Устройство барабанных тормозов автомобиля: устройство и принцип работы, плюсы и минусы

Содержание

Барабанные тормоза: устройство, плюсы и минусы

Сложно представить автомобиль без тормозной системы. Не так давно, наиболее используемыми считались барабанные тормоза. Рассмотрим устройство механизма, принцип работы, а также наиболее часто встречающиеся неисправности. Изучим некоторые советы по эксплуатации, как правильно следить и не допускать износа и выхода из строя детали.

На барабанный тормоз Volkswagen Polo Sedan нанесен медный аэрозоль с целью устранить скрип.

Устройство и принцип работы барабанных тормозов

В современном автостроении, «барабаны» уже не столь популярны, как еще двадцать лет назад, им на смену приходят более современные и надежные дисковые. Однако, среди бюджетного класса автомобилей, все еще встречается такое устройство тормозной системы, как «барабаны». Как правило, их устанавливают сзади, а дисковые спереди. Популярность у производителей такие системы получили за дешевизну в производстве, а также возможность легко интегрировать ручной тормоз.

Слева дисковый, справа барабанный тормоз

Однако, что касается обслуживания, то барабанные системы достаточно сложные, ведь здесь гораздо больше деталей и компонентов, чем у тех же дисковых, хотя принцип работы у обоих идентичен. Барабанный тормозной механизм состоит из вращающейся части (самого барабана), а также неподвижного механизма, вроде тормозных колодок и щита. Итак, подробное устройство механизма, из чего оно состоит:

• Непосредственно самого барабана, устанавливаемого на ступицу колес.

• Тормозных колодок, на которые дополнительно устанавливаются фрикционные накладки.

• Тормозного цилиндра со штуцерами, манжетами, поршнями.

• Специальных стягивающих пружин (для колодок).

• Тормозного щита (в зависимости от модификации, может устанавливаться как на ступицу, так и непосредственно на балку).

• Различных опор (с регулятором) и стоек для колодок.

• Системы стояночного тормоза (трос, рычаг).

Устройство барабанного тормоза

В некоторых моделях, применяется для надежности при эксплуатации два рабочих цилиндра.

По сути, глобальной разницы между тормозными системами в принципе работы нет, однако есть свои тонкости, учитывая наличие в барабане дополнительных деталей. Уже выяснили, что основными деталями являются колодки, а также цилиндры, где один, а где и два, не в этом суть.

Принцип работы заключается в следующем. При нажатии на тормоз, жидкость в цилиндрах сжимается и поршень «заставляет» колодки прижиматься к барабану. И происходит так, что колодки прижимаясь, словно заклиниваются. Но, с учетом этого, колодкам же нужно как-то отодвигаться, поэтому и стали использовать возвратные пружины.

Использование регуляторов обусловлено тем, что необходимо постоянно поддерживать оптимальное расстояние до барабана от колодок. К примеру, если колодки износились, поршень потребует больше жидкости, чтобы преодолеть расстояние, отчего педаль станет уходить глубже (в пол). Поэтому, даже при износе колодок, регулятор не позволяет им «отойти» слишком далеко.

Ныне почти повсеместно стали использовать автоматический регулятор. При каждой остановке машины, колодки, как и требуется, максимально прижаты к барабану. При обратном действии, когда давления на педаль нет, регулятор для увеличения зазора смещается на один «зуб». В принципе, регулятор чем-то похож на простой болт с резьбой. Хотя бывают конструкции еще проще, в виде простой пружины или скобы, связанной с возвратными пружинами.

Что касается работы ручного тормоза, то здесь также ничего сложного нет.

Рычаг ручного тормоза, который связан с колодками при помощи стяжной планки, приводится в действие с помощью натянутого троса. То есть сам «ручник» поднимается, натягивается трос, которые тянет рычаг, последний в свою очередь воздействует на распорную планку, которая и раздвигает и сдвигает колодки в обратном направлении.

На какие автомобили устанавливают барабанные тормоза?

Представленные системы тормозов почти повсеместно используются в классе А, так как вес автомобилей небольшой, поэтому и сверх эффективные системы торможения, здесь без надобности. Также используются барабаны в большинстве моделей бюджетного класса В — это KIA RIO 4, Hyundai Solaris в средних комплектациях, отечественные Lada Granta, Kalina, Priora, Largus, семейство ВАЗ 2107-15, Vesta, Xray, Renault Kaptur, Duster, Clio, Logan, Sandero, Nissan Almera, Skoda Fabia, Volkswagen Polo Sedan, Chevrolet Aveo, Lacceti, Cobalt, Geely MK, Opel Corsa, Daewoo Nexia, Lanos.

