного диска (например, от лужи), может произойти его деформация, вплоть до растрескивания диска.

Особенно этому подвержены диски, изготовленные из недостаточно качественных материалов и с нарушением технологии производства.

Применение дисковых тормозов на передней и на задней оси имеет смысл, если автомобиль используется в динамичных режимах езды (спортивные) или имеет большой вес (лимузины, универсалы).

Большинство владельцев эксплуатируют свои автомобили в спокойных режимах езды. Для них идеально подходит комбинация из дисковых тормозов на передней оси и барабанных на задней. Такой вариант, при сохранении достаточной эффективности тормозной системы, позволяет снизить стоимость обслуживания автомобиля в процессе его эксплуатации.

Еще одним преимуществом барабанных систем является более легкая интеграция в них стояночного тормоза. Механизм стояночного тормоза в барабанном тормозе проще, чем в дисковом, а соответственно дешевле.

В среднем, эксплуатационный срок колодок дисковых тормозов составляет порядка 25 000 км. Барабанные тормозные колодки, с учетом большей площади фрикционных накладок по сравнению с дисковыми колодками, служат в 2–3 раза дольше.

Таким образом, несмотря на все преимущества дисковых тормозов, автопроизводители еще долго будут применять барабанные системы. В частности, в конструкции задних тормозов.

Барабанный тормоз состоит из:

  • тормозного барабана
  • тормозного гидравлического цилиндра
  • тормозных колодок
  • фиксаторов тормозных колодок
  • тормозного щитка
  • стяжных пружин
  • механизма стояночного тормоза
  • механизмов компенсации теплового расширения тормозного барабана (опция)

Различают следующие типы барабанного тормоза:

  • Simplex – с одним разжимным устройством

Как работают барабанные тормоза и из чего они состоят

  • Duplex – с индивидуальным приводом

Как работают барабанные тормоза и из чего они состоят

  • Duo-Duplex – с двумя разжимными устройствами

Как работают барабанные тормоза и из чего они состоят

  • Servo – с максимальным самоусилением

Как работают барабанные тормоза и из чего они состоят

  • Duo-Servo – с самоусилением при любом направлении вращения барабана

Как работают барабанные тормоза и из чего они состоят Как работают барабанные тормоза и из чего они состоят

Эффект механического самоусиления – также одно из преимуществ барабанного тормоза. Этот эффект возникает по причине того, что нижние части тормозных колодок связаны между собой, и трение о тормозной барабан передней колодки усиливает прижим к барабану задней тормозной колодки.

Эффект самоусиления возникает, как правило, при движении автомобиля вперед. Но в конструкции Duo–Servo он возникает и при обратном вращении колеса (заднем ходе). В среднем, самоусиление позволяет увеличить тормозное усилие в 2–4 раза. В варианте Servo тормозное усилие может увеличиться в 6 раз.

Особенностью барабанного тормоза является применение устройств компенсации увеличения зазора между колодкой и тормозным барабаном при тепловом расширении. Компания Bosch разработала такое устройство на основе эффекта деформации биметалической пружины при повышении температуры тормозного механизма свыше 80 градусов Цельсия.

В конструкции барабанных тормозов также применяются несколько пружин различного назначения. Со временем их упругие свойства снижаются, поэтому данные пружины подлежат периодической замене.

Статья от наших экспертов о том, как закрасить царапину на машине.

Как работают барабанные тормоза и из чего они состоят

Из чего состоит барабанный тормоз

Несмотря на то что барабанные тормоза были изобретены намного раньше современных дисковых, они до сих пор остаются актуальными для производителей и автовладельцев. Такая популярность была завоевана за счет простоты конструкции. Барабан тормозной намного проще, а, соответственно, и надежнее, и неприхотливее дисковых тормозов.

Как работают барабанные тормоза и из чего они состоят

История производства

А изобретены они были еще в далеком 19-м веке. Первыми прототипами современных тормозов была примитивная система всего лишь из трех составляющих.

Это был собственно тормозной барабан, крепящийся к колесу, прочная и гибкая лента, расположенная вокруг него, а также рычаг, натягивающий последнюю деталь.

Естественно, срок службы такой системы был недолгим, к тому же в нее попадали различные камни и грязь.

Усовершенствовалась конструкция лишь в начале 20-го века. Тогда инженер Луи Рено изобрел новый тормозной барабан с более надежными комплектующими. Впервые в него входили колодки, расположенные внутри механизма. Тормозное устройство было хорошо защищено от попадания грязи, в связи с чем его срок службы существенно увеличился.

С тех пор тормозной барабан неоднократно менял свою конструкцию и материалы, однако его функция оставалась неизменной. Такое устройство по-прежнему уменьшало скорость автомобиля при необходимости. Также оно выполняло функцию ручного тормоза.

Как работают барабанные тормоза и из чего они состоят

Из чего состоит современный барабанный диск тормозной?

Передний и задний барабаны изготовляются исключительно из высококачественной и высокопрочной чугунной стали. Готовый элемент на выходе шлифуют с внутренней стороны и устанавливают на автомобиль. Деталь крепится на опорный вал или же на ступицу колеса.

