Барабанные тормоза как работают – Неисправности барабанного тормоза. Признаки и причины неполадок.

Как работают барабанные тормоза?

Барабанный тормозной механизм может выглядеть достаточно сложным и, может быть, даже пугающим, если Вы вздумаете попытаться разобрать его. Тем не менее, давайте сделаем это — разберём его прямо онлайн в этой статье и рассмотрим каждый кусок барабанного тормоза более детально, а также совместную работу всех этих «кусков».

Как и дисковый тормоз, барабанный работает главным образом за счёт двух тормозных колодок, поршня и поверхности, к которой прижимаются колодки. Но у барабанного тормоза также есть специальный механизм-регулятор, механизм ручного тормоза и кое-что ещё. Когда Вы нажимаете на педаль тормоза, поршень толкает тормозные колодки к барабану. Согласитесь, выглядит как довольно простой механизм! Но зачем тогда барабанным тормозам нужны все другие детали? На самом деле работа барабанного тормоза немного сложнее, чем дискового.

 

Барабанный тормоз в сборе с барабаном (слева) и со снятым барабаном (справа)

Как работают барабанные тормоза?

Итак, давайте посмотрим, как работают барабанные тормоза на примере анимации: нажмите кнопку «Воспроизвести», чтобы увидеть, как колодки останавливают крутящийся барабан, а вместе с ним и колесо машины, и весь автомобиль.

В данной анимации Вы можете увидеть, что барабан (с синим отблеском) сначала крутится в своём нормальном режиме — не ускоряясь и не замедляясь. Затем, когда мы нажимаем на педаль тормоза, специальный поршень раздвигает колодки (салатового цвета) со специальными накладками на них (серого цвета) — последние необходимы для того, чтобы значительно улучшить тормозное усилие, увеличив силу трения, и в то же время, чтобы барабан не изнашивался слишком быстро от такой огромной силы трения. Раздвинутые колодки, таким образом, прижимаются своей рабочей поверхностью — накладками — к крутящемуся барабану, останавливая его. Как видите, всё очень просто!

Однако, теперь давайте посмотрим, какие же ещё есть детали барабанного тормозного механизма в этой анимации:

Вы заметили, что мы ранее не упоминали о ручном тормозе, который есть в тормозах задней оси автомобиля. Как видим, ручной тормоз потому и называется ручным, что фактически Вы с помощью рычага натягиваете колодки, прижимая их к барабану.

Как работает механизм регулировки барабанных тормозов?

У барабанных тормозов есть один небольшой, но веский «каприз»: чтобы им функционировать правильно, тормозные колодки должны находиться близко к барабану, но не касаясь его. Если они будут слишком далеко от барабана (по мере их износа, например), поршень потребует гораздо больше тормозной жидкости (тормозная жидкость — это специальная жидкость, которая находится внутри трубки, которая идёт от педали тормоза до тормозного цилиндра так, что когда Вы нажимаете педаль тормоза, Вы вдавливаете эту жидкость в цилиндр, что заставляет её толкать поршни), чтобы преодолеть это возросшее расстояние, и Ваша педаль тормоза будет тонуть глубже к полу, когда Вы будете жать на тормоза. Именно поэтому большинство барабанных тормозов имеют автоматический регулятор.

На рисунке выше Вы можете увидеть натяжитель — именно он используется для регулировки барабанного тормоза. Давайте посмотрим ещё одну анимацию, чтобы наглядно увидеть, как работает регулятор тормозного механизма — это довольно уникальная схема работы и, можно сказать, гениальная.

В данной анимации Вы можете увидеть, что, по мере того как колодки изнашиваются, образуется больше пространства между ними и барабаном. Каждый раз, когда автомобиль останавливается, когда Вы нажимаете на тормоз, вместе с разводом колодок поднимается специальный рычаг натяжителя (жёлтого цвета на анимации), приводясь в действие тросиком, который, в свою очередь работает от тех же поршней тормозного механизма. Причём, рычажок это поднимается тем выше, чем больше ход у колодок (а у изношенных колодок становится больше хода). Когда разрыв между колодками и барабаном становится достаточно большим, регулировочный рычаг также поднимается настолько высоко, что захватывает своим зубчиком зубчик шестерни регулятора, заставляя его совсем немного провернуться. На регулятор, в свою очередь, нанесена резьба, таким образом, по мере небольшого поворота он (регулятор) немного выкручивается, раздвигая колодки и тем самым немного приближая их к барабану. Таким образом мы получаем вроде бы и простую, но в то же время очень интересную систему саморегулирующегося тормозного механизма. Ведь Вы согласитесь, что она интересная! А когда тормозные колодки снова износятся ещё немного больше, регулятор снова сможет передвинуться, поэтому он всегда будет держать колодки близко к барабану.