Барабан Лада Приора

Среди А сегмента — Daewoo Matiz, Smart, Citroen C1, Lifan Smile, Chevrolet Spark, Peugeot 107, KIA Picanto.

Задний барабан Дэу Матиз

Среди внедорожников — UAZ Patriot, Lada Niva, Nissan Terrano, Navara, Mitsubishi L200, Volkswagen Amarok, Great Wall Wingle.

Тормозной барабан Фольксваген Амарок

Плюсы, минусы, а также отличия барабанных тормозов

Минусы можно подсчитать исходя из того, что барабанные тормоза заметно хуже тормозят, а причин этому и соответственно минусов, несколько:

• Слабый контакт. Даже если используется два поршня, у колодок огромная площадь соприкосновения, и они просто не в состоянии удержать равномерно колодки, виду этого и нестабильность контакта.

• Нагрузки. Как бы глупо сейчас не прозвучало, но сильное давление в цилиндрах, способно «порвать» барабан. Дело в том, что колодки работают, как бы наружу, то есть вполне вероятно, что при большом усилие барабан может «порваться».

• Плохое сцепление. Учитывая, что корпус барабана закрытый, а значит и продукты износа с фрикционных накладок, остаются внутри. Попадая на поверхности трущихся деталей, значительно ухудшает сцепление.

• Перегрев. Вспомним, что барабан закрытый и соответственно никакого обдува нет. При экстренных торможениях, температура достигает 650 градусов. Виду этого, барабан расширяется, и тормоз приходится вдавливать «в пол».

• Прикипают, примерзают колодки. Не редко, что после длительного взведенного «ручника» или агрессивного использования тормозов перед остановкой (фрикционные накладки сильно нагреваются), колодки могут прилипнуть. Прилипают они, как уже ясно к той части барабана, об которую и трутся. Похожая проблема встречается зимой, когда примерзает «ручник». Проехав колесами по луже, снегу, влага попадет на колодки. И если затянуть «ручник», колодки просто примерзнут, учитывая минусовую температуру.

Наледь на барабане

Сорвать заклинившее колесо в таком случае сложно, придется «поддомкрачивать, снимать колесо и отверткой либо монтировкой сдвигать колодки. В некоторых случаях, достаточно полить барабан теплой водой (подойдет зимой). Также можно попробовать «раскачать» машину вперед-назад, главное не переусердствуйте, чтобы не «спалить» сцепление.

Кстати, дисковые тормоза от подобной проблемы избавлены.

Даже несмотря на столь откровенные недостатки, у барабанов все же есть определенные преимущества:

• Большое тормозной усилие, конечно, данный пункт выглядит несколько противоречиво, с учетом высказываний о слабом контакте, но все равно определенные плюсы есть. К примеру, если увеличить не только диаметр барабана, но и его ширину, то значительно удастся повысить общую плоскость соприкосновения с колодками.

• Износостойкость. Да, учитывая меньшее сцепление, в следствие меньший износ. Именно поэтому, колодки на барабанах «ходят» зачастую не менее 70 000 км. Где-то даже больше, вплоть до 150 000 км, естественно все зависит от условий эксплуатации.

• Защита от грязи. Пыль, влага, грязь снаружи сюда попросту не проникает (исключение только у тех систем, где сделаны «ребра проветривания).

Исходя из вышеперечисленного, можно сказать, что отличия только в конструкции (есть ли обдув), размерах и форме колодок, а также в принципе разницы конфигураций и способов крепления. В остальном же основная задача у них идентичная.

Неисправности

Можно выделить порядка семи основных проблем, с которыми приходится рано или поздно столкнуться каждому автовладельцу. Итак:

1. Износ колодок, барабана. Особенно опасна ситуация, когда износ происходит одновременно, не редко в таких случаях, колесо попросту блокировалось. Кстати, если износ стенок барабана не большой, достаточно сточить выступающие бортики и отрегулировать систему натяжения колодок.

Изношенный колодки барабана Volkswagen Passat 1996

Что касается колодок, то их менять следует в таком случае:

— если фрикцион нанесен с помощью клея, то допустимый износ — 1,6 мм;

— если фрикцион держится на заклепках, допустимый износ — 0,8 мм.

2. Перекосы колодок, кстати, не редко становятся причиной быстрого износа внутренних стенок барабана, неравномерного стирания, отчего приходится приобретать новую деталь.

3. Поломка стоек, пружин, распорных планок.

Схема

4. Обрыв троса или облом рычага «ручника».

Пружина барабана. Фото — drive2.ru

5. Отсоединения фрикционных накладок.