Помимо этого в конструкцию тормозного барабана входят следующие элементы:

  • Тормозные колодки с особым составом фрикционного материала (каждый производитель в тайне хранит свой метод изготовления).
  • Гидравлический цилиндр (их может быть несколько штук).
  • Защитный диск.
  • Специальный фиксатор.
  • Стяжные пружины.
  • Механизм самоподвода.
  • Колодочная распорка.
  • Механизм подвода колодок.

Как действует тормозной барабан?

Принцип работы данного механизма заключается в следующем. Водитель при нажатии на педаль тормоза создает определенное давление в системе рабочей жидкости. Она в свою очередь действует на поршень тормозного цилиндра.

После преодоления усилий стяжной пружины последний элемент приводит в действие тормозную колодку, расходящуюся по бокам и плотно прилегающую к поверхности барабана.

Вследствие этого скорость вращения детали существенно снижается, а вместе с тем уменьшается скорость автомобиля.

Как работают барабанные тормоза и из чего они состоят

Заключение

Как видите, состав конструкции тормозного барабана действительно сильно изменился за более чем 100 лет существования. Все технологии, применяемые сейчас, обеспечивают автомобилю максимально короткий тормозной путь на любом дорожном полотне.

По эффективности они ни на шаг не уступают своим конкурентам – дисковым системам.

Поэтому барабанные тормоза до сих пор пользуются высоким спросом у автолюбителей, хотя в последнее время многие автокомпании отказываются укомплектовывать свои машины такими устройствами, отдавая предпочтение дисковым.

Как работают барабанные тормоза и из чего они состоят

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

  Фильтр тонкой очистки лада ларгус

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.

Содержание

История [ править | править код ]

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.

Характеристики [ править | править код ]

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 гидроусилителей 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.

  Замена опор двигателя калина 8 клапанов

Читайте также:  Самые дорогие автомобили в мире

Конструкция [ править | править код ]

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)

Как работают барабанные тормоза и из чего они состоят

Барабанный тормозной механизм может выглядеть достаточно сложным и, может быть, даже пугающим, если Вы вздумаете попытаться разобрать его. Тем не менее, давайте сделаем это – разберём его прямо онлайн в этой статье и рассмотрим каждый кусок барабанного тормоза более детально, а также совместную работу всех этих «кусков».

Как и дисковый тормоз, барабанный работает главным образом за счёт двух тормозных колодок, поршня и поверхности, к которой прижимаются колодки. Но у барабанного тормоза также есть специальный механизм-регулятор, механизм ручного тормоза и кое-что ещё.

Когда Вы нажимаете на педаль тормоза, поршень толкает тормозные колодки к барабану.

Согласитесь, выглядит как довольно простой механизм! Но зачем тогда барабанным тормозам нужны все другие детали? На самом деле работа барабанного тормоза немного сложнее, чем дискового.

Как работают барабанные тормоза?

Итак, давайте посмотрим, как работают барабанные тормоза на примере анимации: нажмите кнопку “Воспроизвести”, чтобы увидеть, как колодки останавливают крутящийся барабан, а вместе с ним и колесо машины, и весь автомобиль.

В данной анимации Вы можете увидеть, что барабан (с синим отблеском) сначала крутится в своём нормальном режиме – не ускоряясь и не замедляясь.

Затем, когда мы нажимаем на педаль тормоза, специальный поршень раздвигает колодки (салатового цвета) со специальными накладками на них (серого цвета) – последние необходимы для того, чтобы значительно улучшить тормозное усилие, увеличив силу трения, и в то же время, чтобы барабан не изнашивался слишком быстро от такой огромной силы трения. Раздвинутые колодки, таким образом, прижимаются своей рабочей поверхностью – накладками – к крутящемуся барабану, останавливая его. Как видите, всё очень просто!

Однако, теперь давайте посмотрим, какие же ещё есть детали барабанного тормозного механизма в этой анимации:

Как работают барабанные тормоза и из чего они состоят

Вы заметили, что мы ранее не упоминали о ручном тормозе, который есть в тормозах задней оси автомобиля. Как видим, ручной тормоз потому и называется ручным, что фактически Вы с помощью рычага натягиваете колодки, прижимая их к барабану.

Как работает механизм регулировки барабанных тормозов?

У барабанных тормозов есть один небольшой, но веский “каприз”: чтобы им функционировать правильно, тормозные колодки должны находиться близко к барабану, но не касаясь его.

Если они будут слишком далеко от барабана (по мере их износа, например), поршень потребует гораздо больше тормозной жидкости (тормозная жидкость – это специальная жидкость, которая находится внутри трубки, которая идёт от педали тормоза до тормозного цилиндра так, что когда Вы нажимаете педаль тормоза, Вы вдавливаете эту жидкость в цилиндр, что заставляет её толкать поршни), чтобы преодолеть это возросшее расстояние, и Ваша педаль тормоза будет тонуть глубже к полу, когда Вы будете жать на тормоза. Именно поэтому большинство барабанных тормозов имеют автоматический регулятор.

