Avtonova37.ru

Авто мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство барабанных тормозов автомобиля

Барабанные тормоза

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.

Обзор барабанных тормозных систем

Загрузки

Следующие загрузки доступны по приведенным ниже ссылкам:

Дилеры Bosch

Найдите ближайшего к Вам дилера автозапчастей Bosch

  • Продолжительный срок службы и низкая стоимость обслуживания в процессе эксплуатации
  • Обладают эффектом механического самоусиления
  • Широко применяются в конструкции задних тормозов автомобилей
Читать еще:  Как подтянуть ручник на лада приора

В настоящее время используется два типа тормозных механизмов, применяемых на автомобилях – дисковые и барабанные. Механизмы, схожие по принципу действия на дисковые тормоза, появились раньше барабанных, и применялись они как тормозной механизм для упряжек и карет. Но ввиду сложности их конструкции они не получили широкого распространения в первых автомобилях. Зато хорошо себя зарекомендовали тормоза барабанного типа, изобретенные еще в 19-м веке и применяемые до настоящего времени.

Безусловно, дисковые тормоза имеют свои преимущества, такие как: большая эффективность, лучшая охлаждаемость, простота в обслуживании. Но в этих преимуществах заключаются и их недостатки: меньший срок службы тормозных колодок, попадание под тормозные колодки грязи и песка с поверхности дороги, что приводит к ускорению износа тормозного диска. Все это увеличивает стоимость обслуживания в течение срока эксплуатации автомобиля из-за быстрого износа компонентов тормозной системы.

Также дисковые тормоза имеют еще одно слабое место – они боятся луж. При резком торможении до полной остановки со скорости 80 км/час, тормозной диск разогревается до температуры 600 градусов Цельсия. При попадании большого количества воды на поверхность разогретого тормозного диска (например, от лужи), может произойти его деформация, вплоть до растрескивания диска. Особенно этому подвержены диски, изготовленные из недостаточно качественных материалов и с нарушением технологии производства.

Применение дисковых тормозов на передней и на задней оси имеет смысл, если автомобиль используется в динамичных режимах езды (спортивные) или имеет большой вес (лимузины, универсалы).

Большинство владельцев эксплуатируют свои автомобили в спокойных режимах езды. Для них идеально подходит комбинация из дисковых тормозов на передней оси и барабанных на задней. Такой вариант, при сохранении достаточной эффективности тормозной системы, позволяет снизить стоимость обслуживания автомобиля в процессе его эксплуатации.

Еще одним преимуществом барабанных систем является более легкая интеграция в них стояночного тормоза. Механизм стояночного тормоза в барабанном тормозе проще, чем в дисковом, а соответственно дешевле.

В среднем, эксплуатационный срок колодок дисковых тормозов составляет порядка 25 000 км. Барабанные тормозные колодки, с учетом большей площади фрикционных накладок по сравнению с дисковыми колодками, служат в 2–3 раза дольше.

Таким образом, несмотря на все преимущества дисковых тормозов, автопроизводители еще долго будут применять барабанные системы. В частности, в конструкции задних тормозов.

Барабанный тормоз состоит из:

  • тормозного барабана
  • тормозного гидравлического цилиндра
  • тормозных колодок
  • фиксаторов тормозных колодок
  • тормозного щитка
  • стяжных пружин
  • механизма стояночного тормоза
  • механизмов компенсации теплового расширения тормозного барабана (опция)

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 биметалической 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.

Дисковые и барабанные тормоза

Активная безопасность автомобилей, влияющая на безопасность дорожного движения, в значительной мере определяется конструкцией тормозного управления. Эффективность тормозного управления оценивается двумя показателями: тормозным путем и развиваемым при торможении замедлением. Тормозной путь является интегральным показателем, а замедление характеризует работу тормозных механизмов автомобиля.

Исторические данные

Впервые о тормозах вообще упоминается в 1816 г. Ф. Дойцом. В начальный период становления автомобиля (1886 — 1900 гг.) о конструкции тормозов в литературе практически не упоминалось. На автомобилях применялись различные типы тормозных устройств, как-то: рифленые башмаки, подводимые под колеса, якорные механизмы, погружающиеся в поверхность дороги, и другие. В условиях малой интенсивности дорожного движения и невысоких динамических свойств автомобилей основными проблемами, стоящими перед создателями тормозных механизмов в этот период, было обеспечение легкости управления и достаточной энергопоглощающей способности. Этому почти идеально отвечал ленточный тормоз, имеющий тогда повсеместное применение. Появление в 1899 г. первого барабанного тормозного механизма на автомобиле было по достоинству оценено. В 1903 г. они уже устанавливались на автомобилях Mercedes и Renault, а к началу 20-х годов барабанные тормоза полностью вытеснили ленточные. Единственным преимуществом барабанного тормоза было снижение температуры при циклических торможениях, то есть более высокая энергорассеивающая способность, которая объясняется как увеличением поверхности охлаждения, так и лучшими условиями теплоотвода.

