Задний барабан – Как снять и заменить задний тормозной барабан на ваз 2107, инструкции с фото и видео
- 24.11.2020
барабанные или дисковые? — журнал За рулем
Говорят, что дисковые тормоза лучше, чем барабанные. Миф это или правда — будем разбираться.
На современных автомобилях широко распространены два типа тормозных механизмов — барабанные и дисковые. Почему на рынке не остался только один из них? Рассмотрим особенности, преимущества и недостатки каждого.
Барабанные механизмы
Материалы по теме
Исторически раньше появились барабанные тормоза. При этом на первых автомобилях тормозные механизмы такого типа устанавливали только на задние колеса. Принцип действия барабанного механизма изменился с той поры несильно. Так же, как и век назад, две серповидные колодки раздвигаются и прижимаются специальными фрикционными накладками к внутренней поверхности полого цилиндра, называемого тормозным барабаном.
Конечно, кое-какие изменения со временем коснулись и этой «замшелой» конструкции. Так, у ранних тормозных механизмов колодки раздвигали с помощью тросового привода. На смену ему пришел гидравлический. Затем конструкторы сделали механизм, который компенсировал износ накладок колодок. При этом отпала такая операция, как «подвести колодки, а то педаль тормоза низковато стала брать». Владельцы легендарной Волги ГАЗ-21 наверняка знают, о чем речь. Впрочем, и сегодня, у некоторых отечественных автомобилей необходимость регулировки стояночного тормоза еще осталась. Обидно, что сейчас, в XXI веке, Гранты, Калины, Приоры, Лады 4х4 и Шевроле Нивы требуют регулировки ручника.
Зато плотно обосновавшийся в России альянс Renault-Nissan привез современные барабанные тормозные механизмы. Тут и самоподвод колодок, и постоянное правильное натяжение тросиков ручника осуществляет распорная планка довольно сложной конструкции. Причем она показала себя достаточно надежной даже на грязных и пересоленных дорогах. Применяет ее альянс на разных автомобилях.
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.
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 тормозаВ 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 ПриораСреди А сегмента — Daewoo Matiz, Smart, Citroen C1, Lifan Smile, Chevrolet Spark, Peugeot 107, KIA Picanto.
Задний барабан Дэу МатизСреди внедорожников — UAZ Patriot, Lada Niva, Nissan Terrano, Navara, Mitsubishi L200, Volkswagen Amarok, Great Wall Wingle.
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 барабанеСорвать 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 1996Что 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.
Схема4. Обрыв троса или облом рычага «ручника».
Пружина барабана. Фото — drive2.ru5. 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.
Тормозные барабаны: описание,фото,видео,типы,устройства | НЕМЕЦКИЕ АВТОМАШИНЫ
Барабаны, конечно, давно проиграли эволюционную войну дискам, но по сей день достаточно активно используются на недорогих и легких машинах. Все Лады, Renault Logan, VW Polo sedan, Skoda Rapid, Daewoo Matiz – список вполне современных моделей, использующих эти архаичные, но долговечные тормозные механизмы, будет очень длинным. А значит – нелишне знать, как они устроены, почему ломаются и как чинятся. После теоретической подготовки отправимся в ремзону, где обследуем барабаны редкого китайского седанчика Chery Jaggi, более известного в России под именем QQ.
История производства
А изобретены они были еще в далеком 19-м веке. Первыми прототипами современных тормозов была примитивная система всего лишь из трех составляющих. Это был собственно тормозной барабан, крепящийся к колесу, прочная и гибкая лента, расположенная вокруг него, а также рычаг, натягивающий последнюю деталь. Естественно, срок службы такой системы был недолгим, к тому же в нее попадали различные камни и грязь.
