Барабанные тормоза своими руками. Барабанный тормозной механизм. Строение дисковых тормозов

Рассмотрим устройство и функционирование барабанного тормозного механизма.

Рис.1 Схема работы барабанного тормозного механизма.

1 - тормозной барабан; 2 - тормозной щит; 3 - рабочий тормозной цилиндр; 4 - поршни рабочего тормозного цилиндра; 5 - стяжная пружина; 6 - фрикционные накладки; 7 - тормозные колодки.

Барабанный тормозной механизм (рис. 1) состоит из:

Тормозного щита,

Тормозного цилиндра,

Двух тормозных колодок,

Стяжных пружин,

Тормозного барабана.

Тормозной щит жестко закреплен на балке заднего моста автомобиля, а на щите, в свою очередь, закреплен рабочий тормозной цилиндр барабанного механизма.

При нажатии водителем на педаль тормоза, давление тормозной жидкости создаваемое в главном тормозном цилиндре, через тормозные трубопроводы, подается в рабочие тормозные цилиндры барабанного тормозного механизма, поршни в рабочих цилиндрах расходятся и передают тормозное усилие на верхние концы тормозных колодок. Тормозные колодки в форме полуколец прижимаются своими накладками к внутренней поверхности круглого тормозного барабана, который при движении автомобиля вращается на ступице вместе с жестко закрепленным на нем колесом.

Торможение колеса происходит за счет сил трения, возникающих между накладками колодок и барабаном. Когда же воздействие водителем на педаль тормоза прекращается, стяжные пружины оттягивают колодки на исходные позиции.

Тормозные накладки барабанного механизма охватывают значительную часть рабочей поверхности барабана, что позволяет иметь меньшее, чем у дисковых тормозных механизмов, давление жидкости в приводе. Однако создать равномерное давление по всей поверхности соприкосновения накладок колодок и тормозного барабана не­возможно, так как усилие, прижимающее тормозную колодку к барабану, приложена только к одному из ее концов, поэтому, во время работы тормоза, колодка поворачи­вается относительно своей опоры.

В результате износ накладок и рабочей поверхности барабана получается неравномерным. Неравномерное давление на трущиеся поверхности вызывает также их неравномерный нагрев, что значительно ухудшает работу тормозной системы в целом. При движении вперед, накладка передней колодки прижимается навстречу направлению вра­щения, а задняя колодка - по ходу направления вращения барабана, следовательно, условия работы и износ передней и задней тормозных накладок различны.

Для более равномерного прилегания тормозных накладок к барабану и уменьшения неравномерного износа, тормозные колодки жестко не закрепляют. Концы колодок удерживаются только пружинами, что позволяет им сво­бодно перемещаются по опорным поверхностям.

Барабанные тормозные механизмы в основном устанавливают на задних колесах легковых автомобилей. В этом случае, они выполняют функцию тормозных механизмов не только рабочей, но и стояночной системы тормозов.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомление с элементами и устройством дискового тормозного механизма.

2. Проверка рабочих цилиндров привода барабанного тормозного механизма.

2.1 Испытание при давлении жидкости в цилиндре 1 кгс/см 2 4; 6; 8 и 10 кгс/см 2 .

Полученные данные занесите в таблицу 1.

Вы когда-нибудь задавались вопросом, что на самом деле происходит внутри барабанного тормоза во время его работы и почему дисковые тормоза обычно считаются превосходящими свой аналог более ранней конструкции? Позвольте нам объяснить.

Большинство, вероятно, знают, как работают дисковые тормоза. Вкратце напомним алгоритм действия системы: после нажатия на педаль тормоза главный тормозной цилиндр через тормозную жидкость в гидролиниях начинает повышать давление в суппортах, где один или несколько поршней посредством прилагаемого к ним давления начинают прижимать одну или две колодки к диску (тормозному диску).

При помощи сил трения автомобиль начинает сбрасывать скорость, гарантируя, что вы в конечном итоге не въедете в задний бампер впередиидущего автомобиля или в стену/столб/дерево. Просто и эффективно. Подробнее по теме:

Но как насчет тормозных барабанов? Эти более скромные элементы тормозной технологии, и уж точно гораздо более старые по сравнению с дисковыми тормозами, практически полностью ушли из повседневной жизни автомобильного сообщества. Даже грузовые машины и автобусы все реже прибегают к услугам этих «слуг». Теперь подобные схемы тормозных механизмов можно обнаружить только на очень недорогих автомобилях или специфической технике. Почему так произошло? В чем кроется ахиллесова пята «барабанов»?

