Барабанные или дисковые тормоза. Что лучше? Основные отличия. Тормоза дисковые


дисковые или барабанные, и чем они отличаются?

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

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

Общие принципы работы тормозных механизмов

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

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

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

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

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

Устройство и принцип работы барабанного тормоза

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

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

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

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

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

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

К материалам в паре трения барабанных тормозов предъявляются повышенные требования.

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

Подробно о тормозных колодках мы писали в этой статье.

Устройство и принцип работы дисковых тормозов

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

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

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

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

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

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

Чем отличаются дисковые тормоза от барабанных?

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

Преимущества дисковых тормозов

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

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

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

Преимущества барабанных тормозов

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

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

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

Плюсы и минусы дисковых и барабанных тормозов

unit-car.com

Дисковые тормоза

Сначала – общая теория, как работает тормозная система.

На большинстве российских автомобилей, в том числе и ВАЗ — передние тормоза дисковые, а сзади установлены барабанные тормоза. На большинстве иностранных – тормоза дисковые на всех четырех колесах,

а морально устаревшие барабанные не ставятся.

Обычные дисковые тормоза являются главной частью тормозной системы и представляют из себя довольно интересный механизм.

Самый распространенный тип дисковых тормозов — однопоршневой плавающий суппорт.

Дисковый тормоз очень похож на тормоза обычного велосипеда, которые имеют суппорт, прижимающий резиновые тормозные колодки к поверхности колеса. Но тут тормозные колодки давят не на  колесо, а ротор (тормозной диск), и воздействие происходится гидравлической тормозной жидкостью, а не тросиком. Трение тормозных колодок и диска приводит к тому, что диск останавливается.

При торможении вырабатывается большое количество тепловой энергии, ведь закон сохранения энергии никто не отменял. Кинетическая энергия движущегося автомобиля при торможении переходит в тепловую, а следовательно тормозной диск нагревается. А горячий тормозной диск менее эффективен при торможении. Выход из этой ситуации нашли довольно быстро. Большинство тормозных дисков теперь делают вентилируемыми.

Вентилируемые тормозные диски бывают разными.

{loadposition user20}

Саморегулирующиеся тормоза.

Дисковые тормоза с одним поршнем саморегулируются и самоцентруются. Суппорт может скользить из стороны в сторону и двигается к центру при начале работы тормоза. Колодки ничем не отталкиваются от диска и постоянно с ним соприкасаются. Но любое колебание может отодвинуть их на небольшое расстояние. Однопоршневые конструкции самые надежные  и недорогие.

У некоторых автомобилей с дисковыми тормозами существуют отдельные барабанные тормоза, встроенный в ступицы колес. Эти барабанные тормоза служат только для тросикового ручного тормоза.

Также,  у некоторых автомобилей есть специальный рычажок, который поворачивает винт или выталкивает кулачок, который давит на поршень дискового тормоза.

Наиболее часто заменяемый расходник у дисковых тормозов – тормозные колодки. Когда срок службы тормозных колодок подходит к концу – они начинают издавать неприятный скрежещащий звук.

Это результат трения металлического элемента – специального индикатора износа.

Но иногда приходится менять и сами тормозные диски. Если диск деформировался, либо выработка диска вышла из допусков завода изготовителя – такие тормозные диски подлежат ремонту, либо замене.  При торможении на таком диске можно почувствовать неравномерность

{loadposition user20}

 Передние дисковые тормоза.

Ну а теперь пройдемся по передним дисковым тормозам отечественных ВАЗов

На данный момент их 3 вида:

1. От ваз 2108, ваз 2109, ваз 2110 (первых моделей с карбюратором) и их модификаций. В эту же группу можно отнести и тормоза более ранних моделей (ваз 2107, ваз 2106, ваз 2105 и т.д).Тормозной диск невентилируемый, типоразмер рассчитан на колесный диск диаметром 13 дюймов.

Эффективность таких тормозов минимальная и не подходит для современной агрессивной езды.

2. От ваз 21102 и ваз 2111. Эти диски  также для колес 13, но вентилируемые. Вентилируемые тормозные диски – это уже прорыв для советского автопрома, но еще лучше третья группа.

