Барабанные тормоза: устройство и принцип работы в автомобиле

Барабанные тормоза — ключевой элемент тормозной системы автомобилей и других транспортных средств, обеспечивающий безопасность и эффективность торможения. В отличие от дисковых тормозов, барабанные механизмы имеют уникальные особенности конструкции и работы, что важно как для автолюбителей, так и для специалистов. В этой статье рассмотрим устройство барабанных тормозов, их преимущества и недостатки, а также принцип функционирования, что поможет читателям лучше ориентироваться в выборе и обслуживании тормозных систем.

Устройство барабанных тормозов

Конструкция тормозной системы барабанного типа предназначена для уменьшения скорости движения автомобиля. Если данное устройство установлено на задней оси, оно также может выполнять функцию стояночного тормоза. Основу механизма составляют вращающийся барабан и металлическая чаша, закрепленная на ступице колеса.

В состав тормозов этого типа входят следующие элементы:

• Тормозной барабан, изготовленный из чугуна с высокой прочностью. Его внутренняя поверхность тщательно шлифуется, так как она будет контактировать с другими компонентами системы. Барабан крепится на опорном валу или ступице колеса. В первом случае подшипник вставляется в барабан под значительным давлением;
• Металлические тормозные колодки полумесячной формы. На их поверхность накладывается асбестовая фрикционная накладка;
• Гидравлический цилиндр, представляющий собой полую трубу с установленными внутри поршнями, заполненными рабочей жидкостью. На цилиндре имеется специальный клапан, который позволяет удалять из полости с тормозной жидкостью избыточный газ. Система дополнена уплотнительными манжетами, защищающими от утечек жидкости;
• Верхняя и нижняя стяжные пружины, отвечающие за функцию «сжатия». В состоянии, когда торможение не инициировано, эти детали предотвращают контакт тормозных колодок с барабаном;
• На задней балке (ступице) колеса устанавливается защитный диск;
• Распорная планка, выполненная из металла и имеющая специфическую форму с отверстиями. С ее помощью осуществляется установка механизма, называемого «самоподвод». Эта деталь также взаимодействует с парой тормозных колодок на другом колесе, что обеспечивает работу стояночного тормоза. Распорная планка предусмотрена при наличии одного тормозного цилиндра;
• Корпус защитного диска, внутри которого расположены два эксцентрика, называется механизмом «самоподвода». Он активируется при износе фрикционных накладок на тормозных колодках для их разведения в состоянии «покоя».

Эксперты в области автомобильной техники отмечают, что барабанные тормоза остаются популярным выбором для многих транспортных средств благодаря своей надежности и простоте конструкции. Устройство барабанного тормоза включает в себя барабан, который крепится к колесу, и тормозные колодки, которые прижимаются к внутренней поверхности барабана. Принцип работы основан на гидравлическом или механическом воздействии на колодки, что приводит к их расширению и созданию трения с барабаном. Это трение замедляет вращение колеса, обеспечивая эффективное торможение. Эксперты подчеркивают, что хотя барабанные тормоза могут уступать дисковым в плане охлаждения и производительности, они все же обеспечивают стабильную работу в различных условиях, что делает их востребованными в бюджетных моделях автомобилей и грузовых транспортных средствах.

Как работает барабанный тормоз?

Принцип работы барабанных тормозов

Принцип работы барабанного тормоза основан на процессе торможения транспортного средства, который активируется при нажатии водителем на соответствующую педаль. Механизм функционирует следующим образом:

1. Тормозные колодки расходятся, преодолевая сопротивление пружин, которые сжимают их, благодаря давлению тормозной жидкости на поршни в тормозном цилиндре;
2. Скорость вращения барабана уменьшается за счет плотного контакта фрикционных накладок с рабочей поверхностью колодок, что приводит к снижению частоты вращения колес.

Если в тормозном механизме присутствует пара цилиндров, его эффективность значительно возрастает.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о барабанных тормозах, их устройстве и принципе работы:

1. Принцип работы: Барабанные тормоза работают по принципу трения. Когда водитель нажимает на тормоза, тормозные колодки прижимаются к внутренней поверхности вращающегося барабана. Это создает трение, которое замедляет вращение колеса. Интересно, что барабанные тормоза обеспечивают более равномерное распределение тормозного усилия по сравнению с дисковыми тормозами, что может быть полезно в определенных условиях.

2. Устойчивость к перегреву: Барабанные тормоза имеют большую площадь поверхности, что позволяет им лучше рассеивать тепло. Это делает их менее подверженными перегреву в условиях длительного торможения, например, при спусках с гор. Однако, в отличие от дисковых тормозов, они могут быть более подвержены потере эффективности при длительном использовании из-за “выгорания” тормозных колодок.

3. Историческая значимость: Барабанные тормоза были широко распространены в автомобилях с начала 20 века и оставались основным типом тормозной системы до 1970-х годов, когда дисковые тормоза начали набирать популярность благодаря своей эффективности и простоте обслуживания. Тем не менее, барабанные тормоза все еще используются в некоторых автомобилях, особенно в задних колесах, и в грузовых транспортных средствах из-за своей надежности и низкой стоимости.