По какому принципу работают барабанные тормоза?

Рабочий процесс начинается точно так же, как на дисковых механизмах, - с жидкости, передающей давление от главного тормозного цилиндра к исполнительному механизму тормозов. С этого момента и появляются все главные отличия.

Вместо тормозного , как у дискового тормоза, в барабанных тормозах жидкость попадает в так называемый рабочий тормозной цилиндр, установленный внутри чугунного тормозного барабана.

Жидкость выталкивает два поршня из корпуса рабочего тормозного цилиндра наружу, в результате чего тормозные колодки расходятся, прилегая к внутренней обшивке тормозного барабана. Так как барабан крепится к ступице, вызываемое трение начинает замедлять вращение колеса.

Также в функциональной части тормозного механизма важную роль играют так называемые стяжные пружины. Две пружины установлены по обоим концам двух колодок. Как ясно из названия, эти пружины возвращают тормозные колодки в исходное положение после отпуска тормозной педали.

По мере износа колодок специальная система подвода будет выбирать лишнее расстояние между барабаном и колодками, что позволит не снижать КПД и скорость работы тормозной системы с течением времени и естественным износом компонентов. Тем не менее - об этом говорят знатоки - передние колодки в барабанных тормозах прижимаются к поверхности с большей силой, что увеличивает их износ.

Есть ли преимущества у барабанного механизма перед дисковым?

Казалось бы, это просто невозможно. Как может быть архаичная система лучше более современной? Но есть несколько неоспоримых плюсов барабанных тормозов, которых у нее не отнять:

1. Поскольку пятно контакта проходит по всей окружности барабана, тормозное усилие, передающееся барабанным тормозам, больше, чем у тормозного диска одинакового размера.

2. Не посчитайте за шутку, но мы вычитали на специализированных сайтах, что использование барабанных тормозов экономит вес, средства на производство элемента для автокомпании и в конечном итоге деньги в кошельках автовладельцев.

Если относительно последних двух пунктов мы знали уже давно - действительно, проще и дешевле конструкции сложно найти, то вот о весе даже не догадывались. Как-то чугунный большой барабан не внушал чрезмерной уверенности в этом. Тем не менее, если учесть, что в дисковом тормозе помимо тормозной гидравлики есть еще и огромный (тоже чугунный), то на то и выходит. При одинаковом весе барабанный тормоз будет мощнее за счет большего пятна контакта колодок в нем. Но при одинаковой мощности он будет легче своего современного аналога.

3. Наконец, еще одно неоспоримое преимущество - тормозные колодки, как правило, не стираются гораздо дольше, чем на обычных дисковых тормозах.

Минусы барабанных тормозов

1. Несмотря на простоту конструкции и более дешевое производство, в обслуживании барабанные тормоза не могут конкурировать с дисковыми. Уж больно сложная настройка им требуется. Возня с барабанами в некотором роде была похожа на искусство. Только мастер мог настроить поизносившиеся тормоза идеально. Времени эта настройка тоже отнимала изрядно.

Предназначение конструкции тормозной системы барабанного типа заключается в снижении скорости перемещения транспортного средства. Если это устройство устанавливается на задней колесной паре, то может обеспечивать функцию стояночного тормоза. В основе строения механизма лежит движимый барабан и закрепленная на ступице колеса металлическая чаша.

В составе этого типа тормозов используются такие части:

• Из чугуна с повышенной прочностью изготавливается сам тормозной баран. Внутренняя поверхность его подвергается тщательной шлифовке, поскольку в будущем будет соприкасаться с другими элементами системы. Крепится на опорном валу или ступице колеса. В первом случае в барабан под сильным давлением вставляется подшипник;
• Полумесячной формы металлические тормозные колодки. На поверхность этой детали укладывается асбестовая фрикционная накладка;
• Гидравлический цилиндр, выполненный как полая труба с помещенными вовнутрь поршнями с заполнением рабочей жидкостью. На цилиндре установлен специальный клапан, который позволяет отводить с полости с тормозной жидкостью лишний газ. Дополняется система уплотнительными манжетами, которые защищают ее от утечки жидкости.
• Нижняя и верхняя стяжная пружина, выполняющие работу «сжатия». В режиме отсутствия инициации торможения эта деталь не позволяет соприкасаться тормозным колодкам с барабаном;
• На задней балке (ступице) колеса монтируется защитный диск;
• Распорная планка изготавливается из металла, выполняется в специфической конфигурации со специальными отверстиями. С помощью устройства производится установка механизма именуемого «самоподвод». Помимо этого, данная деталь задействует установленную на другом колесе пару тормозных колодок, что обеспечивает функционирование стояночного тормоза. Предусмотрено наличие распорной планки в случае с одним тормозным цилиндром.
• Корпус защитного диска с расположенными внутри двумя эксцентриками носит название механизм «самоподвода». Он задействуется в случае износа фрикционных накладок на тормозных колодках для разведения в состоянии «покоя».