Усовершенствовалась конструкция лишь в начале 20-го века. Тогда инженер Луи Рено изобрел новый тормозной барабан с более надежными комплектующими. Впервые в него входили колодки, расположенные внутри механизма. Тормозное устройство было хорошо защищено от попадания грязи, в связи с чем его срок службы существенно увеличился. С тех пор тормозной барабан неоднократно менял свою конструкцию и материалы, однако его функция оставалась неизменной. Такое устройство по-прежнему уменьшало скорость автомобиля при необходимости. Также оно выполняло функцию ручного тормоза.
УСТРОЙСТВО
Тормозной механизм барабанного типа функционально предназначен для изменения скоростного режима транспортного средства. Кроме того, барабанный тормоз, установленный на задней колесной паре, обеспечивает реализацию функции стояночного тормоза.
Основным конструктивным элементом тормозного механизма данного типа, собственно и давшее ему такое название, является барабан, или металлическая чаша, закрепленная на колесной ступице.
Тормозной механизм барабанного типа (рис.1) состоит из следующих основных частей:
- Тормозного барабана, материалом для изготовления которого, служит чугун повышенной прочности. Внутренняя поверхность барабана, непосредственно соприкасающаяся с остальными элементами механизма, подвергается тщательной шлифовке. Монтируется на опорный вал (в этом случае в барабан запрессовывается подшипник) или ступицу колеса.
- Тормозных колодок (поз.4). Изготавливаются из металла и имеют форму полумесяца. Рабочая поверхность тормозной колодки оснащена фрикционной накладкой (на основе асбеста).
- Тормозного гидравлического цилиндра (поз.2). Это полый чугунный цилиндр с двумя рабочими поршнями, заполненный рабочей (тормозной) жидкостью. Цилиндр оснащен спускным клапаном, обеспечивающим удаление воздуха из системы тормозного механизма. Для предотвращения протекания тормозной жидкости используют уплотнительные манжеты.
- Верхней (поз.1) и нижней (поз.5) стяжных пружин, работающих на «сжатие». Их основная рабочая функция – предотвращение расхождения тормозных колодок в режиме «покоя».
- Защитного диска, монтируемого непосредственно на ступицу (заднюю балку).
- Распорной планки (поз.3), представляющей собой металлическую пластину специфической конфигурации (имеющую специальные вырезы). Функциональное предназначение данного элемента заключается в установке механизма «самоподвода». Кроме того, при установке тормозного устройства на задней колесной паре, распорная планка приводит в действие вторую тормозную колодку, обеспечивая при этом функционирование стояночного тормоза. Применяется в тормозных механизмах барабанного типа, имеющих один тормозной цилиндр.
- Механизма «самоподвода» (в виде двух эксцентриков, расположенных в корпусе защитного диска), обеспечивающего разведение тормозных колодок с износившимися фрикционными накладками.
Различают следующие типы барабанного тормоза:
-Simplex – с одним разжимным устройством
-Duplex – с индивидуальным приводом
-Duo-Duplex – с двумя разжимными устройствами
-Servo – с максимальным самоусилением
-Duo-Servo – с самоусилением при любом направлении вращения барабана
Эффект механического самоусиления – также одно из преимуществ барабанного тормоза. Этот эффект возникает по причине того, что нижние части тормозных колодок связаны между собой, и трение о тормозной барабан передней колодки усиливает прижим к барабану задней тормозной колодки.
Эффект самоусиления возникает, как правило, при движении автомобиля вперед. Но в конструкции Duo–Servo он возникает и при обратном вращении колеса (заднем ходе). В среднем, самоусиление позволяет увеличить тормозное усилие в 2–4 раза. В варианте Servo тормозное усилие может увеличиться в 6 раз.
Особенностью барабанного тормоза является применение устройств компенсации увеличения зазора между колодкой и тормозным барабаном при тепловом расширении. Компания Bosch разработала такое устройство на основе эффекта деформации биметаллической пружины при повышении температуры тормозного механизма свыше 80 градусов Цельсия.
В конструкции барабанных тормозов также применяются несколько пружин различного назначения. Со временем их упругие свойства снижаются, поэтому данные пружины подлежат периодической замене.
