Устройство тормозного барабана автомобиля

Тормозной барабан. История, устройство, работа и и производство

ООО «НТЦ- БУЛАТ» — производитель тормозных барабанов для автомобилей ВАЗ и АЗЛК (Москвич). Читать подробнее.

Тормозной барабан – это деталь автомобиля, представляющая собой полый невысокий цилиндр, жестко прикрепленный к ступице колеса. При необходимости замедления вращения колеса в него упираются тормозные колодки. Такой барабан является центральным элементом тормозной системы многих легковых и грузовых автомобилей.

История появления тормозных барабанов

Первый тормозной барабан установил на свой автомобиль еще Готтлиб Даймлер в конце 1890-х годов. Изобретенная им тормозная система автомобиля состояла всего из трех элементов:

• металлического тормозного барабана, жестко крепящегося к колесу;
• гибкой ленты, которую обматывали вокруг него;
• рычага, который натягивал ленту и замедлял вращение колеса.

Однако к началу ХХ века скорости некоторых автомобилей достигали уже 100 км/ч, и такой тормоз не мог решать поставленных задач. Вторую жизнь в тормозную систему вдохнул Луи Рено. В 1902 году он представил тормозной барабан, вращение которого замедлялось не лентой, а чугунной колодкой, установленной в полости цилиндра. Позже на такие колодки стали делать износостойкие накладки из материала на основе асбеста. Это была настоящая революция. В таком виде барабанный тормоз просуществовал до 40-х годов ХХ века.

Именно в 40-е годы барабанный тормоз приобрел современные черты. Появились механизмы с двумя раздельными гидроцилиндрами, двумя ведущими колодками и системой вакуумных усилителей. Изменился облик и самого барабана.

Устройство современного тормозного барабана

Современный тормозной барабан представляет из себя литой металлический элемент, напоминающий полый цилиндр небольшой высоты без дна. На его поверхности выделяются отдельные функциональные элементы:

1. Демонтажные технологические отверстия. Пара резьбовых отверстий малого диаметра, в которые вкручиваются болты, облегчающие снятие барабана со ступицы (если усилия рук недостаточно).

2. Защитный колпачок. Обеспечивает герметичность внутренних элементов системы.

3. Фиксатор стоек тормозных колодок. Колодки держатся на продольных стойках, которые удерживаются на барабане.

4. Болты крепления колеса. Как правило, их четыре, но может быть и больше.

5. Внешняя рабочая поверхность барабана, прилегающая к колесу.

6. Ступица (для барабанов с интегрированной ступицей, см. типизацию ниже).

7. Цапфа ступицы колеса. Часть вала, на которой расположен подшипник.

8. Внутренняя рабочая поверхность барабана, к которой прилегают колодки. У барабанов стояночного тормоза эта рабочая поверхность располагается снаружи (см. типизацию).

Как работает барабанный тормоз?

Внутри полости цилиндра устанавливаются тормозные колодки со специальными фрикционными накладками. В процессе передвижения они остаются неподвижными. Нажимая на педаль тормоза, водитель приводит механизм в движение таким образом, чтобы накладки колодок плотно прижимались к внутренней стороне барабана, снижая скорость его вращения вплоть до полной остановки.

Типы тормозных барабанов

Принцип работы первых описан выше. Второй тип отличается тем, что в его конструкцию уже добавлена ступица, и эта система с помощью подшипников устанавливается непосредственно на ось.

Барабанный стояночный тормоз отличается от классического тем, что колодки прижимаются к телу барабана не в внутренней стороны, а с внешней, фиксируя его в неподвижном состоянии и не позволяя колесу крутиться. Стояночные барабанные системы устанавливаются, в основном, на грузовые автомобили.

Основное различие заключается в их размере. На заднюю ось устанавливаются более массивные тормозные барабаны. У легковых автомобилей разделение на передние и задние тормозные барабаны практически не производится. На обе оси устанавливаются одинаковые универсальные тормозные барабаны.

Подробнее про задние тормозные барабаны

Задние тормозные барабаны грузовых автомобилей, как правило, существенно крупнее передних. Масса таких деталей может достигать 70 кг, а диаметр – 450 мм.

У легковых автомобилей такой разницы не наблюдается. Производители либо устанавливают на переднюю и заднюю ось универсальные тормозные барабаны одинакового размера (как правило, около 200 мм в диаметре), либо на передней оси размещают дисковые тормоза, а на задней – барабанные. Выбор именно барабанного типа тормозов для задней оси объясняется тем, что такая система лучше защищена от потоков грязи, бьющихся из-под передних колес.