В основе принципа работы барабанного тормоза лежит возникновение торможения автомобильного средства после нажатия воителем на соответствующую педаль. Механизм заключается в следующем:

1. Тормозные колодки разводятся, преодолевая сопротивление пружин, стягивающих их в результате давления тормозной жидкости на поршни, расположенные в тормозном цилиндре;
2. Скорость вращения барабана снижается благодаря плотному прилеганию фрикционными накладками на поверхности колодок к рабочей его области, что способствует снижению частоты вращения колес.

При наличии в тормозном механизме пары цилиндров существенно повышается его эффективность.

Преимущества барабанных тормозов

Наибольшим преимуществом механизма тормозов на основе барабана и колодок заключается в защищенности системы от внешнего загрязнения. Вся конструкция выполнена так, что ни пыль, ни грязь, попасть в систему не могут даже при езде по заболоченной местности. Также не способны выйти наружу продукции, возникающие в результате износа системы, оставаясь закрытыми внутри.

При обслуживании тормозного механизма дискового типа для очищения системы требуется выдуть накопившиеся там отработанные остатки. В случае с дисковыми аналогами на грузовых автомобилях попадание в тормозную систему жидкости извне требует многократного нажатия для срабатывания. От чего полностью защищена барабанная система.

При высокой скорости барабан и остальные части системы могут существенно перегреваться. Настолько просто охладить их как дисковые аналоги невозможно, что снижает эффективность процесса торможения. Вместо этого барабанные тормоза получили от конструкторов большую прочность, что предотвращает в процессе эксплуатации и обслуживания физическое повреждение.

За счет большего веса, чем дисковые механизмы, барабанная тормозная система обладает несколько низшей динамикой. С большим давление барабан может разорваться при оказании слишком высокого тормозного давления. У дисков сила сжимания немного выше.

Благодаря закрытости конструкции тормозная площадь увеличенная, что обеспечивает высокое тормозное усилие, при этом увеличивается диаметр и ширина барабана. Именно за счет этого фактора на больших автомобилях, автобусах и иных транспортных средствах применяется этот тип тормозов. Колодки обладают высокой степенью износостойкости. Процесс этот замедляется за счет неудовлетворительного контакта с рабочей поверхностью накладки.

Недостатки барабанных тормозов

При длительном использовании барабанные тормозные механизмы могут отличаться появлением некоторых неисправностей:

• При торможении ТС будет слегка уходить в сторону. Это означает наличие повреждений с одной из сторон;
• При скрежете в системе барабанного тормоза свидетельствует о том, что фрикционные накладки расслоились, образовалась поломка стоек или ее деформация, что повлекло за собой перекос тормозных колодок;
• При торможении чувствуются на тормозной педали вибрации и рывки. Это говорит от деформации барабана в овальную форму.

В большинстве случаев ремонт заключается в полной замене тормозной системы барабанного типа за счет ее износа или поломки. В силу невысокой стоимости и возможности работать на протяжении от 50 до 55 тыс. км, намного легче установить полностью новый механизм.

Судить о степени износа тормозной системы барабанного типа можно после осмотра состояния колодок через находящееся на внутренней стороне щита специальное отверстие. Замена колодок должна производиться при достижении накладками определенной толщины. В противном случае система не сможет с достаточной силой и плотностью прижать их к поверхности барабана.

Достижение толщины всего 1,6 мм является предлогом для смены накладок, установленных на клей. Наличие заклепок для фиксации фрикционного материала на колодках позволяет доводить толщину до значения 0,8 мм. Если своевременно этого не сделать, то твердая поверхность колодок, которая проступит после стирания фрикционного материала, повредит барабан, изначально оставляя на нем неглубокие борозды.

Кроме ремонта проблем с колодками выделяют необходимость разборки заклинившего механизма тормозов. Если не сделать своевременных ремонтных работ, существует большая вероятность прикипания барабана. В этом случае последующий ремонт оборачивается в полную замену системы. Всевозможные поломки в системе барабан-колодки могут влиять на работу цилиндра. Часто несвоевременное обращение в сервисный центр приводит к необходимости замены тормозного цилиндра при целом барабане и неизношенных накладках.