3. От Ваз 21103 и ваз 2112. Эти диски на типоразмер колеса – 14 дюймов – вентилируемые.

Поскольку переемственность и взаимозаменяемость деталей на разные модели ваз очень высокая – тормозные диски и тормозные системы в целом подходят разным моделям ВАЗ. Этим и пользуются умелые автолюбители. На старые модели ваз (ваз 2108, ваз 2109 и т.д) устанавливаются штатные дисковые тормоза от более поздних моделей ваз, например  14 дюймовые вентилируемые от ваз 2112.

Многие автолюбители покупают западные аналоги отечественных тормозных систем. Зарубежные производители делают намного более качественные тормозные системы для российских автомобилей, чем наши. Например такие бренды: Pilenga, AndyСar, Graf, Lucas, Ate,  Zimmermann, или российский Торгмаш.  Ну а для настоящих спортивных вазов нужны еще более мощные тормоза. Здесь в ход идут уже 15 дюймов с вентиляцией и больше. Такие диски и суппорта имеются в продаже даже на классику ВАЗ 2101 – ВАЗ 2107. Было бы желание. Кстати, при установке 15 дюймовых вентилируемых тормозов и задних стоковых барабанных на классику получается неплохой эффект.

Задние дисковые тормоза на ваз.

С установкой задних дисковых тормозов все сложнее. Такие тормоза не устанавливались на серийные модели ваз, следовательно их установка незаконна и любой гибддшник может запросто отправить вас на штрафстоянку. Если, конечно, у вас нет соответствующих документов из НАМИ.

Ну а теория такая.

1.Во первых – задние дисковые тормоза были разработаны заводом производителем и продаются. Некоторые можно поставит без переделок.

2. Можно поставить задние дисковые от оки. Но здесь возникают проблемы с ручным тормозом и с контурами. Стандартные тормозные контуры ваз – диагональные нужно переделывать на в параллельные (зад-перед) и делать гидравлический ручник.

{loadposition user20}

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

tuningtaza.ru

Барабанные или дисковые тормоза. Что лучше? Основные отличия

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

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

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

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

Строение барабанных вариантов

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

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

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

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

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

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

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

Строение дисковых тормозов

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

Строение таково (поясню просто, без углубления):

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

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

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

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

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

Что лучше, основные плюсы и минусы

Ну что начнем, пожалуй, с барабанных вариантов.

Плюсы:

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

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

Минусы:

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

Что теперь к дисковым вариантам.

Положительные моменты:

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

Отрицательные моменты:

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

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

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

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

Сейчас небольшое видео, смотрим.

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

НА этом все, читайте наш АВТОБЛОГ.

avto-blogger.ru

Какие тормоза лучше: дисковые или барабанные?

Преимущества барабанных тормозов

Профессионалам хорошо известна разница строения дисковых и барабанных тормозов. Их можно встретить на различных видах автомобилей. Оставим внутренне устройство для мастеров. Поговорим о недостатках и преимуществах каждого вида, чтобы понять, какие из них лучше.

Барабанные тормоза долгое время использовали для установки на грузовики, потому что они более износоустойчивые. Вариант установки на них дисковых даже не рассматривался. Главное отличие от дисковых — это устойчивость к стиранию. Она очень важна для грузовиков, которые часто преодолевают большие расстояния. Остановки на ремонт в пути для них крайне нежелательны. Барабанный тормоз представляет собой закрытый механизм. Его внутренние части надёжно защищены от попадания пыли и грязи. Это обеспечивает их долгий срок службы, предохраняет от преждевременного изнашивания.

Естественно, этот факт был взят на заметку не только производителями грузовиков, но и теми, кто занимается выпуском кроссоверов. Такие авто созданы для передвижения по бездорожью, поэтому тормозная система нуждается в надёжной защите от попадания грязи.

Особенности барабанного типа

В то же время у них есть несколько недостатков, из-за которых пришлось пересмотреть отношение производителей к барабанным тормозам. Неоспорим факт, что тормозной путь у барабанных гораздо длиннее, чем у дисковых тормозов. Более того, чтобы барабанный тормоз начал выполнять свою функцию, педаль приходится вдавливать с гораздо большим усилием. Соответственно, эффективность торможения существенно снижается.