Плюсы и минусы
Тормоза сто лет назад: как барабаны оказались эффективнее дисков
Тормозная система появилась задолго до автомобилей – останавливать нужно было вагоны, телеги, кареты, различные приводные системы и многое другое оборудование. В наследство от времен, когда скорость в 30…
Одним из главных достоинств барабанных механизмов называют его закрытость от окружающей среды – ни грязь, ни пыль внутрь не попадают. С этим трудно не согласиться, но с оговоркой – если речь идет о грязи снаружи. Все продукты износа колодок, что появляются в барабане внутри, просто так оттуда «выбраться» не могут. Вся прелесть закрытости барабаном видна на фотографиях подопытного.
Если в дисковых тормозах остатки фрикционных накладок просто выдуваются из механизма, то в барабанных почти все остается на месте. И еще. Кто в своей жизни эксплуатировал грузовики или древние автомобили с «барабанами» по кругу, должен помнить: если проехал глубокую лужу или брод, то после необходимо несколько раз нажать на тормоза, чтобы просушить их, иначе их попросту не будет. С дисками такого цирка нет.
Еще барабаны отлично перегреваются и их, в отличие от дисков, нельзя быстро охладить набегающим воздухом. Сам барабан при этом покоробить сложно (чего не скажешь о дисках), но эффективность торможения горячих барабанов снижается очень существенно.
С точки зрения динамики барабаны тоже проигрывают дискам, так как последние легче. Плюс максимальное тормозное усилие у барабанов сильно ограничено – чрезмерным давлением на колодки можно просто «порвать» барабан. Диски же можно сжимать намного сильнее.
Принцип работы барабанных тормозов.
Принцип действия такой системы следующий. Металлический полый барабан в виде плоской чашки крепится на ступице. При торможении к внутренней части барабана прижимаются серповидные тормозные колодки, что приводит непосредственно к торможению.
Конструкция, приводящая к прижиму тормозных колодок, построена на гидравлическом тормозном цилиндре либо нескольких цилиндрах. В исходное положение тормозные колодки возвращаются благодаря пружинам. Кроме прочего, в конструкцию барабанных тормозов входит рычаг, распирающий колодки при постановке автомобиля на стояночный тормоз.
На заре автомобилестроения барабанные тормоза имели доминирующее распространение. Причина такого противовеса в сторону барабанных тормозов была обусловлена в первую очередь простотой производства и меньшими требованиями к точности изготовления деталей. Кроме того, строение стояночного тормоза на основе барабанных тормозов более простое, чем на основе дисковых, которые сегодня нередко занимают место первых.
Как происходит торможение?
В момент нажатия на педаль тормоза, в системе создается давление рабочей жидкости, которая «давит» на поршни, тем самым приводя в рабочее состояние тормозные колодки. После этого колодки расходятся в стороны, прижимаясь (плотно) к рабочей поверхности барабана. Колесо замедляет свой ход и автомобиль останавливается. Когда цилиндрик один, как в нашем случае, то на верхние концы колодок «давит» именно он, а нижние края просто попадают в упор, которые есть на заднем диске.
Если система оснащена двумя цилиндриками то такой тормозной механизм считается, более эффективной. В данном случае вместо упора установлен второй цилиндрик, тем самым увеличивается площадь соприкосновения тормозной колодки с рабочей поверхностью барабана.
Надо отметить, что если барабанный тормоз установлен на задних колесах автомобиля, то он еще и реализовывает функцию стояночного тормоза.
Видео о том, как работает тормозной барабан на автомобиле:
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:
- Фольксваген T-Cross 2019: двигатели,опции,оборудовании,технологии,фото,обзор
- 2020 Skoda Octavia — как она будет выглядеть?
- Volkswagen T-Cross: время попрощаться с маленьким хэтчбеком?
- 2017 (полугодие) Европа: самые продаваемые автомобили и бренды
- Статистика продаж новых автомобилей в 2017 году в Германии.
