Барабанные или дисковые тормоза. что лучше? основные отличия

Устройство и принцип работы барабанных тормозов

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

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

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

Барабанные тормоза автомобиля

Устройство дисковых тормозов

Дисковые тормоза – устройства, работающие за счет силы трения (фрикционное действие). В современных авто применяются наряду с барабанными.

Механизм состоит из следующих элементов:

1. Суппорт. Деталь изогнутой формы, изготовленная из чугуна либо алюминия. Крепится к поворотному кулаку и выполняет несколько функций: удерживает тормозные колодки, является местом размещения тормозного цилиндра.
2. Цилиндр. Подвижная часть этой детали – поршень, необходим для механического воздействия на тормозные колодки.
3. Колодки. 2 колодки размещаются с внешней и внутренней стороны дисков и представляют собой пластины со специальной прослойкой из материала с большим коэффициентом трения (фрикционный материал). Сдвигаемый поршнем элемент ложится на поверхность тормозного диска, замедляя его движение.
4. Скоба. Удерживает колодки в таком положении, чтобы обе прилегали к диску равномерно.
5. Диск тормоза (ротор). Крепится к ступице, образуя жесткое соединение, так что диск вращается вместе с колесом. От материала, из которого изготовлен диск, и его конструкции в большей мере зависит эффективность работы всей системы.
6. Защита (кожух). Препятствует загрязнению элементов.

Материалы тормозных дисков

При производстве роторов используются различные материалы, характеристики которых влияют на качество, долговечность и работоспособность изделий.

Чугун – наиболее распространенный и доступный материал. Его свойства обеспечивают высокую износостойкость расходников. Но перепады температур и влага могут привести к его порче, а при продолжительном простое деталь быстро ржавеет

Важно отметить и большой вес тормозного элемента, но в любом случае основная масса реализуемых комплектующих чугунная

Детали, сделанные из нержавейки, не подвержены коррозии, выносят резкие изменения температуры, но фрикционные качества несколько снижены.

Карбон легче чугуна, имеет хороший коэффициент трения, увеличенную рабочую площадь, но требует дополнительного ухода (прогрева перед началом работы) и при этом достаточно дорогой.

Керамическими дисками оснащают спорткары, что оправдано, ведь такие расходники долговечны, легки, прочны, устойчивы к износу, не ржавеют и выдерживают высокие температуры. Но слишком дороги для тюнинга обычных автолюбителей.

Барабанные тормоза

Сравнивая дисковые и автомобильные барабанные тормоза, а также изучая их плюсы и минусы, не лишним будет рассмотреть конструктивные особенности и принцип работы. Начнём с барабанных.

Устройство барабанного тормоза

Если смотреть на упрощённую схему, то барабанные узлы состоят из:

• тормозной колодки;
• тормозного барабана;
• рабочего цилиндра;
• пружины.

Барабан имеет жёсткое крепление на ступице автомобильного колеса, что позволяет создать между ними общую ось вращения. Вдоль боковой стенки внутри барабана предусматривается установка пары тормозных накладок. Эти колодки имеют полукруглую форму. Между этими накладками монтируется рабочий цилиндр, оснащённый парой поршней. Причём крепление осуществляется неподвижное в отношении к колесу, которое вращается.

Когда тормозная жидкость попадает в середину цилиндра под высоким давлением, рабочие част поршней обеспечивают раздвигание накладок. Аналогичное перемещение происходит по системе пружинных тяг и образуется в разрыве, противоположном расположению гидроцилиндра. Как результат накладки начинают прижиматься к барабану, который при этом вращается.

Система возвратных пружин позволяет вернуть механизм в исходное положение, предусмотренное до совершённого торможения, когда водитель перестаёт давить на тормозную педаль. С помощью регулирования механических тяг можно контролировать и менять зазоры между тормозными накладками и внутренней барабанной поверхностью.

Когда автомобиль тормозит, создаётся большое количество тепла. Оно способно негативно влиять на надёжность и функциональное состояние барабанных механизмов. Поскольку боковые внутренние поверхности барабанов обладают более высокой теплопроводностью в сравнении с накладками, происходит рассеивание образующегося теплового потока в окружающей среде.

Выбирая материалы, используемые в составе пары трения на барабанных системах, к ним следует предъявлять повышенные требования. А именно:

• Тормозные барабаны рекомендуется изготавливать на основе высокопрочного чугуна. Этот металл устойчивый к износу и дополнительно отличается сравнительно низкой стоимостью.
• Материалом накладок долгое время выступал состав, содержащий в себе асбест. Но его признали опасным для окружающей среды. В итоге производители перешли на композитные материалы. Но их состав компании стараются тщательно скрывать.