Фото регулятора — автомеханик держит руками рычажок регулятора

Как обслуживаются барабанные тормоза?

Самая распространённая форма обслуживания, необходимая для барабанных тормозов чаще всего — это замена тормозных колодок, ведь именно колодки выполнены из такого материала, который бы максимально тормозил барабан при трении и в то же время изнашивался сам, а не изнашивал барабан. Некоторые барабанные тормоза имеют смотровое отверстие на задней стороне барабана, где Вы можете увидеть, сколько ресурса осталось у колодок. Обычно тормозные колодки необходимо менять, когда расстояние от начала фрикционного материала (непосредственно накладки на колодку — её рабочей поверхности) до его заклёпок составляет около 1 миллиметра. Если фрикционный материал прикреплён к опорной пластине другим способом (механизм крепления без заклёпок), то колодки необходимо заменить при их толщине около 1,5-2 мм. Более точную информацию Вы найдёте, конечно же, в инструкции по эксплуатации к Вашему автомобилю.

Изношенные тормозные колодки

Расцарапанный изношенными колодками тормозной барабан

Если вовремя не заменить колодки, то, скорее всего, они испортят барабан, сделав в нём пазы, своими заклёпками, которые будут выступать уже дальше самого трущегося о барабан материала.

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.

Слева дисковый, справа барабанный 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 тормоза

В 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 Приора

Среди А сегмента — Daewoo Matiz, Smart, Citroen C1, Lifan Smile, Chevrolet Spark, Peugeot 107, KIA Picanto.

Задний барабан Дэу Матиз

Среди внедорожников — UAZ Patriot, Lada Niva, Nissan Terrano, Navara, Mitsubishi L200, Volkswagen Amarok, Great Wall Wingle.

Тормозной барабан Фольксваген Амарок

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 барабане

Сорвать 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 1996

Что 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.

Схема

4. Обрыв троса или облом рычага «ручника».

Пружина барабана. Фото — drive2.ru

5. 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.

Барабанные тормоза: устройство и принцип работы

Устройство барабанных тормозов

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».

Принцип работы барабанных тормозов

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.

Обслуживание барабанных тормозов

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.

Барабанный тормоз — Энциклопедия журнала «За рулем»

Колодочные барабанные тормозные механизмы:
а — механизм с односторонними опорами;
б — с разнесенными опорами;
в — механизм с самоусилением;
г — механизм с разжимным кулаком

Колодочные барабанные тормозные механизмы, несмотря на свою внешнюю схожесть, существенно отличаются друг от друга по конструкции и свойствам. На рисунке приведены основные схемы барабанных колодочных тормозов. В основном они различаются по расположению опор колодок и характеру приводных сил, раздвигающих колодки и прижимающих их к барабану изнутри. Различие в конструкции предопределяет и различие в свойствах.

Барабанный механизм с равными приводными силами и односторонним расположением опор колодок:
1 — тормозной барабан;
2 — фрикционная накладка;
3 — колодка;
4 — тормозной щит;
5 — тормозной цилиндр;
6 — возвратные (стяжные) пружины;
7 — эксцентрик регулировки тормоза

