Устройство барабанных тормозов — как работают, принцип регулировки задних

Устройство барабанных тормозов

Всем привет, сегодня рассказываю про барабанные тормоза, их устройство и неполадки. Исправная тормозная система в машине, это безопасность и ваша и пассажиров и окружающих людей. Поэтому следить за ней и ремонтировать своевременно в ваших же интересах. Некоторые машины оснащены только дисковыми механизмами, однако большинство имеет дисковые спереди и задние барабанного типа.

Устройство

Устройство задних барабанных тормозов показано на картинке ниже. Такой тип тормозного механизма имеет барабан в качестве вращающегося элемента. В неподвижной части опорный щит и колодки.

На рисунке элементы 1 и 3 являются неподвижными, а элемент 2 вращается.

В устройство такого типа тормозов входят:

• Барабан, который прикреплен к ступице колеса;
• Колодки с накладками;
• Рабочий цилиндр тормозов, имеющий 2 поршня с манжетами и пыльниками;
• В нем же вкручен штуцер, при помощи которого происходит прокачка жидкости;
• Стяжные (возвратные) пружины, которые цепляются к колодкам и удерживают их в нужном положении;
• Тормозной опорный щит, прикрепленный к балке моста;
• Поддерживающие колодки стойки;
• Нижняя опора для колодок с регулировкой, это регулировка задних колодок, позволяющая выставить нужный зазор между барабаном и колодкой, чтобы тормоза хорошо срабатывали и в то же время они не соприкасались, когда это не нужно;
• Механизм тормозной жидкости;

Кроме стандартных устройств с одним цилиндром, как на фото выше, существуют механизмы с двумя цилиндрами.

Их эффективность признана более высокой, чем первого варианта. Принцип работы барабанных тормозов с двумя цилиндрами такой же, только вместо нижней опоры установлен второй цилиндр. В таком механизме поверхность касания колодки к барабану по площади больше, значит и торможение сильнее.

Принцип работы

Вот как работают эти устройства: Тормозная жидкость, после нажатия водителем на педаль тормоза из главного цилиндра поступает к рабочим цилиндрам, выдавливая их поршни. Эти поршни выдвигаются и заставляют колодки прижаться к барабану. Тем самым снижая его вращение и останавливая колеса. Это получатся из-за трения накладок о поверхность барабана. После прекращения надавливания тормозной педали колодки оттягиваются обратно пружинами. И торможение прекращается. Жидкость из рабочих цилиндров выталкивается обратно в главный цилиндр. Износ колодок будет неравномерным у передних и задних колес, что следует при замене учесть.

Плюсы и минусы

Это устройство обладает своими плюсами и минусами. Начнем с минусов:

• Доказано, что эффективность торможения этого типа механизмов немного ниже, чем у дисковых. Тормозной путь получается длиннее почти на 20%. Это обусловлено такими причинами: недостаточная площадь контакта, которую не обеспечивают даже два цилиндра и возникающее скольжение, которое вызвано проникшей в механизм пылью.
• Перегрев барабанов из-за отсутствия охлаждения, при торможении температура барабанов может подниматься до 6000 градусов.
• Сниженное значение предельной нагрузки, при высоком давлении может разорвать барабаны давлением жидкости.

Однако, не все так плохо, есть и неоспоримые преимущества у этого механизма:

• Закрытая конструкция позволяет получить хорошее тормозное усилие, и можно повысить поверхность трения сделав барабан шире и колодки тоже. Именно это обеспечило повсеместное применение такого механизма на всех грузовиках и автобусах.
• Степень стойкости к износу и продолжительность службы накладок увеличенная, что вызвано не столь сильным контактом трения, как у дискового тормоза.
• Хорошая защита от попадания внутрь грязи которой дисковый вариант не обладает.

Утверждать какие тормоза лучше дисковые или барабанные не стану, легковые машины в основном на дисковых, однако для автобусов и грузовых машин они не годятся.

Отличия

Чем отличаются дисковые тормоза от барабанных? Главным отличием является тормозящий элемент, в дисковых это диск, в барабанных понятно – барабан. Устройство тоже разное, дисковый тормоз имеет специальный тормозной суппорт, а в барабанном тормозной цилиндр. Колодки тоже применяются разные. В барабанном они распираются, прижимаясь к нему, а в дисковом сжимаются, и зажимают диск. Что лучше работает? Чтобы в этом разобраться нужно стать как минимум механиком или испытателем тормозов.

Оба механизма имеют свои плюсы и минусы, однако оба достаточно эффективны до сих пор, иначе от них бы давно отказались.