Барабаны имеют сравнительно простую схему и принцип работы. Плюс барабанные тормоза оказываются дешевле в производстве, нежели дисковые. Но где есть плюсы, есть и свои минусы.

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.

Замена задних барабанных тормозов на дисковые УАЗ-31512

Задние барабаны на диски меняются приблизительно так же, как и передние. Рассмотрим и этот вариант замены:

• снимаем заднее колесо;
• отворачиваем три винта тормозного барабана, снимаем деталь;
• прежде чем снять барабан, сводим эксцентриком колодки;
• откручиваем болты полуоси, демонтируем деталь;
• ступичным ключом откручиваем гайки (2 шт.), снимаем ступицу;
• отворачиваем трубку тормозную от цилиндра;

• откручиваем 6 болтов, крепящих щит, снимаем в сборе с колодками опорный диск;

• намазываем планшайбу герметиком, ставим ее с обратной стороны «чулка»;
• тормозной щит необходимо закрепить на четыре длинных болтах, два болтика останутся «родными»;
• планшайба сзади крепится гайками, всего у нее 4 крепления;
• устанавливаем ступицу, крепим ее гайками, монтируем на место полуось;
• ставим диск, крепим его тремя винтами;
• суппорт изнутри немного стачиваем, иначе он не налезет на диск;
• устанавливаем суппорт на место, предварительно в нем разместив колодки;
• тормозную трубку к суппорту подсоединяем обязательно через шланг – соединение здесь стало подвижным, и трубка, соединенная напрямую, может отломиться;
• прокачиваем тормоза и ставим на место колесо.

На заднем мосту также устанавливаются переходники Otad, но суппорта берутся от ВАЗ-2112 (у вазовской модели для колес радиусом R14), суппорта ВАЗ-2110 под 13-й радиус здесь не подойдут. Задние суппорта всегда должны быть меньше передних, поэтому они и берутся в данном случае от вазовской модели.

Уход за барабанной тормозной системой

Основными элементами устройства являются колодки и тормозные цилиндры. Главной заботой автовладельца становится своевременная замена износившихся фрикционных элементов, осмотр и ремонт испорченных ТЦ, регулировка зазоров внутри барабана и настройка стояночного тормоза.

О необходимости замены колодок говорит их истончение до критических показателей 0,8-1,6 мм. Определить степень износа поможет специальное сервисное отверстие, расположенное на внутренней стороне щита.

В случае утечки тормозной жидкости и/или завоздушивания гидросистемы педаль тормоза может стать мягкой, «проваливаться». В таком случае необходимо прокачать тормоза.

Регулировка

Под регулировкой барабанных тормозов понимают в основном настройку необходимого зазора между накладками колодок и стенкой барабана.

Но в некоторых случаях устройство заклинивает и настройку производит вручную. Лучше доверить это дело профессионалам, но в общих чертах процесс выглядит так:

1. Снять барабаны с колес.
2. Вскрыть его.
3. Проверить зазор. Если надетый на колодки барабан болтается, то это означает, что зазор слишком большой.
4. Механизм подводки регулируется вручную. Для работы используют две длинные отвертки. Колесико подкручивают, сжимая и разжимая колодки. При каждом сжатии и разжатии колесико продвигается на один зубчик. Если этого не происходит, то следует снять и прочистить все элементы устройства.
5. Раздвинув регулятор на 4-5 зубцов, вставить колодку в барабан. Дернув «ручник», центрировать колодки и снова снять барабан.
6. Если зазор надо уменьшить, требуется повторить процедуру.
7. В отрегулированном варианте колодки должны входить в барабан с трудом, но при установке в рабочее положение колесо идет легко.

Настройка стояночного тормоза производится прокруткой регулировочной гайки, находящейся на распорной планке, пока колесо вращается. Прокручивание продолжается до полной остановки колеса, а затем гайка отворачивается в противоположную сторону от 3 до 5 раз в зависимости от рекомендаций производителя.

Стоимость обслуживания

Цены на услуги станций технического обслуживания зависят от марки автомобиля, сложности работы, а также региона.

Примерные расценки в Москве можно посмотреть в таблице.

Какой диск выбрать?

Эконом. Обычно это невентилируемые цельные модели. Оптимальны для неторопливого вождения в городе из его пределами, без резкого набора скорости и частых экстремальных торможений.

Средний ценовой сегмент. Вентилируемые изделия, детали с перфорацией. Позволят более эффективно и надежно тормозить даже в сложных погодных условиях.

Премиум-сегмент. Дорогие вентилируемые детали с отверстиями, насечками, их комбинированные варианты. Уместны при агрессивном вождении на больших скоростях.