- Сравнительная характеристика экономичности автомобилей
- Volkswagen Arteon R-Line — тест драйв,салон,двигатель,фото
- Ауди a3 8l технические характеристики описание обзор фото видео комплектация
- Тест-драйв Audi A4 Allroad 2.0 TDI S-tronic
- audi а3: обзор,описание,отзывы,комплектация,фото,видео.
- Как выбрать самый экономичный кроссовер по расходу топлива?
- Бмв е39: обзор,описание,фото,видео,комплектация,характеристики
- Бмв е90: описание,обзор,фото,видео,комплектация,характеристики.
- Опель астра f :описание,обзор,характеристики,фото,видео,салон,оснащение
- 19 Сумасшедших мотоциклов, которые владельцы модернизировали в своих гаражах
Тормоза сто лет назад: как барабаны оказались эффективнее дисков
Скоро исполнится сто лет с момента появления на автомобилях гидравлических тормозов – весьма почтенный возраст для технологии, применяемой до сих пор. Первый патент на технологию гидравлических тормозов на транспорте был взят Малькольмом Локхидом в 1917 году. А в 1921 году на Model A Duesenberg система уже ставилась серийно. Самое время для истории о появлении и развитии автомобильных тормозов.Тормозная система появилась задолго до автомобилей – останавливать нужно было вагоны, телеги, кареты, различные приводные системы и многое другое оборудование. В наследство от времен, когда скорость в 30 километров в час уже считалась огромной, машинам достались и технологии торможения той эпохи. Колодочные тормоза с механическим приводом на одну ось и, под конец 19 века, ленточный тормоз.
Колодка на века и недолгий век ленты
Колодочные тормоза многие, наверное, видели на железной дороге, где отлично видна суть такой конструкции. Колодка просто прижимается к беговой поверхности колеса и останавливает его вращение. Нечто подобное применялось на телегах, но с поправкой на материалы. Колесо телеги обычно было деревянным или обитым стальным ободом, а колодку или же башмак изготавливали из дерева или кожи. Часто колодки как отдельного конструктивного элемента вообще не существовало, просто бревно-рычаг прижималось к колесу. Прижималась колодка к колесу с помощью обычного рычага, и работала такая система вполне исправно на протяжении многих сотен лет. Конечно, колодки надо было менять каждую сотню-другую километров, а на скоростях за 30 они могли сгореть от одного торможения, но в целом такая конструкция справлялась со своими задачами, пока не появились более скоростные локомобили и пневматические шины.
На фото: колодочный тормоз на телеге
Использование даже литых каучуковых покрышек резко уменьшало возможности работы таких тормозов: колодка должна быть мягче поверхности колеса, а что может быть мягче резины? Такая колодка сотрется моментально. В общем, если на грузовиках и машинах с деревянными и стальными ободными колесами колодочные тормоза еще немного задержались, то на сравнительно быстрых автомобилях с ДВС от них отказались в самом начале. Их еще можно застать на первом Motorwagen конструкции Бенца, но такая система почти не встречается на последующих конструкциях.
Ленточный тормоз получил свое название из-за использования в конструкции ленты или троса, обведенных вокруг вращающегося барабана. При затягивании петли тормоза барабан эффективно затормаживался, причем хорошо проявлялся эффект самоусиления – лента натягивалась самим вращением колеса. Подобная конструкция легко устанавливалась на ступицу или одну из осей машины (обычно заднюю) и позволяла тормозить на машинах с пневматическими шинами, причем с довольно высокой скорости.
На фото: принцип действия ленточного тормоза
Но, как и колодочные тормоза, она обладала малым ресурсом, не больше нескольких сотен километров, и легко перегревалась. Эффект самозатормаживания осложнял контроль торможения при движении в основном направлении и уменьшал эффективность тормозов при движении задним ходом. К тому же, ленты или тросы системы интенсивно загрязнялись и были подвержены коррозии. В целом, ленточный тормоз относится к семейству барабанных тормозов, ведь в данном случае колодка в виде ленты воздействует на тормозной барабан.