Ещё один существенный минус, о котором стоит поговорить. При экстренном торможении барабанные механизмы очень сильно нагреваются. Температура нагрева может достигать 500–600 градусов по Цельсию, этот неприятный факт не лучшим образом влияет на процесс торможения, особенно в этом есть экстренная необходимость.

Таким образом, определённые достоинства, несомненно, есть. Надёжность, износоустойчивость позволяют утверждать, что барабанные тормоза лучше дисковых. Однако, его недостатки заставляют задумать о правильности этого утверждения.

Альтернативный тип

Дисковые тормоза наиболее распространены в автомобильной индустрии. Они как раз не перегреваются во время торможения, поэтому гораздо более эффективны. Такой вид лучше охлаждается, потому что имеет открытое строение. Их охлаждает поток воздуха. Но и этого производителям показалось мало. Они пошли дальше в своих разработках и поставили на массовое производство колодок с дополнительной вентиляцией. Вне всяких сомнений, это существенно увеличило эффективность торможения. Тормозной путь сократился по меньшей мере на двадцать процентов.

Однако, они требуют замены почти в три раза чаще, чем барабанные, потому что из-за своего открытого устройства, становятся уязвимыми для пыли и грязи, которые попадают внутрь механизма вместе с тем же охлаждающим потоком воздуха.

Само собой, разумеется, безопасность автомобильного движения во многом зависит от качественных тормозов. На данный момент для производства используются сплавы устойчивые к стиранию, чтобы увеличить срок службы. Сколько аварий в мире произошло за всё время существования автомобилей из-за неисправностей тормозных колодок? Не удивительно, что производители и автомобилисты ищут самые лучшие и безопасные варианты.

Удачная комбинация

Один из таких вариантов часто устанавливают на недорогих авто. Задние тормоза производители ставят барабанные, а передние — дисковые. Таким образом, получается комбинированный вариант установки тормозов. Такой же принцип используют многие производители кроссоверов. Кроме того, он пришёлся по душе владельцам бюджетных марок автомобилей. Задние колёса больше подвержены загрязнению, поэтому разумно расположить барабанные и дисковые тормоза именно таким образом.

Практика показывает, что дисковые лучше барабанных. Факты говорят о том, что на спортивных автомобилях, которые чаще любых других авто используют экстренное торможение, устанавливают только дисковые механизмы.

В настоящее время во многих моделях тормозных колодок также устанавливаются специальные датчики износа, которые подсказывают владельцам, когда пришло время их заменять. Кроме того, всем водителям рекомендуют обращать внимание на пробег, и регулярно проверять состояние тормозов.

Можно долго спорить о недостатках и преимуществах барабанных и дисковых тормозов. Важно, чтобы итогом спора стал выбор в пользу безопасности, а не экономии.

rating-avto.ru

Мифы и правда о тормозах — DRIVE2

Очень часто автовладельцы считают, что тормозная жидкость в их автомобиле вечная и заливается раз и навсегда, или что тормозные колодки следует менять, только когда они сотрутся до металла. А часто ли меняются тормозные диски или барабаны? В большинстве случаев, когда износ превышает двукратный, а то и более указанного в инструкции. Ко всем деталям тормозной системы предъявляются достаточно высокие требования: ведь от их исправности зависит безопасность автомобиля на дороге.

МИФ: "Тормозную жидкость менять не надо"

Это не так. Тормозная жидкость гигроскопична – обладает способностью впитывать в себя влагу. Соответственно температура кипения снижается. Одно из требований, предъявляемых к тормозным жидкостям, – это высокая температура кипения. Чем она выше, тем более качественной считается тормозная жидкость. При частом использовании тормозов диски и колодки сильно нагреваются, после достижения определенной температуры тормозная жидкость может закипеть, и автомобиль может остаться без тормозов, причем неожиданно.

К тому же тормозная жидкость работает и как смазка в главном и рабочих цилиндрах, вымывая продукты трения. При нерегулярной смене вода, накапливающаяся в системе, вызывает коррозию – первыми страдают резиновые манжеты (цилиндр начинает подтекать), затем появляются раковины на зеркале цилиндров. Тут уже требуется недешевый ремонт тормозной системы. А ведь его можно было бы избежать, просто вовремя поменяв жидкость.