Отдельно стоит упомянуть композитные модели из керамики и карбона. Эти модели показывают великолепную стойкость к нагреву и высокую эффективность при торможении. Используются в автоспорте. Из-за высокой стоимости их можно отнести к дорогой экзотике.

Усиливаемся

Как вы знаете, многие технологии приходили в Страну Советов только после покупки этих самых технологий у зарубежных стран. Дисковые тормоза не стали исключением, но тогда их купили вместе с автомобилем. Конечно, этим «иностранцем» стал сборочный цех автомобиля ВАЗ-2101, в который превратили старый-добрый Fiat 124. Кстати, этот товарищ имел дисковые тормоза на обеих своих осях. Помимо прочего, тормоза были двухконтурными как у более серьёзных конкурентов на европейском рынке.

Однако когда автомобиль русифицировали, от дисковых тормозов на задней оси отказались. Это было связано с тем, что в условиях отечественных реалий тормоза быстро забивались грязью и чернозёмом, соответственно, колодки быстро приходили в негодность. Мне кажется, это веский повод для отказа от задних дисковых тормозов. Однако итальянцы не сдавались и выпускали всё новые и новые варианты, раз за разом. Однако и последующие испытания показали, что барабаны удобнее в условиях отечественных дорог.

Именно этот фактор стал причиной появления на автомобиле задних барабанных тормозов. Пусть они уступали дисковым по эффективности торможения, но основной удар принимали на себя передние дисковые тормоза, которые с этим прекрасно справлялись. Единственное, по-прежнему нужно было регулировать зазор между колодками и барабанами.

Кстати, если вы решите осудить инженеров ВАЗа за задние дисковые тормоза, обратите внимание на иномарки тех времён. Для города прекрасно хватало заднего барабана, да и стояночный тормоз заново изобретать не нужно

Одни плюсы, не правда ли?

Однако эволюция не стоит на месте и следующей инновацией от ВАЗа стал вакуумный усилитель тормозов, который «выдали» новой «тройке». Теперь педаль тормоза стала существенно «легче». Но и тут не обошлось без сюрпризов.

Во время испытаний выявили чрезмерную эффективность усилителя, который просто неожиданно блокировал колёса при торможении даже по сухому асфальту. Весьма неожиданное «открытие» вынудило инженеров изменить характеристики усилителя. Помимо этого, колодки теперь подводились к задним барабанам автоматически, и регулировка колодок канула в лету.

Кстати, уже в те годы Минавтопром СССР вовсю работал с британскими Girling, лидерами по производству дисковых тормозов не для «простых смертных». Эффективные тормоза были нужны представительским седанам, ради которых это всё и затевалось.

Постепенно второй по величине производитель автомобилей, АЗЛК, сравнялся с вазовскими инженерами в производительности тормозов, ведь новинка завода, АЗЛК 2140, уже обладал передними дисковыми тормозами вкупе с двумя контурами привода тормозов. Вакуумный усилитель «Москвич» получил их от Girling, вместе с системой контроля уровня тормозной жидкости. И только «Волга» с «Запорожцем» стояли в сторонке, уныло притормаживая своими четырьмя барабанами, внушая своим владельцем понимание о неэффективности тормозных механизмов. Впрочем, эффективность им и не нужна была, ведь динамика разгона была удручающей.

Почему износ колодок может ускориться?

Важно помнить о тяжелых условиях эксплуатации, например, движение по горным серпантинам или участие в любительских гонках. В таких режимах у исправной тормозной системы внутренняя колодка может начать стачиваться в разы быстрее внешней

Нечто подобное когда-то случилось и с моей машиной. При повседневной езде износ колодок на седане Volkswagen Jetta последнего поколения был равномерным. Это усыпило мою бдительность, и я перестал следить за состоянием внутренних накладок. После участия в двух этапах спринтов (далеко не самых тяжелых для техники) оказалось, что внутренние колодки почти полностью стерлись. Особенно сильно это проявилось на левом колесе. Повезло, что дело не дошло до задиров на тормозных дисках!

Также не забывайте, что если, к примеру, вы проехали 30 000 км и износ передних колодок составил около 50%, то это еще не значит, что их хватит до 60 000 км. Чем меньше толщина накладки, тем быстрее происходит ее дальнейший износ. Ведь те же порции тепловой энергии от трения воспринимает уже менее «жирная» тормозная колодка.

Классификация тормозных систем автомобиля по типу привода, устройство

Один человек, даже очень сильный, не может приложить достаточное усилие на тормоза, чтобы остановить машину. Для умножения и передачи усилия используется привод тормозной системы. Типы приводов бывают разные:

Механический

Типичный пример – стояночный тормоз, у которого в качестве привода трос и рычаги. Этой системе столько лет, сколько самому автомобилю, но ничего более простого и безотказного пока что инженеры не придумали.