  Как включить подогрев зеркал на приоре

На рисунке выше Вы можете увидеть натяжитель – именно он используется для регулировки барабанного тормоза. Давайте посмотрим ещё одну анимацию, чтобы наглядно увидеть, как работает регулятор тормозного механизма – это довольно уникальная схема работы и, можно сказать, гениальная.

В данной анимации Вы можете увидеть, что, по мере того как колодки изнашиваются, образуется больше пространства между ними и барабаном.

Каждый раз, когда автомобиль останавливается, когда Вы нажимаете на тормоз, вместе с разводом колодок поднимается специальный рычаг натяжителя (жёлтого цвета на анимации), приводясь в действие тросиком, который, в свою очередь работает от тех же поршней тормозного механизма.

Причём, рычажок это поднимается тем выше, чем больше ход у колодок (а у изношенных колодок становится больше хода).

Когда разрыв между колодками и барабаном становится достаточно большим, регулировочный рычаг также поднимается настолько высоко, что захватывает своим зубчиком зубчик шестерни регулятора, заставляя его совсем немного провернуться.

На регулятор, в свою очередь, нанесена резьба, таким образом, по мере небольшого поворота он (регулятор) немного выкручивается, раздвигая колодки и тем самым немного приближая их к барабану. Таким образом мы получаем вроде бы и простую, но в то же время очень интересную систему саморегулирующегося тормозного механизма. Ведь Вы согласитесь, что она интересная! А когда тормозные колодки снова износятся ещё немного больше, регулятор снова сможет передвинуться, поэтому он всегда будет держать колодки близко к барабану.

Как работают барабанные тормоза и из чего они состоят

Фото регулятора – автомеханик держит руками рычажок регулятора

Как обслуживаются барабанные тормоза?

Самая распространённая форма обслуживания, необходимая для барабанных тормозов чаще всего – это замена тормозных колодок, ведь именно колодки выполнены из такого материала, который бы максимально тормозил барабан при трении и в то же время изнашивался сам, а не изнашивал барабан.

Некоторые барабанные тормоза имеют смотровое отверстие на задней стороне барабана, где Вы можете увидеть, сколько ресурса осталось у колодок.

Обычно тормозные колодки необходимо менять, когда расстояние от начала фрикционного материала (непосредственно накладки на колодку – её рабочей поверхности) до его заклёпок составляет около 1 миллиметра.

Если фрикционный материал прикреплён к опорной пластине другим способом (механизм крепления без заклёпок), то колодки необходимо заменить при их толщине около 1,5-2 мм. Более точную информацию Вы найдёте, конечно же, в инструкции по эксплуатации к Вашему автомобилю.

Изношенные тормозные колодки

Расцарапанный изношенными колодками тормозной барабан

Если вовремя не заменить колодки, то, скорее всего, они испортят барабан, сделав в нём пазы, своими заклёпками, которые будут выступать уже дальше самого трущегося о барабан материала.

Как работают барабанные тормоза? Видео

>

Барабанный тормозной механизм

Как работают барабанные тормоза и из чего они состоятБарабанный тормозной механизм относительно не сложный, однако для того, чтобы понять, как он работает, и что надо делать, если возникнут какие-либо неполадки с ним, лучше понимать из чего он состоит и для чего собственно нужны в нем каждые составляющие.

Как работают барабанные тормоза и из чего они состоят

В настоящее время производители автомобилей продолжают использовать барабанный тормозной механизм, так как оборудовать ими транспортные средства оказалось намного проще, чем дисковыми.

Но ничего вечного в этом мире, скорее всего, нет и тем более не вечна и эта тормозная система. Однако когда в авто плохо работают или вообще не работают тормоза — это смертельно опасно. Ездить на такой машине ЗАПРЕЩЕНО.

Поэтому так важно следить за тормозной системой в транспорте.

Устройство барабанного тормозного механизма

Основными элементами этого механизма являются:

  • тормозной барабан;
  • тормозные колодки;
  • один или несколько тормозных гидравлических цилиндров;
  • защитный диск;
  • стяжные пружины;
  • колодочная распорка;
  • фиксатор;
  • механизм подвода колодок;
  • механизм самоподвода.

Теперь мы расскажем о каждой составляющей отдельно.