Источник статьи: http://ntc-bulat.ru/chto-takoe-tormoznoy-baraban

В чем отличия дисковых и барабанных тормозов?

Дисковые тормоза лучше, чем барабанные. Это знают все. А вот чем они лучше и почему, тем не менее, барабаны до сих пор ставятся на множество видов техники, понимает далеко не каждый. И сегодня мы разберем данный вопрос подробно. Для начала чуть-чуть рассмотрим теоретическую часть, а затем перейдем к устройству тех и других.

Как я уже говорил в недавней заметке о прокачке тормозов , гидравлические тормозные системы сегодня полностью властвуют среди прочих типов. По моему скромному мнению, такая концепция давным-давно устарела и несет в себе просто ворох недостатков и проблем в эксплуатации, но имеем что имеем. Гидравлический привод означает, что давление от ноги к исполнительным механизмам передается с помощью жидкости — это общий незыблемый принцип. Но если на заре автомобильной цивилизации все типы машин имели барабанные тормозные механизмы (в тех или иных вариациях), то сейчас абсолютное большинство автомобилей используют дисковые тормоза. Обе системы имеют много общего: фрикционные накладки (колодки), рабочий цилиндр, прокачной штуцер для обслуживания, механизм подвода колодок и т.д. Но техническая реализация у них разная.

Если тезисно, то: барабанный тип тормозного механизма является полностью закрытым и замедляет вращение путём распирания вращающейся части изнутри . Дисковый тип , напротив, является открытым и замедляет вращение с помощью зажимания вращающейся части снаружи . Теперь подробнее.

Барабанные тормоза

Начнем со старых-добрых барабанов. На неподвижной части подвески (основании ступицы, балке, поворотном кулаке) закреплен опорный щиток механизма, являющийся основой всех «потрохов». Не вдаваясь в мелкие детали, на щиток крепится непосредственно тормозной цилиндр (сверху), фиксирующая опора колодок (снизу), разжимная планка , да сами колодки с пружинами. Накрывается это дело тормозным барабаном , который крепится уже к вращающейся части ступицы. Таким образом, задача всего того, что стоит на опорном щитке — останавливать барабан. Как это делается? Тормозная жидкость под давлением приходит в цилиндр, из которого с двух сторон выдвигаются поршни. Они и давят на тормозные колодки, распирая их изнутри и прижимая тем самым к внутренней поверхности барабана. Когда мы отпускаем педаль и давление в цилиндре падает — стяжная пружина отводит колодки от барабана в исходное положение. Сюда же приходит и конец тросика ручника: он тянет специальный рычаг, который механически толкает колодки, зажимая барабан. Кстати, рычаг этот заодно подкручивает шестеренку на вышеупомянутой разжимной планке, которая по мере износа колодок всегда сохраняет постоянный зазор между колодками и барабаном.

Достоинства и недостатки барабанных тормозов можно охарактеризовать следующим образом.

• Дешевле в производстве, нежели дисковые. Как минимум — ввиду отсутствия сложного по профилю вентилируемого диска. Да и ручной тормоз «прикрутить» к барабанам проще, так как все детали монтируются снаружи и легко заменяемы.
• Более устойчивы к агрессивной среде ввиду закрытого корпуса. Кстати, именно поэтому на военной и строительной технике до сих пор повсеместно используются барабаны. Конечно, полной герметичностью они не обладают, но рейды по грязи и песку переносят куда спокойнее дисковых.
• На порядок выше ресурс фрикционных накладок. В среднем, колодки в барабанах требуют замены в 3-5 раз реже, нежели таковые на дисковых тормозах.

• Эффективность заметно ниже дисковых механизмов при компактных габаритах. Пожалуй, это основной недостаток «барабашек». Да, есть достаточно эффективные системы с двумя цилиндрами и продвинутой системой «саморасклинивания» колодок, но для легковушек это имеет мало смысла. А вот для тяжелой техники, где непринципиальны размеры и масса, барабаны напротив показывают себя в выгодном свете: за счет бОльшей площади прилегания колодок, чем у дисков.
• Низкая способность к охлаждению. Здесь закрытая компоновка играет в минус: будучи нагретыми до критических значений тормоза такого типа долго приходят в норму. То есть, склонность к повторному перегреву выше.