На рисунке показан барабанный тормоз с равными приводными силами и односторонним расположением опор колодок.
Опорный диск закреплен на балке моста. В нижней части опорного диска установлены два пальца, на которых закреплены эксцентриковые шайбы. Положение пальцев фиксируют гайками. На эксцентриковые шайбы надеты нижние концы колодок. Регулировочные эксцентрики закреплены на опорном диске болтами, удерживаемыми от произвольного проворачивания предварительно сжатыми пружинами. Стяжная пружина прижимает каждую колодку к ее регулировочному эксцентрику. Пружина фиксирует регулировочный эксцентрик в любом положении при повороте его за головку болтов. Таким образом, каждая колодка центрируется относительно тормозного барабана регулировочными эксцентриками и эксцентриковыми шайбами пальцев. Верхние концы колодок соприкасаются с поршнями рабочего цилиндра. От боковых смещений колодки удерживаются направляющими скобами с пластинчатыми пружинами.
Длина фрикционных накладок, прикрепленных к передним и задним колодкам, неодинакова. Накладка передней колодки длиннее задней. Сделано это для обеспечения равномерного износа накладок, так как передняя колодка работает большее время как первичная и создает больший тормозной момент, чем задняя. Барабан тормоза прикреплен к ступице колеса. Для удобства доступа к колодкам барабан сделан съемным.
При торможении давление жидкости в колесном цилиндре раздвигает поршни в противоположном направлении, они воздействуют на верхние концы колодок, которые преодолевают усилие пружины и прижимаются к барабану. При растормаживании давление в цилиндре уменьшается и благодаря возвратной пружине, колодки сводятся в первоначальное положение.
В механизме имеется специальный приводной рычаг, соединенный верхним концом с одной тормозной колодкой, а через планку — с другой. К нижнему концу рычага присоединяется трос стояночного привода. При вытягивании троса рычаг поворачивается и прижимает к барабану сначала одну колодку, а затем через планку другую.
Тормоз автомобиля с разнесенными опорами выполнен по схеме (см. рис. б). Он имеет две одинаковые тормозные колодки, каждая из которых установлена на соответствующем опорном пальце. Колодки стягиваются пружинами. Концы колодок соприкасаются с поршнями колесных цилиндров. Рабочие цилиндры соединены с главным тормозным цилиндром и между собой трубопроводом. Механизм имеет автоматическое устройство регулирования зазора.
Опорный диск сервотормоза (см. рис. в) укреплен на коробке передач; на нем установлены две колодки, разжимной и регулировочный механизмы. Верхние концы колодок прижаты стяжными пружинами к толкателям разжимного механизма, а нижние — к опорам регулировочного механизма. Усилие стяжных пружин левой колодки меньше, чем усилие пружин правой колодки. Сухарь регулировочного механизма может перемещаться вместе с опорами колодок на 3 мм относительно винта. В расторможенном положении сухарь прижат к корпусу сильными пружинами и указанный зазор устанавливается со стороны левой колодки. При перемещении тормозного рычага усилие от него через тягу передается на двуплечий рычаг. Положение тормозного рычага в заторможенном состоянии фиксируется защелкой на зубчатом секторе. Короткое плечо двуплечего рычага давит при этом на разжимной стержень, который, вдвигаясь в корпус, разводит шариками толкатели обеих колодок. Первой к барабану прижимается левая колодка, имеющая более слабые стяжные пружины. Если торможение происходит при движении автомобиля вперед, то эта колодка захватывается бара- баном и ее нижний конец перемещает правую колодку до ее соприкосновения с барабаном (перемещение колодки, которое не превышает 3 мм, происходит против хода часовой стрелки). Обе колодки работают как первичные, причем приводным усилием для правой колодки является сила трения, передаваемая от левой колодки. Так как тормозной момент трансмиссионного стояночного тормоза увеличивается главной передачей, то его размеры получаются меньше, чем размеры колесных тормозов или тормозов, установленных после межколесного дифференциала.
Тормоз с равными перемещениями колодок (см. рис. г). Колодки опираются на оси с эксцентричными шейками. Оси установлены и зафиксированы гайками в кронштейнах, приклепанных к опорному диску. При монтаже тормоза обеспечивается поворачивание оси и тем самым смещение конца колодки относительно барабана. Стяжной пружиной колодки прижимаются к разжимному кулаку. К колодкам приклепаны по две фрикционные накладки. Тормозной барабан отлит из чугуна и прикреплен к ступице колеса шпильками. Разжимной кулак изготовлен как одно целое с валом и установлен в кронштейне. На шлицевом конце вала закреплен рычаг. В рычаге размещена червячная передача, служащая для регулирования зазора в тормозном механизме.
В расторможенном состоянии между колодками и барабаном имеется зазор. При торможении давление воздуха воспринимается мембраной тормозной камеры, установленной на кронштейне, и ее шток поворачивает за рычаг вал с разжимным кулаком. Колодки прижимаются к барабану, вызывая торможение колеса. Профиль разжимного кулака выполнен так, чтобы обеспечивать перемещение на одинаковые расстояния концов колодок. Этим достигается уравновешенность тормозного механизма, равные тормозные моменты и износ колодок.