МИФ: "Дисковые тормоза лучше барабанных"

Действительно, дисковые тормоза обладают существенным преимуществом перед барабанными. Это стабильность работы, лучшие условия охлаждения и очистки, более высокая эффективность, меньшие вес и размер. Но есть и недостатки. Площадь колодок у дисковых тормозов меньше, чем у барабанных, поэтому для них нужны большие усилия на приводе и соответственно более высокое давление в гидросистеме.

МИФ: "Колдун" не нужен"

Некоторые автовладельцы называют его "колдуном", считая регулятор давления загадочным и бесполезным устройством. На самом деле это важный элемент тормозной системы для автоматического изменения величины тормозной силы в зависимости от усилия на педали (давления рабочей жидкости в главном цилиндре), загрузки автомобиля и интенсивности его замедления. Торможение будет эффективным и безопасным, когда передние тормоза срабатывают более эффективно и несколько раньше, чем задние. Для того чтобы тормоза работали именно так, в систему встраивается регулятор давления. Он изменяет и распределяет тормозные усилия между передними и задними колесами в зависимости от загруженности автомобиля и нагрузки на оси.

Без регулирования они одинаковы, а для каждого варианта загрузки машины должно быть свое соотношение, обеспечивающее опережающую блокировку передних колес, чтобы автомобиль не занесло. Нельзя исключать регулятор из работы (глушить, удалять) или заменять его, нагрузочную пружину и иные детали привода нештатными, похожими по внешнему виду или от другой модификации автомобиля. Их характеристики могут не соответствовать параметрам машины.

Когда менять "тормозуху"?

В большинстве автомобилей достаточно менять тормозную жидкость раз в два года или каждые сорок тысяч километров пробега. Жидкость должна быть светлой и прозрачной и желательно рекомендованной заводом-изготовителем автомобиля. Если она темная и на дне бачка образовался осадок – не тяните с заменой. Не забудьте промыть систему и тщательно вымыть бачок.

Чем плох асбест?

Асбестовые фрикционные накладки (колодки) производятся некоторыми производителями до сих пор, в частности, их выпускают в России. Но крупнейшие автопроизводители мира уже давно отказались от установки асбестовых тормозных колодок на свои автомобили: во время торможения, когда происходит трение асбестовой накладки о диск, образуется мельчайшая пыль, которая очень токсична и опасна для человеческого организма и окружающей среды. Безасбестовые колодки на сегодняшний день получили самое активное распространение: в качестве армирующего элемента в них используется медная, латунная стружка, стальная вата, полимерные композиции и другие элементы.

Что такое вспомогательная тормозная система?

Вспомогательная тормозная система начинает действовать при разгерметизации одного из рабочих контуров (вытекает тормозная жидкость). В этом случае в бачке с тормозной жидкостью, разделенном на два независимых объема, уровень понижается до критической отметки. Далее он продолжает понижаться только в объеме неисправного контура, а объем исправного сохраняет критический уровень тормозной жидкости в системе. Поэтому всегда необходимо следить за уровнем жидкости в бачке.Какие бывают тормоза?

Все автомобильные тормозные механизмы правильно называть колодочными. В свою очередь, их разделяют по названиям пар трения: колодочно-дисковые (дисковые) и колодочно-барабанные (барабанные). Дисковые бывают с подвижным или неподвижным суппортом. Наибольшее распространение получили механизмы с подвижным суппортом, которые конструктивно исключают неравномерный износ колодок. Эффект самоподвода колодок обеспечивается манжетой поршня (есть и более сложные системы подвода колодок в дисковых тормозах). По конструктивным особенностям дисковые тормоза эффективнее барабанных. Для лучшего отвода тепла из рабочей зоны часто используют вентилируемые диски. Увеличенная толщина вентилируемого диска позволяет разместить между поверхностями трения ребра жесткости, которые обеспечивают принудительную циркуляцию воздуха.