Кому интересны подробности — приглашаю к просмотру небольшого видеоролика, где я пошагово показываю разборку барабанного тормоза Nissan Almera Classic:

Дисковые тормоза

Теперь об антиподе барабанов — дисках. Как уже говорилось, это механизмы открытого типа: на неподвижную часть крепится скоба суппорта , в которую вставлены направляющие (они же «пальцы»). По направляющим ходит суппорт , приводимый в движение поршнем — то есть, принципиально всё по аналогии с барабанами. Сам поршень давит на внутреннюю колодку, и параллельно тем самым притягивает суппортом колодку внешнюю: это простейшие механизмы, коих большинство. Есть и более продвинутые схемы: с двумя, четырьмя и более цилиндрами на один рабочий механизм. Но как правило, это относится уже к мощным и спортивным автомобилям, и сегодня оставим их в покое. Но мы не упомянули, к чему же прижимаются сами колодки. А колодки зажимают тормозной диск , который зафиксирован на ступице колеса. Ручной тормоз реализован либо отдельным барабанным мини-механизмом (да-да!), либо встроен непосредственно в тормозной суппорт. Во втором случае трос также дергает за специальный рычаг, и тот механически выталкивает поршень, прижимая колодки к диску. И если вы внимательно прочитали всё что было написано выше, то сами увидите аналогию с барабанами: та же неподвижная часть с тормозным цилиндром и колодками и та же ответная часть, вращающаяся с колесом, которую эти колодки призваны останавливать. Но так как выглядит всё это совсем по-другому, то и особенности такого исполнения будут иными.

• Высокая эффективность при компактных размерах. Как уже говорилось, схожая с барабанами эффективность достигается при значительно меньших габаритах и массе.
• Хороший теплоотвод. Во-первых, благодаря открытой компоновке: уже давно отлажена схема, когда поступающий при движении воздух отводится прямиком на суппорт и диск, охлаждая их естественным путём. Во-вторых, сами тормозные диски давно делаются вентилируемыми (как минимум, спереди), а на спортивных авто — еще и перфорированными (с дырочками).

• Стоимость выше барабанных механизмов.
• Чувствительность к загрязнениям. Дисковые тормоза очень не любят песчаных маршрутов и банальной грязи. Песок и прочий абразив, попадая на диск и далее — под колодки, легко прочерчивает борозды на трущихся поверхностях. И если колодки можно купить вполне недорого, то менять «прочерченный» диск уже куда накладнее.
• Боятся холодных ванн. Так, влетев в большую лужу после интенсивного торможения, крайне велик риск заиметь искривленные тормозные диски. Ввиду резкого охлаждения водой, они просто коробятся. Процесс этот, можно сказать, фатальный: да, можно поехать на проточку дисков, но гарантии, что будет как раньше, нет уже никакой. Это, опять-таки, оборотная сторона конструкции открытого типа.

В заключение хочется раскрыть еще один вопрос, который часто доводится слышать: почему, если на машине есть и диски и барабаны, барабаны всегда сзади?

Ответ звучит даже проще чем вопрос: потому что при торможении масса уходит вперед. 🙂 Уверен, все легко могут представить в голове картинку резкого торможения, когда передок «клюет» наклоняясь вперед и вниз, а зад, напротив, поднимается. Вот именно поэтому спереди стоят диски, принимающие основную тяжесть торможения, а сзади достаточно и «вспомогательных» барабанов. Разумеется, все больше машин уже переходит на диски «вкруг» — скорости и массы автомобилей растут, и барабанных тормозов как ни крути уже зачастую не хватает даже сзади. Но на вопрос я ответил, надеюсь, доходчиво.

И напоследок. На очень многих современных автомобилях поршни задних тормозных суппортов при замене колодок не просто вдавливаются, а еще и вкручиваются . Те, кто этого не знает, давят по-старинке: ломом. Что может привести не только к снижению эффективности ручника, но и к откровенным поломкам механизма. В нижеследующем видео я показал, как правильно отводить поршень суппорта без применения специнструмента на примере моей Skoda.

Надеюсь, кому-то будет полезно!
Всем эффективных тормозов и поменьше грязи на дорогах!

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/over9000/v-chem-otlichiia-diskovyh-i-barabannyh-tormozov-5b5f6ead7db89a00ab587f60

Тормозные барабаны: описание,фото,видео,типы,устройства

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:

Источник статьи: http://seite1.ru/xodovaya-chast/tormoznye-barabany-opisanie-foto-video-tipy-ustrojstva/.html