К нему же относят и дисковые тормоза, но в дальнейшей классификации будет употребляться разделение по существенным конструктивным признакам, и под барабанным будет подразумеваться только одно из конструктивных исполнений.
Барабаны ранних машин часто изготавливали из дерева, а лента могла быть не только металлической, но еще и текстильной или кожаной. А на машине Готлиба Даймлера в 1899 году были установлены тормозные механизмы с деревянным барабаном и стальной лентой. Кстати, первые специальные тормозные материалы для сухопутных машин были изготовлены именно для ленточных тормозов: Герберту Фруду приписывают изобретение первых тормозных лент из фрикционной смеси на основе волоса и битума.
На фото: Daimler 8 HP «Phoenix» Phaeton
Век ленточного тормоза был короток – он оказался немногим лучше колодочного, и надолго задержался на автомобилях только в качестве стояночного, а еще массово применяется в классических планетарных АКПП, где его способность к самозатягиванию и простота конструкции пришлись очень кстати. Основная масса автопроизводителей перестала использовать ленточные тормоза еще до начала Первой мировой.
Барабаны против дисков, раунд первый
Изобретение барабанного тормоза с колодками почему-то принято приписывать господину Майбаху, но если внимательно прочитать описание конструкции, то станет понятно, что нажатие колодок на барабан сбоку – это, скорее, шаг к дисковым тормозам. В его конструкции ролики прижимали неподвижный диск к торцу барабана, закрепленного на задней оси. Конструкция, мягко говоря, крайне далека от оптимальной, и потому тоже осталась лишь забавным техническим курьезом. Но зато появилась в 1901-м, на год раньше варианта барабанных тормозов от Луи Рено, который создал ту конструкцию, которую все еще можно встретить на многих машинах.
В ней две колодки прижимались к внутренней поверхности барабана, причем одна колодка была установлена так, что создавала эффект самоусиления торможения при любом направлении вращения. Такой вариант тормозного механизма оказался куда удачнее всех остальных. Грязь, вода и масло почти не попадали на тормозную поверхность барабана и на сам механизм, расположенный внутри, а значит, ресурс колодок увеличивался даже при применении несовершенных материалов.
К тому же барабан можно было делать большего диаметра и большей ширины, тем самым неплохо масштабируя конструкцию по тормозной мощности. И даже небольшое максимальное усилие прижатия колодок к барабану оказалось большим плюсом, ведь привод тормозов тогда был тросовым или рычажным, а значит, не позволял получить большое усилие.
Как ни странно, дисковые тормоза были запатентованы примерно в то же время, а на машинах стали устанавливаться даже раньше, с начала 1902 года. Патент взял Фредерик Ланчестер, он же устанавливал дисковые тормозные механизмы на машины собственного производства. Сложно сказать, был ли он изобретателем или патентным троллем, но патентовал он много и часто, благо работал в Патентном Бюро Лондона. К тому моменту дисковые тормоза уже применялись на велосипедах, так что возможно, что изобретатель «подсмотрел» основную идею. Но в то время возможность выдерживать большее усилие при торможении и лучшее охлаждение такого механизма оказались невостребованными. А загрязнялась рабочая поверхность такого тормоза очень сильно, что повышало требования к материалу тормозных колодок. В общем, без гидропривода, для эксплуатации по грунтовым дорогам да на двенадцатисильных «болидах» дисковые тормоза оказались не очень приспособлены.
Кстати, Майбах был не первым, кто пытался прижать к барабану сбоку тормозную колодку в форме диска. В 1898 году Элмер Амброуз оснастил электромобиль своей конструкции электромагнитным тормозом: в нем к поверхности тормозного диска пружины прижимали тормозные диски-накладки, а для растормаживания конструкции применялись электромагниты. Для остановки достаточно было убрать питание с тормозов, и машина останавливалась.
Такая конструкция может считаться еще более ранним вариантом дискового тормоза, чем майбаховская, ведь колодки прижимались с двух сторон к барабану в форме диска, и к тому же, срабатывание при пропадании питания являлось важным шагом в направлении повышения безопасности движения. Применение аналогичной технологии к пневматическим тормозам много позже заметно повысило безопасность их использования.