При вращении создается центробежная сила, она заставляет поступающий воздух устремляться от центра к краям диска и нагретый воздух выбрасывается в окружающую среду, а вентилируемый диск охлаждается. Для того чтобы тормозная жидкость в цилиндре не закипела, используют пустотелые поршни, а накладки тормозных колодок делают термоизолирующими. Барабанные тормозные механизмы устанавливают обычно на задние колеса. В процессе работы зазор между колодкой и барабаном увеличивается. Для его устранения предназначены разного рода механические регуляторы. Износ колодок компенсируется их самоподводкой, происходящей, как правило, при резком торможении. Теплоотвод в барабанных тормозных механизмах осуществляется через термопроводные колодочные накладки, массивную металлическую основу колодки и ребра охлаждения тормозного барабана.

На легковых автомобилях возможны следующие сочетания дисковых и барабанных тормозных механизмов:— четыре дисковых;— два передних – дисковые, два задних – барабанные;— четыре барабанных.

Вентилируемые и перфорированные тормозные диски

Вентилируемые тормозные диски представляют собой систему из двух дисков, между которыми есть специальные отверстия, которые формируют лопасти. Наличие этих лопастей снижает вес диска и способствует лучшему отводу тепла, и, следовательно, увеличению эффективности торможения. Диски с перфорацией и шлицами – эволюция дисковых тормозных механизмов. Кстати, изначально они были разработаны для того, чтобы при помощи имеющихся на диске канавок и шлиц счищать с колодок образующийся на них в результате долгих нагрузок нагар.

В таких дисках на всей плоскости проделаны сквозные отверстия, которые служат все тем же целям: снижают вес, обеспечивают лучший отвод тепла и удаляют газы, которые образуются при трении тормозных колодок о диск. Отвод этих газов крайне важен, т.к. они могут создать в тормозной системе нечто вроде воздушной тепловой подушки и снизить эффективность тормозов. Диски и с перфорацией, и со шлицами увеличивают тормозную силу и ресурс работы диска. Для городской езды такие диски будут мало привлекательны: как ни крути, но реализовать все свои способности в условиях города им доведется нечасто, зато ресурс работы тормозных колодок уменьшится.

Когда менять тормозные диски?

Минимальная толщина тормозных дисков оговорена в инструкциях. Обычно производители допускают износ по миллиметру на сторону. Пренебрежение инструкцией и износ диска до "состояния бритвы" может иметь печальные последствия. При слишком малой толщине тормозного диска после 50% износа тормозных колодок поршни тормозных цилиндров выдвигаются чересчур далеко, что приводит к их перекашиванию, коррозии и заклиниванию. В таких случаях автомобиль обычно плохо тормозит, при торможении стремится вырвать руль из рук, пропадает накат, увеличивается расход топлива, тормозная педаль становится очень тяжелой. Тонкий диск может треснуть, особенно если несимметричны нагрузки от колодок. К тому же он быстрее перегреется при экстренном торможении, и "поджаренные" колодки уже не смогут остановить автомобиль.

После замены передних тормозных колодок нужно обратить внимание на эффективность торможения. Если она стала хуже и не восстановилась после приработки накладок (пробег около 200-300 км), их коэффициент трения низок, лучше поставить другие.

www.drive2.ru

Дисковые тормоза - становление и развитие технологии, устройство

Дисковые тормозные механизмы – сейчас их установка на автомобили стала привычным явлением, а любой автоконцерн стремится оборудовать такой системой все свои модели, не исключая и бюджетные. При этом всего полвека назад такие тормоза были редкостью и только начинали входить в автомобильный мир.

Фото: Тормозной диск в сборе с суппортом

Терминология

Дисковые тормозные механизмы предназначены для остановки или снижения скорости движения транспортного средства, а также для предотвращения самопроизвольного движения автомобиля. Это происходит за счет прижимания тормозных колодок к наружным плоскостям диска.

История возникновения и развития

Появление

Технология не нова – изобретена она была примерно в одно время с барабанными механизмами. Некоторое время дисковые тормоза использовались и в XIX веке. Однако запатентовал их в 1902 году британский изобретатель Фредерик Уильям Лачестер. Они показали неплохую эффективность, но их широкому распространению мешало то, что колодки производились из меди.