  1. Тормозной барабан имеет отшлифованную по кругу поверхность. Материал из которого сделан сам барабан — чугун. Устанавливается либо на опорный вал, либо на ступицу колеса.
  2. Тормозные колодки — это металлические элементы, форма которых напоминает полумесяц. На рабочую поверхность колодок прикреплены фрикционные накладки, которые выполнены из асбестовой основы. На одной из колодок размещен рычаг стояночного тормоза.
  3. Тормозные гидравлические цилиндры — представляют собой чугунный корпус, внутри которого, по обеим сторонам, расположены небольшие рабочие поршня, на которых установлены уплотнительные манжеты. Благодаря этим манжетам тормозная жидкость не просачивается во время рабочего хода. Чтобы из системы можно было спустить воздух, существует специальный спускной клапан, который вкручивается в сам корпус гидравлического цилиндра.
  4. Защитный диск — установлен непосредственно на ступице либо на задней балке. К нему прикреплен колодки и тормозной цилиндр. Крепление осуществлено при помощи подпружиненных фиксаторов, поэтому колодки и цилиндр подвижны.
  5. Стяжные пружины прикреплены к тормозным колодкам как сверху, так и снизу. Они работают на сжатие и не дают возможность во время «холостого хода» колодкам разойтись в разные стороны.
  6. Колодочная распорка представляет собой металлическую пластину со специальными вырезами. Эта деталь устанавливается в тех системах, где имеется только один тормозной цилиндрик. В этом случае колодочную распорку устанавливают между колодками. Основное ее предназначение приводить в действие механизм самоподвода. Кроме этого при натяжке рычага «ручника» срабатывает вторая колодка.
  7. Фиксатор — это металлический стержень, на котором послойно установлены — колодка, тарелка, пружина, тарелка. Благодаря такому «бутерброду» колодка может передвигаться в вертикальной плоскости и при этом плотно прилегать к диску.
  8. Механизм подвода колодок применяется довольно редко. Например, автомобилях старого поколения «Жигулей», он был всегда. В данном механизме присутствует 2 эксцентрика прикрепленных к колодкам, которые находятся в корпусе защитного диска. Во время вращения эксцентриков возникало более плотное прилегание колодок к барабану.
  9. Механизм самоподвода — предназначен для разведения к рабочей поверхности барабана износившихся тормозных колодок. Некоторые производители автомобилей используют подпружиненный клин, а некоторые металлическую полоску с «зубчиком». И это далеко не все самоподвода. Как показывает практика подпружиненный клин более эффективен и прост в применении. Впервые эту деталь внедрил «Фольксваген». Цель этой детали проваливаться глубже между колодкой и распоркой в тот момент, когда фрикционные накладки износились. Тем самым колодка не сможет отойти далеко от рабочей поверхности барабана.

Схема барабанного тормозного механизма заднего колеса ВАЗ 2114, 2115

Как работают барабанные тормоза и из чего они состоят

Детали:

  1. Защитный диск;
  2. Один или несколько тормозных гидравлических цилиндров;
  3. Стяжная пружина колодки (верхняя);
  4. Тормозные колодки;
  5. Накладка колодки;
  6. Тормозной барабан;
  7. Установочный штифт;
  8. Направляющая пружина;
  9. Стяжная пружина колодки (нижняя);

Принцип работы барабанного тормозного механизма

Как работают барабанные тормоза и из чего они состоят

Принцип работы барабанных тормозов совершенно не сложен, и тут точно работает поговорка «Все гениальное просто». Конечно, вначале это был, хоть и простой, но далеко не совершенный механизм, так как в него попадала грязь, лента от изнашивания часто рвалась. Однако в начале ХХ столетия Луи Рено, внедрил в тормозной барабан колодки, при помощи которых совершалось торможение колеса. Они были спрятаны в барабане, что предохраняло их от попадания различных предметов извне. Со временем материалы в барабанном тормозном механизме усовершенствовались, но принцип его работы сохранился до наших дней.

Читайте также:  1967 Ford Shelby Cobra Mustang GT500

Как происходит торможение? В момент нажатия на педаль тормоза, в системе создается давление рабочей жидкости, которая «давит» на поршни, тем самым приводя в рабочее состояние тормозные колодки.

После этого колодки расходятся в стороны, прижимаясь (плотно) к рабочей поверхности барабана. Колесо замедляет свой ход и автомобиль останавливается.

Когда цилиндрик один, как в нашем случае, то на верхние концы колодок «давит» именно он, а нижние края просто попадают в упор, которые есть на заднем диске.

Если система оснащена двумя цилиндриками то такой тормозной механизм считается, более эффективной. В данном случае вместо упора установлен второй цилиндрик, тем самым увеличивается площадь соприкосновения тормозной колодки с рабочей поверхностью барабана.

  • Надо отметить, что если барабанный тормоз установлен на задних колесах автомобиля, то он еще и реализовывает функцию стояночного тормоза.
  • Видео о том, как работает тормозной барабан на автомобиле:

Устройство и принцип работы барабанных тормозов

Тормозные механизмы фрикционного типа, то есть работающие за счет силы трения, подразделяются на барабанные и дисковые. Барабанный тормозной механизм в качестве вращающейся части использует тормозной барабан.

Неподвижную часть механизма представляют тормозные колодки и тормозной щит.

На данный момент барабанные тормоза не столь популярны у автопроизводителей в силу объективных причин и применяются в основном на бюджетных и грузовых автомобилях.

Устройство барабанных тормозов

Как работают барабанные тормоза и из чего они состоятДетальное устройство барабанного тормоза. 1,3 – неподвижные части; 2 – вращающаяся часть

Конструктивно в барабанные тормоза входят следующие элементы:

  • барабан, устанавливаемый на ступицу колеса;
  • тормозные колодки, на рабочую поверхность которых крепятся фрикционные накладки;
  • рабочий тормозной цилиндр с поршнями, уплотнительными манжетами и штуцером для прокачки;
  • возвратные (стяжные) пружины, крепящиеся к колодкам и фиксирующие их в неактивированном положении;
  • тормозной щит, устанавливаемый на ступицу или балку моста;
  • стойка поддержки тормозных колодок;
  • нижняя опора колодок (с регулятором);
  • механизм стояночного тормоза.