Читать еще:  Мультитроникс не показывает расход топлива

Следует отметить, что появившаяся в 1902 году конструкция дискового тормозного механизма открытого типа изобретателя Ф. Манчестера не получила распространения из-за отсутствия фрикционных материалов, способных работать при высоких удельных давлениях и температурах, сложности и нетехнологичности привода. В период с 1950 по 1970 годы почти все ведущие автопроизводители перешли к следующей схеме применения барабанных тормозных механизмов: на передней оси – две активные колодки, а на задней — одна активная и одна пассивная.

Сравнение барабанных и дисковых тормозов

Колесные тормозные механизмы обеспечивают служебное и экстренное торможение, а также удержание на месте неподвижного автомобиля. Купить тормозные колодки в Ижевске вы сможете перейдя по ссылке. Применяемые колесные тормозные механизмы различных категорий автотранспортных средств бывают двух типов конструкции: барабанные и дисковые. В настоящее время на преобладающем большинстве легковых автомобилей используются дисковые тормозные механизмы на передних колесах и барабанные колодочные – на задних. На грузовых автомобилях и автобусах, как правило, устанавливают барабанные колодочные тормоза, обладающие эффектом самоусиления и конструктивно совместимые с пневматическим приводом.

Все большее распространение на автомобилях (в том числе грузовых) получают дисковые тормозные механизмы. Это обусловлено, в первую очередь, их высокой эксплуатационной стабильностью. В этих тормозных механизмах обеспечивается незначительное падение эффективности торможения при нагреве тормоза или попадании воды на поверхности трения. Кроме того, у них меньше время срабатывания, меньше масса и лучше охлаждение (открытая конструкция, вентилируемые диски) по сравнению с барабанными тормозными механизмами. Однако из-за меньшей площади фрикционных накладок дискового тормоза давление на них больше в 3–4 раза, механизм открыт для попадания пыли и грязи. Поэтому интенсивность износа накладок дискового тормозного механизма больше, чем у барабанного. При этом частицы износа выбрасываются беспрепятственно при движении в атмосферу.

Дисковые тормоза
  1. тормозной диск;
  2. направляющая колодок;
  3. суппорт;
  4. тормозные колодки;
  5. цилиндр;
  6. поршень;
  7. сигнализатор износа колодок;
  8. уплотнительное кольцо;
  9. защитный чехол направляющего пальца;
  10. направляющий палец;
  11. защитный кожух.

В барабанном тормозе основная часть частиц износа остается внутри барабана, закрытого тормозным щитом. Через вентиляционные отверстия барабана в воздух попадает на 10% общей массы продуктов трения. Оборудование автомобиля антиблокировочной системой приводит к тому, что в случае экстренных торможений колеса не блокируются и относительное перемещение тормозных колодок и диска (барабана) сохраняется в течение всего процесса торможения. Это обуславливает увеличение пути трения фрикционных элементов тормоза, а значит, и интенсивности их изнашивания. По результатам исследований автоматизация процесса экстренного торможения способствует снижению ресурса элементов тормозной системы, в том числе тормозных колодок, барабанов и дисков по критерию изнашивания на 10–30%.

Барабанные тормоза
  1. гайка крепления ступицы;
  2. ступица колеса;
  3. нижняя стяжная пружина колодок;
  4. тормозная колодка;
  5. направляющая пружина;
  6. колесный цилиндр;
  7. верхняя стяжная пружина;
  8. разжимная планка;
  9. палец рычага привода стояночного тормоза;
  10. рычаг привода стояночного тормоза;
  11. щит тормозного механизма.