Это приводило к 2-м неприятным факторам:

  • Быстрый износ – медные колодки очень быстро стирались, а это означало необходимость их частой замены;
  • Скрип – шумность также мешала внедрению разработки. Визг меди о колесные диски был просто невыносим.

Кроме того, важным фактором, который ограничивал применение дисковых тормозов, был состав тормозных жидкостей того времени. Они производились на основе касторового масла (растительное) или спиртов, из-за чего закипали в самом гидроприводе во время сильного нагревания колодок и дисков. Как следствие, образовывались паровые пробки, а педаль тормоза часто «проваливалась», что приводило к авариям.

Итог – в первой половине века такие тормоза не устанавливались, так как малая мощность машин позволяла барабанным механизмам эффективно справляться с задачей остановки автомобиля. Только в 40-х годах дисковыми тормозами начали комплектоваться гоночные модели.

50-е годы

Однако в конце 50-х годов ситуация кардинально изменилась, так как автомобили становились мощнее и тяжелее. Особенно заметна эта тенденция была в США, где началось массовое создание «Мускул каров». Эти модели оснащались двигателями с огромной мощностью – по 300-500 л. с. и обладали ураганной динамикой. Кроме того, резко выросла масса автомобилей, что было спровоцировано, в первую очередь, соображениями безопасности.

Фото: Вентилируемый тормозной диск Audi RS в разрезе

Это привело к тому, что стандартных, барабанных тормозов стало просто «не хватать». При торможении тяжелых машин на высокой скорости они перегревались, что приводило к увеличению тормозного пути.

Кроме того, в эти годы начали выпускаться новые типы тормозных жидкостей, основанные на этиненгликоле. Они обладали гораздо большей температурой кипения и отлично подходили для использования в тормозных системах с дисковыми тормозами.

Развитие

Именно из-за указанных выше факторов внимание снова акцентировалось на дисковых тормозах. Однако поначалу их устанавливали лишь на переднюю ось, оставляя на задней традиционные барабаные тормоза. Но уже во второй половине 60-х начался переход к дисковым тормозам на обоих осях. Пионером стал итальянский концерн Fiat, создавший доступную для большинства модель Fiat 124, оснащенную дисковыми тормозными механизмами.

После этого начался массовый переход на эту технологию, хотя многие компании на бюджетных моделях оставляли барабанные тормоза.

Настоящее время

Сейчас подавляющее большинство моделей (даже бюджетных) оснащаются тормозами дискового типа. Конечно, барабанные не канули в лету – они до сих пор ставятся на некоторые авто, но только в базовых комплектациях.

Типы дисковых тормозов

Материал

Фото: Карбон-керамический тормозной диск на Porsche Carrera GT

  • Чугунные – эти диски самые простые и дешевые, а еще чугун обладает хорошими фрикционными свойствами, но при нагреве он быстро коррозирует.
  • Нержавеющая сталь – их стойкость к ржавчине на порядок выше, но фрикционные качества заметно хуже. А это заставляет увеличивать размер.
  • Карбон – такая продукция обладает отменными качествами в отношении тормозной динамики, он вообще не ржавеет, а еще легко переносит перепады температуры.
  • Керамические диски – еще совсем недавно подобные устройства ставились исключительно на гоночные автомобили. Причина тому – высокая цена. Сейчас ими начинают комплектовать и серийные модели бизнес класса.

Керамические диски отличаются отменными показателями стойкости к перегреву, что обеспечивает не только качественную тормозную динамику, но также и огромный ресурс. Некоторые колодки в таких устройствах снабжены специальными электронными датчиками, которое сигнализируют на приборную панель о минимальном остаточном ресурсе колодок.

Вентилируемые – они характеризуются наличием 2-х фрикционных поверхностей, между которыми находятся перемычки, позволяющие воздуху циркулировать между дисками. Кроме того, фрикционную поверхность нередко делают перфорированной, что ускоряет процесс охлаждения.

Еще встречаются дисковые тормоза с электрическим или пневматическим приводом.