Устройство и принцип работы барабанных тормозов

Преимущества барабанных тормозов

Основным достоинством тормозной системы, основанной на барабанах и колодках, является ее защита от внешних загрязнений. Конструкция выполнена таким образом, что пыль и грязь не могут проникнуть внутрь системы, даже если автомобиль движется по грязным или заболоченным участкам. Кроме того, продукты износа остаются внутри, не выходя наружу.

При обслуживании дисковых тормозов необходимо удалять накопившиеся остатки, что требует продувки системы. В случае дисковых тормозов на грузовых автомобилях, если в тормозную систему попадает жидкость, для ее активации может потребоваться несколько нажатий на педаль. Барабанная система полностью защищена от подобных проблем.

Однако при высоких скоростях барабан и другие элементы системы могут перегреваться. Охладить их так же просто, как дисковые тормоза, не получится, что может снизить эффективность торможения. Вместо этого конструкция барабанных тормозов отличается высокой прочностью, что помогает избежать повреждений в процессе эксплуатации и обслуживания.

Из-за большего веса по сравнению с дисковыми механизмами, барабанные тормоза имеют несколько меньшую динамику. При слишком высоком тормозном давлении барабан может разорваться, тогда как дисковые тормоза способны выдерживать большее сжатие.

Закрытая конструкция барабанных тормозов позволяет увеличить тормозную площадь, что обеспечивает значительное тормозное усилие. Для этого увеличиваются диаметр и ширина барабана. Именно благодаря этим характеристикам барабанные тормоза находят применение на больших автомобилях, автобусах и других транспортных средствах. Колодки обладают высокой износостойкостью, однако процесс износа может замедляться из-за недостаточного контакта с рабочей поверхностью накладки.

Недостатки барабанных тормозов

При длительной эксплуатации барабанных тормозов могут возникать различные неисправности:

• Если при торможении транспортное средство начинает слегка отклоняться в сторону, это указывает на наличие повреждений с одной из сторон;
• Скрежет, исходящий от системы барабанного тормоза, может свидетельствовать о расслоении фрикционных накладок, поломке стоек или их деформации, что приводит к перекосу тормозных колодок;
• Если при нажатии на тормозную педаль ощущаются вибрации и рывки, это может быть признаком деформации барабана в овальную форму.

Чаще всего ремонт заключается в полной замене барабанной тормозной системы из-за ее износа или поломки. Учитывая невысокую стоимость и срок службы от 50 до 55 тыс. км, гораздо проще установить новый механизм.

Тормозная система автомобиля Устройство и особенности работы

Обслуживание барабанных тормозов

Оценить степень износа тормозной системы барабанного типа можно, осмотрев состояние колодок через специальное отверстие, расположенное на внутренней стороне щита. Замена колодок необходима, когда их толщина достигает определенного значения. В противном случае система не сможет надежно и эффективно прижать колодки к барабану.

Если толщина накладок составляет всего 1,6 мм, это является основанием для их замены, особенно если они приклеены. Наличие заклепок, фиксирующих фрикционный материал на колодках, позволяет использовать их до толщины 0,8 мм. Пренебрежение своевременной заменой может привести к тому, что твердая поверхность колодок, появляющаяся после износа фрикционного материала, повредит барабан, оставляя на нем неглубокие борозды.

Помимо замены колодок, также может возникнуть необходимость в разборке заклинившего механизма тормозов. Если не провести своевременный ремонт, существует риск заедания барабана, что в свою очередь может потребовать полной замены тормозной системы. Различные неисправности в системе барабан-колодки могут негативно сказаться на работе тормозного цилиндра. Часто задержка с обращением в сервис приводит к необходимости замены тормозного цилиндра, даже если барабан и накладки находятся в хорошем состоянии.

После завершения любого ремонта барабанных тормозов необходимо отрегулировать стояночный тормоз. Эта процедура достаточно проста и требует точного знания технических характеристик в зависимости от типа и марки тормозной системы автомобиля. В общем, процесс включает в себя следующие шаги:

1. Колесо не затягивается и проверяется на незатянутом ручном тормозе;
2. Необходимо прокрутить регулировочную гайку через сервисное отверстие до момента, когда колесо остановится;
3. Затем гайка отворачивается в обратном направлении на несколько щелчков;
4. На сервисное отверстие тормозного щита устанавливается резиновая заглушка;
5. Прокачивается задний тормоз.

Для наших дорог характерна одна и та же проблема у автомобилей с барабанными тормозами. Чаще всего колодки с правой стороны изнашиваются больше, чем с левой. Это связано с особенностями дорожного покрытия. Правый бок автомобиля ближе к тротуару, где больше выбоин, ям и других неровностей, что увеличивает коррозионную нагрузку на правую часть транспортного средства и, соответственно, на тормоза.

Заключение

Основной характеристикой барабанных тормозов является наличие механизмов, которые компенсируют увеличение зазора между тормозным барабаном и колодкой, возникающее из-за теплового расширения. Такой механизм был разработан компанией Bosch и срабатывает при достижении температуры в тормозной системе 80 °С, используя свойства биметаллического сплава пружины.