6. Повреждение цилиндра, манжета, трубопровода. В итоге, разгерметизация, утечка тормозной жидкости.

При частичной разгерметизации, возможно, «завоздушивание» системы и ухудшение работоспособности. При полной утечке жидкости, отказ тормозов.

7. Опасна коррозия пружин, так как они могут «зависнуть» и не работать, как следует.

Советы по эксплуатации

Как таковых правил эксплуатации для барабанных тормозов нет. Но, важно периодически просматривать этот узел на целостность и наличие повреждений, износа. Итак:

• Проверяйте минимум каждые 20 000 км состояние колодок.

• Аналогично стоит проводить проверку состояния пружин, распорок, стоек, рычагов.

• Не забывайте следить за объемом тормозной жидкости.

• Также обращайте внимание на наличие подтеков вокруг цилиндров, возможно, порван манжет или трубопровод.

Хотелось бы привести некоторые советы по «прикатке», только установленных колодок. Итак:

• Выберете местность, где можно спокойно разгонятся и резко тормозить без опасности, для других водителей.

• Сделайте десять циклов: разгон до 60-70 км/час, резкое торможение до 10 км/час. Главное это делать без остановок, сбросили скорость до 10, сразу же набирайте 60-70.

• После этого дайте тормозам «отдохнуть», преодолейте 5 км. в спокойном режиме, без необходимости нажатия тормоза.

Запомните, ни в коем случае не останавливайтесь после проведенных 10 циклов. В противном случае, на стенках барабана останутся частицы прогретого фрикциона. Тем самым нарушится площадь соприкосновения и сцепление.

Заключение

В заключении хотелось бы сделать акцент на том, как важно делать регламентные или даже периодические «осмотры» этого узла, который без преувеличения влияет на безопасность вождения. Изношенные детали могут привести к серьезным последствиям и дорогостоящему ремонту.

Барабанные тормоза — устройство, принцип работы

Форма поиска

Поиск

Вы здесь

Главная → Тормозная система — схема и ремонт → Барабанные тормоза

Устройство барабанных тормозов

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.

Барабанные тормоза — принцип работы

Принцип действия барабанного тормозного механизма заключается в следующем:

После нажатия водителем тормозной педали в контуре тормозной системы возникает давление.
Под воздействием давления тормозной жидкости поршни тормозных цилиндров, преодолевая сопротивление стяжных пружин, инициируют расхождение тормозных колодок.
Тормозные колодки, расходясь и плотно прилегая фрикционными накладками к рабочим поверхностям тормозных барабанов, снижают скорость их вращения, замедляя тем самым вращение колес транспортного средства.

Преимущества и недостатки тормозов барабанного типа

Эффективность торможения тормозных механизмов барабанного типа несколько ниже, чем аналогичный показатель дисковых тормозов. Так, разница величины тормозного пути может существенно отличаться (до 20%). И этому есть несколько, вполне объективных причин:

Недостаточный контакт фрикционной накладки с рабочей поверхностью барабана, поскольку даже два поршня не в состоянии обеспечить полную и стабильную площадь контакта.
Эффект скольжения, вызываемый попаданием продуктов износа (пыль) фрикционных накладок на рабочую поверхность.
Перегрев, обусловленный отсутствием воздушного охлаждения и достижением материала барабанов высоких температур в процессе торможения (до 6000С).
Небольшие значения предельных нагрузок, обусловленные в работе барабанных тормозов «наружу», поскольку высокое давление рабочей жидкости способно нарушить целостность барабана.

Тем не менее, тормозные механизмы барабанного типа обладают и несколькими неоспоримыми достоинствами:

Высокое тормозное усилие, обусловленное закрытостью конструкции, позволяющей существенно увеличить площадь трения, увеличив ширину и диаметр барабана. Данный фактор надолго обеспечил безальтернативность использования барабанных тормозов на большегрузных автомобилях и автобусах.
Высокая степень износостойкости колодок. Неудовлетворительный контакт накладки с рабочей поверхностью значительно замедляет процесс их (накладок) износа.
Защищенность от загрязнений. Организация рабочего процесса в замкнутом пространстве предотвращает попадание грязи внутрь тормозного механизма.

Основными симптомами неисправности барабанных тормозов специалисты считают:

Увод транспортного средства в сторону в процессе торможения. Данный фактор свидетельствует о выходе из строя одного из тормозных механизмов автомобиля.
Возникновение скрежета в барабане тормозного механизма. Является следствием расслоения (отсоединения) фрикционных накладок, деформирования или поломок стоек (пружин) и произошедшего в результате образования данных дефектов перекоса тормозных колодок.
Появление в процессе торможения рывков и вибраций тормозной педали. Источник — деформирование (эффект «овала») барабана.