Помимо барабанных тормозов с одним цилиндром существуют системы с двумя цилиндрами, эффективность которых будет значительно лучше, чем в первом варианте. В этом случае вместо нижней опоры устанавливается второй тормозной цилиндр, за счет чего увеличивается площадь соприкосновения барабана и колодки.

Принцип работы барабанных тормозов

Работают барабанные тормоза следующим образом:

  1. Давление рабочей жидкости в системе создается за счет нажатия водителем на педаль тормоза.
  2. Жидкость давит на поршни рабочего тормозного цилиндра.
  3. Поршни, преодолевая усилие стяжных пружин, приводят в действие тормозные колодки.
  4. Колодки плотно прижимаются к рабочей поверхности барабана, замедляя скорость его вращения.
  5. За счет сил трения, возникающего между накладками и барабаном, происходит торможение колеса.
  6. При прекращении воздействия на педаль тормоза стяжные пружины отводят колодки в исходное положение.

Фрикционные накладки передней (по ходу движения) колодки в момент торможения прижимаются к барабану с большей силой, чем задние. Поэтому износ передних и задних колодок неравномерный. Это следует учитывать при их замене.

Преимущества и недостатки барабанных тормозов

Барабанные тормоза отличаются простотой производства и более низкой стоимостью в сравнении с дисковыми. Также они являются более эффективными за счет большей площади соприкосновения колодки и барабана, а также за счет эффекта “расклинивания” колодок: благодаря тому, что нижние части колодок связаны друг с другом, трение о барабан передней колодки усиливает давление на него задней.

А есть ли недостатки у барабанных тормозов? В сравнении с дисковыми, барабанные тормоза имеют большую массу, худшее охлаждение и нестабильность торможения при попадании воды или грязи в барабан. Данные недостатки очень весомы, поэтому они послужили одной из причин перехода производителей на дисковые механизмы.

Обслуживание барабанных тормозов

Как работают барабанные тормоза и из чего они состоятПроверка толщины тормозной накладки

Износ колодок барабанных тормозов можно определить через специальное отверстие, находящееся с внутренней стороны тормозного щита. Когда фрикционные накладки достигают определенной толщины, колодки необходимо менять.

Если фрикционный материал нанесен на колодку с помощью клея, то её рекомендуется менять при толщине материала в 1,6 мм. В случае размещения фрикционных накладок на заклепках замену необходимо производить, если толщина материала составляет 0,8 мм.

Изношенные колодки могут оставлять на барабанах канавки, а при их продолжительном использовании даже повредить барабан.

(9

Устройство барабанных тормозов — как работают, принцип регулировки задних

Всем привет, сегодня рассказываю про барабанные тормоза, их устройство и неполадки. Исправная тормозная система в машине, это безопасность и ваша и пассажиров и окружающих людей. Поэтому следить за ней и ремонтировать своевременно в ваших же интересах. Некоторые машины оснащены только дисковыми механизмами, однако большинство имеет дисковые спереди и задние барабанного типа.

Устройство

Устройство задних барабанных тормозов показано на картинке ниже. Такой тип тормозного механизма имеет барабан в качестве вращающегося элемента. В неподвижной части опорный щит и колодки.

  • Как работают барабанные тормоза и из чего они состоят
  • На рисунке элементы 1 и 3 являются неподвижными, а элемент 2 вращается.
  • В устройство такого типа тормозов входят:
  • Барабан, который прикреплен к ступице колеса;
  • Колодки с накладками;
  • Рабочий цилиндр тормозов, имеющий 2 поршня с манжетами и пыльниками;
  • В нем же вкручен штуцер, при помощи которого происходит прокачка жидкости;
  • Стяжные (возвратные) пружины, которые цепляются к колодкам и удерживают их в нужном положении;
  • Тормозной опорный щит, прикрепленный к балке моста;
  • Поддерживающие колодки стойки;
  • Нижняя опора для колодок с регулировкой, это регулировка задних колодок, позволяющая выставить нужный зазор между барабаном и колодкой, чтобы тормоза хорошо срабатывали и в то же время они не соприкасались, когда это не нужно;
  • Механизм тормозной жидкости;

Кроме стандартных устройств с одним цилиндром, как на фото выше, существуют механизмы с двумя цилиндрами.

Их эффективность признана более высокой, чем первого варианта. Принцип работы барабанных тормозов с двумя цилиндрами такой же, только вместо нижней опоры установлен второй цилиндр. В таком механизме поверхность касания колодки к барабану по площади больше, значит и торможение сильнее.

Принцип работы

Вот как работают эти устройства: Тормозная жидкость, после нажатия водителем на педаль тормоза из главного цилиндра поступает к рабочим цилиндрам, выдавливая их поршни. Эти поршни выдвигаются и заставляют колодки прижаться к барабану. Тем самым снижая его вращение и останавливая колеса.