Кроме этого элемента, в конструкции барабанных тормозов используются и другие пружины, каждая из которых выполняет свою уникальную функцию. В процессе эксплуатации автомобиля материалы деталей могут подвергаться деформации, терять прочность и растягиваться, что делает необходимым регулярный осмотр и замену изношенных компонентов.

Сравнение барабанных и дисковых тормозов

Барабанные и дисковые тормоза являются двумя основными типами тормозных систем, используемых в современных автомобилях. Каждый из этих типов имеет свои преимущества и недостатки, что делает их более или менее подходящими для различных условий эксплуатации.

Структура и принцип работы: Барабанные тормоза состоят из металлического барабана, который вращается вместе с колесом, и тормозных колодок, которые прижимают к внутренней поверхности барабана для создания трения и замедления движения автомобиля. Дисковые тормоза, в свою очередь, используют тормозной диск, который также вращается с колесом, и тормозные суппорты с колодками, которые прижимают колодки к диску.

Эффективность торможения: Дисковые тормоза, как правило, обеспечивают более эффективное торможение, особенно при высоких температурах, поскольку они лучше отводят тепло. Барабанные тормоза могут перегреваться, что приводит к снижению их эффективности, особенно при длительном использовании, например, при спусках с гор.

Устойчивость к влаге и грязи: Барабанные тормоза имеют преимущество в условиях плохой погоды, так как их конструкция защищает тормозные колодки от влаги и грязи. Дисковые тормоза могут быть более подвержены коррозии и загрязнению, что может снижать их эффективность.

Обслуживание и замена: Барабанные тормоза, как правило, требуют более частого обслуживания, так как их конструкция может накапливать грязь и пыль. Замена тормозных колодок в барабанных системах может быть более сложной и трудоемкой, чем в дисковых. Дисковые тормоза, в свою очередь, легче обслуживать и заменять, что делает их более удобными для владельцев автомобилей.

Стоимость: Барабанные тормоза обычно дешевле в производстве и установке, что делает их более распространенными в бюджетных автомобилях. Дисковые тормоза, хотя и дороже, обеспечивают лучшую производительность и долговечность, что может оправдать их более высокую цену в долгосрочной перспективе.

Применение: Барабанные тормоза чаще всего используются на задних колесах легковых автомобилей и в некоторых коммерческих транспортных средствах, где важна экономия. Дисковые тормоза, благодаря своей высокой эффективности и надежности, чаще устанавливаются на передние колеса современных автомобилей, а также на спортивные и высокопроизводительные модели.

В заключение, выбор между барабанными и дисковыми тормозами зависит от множества факторов, включая тип автомобиля, условия эксплуатации и предпочтения водителя. Оба типа тормозов имеют свои уникальные характеристики, которые могут быть более или менее подходящими в зависимости от конкретных требований.

Вопрос-ответ

Как устроены барабанные тормоза?

Барабанные тормоза работают по тому же принципу, что и дисковые: тормозная колодка давит на вращающуюся поверхность. Только в такой конструкции эта поверхность называется барабан. В большинстве автомобилей барабанные тормоза установлены на задних колесах, а дисковые – на передних.

Как барабанный тормоз тормозит?

Барабанные тормоза работают за счет силы трения, когда колодки соприкасаются с внутренней поверхностью цилиндра (барабана). Это приводит к замедлению и полной остановке автомобиля.

Как работает ABS на барабанных тормозах?

Работа системы ABS ощущается, когда водитель начинает тормозить и вдавливает педаль тормоза. Колеса автомобиля могут пробуксовывать, когда авто стартует на скользкой дороге, едет по гравию, а также по проселочной дороге. От подобных недостатков призвана помочь избавиться система TCS – Traction Control System.

Как работает барабанный стояночный тормоз?

Принцип работы стояночного тормоза. Водитель тянет рычаг до упора (или нажимает на педальку ручника), тем самым передает усилие через тягу и коромысло на тросы привода. Если у автомобиля барабанные тормоза, то тросы, натягиваясь, прижимают колодки к барабану, а храповик не дает приводу ослабнуть.

Советы

СОВЕТ №1

Изучите устройство барабанных тормозов, чтобы лучше понимать их работу. Знание основных компонентов, таких как тормозной барабан, колодки и цилиндры, поможет вам быстрее диагностировать проблемы и проводить обслуживание.

СОВЕТ №2

Регулярно проверяйте состояние тормозных колодок и барабанов. Износ этих деталей может привести к снижению эффективности торможения, поэтому важно следить за их состоянием и заменять их при необходимости.

СОВЕТ №3

Обратите внимание на звуки, исходящие от тормозов. Если вы слышите скрежет или другие необычные звуки при торможении, это может быть признаком износа колодок или других проблем, требующих немедленного внимания.

СОВЕТ №4

При обслуживании барабанных тормозов используйте только качественные запчасти. Это обеспечит надежность и долговечность тормозной системы, а также повысит безопасность вашего автомобиля.