По завершении любого ремонта барабанных тормозов производится регулировка стоячего тормоза. Операция является довольно простой и заключается в точном знании технических данных в зависимости от типа и марки используемого данные тормозные системы автомобиля. Механизм в общем плане заключается в выполнении таких действий:

1. Колесо не затягивается и проверяется на незатянутом ручном тормозе;
2. До остановки колеса следует на распорке прокрутить регулировочную гайку через сервисное отверстие до момента торможения;
3. На следующем этапе данная гайка отворачивается в обратную сторону на несколько щелчков;
4. На тормозном щитке на сервисное отверстие устанавливается резиновая заглушка;
5. Прокачивается задний тормоз.

Для наших дорог характерно практически одно и то же заболевание у автомобилей с барабанными тормозами. Чаще всего правая сторона автомобиля имеет более изношенные колодки, чем левая. Причина кроется в особенности строения дорожного полотна. По правой стороне автомобиля ближе располагается тротуар, выбоин, ям и других неровностей с этой стороны больше почти на всех дорогах страны. Это повышает коррозионную нагрузку на правую часть транспортного средства, что сказывается и на тормозах.

Заключение

Главной особенностью барабанных тормозов считается использование устройств, компенсирующих между тормозным барабаном и колодкой увеличение размера зазора в результате теплового расширения. Подобный механизм разработан компанией Bosch, который реагирует на превышение до 80 °С в тормозной системе температуры, используя эффект биметаллического сплава пружины.

Кроме этой детали применяется еще несколько пружин в общей конструкции барабанных тормозов, назначение которых разное. Со временем эксплуатации транспортного средства материал деталей подвергается деформации, потере прочности и растяжении, что требует периодического осмотра, замены изношенных элементов.

2108 Просмотров

Барабанный тормозной механизм известен инженерам и автовладельцам уже достаточно давно. Вообще говоря, барабанные тормоза появились гораздо раньше дисковых, и на автомобилях прошлого их можно встретить значительно чаще, чем сейчас. Сегодня мы поговорим о том, какой конструкцией, устройством и принципом работы обладают барабанные , а также чем они хороши и плохи.

Разбираем по полочкам

Задние барабанные тормоза можно встретить на большинстве автомобилей отечественного производства. Наряду с дисковыми тормозами, которые устанавливаются спереди, они успешно функционируют на машине и не выходят из строя, сколько бы много ни проехало авто.

Сколько бы ни говорили о том, что тормозной барабан куда хуже дискового, эта конструкция, похоже, еще долгие годы не изживет себя и будет отличным решением для удешевления готового автомобиля, который сходит с конвейера.

Чтобы лучше себе представлять, как функционирует барабанная тормозная система, стоит понять, какой она имеет принцип работы и каким устройством обладает. Основным рабочим элементом, который входит в барабанные тормоза, является сама колодка. Колодка при нажатии на педаль создает трение, действующее на внутренний диаметр барабана.

Трудно сказать, сколько составляет такое давление, но совершенно точно можно установить, что температура механических элементов иногда доходит до сотен градусов. Однако, сколько бы велика ни была температура, барабан в обязательном порядке оборудуется системой вентиляции. Такая система не позволяет температуре выходить за необходимые пределы, а потому барабан ходит вплоть до сотни тысяч километров пробега.

Когда колодка трется о внутренний диаметр устройства барабана, нельзя не сказать о том, что этот диаметр подвергается постепенному износу. Виной тому постоянное трение и повышение температуры, которое в конечном счете приводит к истощению стенок и значительному изменению их размера. С этой целью важно постоянно контролировать, чтобы диаметр, который имеет тормозной барабан, всегда находился в пределах нормы. О том, какой негативный эффект влечет за собой несвоевременное обслуживание, напоминать не стоит: критическое изменение размера барабана приведет к выводу системы из строя.

Сколько бы сильно ни приходилось нажимать на педаль, колодка с большим усилием прижимается к барабану по всему его диаметру при помощи специальных пружин, которые имеют крепление к суппорту. За счет этого создается равномерное трение, и колодка прижимается достаточно плотно. Регулируя усилие нажатия на педаль, можно с легкостью контролировать силу, с которой колодка прижимается к барабану. Таким образом, тормозной барабан подвергается сильнейшему воздействию, за счет которого выделяется тепловая энергия, и машина постепенно снижает скорость и останавливается.

Преимущества и особенности

Сколько бы часто ни затрагивалась тема сравнения барабанных тормозов с дисковыми, дискуссия всегда остается открытой. Пожалуй, это связано со следующим: сколько недостатков имеет подобная тормозная система, ровно столько же преимуществ она предоставляет автомобилисту.