Тормозной механизм с клиновым разжимным устройством и автоматической регулировкой зазора:
1 — колодка;
2 — разжимной клин;
3 — тормозной кран;
4 — тормозная камера;
5 — пружина

На ряде автомобилей применены тормозные механизмы с клиновым разжимным устройством и автоматической регулировкой зазора. На опорном диске закреплен суппорт, в цилиндрические отверстия которого вставлены два толкателя. Внутри каждого толкателя размещены регулировочные втулки. На наружной поверхности каждой регулировочной втулки нанесена спиральная нарезка с треугольным профилем зубьев, а на внутренней поверхности нарезана резьба, в которую ввернут регулировочный винт. При первоначальной регулировке тормозных механизмов поворотом регулировочных винтов устанавливают зазор между тормозным барабаном и колодками, величина которого затем поддерживается автоматически. К регулировочным втулкам прижаты храповики, которые имеют зубья, находящиеся в зацеплении с наружными зубьями регулировочных втулок.
Разжимное устройство состоит из клина, двух роликов (оси которых размещены в сепараторе), упорной шайбы и грязезащитного колпака. При торможении на клин передается сила от штока тормозной камеры, вследствие чего он перемещается в осевом направлении и посредством роликов раздвигает толкатели. Перемещающиеся при этом регулировочные втулки и винты прижимают колодки к барабану, а собачка храповиков перескакивает через зубья регулировочных втулок. Когда происходит растормаживание и толкатели со связанными с ними деталями двигаются в обратном направлении, регулировочные втулки поворачиваются под действием усилия, возникающего в зацеплении между собачками храповиков и втулок, в результате чего винты вывертываются. Между колодками и барабаном устанавливаются необходимые зазоры. При увеличении зазора между колодками и барабаном собачки храповика попадают в зацепление с другой парой зубьев регулировочной втулки, что автоматически восстанавливает зазор в тормозном механизме.

Тормозные барабаны колесных и трансмиссионных тормозов обычно отливают из серого чугуна. У некоторых тормозов диск барабана отштампован из листовой стали и соединен с чугунным барабаном при отливке в неразъемную конструкцию. Тормозные барабаны легковых автомобилей выполняют из алюминиевого сплава с залитым внутрь чугунным кольцом. На барабанах иногда делают ребра, увеличивающие жесткость конструкции и улучшающие отвод теплоты. Колодки барабанных тормозов для жесткости в сечении имеют тавровую форму. Иногда колодка опирается свободно нижним концом на площадку и не фиксируется. Такая колодка самоустанавливается относительно барабана при торможении.
Фрикционные накладки изготавливают из материалов, обладающих большим коэффициентом трения (до 0,4), большой теплостойкостью и хорошей сопротивляемостью изнашиванию. Раньше накладки в горячем состоянии формовали в основном из волокнистого асбеста в смеси с органическими связывающими веществами (смолами, каучуком, маслами). Сейчас использование асбеста в тормозных накладках законодательно запрещено, т. к. асбест признан канцерогенным материалом.

Как на самом деле работают барабанные тормоза?

Почему барабанные тормоза уступили место дисковым?

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:

Как работают тормоза в автомобиле: объяснение

 

Основные принципы работы тормозного механизма автомобиля [Принцип работы и элементы тормозной системы]

 

Объясняем принцип работы главного тормозного цилиндра [Просто, для новичков]

 

Видео: как работают тормоза в спортивном автомобиле

 

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 суппорта, 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 диск (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.

 

Смотрите также: Что лучше – многопоршневые тормоза или суппорт с плавающей скобой?