Химический состав тормозов

Фрикционные материалы – материалы, работающие в условиях трения скольжения, в устройствах торможения, обладая при этом высоким показателем коэффициента трения. Каждый вид транспортных средств комплектуется тормозными накладками разной толщины и формы. Вместе с тем заводы изготавливают тормозные накладки разных типов практически по одной и той же технологии и из одного и того же сырья с разным соотношением компонентов (в состав формовочной смеси входят фенольные смолы, каучуки и металлические включения в виде порошков и стружки). Обычно в качестве материала для контртела (под контртелом понимается тормозной диск или тормозной барабан) используют чугуны, в основном марки СЧ24 ГОСТ 1412-85, твердостью 187-241 НВ. Очевидно, в таком случае значения коэффициента трения в паре «тормозная накладка – контртело» будут приблизительно равными в тормозных механизмах различных транспортных средств. Если принять, что на тормозные накладки для разных транспортных средств во время эксплуатации действуют одинаковые удельные давления, то интенсивность изнашивания тормозных накладок на 1 м тормозного пути будет одна и та же вне зависимости от типа транспортного средства.

Читать еще:  Строительство и содержание автомобильных дорог

Основной тенденцией развития концепции тормозных механизмов легковых автомобилей является повышение их энергорассеивающей способности. С учетом ужесточающихся ограничений на габариты и массу тормоза эта тенденция влечет за собой повышение температуры поверхности трения, что в свою очередь требует применения все более теплостойких фрикционных материалов. Смена концепций тормозных механизмов фактически является качественным скачком в этом эволюционном процессе.

Обзор барабанных тормозных систем

Загрузки

Следующие загрузки доступны по приведенным ниже ссылкам:

Дилеры Bosch

Найдите ближайшего к Вам дилера автозапчастей Bosch

  • Продолжительный срок службы и низкая стоимость обслуживания в процессе эксплуатации
  • Обладают эффектом механического самоусиления
  • Широко применяются в конструкции задних тормозов автомобилей

В настоящее время используется два типа тормозных механизмов, применяемых на автомобилях – дисковые и барабанные. Механизмы, схожие по принципу действия на дисковые тормоза, появились раньше барабанных, и применялись они как тормозной механизм для упряжек и карет. Но ввиду сложности их конструкции они не получили широкого распространения в первых автомобилях. Зато хорошо себя зарекомендовали тормоза барабанного типа, изобретенные еще в 19-м веке и применяемые до настоящего времени.

Безусловно, дисковые тормоза имеют свои преимущества, такие как: большая эффективность, лучшая охлаждаемость, простота в обслуживании. Но в этих преимуществах заключаются и их недостатки: меньший срок службы тормозных колодок, попадание под тормозные колодки грязи и песка с поверхности дороги, что приводит к ускорению износа тормозного диска. Все это увеличивает стоимость обслуживания в течение срока эксплуатации автомобиля из-за быстрого износа компонентов тормозной системы.

Также дисковые тормоза имеют еще одно слабое место – они боятся луж. При резком торможении до полной остановки со скорости 80 км/час, тормозной диск разогревается до температуры 600 градусов Цельсия. При попадании большого количества воды на поверхность разогретого тормозного диска (например, от лужи), может произойти его деформация, вплоть до растрескивания диска. Особенно этому подвержены диски, изготовленные из недостаточно качественных материалов и с нарушением технологии производства.

Применение дисковых тормозов на передней и на задней оси имеет смысл, если автомобиль используется в динамичных режимах езды (спортивные) или имеет большой вес (лимузины, универсалы).

Большинство владельцев эксплуатируют свои автомобили в спокойных режимах езды. Для них идеально подходит комбинация из дисковых тормозов на передней оси и барабанных на задней. Такой вариант, при сохранении достаточной эффективности тормозной системы, позволяет снизить стоимость обслуживания автомобиля в процессе его эксплуатации.

Еще одним преимуществом барабанных систем является более легкая интеграция в них стояночного тормоза. Механизм стояночного тормоза в барабанном тормозе проще, чем в дисковом, а соответственно дешевле.

В среднем, эксплуатационный срок колодок дисковых тормозов составляет порядка 25 000 км. Барабанные тормозные колодки, с учетом большей площади фрикционных накладок по сравнению с дисковыми колодками, служат в 2–3 раза дольше.

Таким образом, несмотря на все преимущества дисковых тормозов, автопроизводители еще долго будут применять барабанные системы. В частности, в конструкции задних тормозов.

Барабанный тормоз состоит из:

  • тормозного барабана
  • тормозного гидравлического цилиндра
  • тормозных колодок
  • фиксаторов тормозных колодок
  • тормозного щитка
  • стяжных пружин
  • механизма стояночного тормоза
  • механизмов компенсации теплового расширения тормозного барабана (опция)

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 биметалической 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.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×