Начнем с плюсов. Тормозные барабаны изготавливаются из довольно качественного железа, а размер стенок всегда остается достаточно ощутимым. Это позволяет добиться достаточно высокого ресурса всей системы и длительного срока ее службы. Действительно, если сравнивать сроки службы барабанной и дисковой тормозных систем, выходит, что барабан ходит значительно дольше. Сколько составляет средняя разница в их ресурсах? Если верить опыту самих автомобилистов, то она составляет порядка десяти-пятнадцати тысяч километров пробега.

Второй плюс - это дешевизна запасных частей и составляющих. Действительно, любой из функциональных элементов здесь стоит на порядок дешевле, да и ассортимент самих комплектующих всегда остается широким. Говоря о стоимости запасных частей, нельзя не упомянуть тот факт, что и обслуживать барабанные тормоза проще и более сподручно неопытному мастеру.

Этот факт говорит о том, что барабанные системы являются более простыми и недорогими в обслуживании. Именно это сподвигло производителей недорогих автомобилей снабжать свои детища такими системами.

Перейдем к минусам. Главным недостатком барабанной тормозной системы является низкая эффективность самого торможения. Действительно, такой минус очень серьезно ощущается при торможении с больших скоростей, особенно тогда, когда на передней оси установлена дисковая система.

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

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.

Зато плотно обосновавшийся в России альянс Renault-Nissan привез . 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.

Итак, достигнув предела совершенства с точки зрения конструкции, включив в себя современную систему АБС, барабанные тормоза не сдают позиций, обосновавшись на задней оси недорогих автомобилей.

Преимущества барабанных тормозных механизмов:

• дешевая отработанная конструкция
• хорошая защита от грязи
• большой ресурс колодок из-за значительной по площади рабочей поверхности. (На первые задние тормозные колодки прошли уже 120 тыс. км.)
• простое и удобное совмещение с механизмом стояночного тормоза.

Недостатки барабанных тормозных механизмов:

• значительные габариты и вес механизма
• склонность к перегреву в условиях чрезмерно высоких нагрузок
• относительно нестабильный коэффициент трения колодок, зависящий от температуры, влажности и т.д. Хотя наличие во многом компенсирует этот недостаток.
• неравномерный износ колодок - передняя изнашивается больше
• иногда, при низком качестве материала фрикционных накладок, возможно их к барабанам.
• при попадании крупных песчинок возможен скрежет во время работы.

Дисковые тормоза

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

Конструкция - проще не бывает. К вращающемуся диску выдвигающийся поршень гидроцилиндра прижимает две плоские тормозные колодки. Компенсация износа происходит автоматически, очень простым и надежным способом. Вообще, механизм не нуждается ни в каком обслуживании вплоть до полного . Затем следует довольно простая процедура замены и никакой регулировки перед дальнейшей эксплуатацией. Столь приятные и для производителя, и для потребителя характеристики дисковых тормозов привели к тому, что их стали устанавливать и на заднюю ось относительно дорогих легковых автомобилей и кроссоверов. При этом пришлось решать вопрос с приводом стояночного тормоза, что и было сделано двумя способами. Первый - в ступице диска размещается маленький барабанный тормозной механизм, а второй - рычажно-винтовой механизм прижимает основной поршень к колодкам посредством троса или электропривода. Преимущества дисковых тормозов: легче и компактнее барабанных тормозов простота сборки и дешевизна конструкции обеспечивают лучшее охлаждение и могут рассеивать гораздо большую мощность меньшая чувствительность к изменению температуры и влажности элементов проще легче диагностировать износ. Недостатки дисковых тормозов: защита от грязи считается недостаточной ресурс несколько меньше, чем у барабанных тормозных механизмов, и обычно не превышает 40 тыс. км на мало ездящих автомобилях , которая приводит к необходимости проточки или замены довольно сложная организация привода стояночного тормоза и затрудненная замена колодок на задней оси Выводы Конечно, за дисковыми тормозами будущее. Ведь трудно представить себе бесшумные и обтекаемые электромобили, несущиеся по стекловидной гладкой поверхности шоссе и при этом тормозящие скрипучими барабанными тормозами. Но пока что на недорогих автомобилях барабанные тормоза на задней оси, да еще и в импортном исполнении, требуют меньше забот, чем дисковые. А возможную неравномерность срабатывания компенсирует АБС. Поделитесь в комментариях, какие тормозные механизмы предпочитаете вы.