Как видим, конструкторская мысль на рубеже веков фонтанировала, причем некоторые элементы решений оказались очень перспективными, но совершенно бесполезными в момент разработки.
Тормозить всеми лапами
И кстати, первый полноприводный автомобиль Spyker HP 60/80 1903 года является одновременно и первой машиной с тормозами на всех колесах. Подавляющее большинство остальных машин тормозило только задней осью, причем не очень эффективно. Следом за голландцами последовали шотландцы. Модель Arrol-Johnston 1910 года они тоже оснастили тормозами всех четырех колес. В том же году Isotta Fraschini запатентовала тормозную систему всех колес, а с 1911 по 1914 выпускали модель Tipo KM4, оснащенную такой системой. Кстати, тормоза на этой машине были барабанными и с водяным охлаждением, да еще и с раздельным приводом. Передний тормоз приводился рычагом, а задний –педалью. Да-да, конструкция раздельных тормозов у мотоциклов «растет» именно оттуда.
На фото: Spyker HP 60 1903 года
На автосалоне в Нью-Йорке 1923 года всего два автомобиля имели тормоза на всех колесах – отличились Duesenberg и Rickenbacker. Запомните перечисленные марки, именно они были быстрейшими машинами на трассах в начале века, а продвинутая тормозная система была знаком принадлежности к клубу самых мощных и быстрых авто на свете.
На фото: Rickenbacker Six Convertible Indy 500 Pace Car 1923 год
Ситуация начала меняться гораздо позже. В 1924 году 70% машин все еще имели тормоза только на задней оси, и только к 1929 году ситуация переломилась кардинально – 99% машин получили тормоза на все колеса.
Впрочем, тормозная система была все еще мало похожа на современные, хотя многие компоненты уже к тридцатым годам имели схожий с современным дизайн. Привод механизмов часто был механическим, усилители тормозов были редкой опцией, раздельные контуры механизмов появятся еще не скоро, даже регуляторы тормозного усилия все еще не появились. Не говоря уже об АБС и системах контроля устойчивости, которые изменят сам способ управления тормозами и их функциональность.
Обо всем этом мы поговорим во второй части статьи об автомобильных тормозах.
Читайте также:
Неисправности барабанного тормоза. Признаки и причины неполадок.
В отличие от передних, дисковых тормозов, задние настолько редко напоминают о себе, что многие владельцы просто забывают к ним заглядывать. Но барабанные механизмы, скрывающиеся за задними колесами, тоже могут отказать и доставить проблем.
Назначение и конструкция
Барабанный тормозной механизм, как и тормоз прочих конструкций, предназначен для замедления вращения колеса до его полной остановки. При этом кинетическая энергия движущихся масс преобразуется в тепло, которое рассеивается в окружающем воздухе. Барабанные тормоза могут применяться как на передних, так и на задних колесах, хотя из-за относительно низкой эффективности с 1970-х их устанавливают в большинстве случаев только на задней оси.
Основные элементы данного типа тормозного механизма – чугунный или дюралюминиевый барабан и пара колодок с фрикционными накладками. Под действием поршней гидроцилиндра колодки прижимаются к рабочей поверхности барабана, затормаживая его благодаря силе трения.
Гидравлика в большинстве конструкций воздействует на колодки с одной стороны. С противоположного конца у современных колодок нет фиксированных осей вращения, т. е. они плавающие. Это помогает им самоустанавливаться в положении, наиболее выгодном с точки зрения максимально плотного прилегания к рабочей поверхности барабана. После отпускания педали на прежнее место колодки возвращаются под воздействием двух пружин, которые вместе с подпружиненными направляющими стойками удерживают их на щите тормозного механизма.