Достоинства

В сравнении с барабанными тормозными механизмами, дисковые обладают рядом преимуществ:

Фото: Дисковые тормозные механизмы от Brembo

  • стоимость – такая конструкция дешевле в производстве;
  • габариты – дисковые тормоза компактнее;
  • малый вес – подобные конструкции легче барабанных;
  • эффективность – благодаря плоской поверхности диска, колодки прижимаются к его площади равномерно, даже несмотря на меньшую их площадь, если сравнивать с барабанными;
  • охлаждение – по причине того, что воздух может циркулировать между диском и колодками, они быстрее охлаждаются;
  • самоочищение – во время вращения диска грязь с него просто отлетает, тогда как в барабанных устройствах выработка колодок и пыль скапливаются внутри барабана;
  • стабильность эксплуатационных характеристик.

Таким образом, существенные преимущества дисковых тормозов привели к их широкому распространению.

ru.carshistory.org

Дисковые и барабанные тормоза

Активная безопасность автомобилей, влияющая на безопасность дорожного движения, в значительной мере определяется конструкцией тормозного управления. Эффективность тормозного управления оценивается двумя показателями: тормозным путем и развиваемым при торможении замедлением. Тормозной путь является интегральным показателем, а замедление характеризует работу тормозных механизмов автомобиля.

 

Исторические данные

Впервые о тормозах вообще упоминается в 1816 г. Ф. Дойцом. В начальный период становления автомобиля (1886 - 1900 гг.) о конструкции тормозов в литературе практически не упоминалось. На автомобилях применялись различные типы тормозных устройств, как-то: рифленые башмаки, подводимые под колеса, якорные механизмы, погружающиеся в поверхность дороги, и другие. В условиях малой интенсивности дорожного движения и невысоких динамических свойств автомобилей основными проблемами, стоящими перед создателями тормозных механизмов в этот период, было обеспечение легкости управления и достаточной энергопоглощающей способности. Этому почти идеально отвечал ленточный тормоз, имеющий тогда повсеместное применение. Появление в 1899 г. первого барабанного тормозного механизма на автомобиле было по достоинству оценено. В 1903 г. они уже устанавливались на автомобилях Mercedes и Renault, а к началу 20-х годов барабанные тормоза полностью вытеснили ленточные. Единственным преимуществом барабанного тормоза было снижение температуры при циклических торможениях, то есть более высокая энергорассеивающая способность, которая объясняется как увеличением поверхности охлаждения, так и лучшими условиями теплоотвода.

Следует отметить, что появившаяся в 1902 году конструкция дискового тормозного механизма открытого типа изобретателя Ф. Манчестера не получила распространения из-за отсутствия фрикционных материалов, способных работать при высоких удельных давлениях и температурах, сложности и нетехнологичности привода. В период с 1950 по 1970 годы почти все ведущие автопроизводители перешли к следующей схеме применения барабанных тормозных механизмов: на передней оси – две активные колодки, а на задней - одна активная и одна пассивная.

Сравнение барабанных и дисковых тормозов

Колесные тормозные механизмы обеспечивают служебное и экстренное торможение, а также удержание на месте неподвижного автомобиля. Применяемые колесные тормозные механизмы различных категорий автотранспортных средств бывают двух типов конструкции: барабанные и дисковые. В настоящее время на преобладающем большинстве легковых автомобилей используются дисковые тормозные механизмы на передних колесах и барабанные колодочные – на задних. На грузовых автомобилях и автобусах, как правило, устанавливают барабанные колодочные тормоза, обладающие эффектом самоусиления и конструктивно совместимые с пневматическим приводом.

Все большее распространение на автомобилях (в том числе грузовых) получают дисковые тормозные механизмы. Это обусловлено, в первую очередь, их высокой эксплуатационной стабильностью. В этих тормозных механизмах обеспечивается незначительное падение эффективности торможения при нагреве тормоза или попадании воды на поверхности трения. Кроме того, у них меньше время срабатывания, меньше масса и лучше охлаждение (открытая конструкция, вентилируемые диски) по сравнению с барабанными тормозными механизмами. Однако из-за меньшей площади фрикционных накладок дискового тормоза давление на них больше в 3–4 раза, механизм открыт для попадания пыли и грязи. Поэтому интенсивность износа накладок дискового тормозного механизма больше, чем у барабанного. При этом частицы износа выбрасываются беспрепятственно при движении в атмосферу.