 

2. Барабаны не так хороши, когда дело доходит до работы в жару. Все компоненты – внутри закрытого барабана, теплу от торможения деваться некуда. Вся система при интенсивном использовании перегревается, а охлаждается медленно.

 

Перегрев опасен не только закипанием тормозной жидкости, но и уменьшением трения во время использования тормозов, а значит, уменьшением эффективности торможения.

 

3. Барабанные тормоза также гораздо более восприимчивы к перетормаживанию, когда колодка «прилипает» к барабану даже после отпускания педали. У дисковых тормозов неотвод колодок встречается гораздо реже.

 

Этих минусов оказалось достаточно, чтобы производитель решил навсегда отойти от данной конструкции.

 

Поэтому нетрудно понять, почему тормозные диски стали выбором де-факто для производителей автомобилей и почему вы все реже встречаете новые серийные легковые автомобили с барабанными тормозными механизмами.

 

 

P. S. Скромный барабанный тормоз по-прежнему используется на медленных, дешевых автомобилях и коммерческих моделях. Так что жив старичок. Жив!

Барабанные тормоза — устройство, принцип работы

Устройство барабанных тормозов

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. 

Барабанные тормоза — принцип работы  

Принцип действия барабанного тормозного механизма заключается в следующем:

 

• После нажатия водителем тормозной педали в контуре тормозной системы возникает давление.

• Под воздействием давления тормозной жидкости поршни тормозных цилиндров, преодолевая сопротивление стяжных пружин, инициируют расхождение тормозных колодок.

• Тормозные колодки, расходясь и плотно прилегая фрикционными накладками к рабочим поверхностям тормозных барабанов, снижают скорость их вращения, замедляя тем самым вращение колес транспортного средства.

Преимущества и недостатки тормозов барабанного типа

Эффективность торможения тормозных механизмов барабанного типа несколько ниже, чем аналогичный показатель дисковых тормозов. Так, разница величины тормозного пути может существенно отличаться (до 20%). И этому есть несколько, вполне объективных причин:

• Недостаточный контакт фрикционной накладки с рабочей поверхностью барабана, поскольку даже два поршня не в состоянии обеспечить полную и стабильную площадь контакта.

• Эффект скольжения, вызываемый попаданием продуктов износа (пыль) фрикционных накладок на рабочую поверхность.

• Перегрев, обусловленный отсутствием воздушного охлаждения и достижением материала барабанов высоких температур в процессе торможения (до 6000С).

• Небольшие значения предельных нагрузок, обусловленные в работе барабанных тормозов «наружу», поскольку высокое давление рабочей жидкости способно нарушить целостность барабана.

Тем не менее, тормозные механизмы барабанного типа обладают и несколькими неоспоримыми достоинствами:

• Высокое тормозное усилие, обусловленное закрытостью конструкции, позволяющей существенно увеличить площадь трения, увеличив ширину и диаметр барабана. Данный фактор надолго обеспечил безальтернативность использования барабанных тормозов на большегрузных автомобилях и автобусах.

• Высокая степень износостойкости колодок. Неудовлетворительный контакт накладки с рабочей поверхностью значительно замедляет процесс их (накладок) износа.

• Защищенность от загрязнений. Организация рабочего процесса в замкнутом пространстве предотвращает попадание грязи внутрь тормозного механизма. 

Основными симптомами неисправности барабанных тормозов специалисты считают:

 

• Увод транспортного средства в сторону в процессе торможения. Данный фактор свидетельствует о выходе из строя одного из тормозных механизмов автомобиля.

• Возникновение скрежета в барабане тормозного механизма. Является следствием расслоения (отсоединения) фрикционных накладок, деформирования или поломок стоек (пружин) и произошедшего в результате образования данных дефектов перекоса тормозных колодок.  

• Появление в процессе торможения рывков и вибраций тормозной педали. Источник — деформирование (эффект «овала») барабана.  

В заключение поговорим о техническом  обслуживании автомобилей, оснащенных тормозными устройствами барабанного типа, точнее, о его сложности и стоимости. В этом плане барабанные тормоза выглядят предпочтительнее, поскольку эксплуатационный срок тормозных колодок достаточно велик (примерно, 50 000 – 55 000 километров пробега) и затраты на их приобретение и замену значительно ниже. 

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.