Гидравлический

Тормоза с гидравликой есть у любого легкового автомобиля, это самая привычная нам система. Можно сказать, гидравлика сочетает в себе эффективность и доступность: работает отлично, обслуживать достаточно легко, комплектующие есть в любом магазине автотоваров. Гидравлические тормоза делятся по типу тормозных элементов на дисковые и барабанные.

1. Дисковый тормоз. Эффективно? Да. Надежно? Да. Дисковые тормоза в свое время стали фурором в автоспорте, а затем и в повседневной жизни. По эффективности она сразу же превзошли привычные тогда тормозные барабаны.

   Устройство дисковых тормозов Принцип работы дискового тормоза знает любой водитель: фрикционные накладки расположены по обе стороны стального диска, который надет на ступицу колеса и вращается вместе с ней. Нажатие на педаль тормоза приводит в действие привод, накладки зажимают диск и останавливают его, а вместе с ним и автомобиль.

2. Барабанный тормоз. В отличие от дискового тормоза, в барабанном фрикционные накладки располагаются внутри тормозного барабана. При нажатии педали привод раздвигает колодки, и они прижимаются к внутренним стенкам.

   Устройство барабанных тормозов По эффективности барабанные тормоза стоят далеко позади дисковых, и в прямом, и в переносном смысле. Поскольку для остановки автомобиля торможение передних колес важнее, чем задних, то барабанные тормоза иногда ставят на задние колеса в недорогих моделях автомобилей.

Пневматический

Пневматика в качестве привода тормозной системы не используется в легковых автомобилях, ее ставят на тяжелую коммерческую технику. Принцип действия немного похож на гидравлический, но рабочей средой является не жидкость, а сжатый воздух, который накачивается в систему компрессором. Когда водитель нажимает педаль тормоза, воздух под давлением проходит к тормозным элементам и приводит их в действие.

Комбинированный

Комбинированную тормозную систему можно встретить на тяжелой спецтехнике. Он состоит из различных типов привода, что дает громоздкий, но надежный результат. Электромеханический или гидромеханический привод нужны для тяжелого транспорта в тяжелых условиях.

Дисковые тормоза

Дисковый тормозной механизм с одним исполнительным цилиндром.

Дисковый тормозной механизм с одним исполнительным цилиндром.

В нашей стране дисковые тормоза массово появились вместе с Жигулями. До этого даже участвующие в ралли Москвичи попахивали после гонок горелыми барабанными тормозами. Дисковые тормозные механизмы первым делом начали ставить на передние колеса как более нагруженные тормозными силами. Поначалу дисковые тормоза конструктивно были сложнее, чем сейчас, и каждую тормозную колодку к диску прижимал свой индивидуальный цилиндр. С годами такая сложная конструкция осталась только на дорогих, скоростных или тяжелых автомобилях. А на массовых машинах стала применяться легкая, дешевая и простая однопоршневая конструкция. Диски все чаще начали использовать вентилируемые, что улучшает охлаждение деталей самого тормозного механизма и бережет от перегрева ступичные подшипники.

Дисковые тормозные механизмы задних колес Chevrolet Cruze. Основной привод — гидравлический, стояночный тормоз — тросовый.

Дисковые тормозные механизмы задних колес Chevrolet Cruze. Основной привод — гидравлический, стояночный тормоз — тросовый.

Конструкция — проще не бывает. К вращающемуся диску выдвигающийся поршень гидроцилиндра прижимает две плоские тормозные колодки. Компенсация износа происходит автоматически, очень простым и надежным способом. Вообще, механизм не нуждается ни в каком обслуживании вплоть до полного износа колодок. Затем следует довольно простая процедура замены и никакой регулировки перед дальнейшей эксплуатацией.

Столь приятные и для производителя, и для потребителя характеристики дисковых тормозов привели к тому, что их стали устанавливать и на заднюю ось относительно дорогих легковых автомобилей и кроссоверов. При этом пришлось решать вопрос с приводом стояночного тормоза, что и было сделано двумя способами. Первый — в ступице диска размещается маленький барабанный тормозной механизм, а второй — рычажно-винтовой механизм прижимает основной поршень к колодкам посредством троса или электропривода.

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.

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

Похожие записи:

Ваз 2107 Kia picanto (киа пиканто) Газ 2752 30 самых быстрых автомобилей на планете Топливный насос высокого давления дизельного двигателя Своими глазами: изучаем, как правильно менять лобовое стекло на примере электромобиля tesla model s