       

Дисковые тормоза
  1. тормозной диск;
  2. направляющая колодок;
  3. суппорт;
  4. тормозные колодки;
  5. цилиндр;
  6. поршень;
  7. сигнализатор износа колодок;
  8. уплотнительное кольцо;
  9. защитный чехол направляющего пальца;
  10. направляющий палец;
  11. защитный кожух.  

 

 В барабанном тормозе основная часть частиц износа остается внутри барабана, закрытого тормозным щитом. Через вентиляционные отверстия барабана в воздух попадает на 10% общей массы продуктов трения. Оборудование автомобиля антиблокировочной системой приводит к тому, что в случае экстренных торможений колеса не блокируются и относительное перемещение тормозных колодок и диска (барабана) сохраняется в течение всего процесса торможения. Это обуславливает увеличение пути трения фрикционных элементов тормоза, а значит, и интенсивности их изнашивания. По результатам исследований автоматизация процесса экстренного торможения способствует снижению ресурса элементов тормозной системы, в том числе тормозных колодок, барабанов и дисков по критерию изнашивания на 10–30%.

Барабанные тормоза
  1. гайка крепления ступицы;
  2. ступица колеса;
  3. нижняя стяжная пружина колодок;
  4. тормозная колодка;
  5. направляющая пружина;
  6. колесный цилиндр;
  7. верхняя стяжная пружина;
  8. разжимная планка;
  9. палец рычага привода стояночного тормоза;
  10. рычаг привода стояночного тормоза;
  11. щит тормозного механизма. 

 

  К настоящему времени открытые дисковые тормозные механизмы полностью вытеснили барабанные на передних колесах легковых автомобилей и продолжают успешно вытеснять их на задних. С ростом динамических свойств автомобилей тормоза со сплошным диском постепенно заменяются тормозами с вентилируемым диском. Полной замене барабанных тормозов пока препятствуют в основном экономические факторы. Попытки создания концепций альтернативных дисковому тормозу пока не дали положительных результатов. Достаточно очевидно, что основной причиной смены концепций тормозов является дальнейшее повышение цикличности их работы. Рост цикличности торможений в свою очередь требует повышения энергорассеивающей способности тормоза, которая обеспечивается путем резкого увеличения, фактически удвоения, площади поверхности трения, являющейся одновременно и площадью охлаждения ротора.

 

Химический состав тормозов

Фрикционные материалы – материалы, работающие в условиях трения скольжения, в устройствах торможения, обладая при этом высоким показателем коэффициента трения. Каждый вид транспортных средств комплектуется тормозными накладками разной толщины и формы. Вместе с тем заводы изготавливают тормозные накладки разных типов практически по одной и той же технологии и из одного и того же сырья с разным соотношением компонентов (в состав формовочной смеси входят фенольные смолы, каучуки и металлические включения в виде порошков и стружки). Обычно в качестве материала для контртела (под контртелом понимается тормозной диск или тормозной барабан) используют чугуны, в основном марки СЧ24 ГОСТ 1412-85, твердостью 187-241 НВ. Очевидно, в таком случае значения коэффициента трения в паре «тормозная накладка – контртело» будут приблизительно равными в тормозных механизмах различных транспортных средств. Если принять, что на тормозные накладки для разных транспортных средств во время эксплуатации действуют одинаковые удельные давления, то интенсивность изнашивания тормозных накладок на 1 м тормозного пути будет одна и та же вне зависимости от типа транспортного средства.

 Основной тенденцией развития концепции тормозных механизмов легковых автомобилей является повышение их энергорассеивающей способности. С учетом ужесточающихся ограничений на габариты и массу тормоза эта тенденция влечет за собой повышение температуры поверхности трения, что в свою очередь требует применения все более теплостойких фрикционных материалов. Смена концепций тормозных механизмов фактически является качественным скачком в этом эволюционном процессе.

Дополнительные материалы

Wikipedia

 

В статье использованы изображения с сайта http://lada-10.ru    

spokoino.ru


Смотрите также