В заключение поговорим о техническом обслуживании автомобилей, оснащенных тормозными устройствами барабанного типа, точнее, о его сложности и стоимости. В этом плане барабанные тормоза выглядят предпочтительнее, поскольку эксплуатационный срок тормозных колодок достаточно велик (примерно, 50 000 – 55 000 километров пробега) и затраты на их приобретение и замену значительно ниже.

Барабанные тормоза｜Автомобильные тормоза｜Продукция｜Продукты и технологии

Барабанные тормоза имеют тормозные барабаны, которые вращаются вместе с колесами.

Тормозные колодки с тормозными накладками (фрикционный материал), которые давят на барабаны изнутри для создания тормозного усилия (замедления и остановки), устанавливаются внутри барабанов.

В этой системе трение создается за счет прижатия тормозных накладок к внутренним поверхностям барабанов. Это трение преобразует кинетическую энергию в тепловую энергию. Вращение барабана помогает прижимать колодки и накладки к барабану с большей силой, обеспечивая превосходное тормозное усилие по сравнению с дисковыми тормозами. С другой стороны, очень важно спроектировать компоненты таким образом, чтобы тепло от тепловой энергии эффективно рассеивалось в атмосферу.

Существует три типа барабанных тормозов в зависимости от того, как тормозные колодки прижимаются к барабанам; тип ведущей/ведомой колодки, тип двойной ведущей колодки и тип двойного сервопривода.

Конструкция барабанных тормозов

Барабанные тормоза представляют собой тормозную систему с тормозными барабанами (роторами), которые вращаются вместе с колесами. Внутри каждого барабана находятся тормозные колодки с тормозными накладками (фрикционный материал). Поршни (механизм давления) давят на барабаны изнутри, создавая тормозное усилие, что позволяет замедлить скорость и остановить транспортное средство.

Как работают барабанные тормоза

Когда водитель нажимает на педаль тормоза, мощность усиливается усилителем тормозов (сервосистема) и преобразуется в гидравлическое давление (давление масла) главным цилиндром. Давление достигает тормозов на колесах через трубки, заполненные тормозным маслом (тормозной жидкостью). Подаваемое давление толкает поршни тормозов четырех колес. Поршни прижимают тормозные колодки, представляющие собой фрикционные материалы, к внутренним поверхностям тормозных барабанов, которые вращаются вместе с колесами. Накладки прижимаются к вращающимся барабанам, которые, в свою очередь, тормозят колеса, тем самым замедляя и останавливая транспортное средство.

Основные компоненты барабанных тормозов

Основные компоненты барабанных тормозов с ведущими/задними колодками

Как работает барабанный тормоз (колодочный с ведущими/задними колодками) (30-секундное видео)

Барабанный тормоз с ведущими/задними колодками

» Ведущий (или основной) башмак — это термин, относящийся к башмаку, который перемещается в направлении вращения, когда он прижимается к барабану.

Другой башмак называется «задним (вторичным) башмаком». Ведущий башмак прижимается в том же направлении, что и вращение барабанов, и это вращение помогает прижимать башмаки к барабану с большим давлением для более сильного торможения. Это называется эффектом сервопривода (эффектом самоусиления), реализующим мощное тормозное усилие барабанных тормозов.

Конструктивно имеет колесный цилиндр с поршнем, с помощью которого создается гидравлическое давление, прижимающее две колодки к внутренней поверхности барабана.

Две колодки функционируют таким образом, что обе они становятся либо задней колодкой, либо ведущей колодкой в зависимости от того, движется ли автомобиль вперед или назад. Барабанные тормоза создают постоянное тормозное усилие независимо от того, движется ли автомобиль вперед или назад. Это связано с тем, что барабанные тормоза создают одинаковую тормозную силу в любом направлении. Как правило, этот тип используется для задних тормозов легковых автомобилей.

Барабанный тормоз с двумя ведущими колодками

Этот тип барабанного тормоза имеет два колесных цилиндра и две ведущие колодки. Каждый колесный цилиндр давит на одну колодку, так что обе колодки действуют как ведущие, когда автомобиль движется вперед, обеспечивая превосходное тормозное усилие.

Каждый из поршней, размещенных в колесных цилиндрах, перемещается в одном направлении, поэтому при движении автомобиля задним ходом обе колодки действуют как замыкающие. Этот тип используется в основном для передних тормозов малых и средних грузовиков.