Это получатся из-за трения накладок о поверхность барабана. После прекращения надавливания тормозной педали колодки оттягиваются обратно пружинами. И торможение прекращается. Жидкость из рабочих цилиндров выталкивается обратно в главный цилиндр.

Износ колодок будет неравномерным у передних и задних колес, что следует при замене учесть.

Как работают барабанные тормоза и из чего они состоят

Плюсы и минусы

Это устройство обладает своими плюсами и минусами. Начнем с минусов:

  • Доказано, что эффективность торможения этого типа механизмов немного ниже, чем у дисковых. Тормозной путь получается длиннее почти на 20%. Это обусловлено такими причинами: недостаточная площадь контакта, которую не обеспечивают даже два цилиндра и возникающее скольжение, которое вызвано проникшей в механизм пылью.
  • Перегрев барабанов из-за отсутствия охлаждения, при торможении температура барабанов может подниматься до 6000 градусов.
  • Сниженное значение предельной нагрузки, при высоком давлении может разорвать барабаны давлением жидкости.

Однако, не все так плохо, есть и неоспоримые преимущества у этого механизма:

  • Закрытая конструкция позволяет получить хорошее тормозное усилие, и можно повысить поверхность трения сделав барабан шире и колодки тоже. Именно это обеспечило повсеместное применение такого механизма на всех грузовиках и автобусах.
  • Степень стойкости к износу и продолжительность службы накладок увеличенная, что вызвано не столь сильным контактом трения, как у дискового тормоза.
  • Хорошая защита от попадания внутрь грязи которой дисковый вариант не обладает.

Утверждать какие тормоза лучше дисковые или барабанные не стану, легковые машины в основном на дисковых, однако для автобусов и грузовых машин они не годятся.

Отличия

Чем отличаются дисковые тормоза от барабанных? Главным отличием является тормозящий элемент, в дисковых это диск, в барабанных понятно – барабан.

Устройство тоже разное, дисковый тормоз имеет специальный тормозной суппорт, а в барабанном тормозной цилиндр. Колодки тоже применяются разные. В барабанном они распираются, прижимаясь к нему, а в дисковом сжимаются, и зажимают диск.

Что лучше работает? Чтобы в этом разобраться нужно стать как минимум механиком или испытателем тормозов.

Оба механизма имеют свои плюсы и минусы, однако оба достаточно эффективны до сих пор, иначе от них бы давно отказались.

Признаки неисправностей

При появление таких признаков следует проверить состояние всей тормозной системы:

  • При торможении происходит увод транспортного средства в сторону, это означает неисправность одного из механизмов торможения.
  • Скрип задних механизмов, может быть вызван отслоением накладок от колодок, деформацией или поломкой пружин, вследствие чего колодки перекошены.
  • Возможно соскакивание зажимов с поддерживающих стоек, скрипы вызываются их попаданием между барабаном и накладками колодок.
  • Появление при торможении рывков либо вибрации педали вызывается деформацией барабана.

Неисправности

Существует семь главных проблем:

  • Износ барабана либо колодок. Наиболее опасным будет одновременный износ этих деталей, тогда колесо может просто заблокировать намертво. При небольшом износе барабанных стенок нужна его проточка, чтобы сточить бортики и подравнять поверхность. После этого следует выполнить регулировку системы натяжения колодок. Замену их делают когда:
  1. Для наклеенных толщина фрикционного слоя достигла 1,6 миллиметров.
  2. Для приклепанных накладок износ достигает 0,8 миллиметра от заклепки.Перекашивание колодок довольно частая причина повреждения барабана, его неравномерного стачивания, в результате которого приходится его заменить.
  • Ломаются пружины, стойки или распорные планки.
  • Разрыв тросика либо отламывание рычажка ручного тормоза
  • Отслоение накладок от колодок
  • Разрушение манжета, задир цилиндра, разрыв шланга, разгерметизация трубопровода, в результате происходит утечка жидкости из системы и её завоздушивание. Появляются отказы тормозов.
  • Коррозия пружин, в результате которой они не работают как положено.

Чтобы избежать неприятностей, связанных с неисправностями тормозной системы рекомендуется:

Проверять состояние накладок каждые 20 тысяч пробега, при необходимости менять, ремкомплект задних колодок покупаете в магазине.

Читайте также:  1934 - 1940 Bugatti Type 57 Atalante: характеристики, описание, фото и видеообзор

Тут важно не ошибиться с маркой и моделью, похожесть с толку сбивает, поэтому лучше с собой иметь старые колодки для образца. Обращать внимание на потеки и пятна на земле, там где стоял ваш автомобиль.

Смотреть за уровнем тормозухи внутри бачка на главном цилиндре.