За постоянство зазора между колодками и рабочей поверхностью барабана «отвечает» автоматическое устройство – самоудлиняющаяся распорная планка или саморегулирующийся цилиндр. В устаревших конструкциях он регулируется вручную с помощью эксцентрика или резьбовой втулки. У большинства автомобилей с задним тормозным механизмом совмещено также устройство затормаживания колес на стоянке – «ручник».
-
Отказ задних тормозов водитель обычно замечает только в экстремальной ситуации, когда машина начинает замедляться неожиданно слабо.
Признаки и причины неполадок
Поскольку участие задних колес в замедлении автомобиля значительно меньше, чем передних, владелец не сразу замечает снижение их эффективности. Тем более, что обычно это происходит постепенно. Проблемы задних барабанов наиболее заметны при энергичном торможении – машина снижает скорость медленнее, чем обычно. Если неисправен тормоз лишь одного из колес, на покрытии с низким коэффициентом сцепления резкое торможение может привести к заносу. На многих автомобилях выход из строя задних тормозов особенно заметен при движении задним ходом – передние тормоза, ставшие «задними», оказавшись «в одиночестве», останавливают машину очень неохотно.
На ВАЗах «первого» семейства зазор колодка – барабан регулировался вручную эксцентриками.
Значительная утечка рабочей жидкости приводит к отключению одного из контуров тормозной системы, из-за чего эффективность торможения снижается примерно в два-три раза. Попавший в гидропривод воздух проявляет себя мягкостью педали, срабатыванием тормоза в конце хода педали или после ее повторных нажатий.
Колодки, перекосившиеся из-за отслоившихся накладок, поломки пружин или стоек, обычно издают скребущий звук, задевая за барабан. В таком случае возможно также заклинивание или перегрев барабана, уменьшение наката автомобиля, перерасход топлива. «Овальность» барабана проявляется при энергичном торможении ответными пульсациями на педали, рывками при замедлении и пятнистым износом протектора шин.
Разновидности поломок
Распространенные причины снижения эффективности барабанных тормозов – износ колодок, а также барабана, у которого увеличивается окружность рабочей поверхности. При одновременной предельной их выработке возможны выдавливание поршней из рабочего цилиндра, заклинивание колеса и потеря тормозной жидкости из контура. Разгерметизация бывает при повреждении резиновых манжет цилиндра, следствие – утечка жидкости из системы наружу и подсос в нее воздуха. При частичной разгерметизации работоспособность системы снижается из-за «завоздушивания», а также «замасливания» колодок вытекшей тормозной жидкостью (у заднеприводных машин – еще и маслом из под поврежденного сальника картера заднего моста.
Передняя колодка изнашивается быстрее. Автопроизводитель оговаривает минимальное допустимую толщину накладок.
Барабан, изношенный не более допустимого, можно восстановить, сточив буртик (1) и выровняв канавки (2) на рабочей части.
На авто с большим пробегом из-за коррозии возможно ослабление, «зависание» и разрушение пружин, стягивающих колодки, и тех, что прижимают их к тормозному щиту.
Нажимное усилие колодок может снизиться из-за ослабевшего троса ручника. Изредка отслаиваются фрикционные накладки у некачественных или поржавевших от времени колодок. Иногда встречаются осевое биение тормозного барабана и неравномерный износ (элипс) его внутренней поверхности.
Диагностика
Следы тормоз ной жидкости на рабочем цилиндре свидетельствуют о возможном месте подсоса воздуха.
Точную диагностику делают на «тормозном» стенде с беговыми барабанами и компьютером, вычисляющим процентную эффективность каждого тормозного механизма. Для недорогих подержанных машин достаточно соблюдать регламент обслуживания тормозов и периодически проверять их работу, резко замедляясь со скорости 60–80 км/ч на сухом участке ровного асфальта. Такой тест нужно провести несколько раз. Равномерно загруженный автомобиль должен сохранять прямолинейное движение на всем тормозном пути, в том числе во время движения с заблокированными колесами. Поводом для серьезной диагностики барабанных механизмов должны стать любые нарушения в работе «ручника», который обычно задействует те же барабаны и колодки.