Двойные двойные ведущие башмаки имеют поршни, которые смещаются в обоих направлениях, что позволяет обеим башмакам действовать как ведущие независимо от направления движения. Этот тип в основном используется для задних тормозов малых и средних грузовиков.

Барабанный тормоз с сервоприводом Duo

Тормозной тормоз с сервоприводом Duo имеет конструкцию, в которой две тормозные колодки, называемые первичной и вторичной, соединены с помощью регулятора. Сильное давление от сервоэффекта (эффект самоусиления) первичной башмак передается на связанный вторичный башмак, создавая таким образом очень большую тормозную силу.

Этот тип в основном используется для стояночных тормозов легковых автомобилей, центральных тормозов грузовых автомобилей и тормозов вилочных погрузчиков.

Почему барабанные тормоза все еще используются в современных автомобилях?

Опубликовано 6 сентября 2018 г. by Mike Hagerty Know How

Первое слово, которое у вас ассоциируется с тормозами, это, наверное, дисковые, верно? Дисковые тормоза существуют уже несколько десятилетий и заменили барабанные тормоза на передних колесах большинства автомобилей. Их превосходная тормозная способность, особенно в сырую погоду, делает их большим шагом вперед в плане безопасности.

Возможно, вы удивитесь, узнав, что многие современные автомобили все еще имеют барабанные тормоза, особенно на задних колесах. Почему? Оказывается, причин несколько.

Производство

Барабаны более экономичны для производителей автомобилей. Дисковые тормоза на самом деле немного усложняют ситуацию. Использование дисковых тормозов на задних колесах требует от автопроизводителей установки отдельного тормоза только для парковки. В такой конкурентной отрасли задние барабаны являются разумным выбором для получения прибыли автопроизводителем.

Безопасность

Из-за своей превосходной теплоемкости диски, возможно, безопаснее барабанов. Но большая часть тормозной силы исходит от ваших передних тормозов. Даже при экстренной остановке задние тормоза меньше нагружаются и меньше нагреваются, чем передние.

В высокопроизводительных автомобилях и транспортных средствах, предназначенных для буксировки, автопроизводители иногда используют дисковые тормоза как спереди, так и сзади. Однако при повседневном вождении типичного легкового автомобиля дисковые тормоза спереди и барабанные сзади не являются недостатком. Это одна из причин, почему барабанные тормоза до сих пор являются нормой для новых автомобилей, несмотря на их устаревшие технологии.

Долговечность

Из-за более низкой нагрузки, пониженной температуры и закрытой среды, которая не позволяет потенциально опасным материалам попасть в ваши барабанные тормоза, очень вероятно, что задние колодки барабанного тормоза прослужат дольше, чем колодки дискового тормоза в задней части. фронт.

Если в вашем автомобиле установлены барабанные тормоза, полезно время от времени проверять их. Поскольку барабан закрыт, вы ничего не сможете разглядеть. Если у вас нет опыта самостоятельной работы с тормозами, разборку барабанного тормоза лучше оставить профессионалам. Когда вы меняете шины, это идеальное время для проверки тормозов и / или обслуживания тормозов.

Преимущества барабанов:

Эффективность: большее создание крутящего момента при заданном давлении в линии для барабана того же диаметра по сравнению с диском. Вот почему диск почти всегда имеет больший диаметр, чем барабан, который он заменяет на автомобилях, которые могут иметь любую тормозную систему.
Больший диаметр диска необходим для адекватного создания крутящего момента.
Вес: Барабанные системы весят меньше, чем сопоставимые дисковые системы.
Стояночный тормоз: Барабанные тормоза являются превосходным стояночным тормозом благодаря заклиниванию колодки барабана. После того, как стояночный тормоз установлен, любая попытка повернуть колесо приводит к тому, что барабанный тормоз сильнее сжимается (например, дверной упор клинового типа).
Сопротивление: Много времени уходит на разработку систем, которые будут оттягивать колодки от диска, чтобы свести к минимуму потери энергии из-за сопротивления колодок ротору. В барабанной тормозной системе пружины оттягивают колодки от барабана, так что при нормальных рабочих температурах тормозное сопротивление незначительно или отсутствует. Думаю, я бы сказал, что барабаны имеют более высокие потери, чем диски, из-за того, как они обычно регулируются. Но при правильной регулировке должно быть небольшое сопротивление в холодном состоянии, но по мере нагревания и расширения барабана сопротивление уменьшается или им можно пренебречь?

Ознакомьтесь со всеми продуктами для тормозных систем, доступными в NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17 000 пунктов обслуживания и ремонта тормозов NAPA AutoCare.