Замена на дисковые

Многие специалисты, и в том числе я говорят о том, что замена барабанных тормозов на дисковые связана с большим количеством проблем:

  1. Первой проблемой становится адаптация механизма ручного тормоза к дисковому механизму. Конструкция отличается слишком сильно, поэтому к новым тормозам старый ручной подсоединить не выйдет. Тут два способа решения – либо придумать, как переделать старый механизм, чтобы он работал, либо устанавливать новый. Первый вариант сможет выполнить только механик с большим стажем работы, и то не каждый возьмется. Второй вариант проще и доступнее, однако стоимость его не маленькая. Просто приобретаете и устанавливаете гидроручник на новые механизмы.
  2. Второй проблемой становится выбор подходящего для замены механизма с нужными размерами и чтобы эффективно справлялся с торможением. Чтобы не было отличия по диаметру или шпилькам. Зачем покупать тормоза которые не подойдут, или будут работать хуже тех, что были? При этом стоит не забывать требовать сертификаты качества, на приобретаемые механизмы. Только так можно быть уверенным что это надежные фирменные детали.
  3. Третья проблема возникает после замены механизмов. Дело в том, что любые конструктивные изменения в машине, влияющие на управление и так далее, требуется обязательно вносить в техническую карту и страховой документ на машину. Только так вы сможете избегнуть штрафов и прочих неприятностей от ГИБДД и недопонимания механиков, которым придется обслуживать ваш автомобиль.
  4. Четвертая и самая трудная, вам могут отказать в регистрации средства, если посчитают что после модернизации машина перестала соответствовать нормам безопасности, или требованиям регламента по правилам эксплуатации. Поэтому предварительно выясните, можно ли зарегистрировать такое изменение конструкции вашего автомобиля, а потом начинайте думать, как поменять барабанные тормоза на дисковые.

Если не жалко нервов, денег и времени, можете приступать, никто вам не запрещает.

Это все друзья, подпишитесь на обновления, если еще этого не сделали и поделитесь с друзьями информацией через ссылку, им тоже не повредит подписаться, до встречи.

Тормозные барабаны: описание,фото,видео,типы,устройства

Барабаны, конечно, давно проиграли эволюционную войну дискам, но по сей день достаточно активно используются на недорогих и легких машинах.

Все Лады, Renault Logan, VW Polo sedan, Skoda Rapid, Daewoo Matiz – список вполне современных моделей, использующих эти архаичные, но долговечные тормозные механизмы, будет очень длинным. А значит – нелишне знать, как они устроены, почему ломаются и как чинятся.

После теоретической подготовки отправимся в ремзону, где обследуем барабаны редкого китайского седанчика Chery Jaggi, более известного в России под именем QQ.

История производства

А изобретены они были еще в далеком 19-м веке. Первыми прототипами современных тормозов была примитивная система всего лишь из трех составляющих.

Это был собственно тормозной барабан, крепящийся к колесу, прочная и гибкая лента, расположенная вокруг него, а также рычаг, натягивающий последнюю деталь.

Естественно, срок службы такой системы был недолгим, к тому же в нее попадали различные камни и грязь.

Усовершенствовалась конструкция лишь в начале 20-го века. Тогда инженер Луи Рено изобрел новый тормозной барабан с более надежными комплектующими. Впервые в него входили колодки, расположенные внутри механизма.

Тормозное устройство было хорошо защищено от попадания грязи, в связи с чем его срок службы существенно увеличился. С тех пор тормозной барабан неоднократно менял свою конструкцию и материалы, однако его функция оставалась неизменной.

Такое устройство по-прежнему уменьшало скорость автомобиля при необходимости. Также оно выполняло функцию ручного тормоза. 

Устройство 

Тормозной механизм барабанного типа функционально предназначен для изменения скоростного режима транспортного средства. Кроме того, барабанный тормоз, установленный на задней колесной паре, обеспечивает реализацию функции стояночного тормоза.

Основным конструктивным элементом тормозного механизма данного типа, собственно и давшее ему такое название, является барабан, или металлическая чаша, закрепленная на колесной ступице.

Тормозной механизм барабанного типа (рис.1) состоит из следующих основных частей:

  • Тормозного барабана, материалом для изготовления которого, служит чугун повышенной прочности. Внутренняя поверхность барабана, непосредственно соприкасающаяся с остальными элементами механизма, подвергается тщательной шлифовке. Монтируется на опорный вал (в этом случае в барабан запрессовывается подшипник) или ступицу колеса.
  • Тормозных колодок (поз.4). Изготавливаются из металла и имеют форму полумесяца. Рабочая поверхность тормозной колодки оснащена фрикционной накладкой (на основе асбеста).
  • Тормозного гидравлического цилиндра (поз.2). Это полый чугунный цилиндр с двумя рабочими поршнями, заполненный рабочей (тормозной) жидкостью. Цилиндр оснащен спускным клапаном, обеспечивающим удаление воздуха из системы тормозного механизма. Для предотвращения протекания тормозной жидкости используют уплотнительные манжеты.
  • Верхней (поз.1) и нижней (поз.5) стяжных пружин, работающих на «сжатие». Их основная рабочая функция – предотвращение расхождения тормозных колодок в режиме «покоя».
  • Защитного диска, монтируемого непосредственно на ступицу (заднюю балку).
  • Распорной планки (поз.3), представляющей собой металлическую пластину специфической конфигурации (имеющую специальные вырезы). Функциональное предназначение данного элемента заключается в установке механизма «самоподвода». Кроме того, при установке тормозного устройства на задней колесной паре, распорная планка приводит в действие вторую тормозную колодку, обеспечивая при этом функционирование стояночного тормоза. Применяется в тормозных механизмах барабанного типа, имеющих один тормозной цилиндр.
  • Механизма «самоподвода» (в виде двух эксцентриков, расположенных в корпусе защитного диска), обеспечивающего разведение тормозных колодок с износившимися фрикционными накладками. 

Различают следующие типы барабанного тормоза:

-Simplex – с одним разжимным устройством
-Duplex – с индивидуальным приводом
-Duo-Duplex – с двумя разжимными устройствами
-Servo – с максимальным самоусилением

-Duo-Servo – с самоусилением при любом направлении вращения барабана

Эффект механического самоусиления – также одно из преимуществ барабанного тормоза. Этот эффект возникает по причине того, что нижние части тормозных колодок связаны между собой, и трение о тормозной барабан передней колодки усиливает прижим к барабану задней тормозной колодки.

Эффект самоусиления возникает, как правило, при движении автомобиля вперед. Но в конструкции Duo–Servo он возникает и при обратном вращении колеса (заднем ходе). В среднем, самоусиление позволяет увеличить тормозное усилие в 2–4 раза.

В варианте Servo тормозное усилие может увеличиться в 6 раз.

Особенностью барабанного тормоза является применение устройств компенсации увеличения зазора между колодкой и тормозным барабаном при тепловом расширении.

Компания Bosch разработала такое устройство на основе эффекта деформации биметаллической пружины при повышении температуры тормозного механизма свыше 80 градусов Цельсия.

В конструкции барабанных тормозов также применяются несколько пружин различного назначения. Со временем их упругие свойства снижаются, поэтому данные пружины подлежат периодической замене.

Плюсы и минусы 

Тормозная система появилась задолго до автомобилей – останавливать нужно было вагоны, телеги, кареты, различные приводные системы и многое другое оборудование. В наследство от времен, когда скорость в 30…

Одним из главных достоинств барабанных механизмов называют его закрытость от окружающей среды – ни грязь, ни пыль внутрь не попадают. С этим трудно не согласиться, но с оговоркой – если речь идет о грязи снаружи. Все продукты износа колодок, что появляются в барабане внутри, просто так оттуда «выбраться» не могут. Вся прелесть закрытости барабаном видна на фотографиях подопытного.

Если в дисковых тормозах остатки фрикционных накладок просто выдуваются из механизма, то в барабанных почти все остается на месте. И еще.

Кто в своей жизни эксплуатировал грузовики или древние автомобили с «барабанами» по кругу, должен помнить: если проехал глубокую лужу или брод, то после необходимо несколько раз нажать на тормоза, чтобы просушить их, иначе их попросту не будет. С дисками такого цирка нет.

Еще барабаны отлично перегреваются и их, в отличие от дисков, нельзя быстро охладить набегающим воздухом. Сам барабан при этом покоробить сложно (чего не скажешь о дисках), но эффективность торможения горячих барабанов снижается очень существенно.

С точки зрения динамики барабаны тоже проигрывают дискам, так как последние легче. Плюс максимальное тормозное усилие у барабанов сильно ограничено – чрезмерным давлением на колодки можно просто «порвать» барабан. Диски же можно сжимать намного сильнее.

Принцип работы барабанных тормозов

Принцип действия такой системы следующий. Металлический полый барабан в виде плоской чашки крепится на ступице. При торможении к внутренней части барабана прижимаются серповидные тормозные колодки, что приводит непосредственно к торможению.

Конструкция, приводящая к прижиму тормозных колодок, построена на гидравлическом тормозном цилиндре либо нескольких цилиндрах. В исходное положение тормозные колодки возвращаются благодаря пружинам. Кроме прочего, в конструкцию барабанных тормозов входит рычаг, распирающий колодки при постановке автомобиля на стояночный тормоз.

На заре автомобилестроения барабанные тормоза имели доминирующее распространение.

Причина такого противовеса в сторону барабанных тормозов была обусловлена в первую очередь простотой производства и меньшими требованиями к точности изготовления деталей.

Кроме того, строение стояночного тормоза на основе барабанных тормозов более простое, чем на основе дисковых, которые сегодня нередко занимают место первых.

Как происходит торможение?

В момент нажатия на педаль тормоза, в системе создается давление рабочей жидкости, которая «давит» на поршни, тем самым приводя в рабочее состояние тормозные колодки.

После этого колодки расходятся в стороны, прижимаясь (плотно) к рабочей поверхности барабана. Колесо замедляет свой ход и автомобиль останавливается.

Когда цилиндрик один, как в нашем случае, то на верхние концы колодок «давит» именно он, а нижние края просто попадают в упор, которые есть на заднем диске.

Если система оснащена двумя цилиндриками то такой тормозной механизм считается, более эффективной. В данном случае вместо упора установлен второй цилиндрик, тем самым увеличивается площадь соприкосновения тормозной колодки с рабочей поверхностью барабана.

Надо отметить, что если барабанный тормоз установлен на задних колесах автомобиля, то он еще и реализовывает функцию стояночного тормоза.

Видео о том, как работает тормозной барабан на автомобиле:

Ссылка на основную публикацию