Признаки неисправностей

При появление таких признаков следует проверить состояние всей тормозной системы:

• При торможении происходит увод транспортного средства в сторону, это означает неисправность одного из механизмов торможения. задних механизмов, может быть вызван отслоением накладок от колодок, деформацией или поломкой пружин, вследствие чего колодки перекошены.
• Возможно соскакивание зажимов с поддерживающих стоек, скрипы вызываются их попаданием между барабаном и накладками колодок.
• Появление при торможении рывков либо вибрации педали вызывается деформацией барабана.

Неисправности

Существует семь главных проблем:

• Износ барабана либо колодок. Наиболее опасным будет одновременный износ этих деталей, тогда колесо может просто заблокировать намертво. При небольшом износе барабанных стенок нужна его проточка, чтобы сточить бортики и подравнять поверхность. После этого следует выполнить регулировку системы натяжения колодок. Замену их делают когда:

1. Для наклеенных толщина фрикционного слоя достигла 1,6 миллиметров.
2. Для приклепанных накладок износ достигает 0,8 миллиметра от заклепки.Перекашивание колодок довольно частая причина повреждения барабана, его неравномерного стачивания, в результате которого приходится его заменить.

• Ломаются пружины, стойки или распорные планки.
• Разрыв тросика либо отламывание рычажка ручного тормоза
• Отслоение накладок от колодок
• Разрушение манжета, задир цилиндра, разрыв шланга, разгерметизация трубопровода, в результате происходит утечка жидкости из системы и её завоздушивание. Появляются отказы тормозов.
• Коррозия пружин, в результате которой они не работают как положено.

Чтобы избежать неприятностей, связанных с неисправностями тормозной системы рекомендуется:

Проверять состояние накладок каждые 20 тысяч пробега, при необходимости менять, ремкомплект задних колодок покупаете в магазине. Тут важно не ошибиться с маркой и моделью, похожесть с толку сбивает, поэтому лучше с собой иметь старые колодки для образца. Обращать внимание на потеки и пятна на земле, там где стоял ваш автомобиль. Смотреть за уровнем тормозухи внутри бачка на главном цилиндре.

Замена на дисковые

Многие специалисты, и в том числе я говорят о том, что замена барабанных тормозов на дисковые связана с большим количеством проблем:

1. Первой проблемой становится адаптация механизма ручного тормоза к дисковому механизму. Конструкция отличается слишком сильно, поэтому к новым тормозам старый ручной подсоединить не выйдет. Тут два способа решения – либо придумать, как переделать старый механизм, чтобы он работал, либо устанавливать новый. Первый вариант сможет выполнить только механик с большим стажем работы, и то не каждый возьмется. Второй вариант проще и доступнее, однако стоимость его не маленькая. Просто приобретаете и устанавливаете гидроручник на новые механизмы.
2. Второй проблемой становится выбор подходящего для замены механизма с нужными размерами и чтобы эффективно справлялся с торможением. Чтобы не было отличия по диаметру или шпилькам. Зачем покупать тормоза которые не подойдут, или будут работать хуже тех, что были? При этом стоит не забывать требовать сертификаты качества, на приобретаемые механизмы. Только так можно быть уверенным что это надежные фирменные детали.
3. Третья проблема возникает после замены механизмов. Дело в том, что любые конструктивные изменения в машине, влияющие на управление и так далее, требуется обязательно вносить в техническую карту и страховой документ на машину. Только так вы сможете избегнуть штрафов и прочих неприятностей от ГИБДД и недопонимания механиков, которым придется обслуживать ваш автомобиль.
4. Четвертая и самая трудная, вам могут отказать в регистрации средства, если посчитают что после модернизации машина перестала соответствовать нормам безопасности, или требованиям регламента по правилам эксплуатации. Поэтому предварительно выясните, можно ли зарегистрировать такое изменение конструкции вашего автомобиля, а потом начинайте думать, как поменять барабанные тормоза на дисковые.

Если не жалко нервов, денег и времени, можете приступать, никто вам не запрещает.

Это все друзья, подпишитесь на обновления, если еще этого не сделали и поделитесь с друзьями информацией через ссылку, им тоже не повредит подписаться, до встречи.

Обзор барабанных тормозных систем

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.

Барабанные тормоза: как они устроены и как их ремонтировать

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.

Конструкция барабанных тормозов

К ардинально барабанные тормозные механизмы не изменились с момента их массового появления в 1902 году благодаря Луи Рено. Правда, привод у тех тормозов был тросовый, а потому они были исключительно механическими. Плюс у них не было автоматической регулировки, так что шофер должен был регулярно проверять зазор между колодками и барабаном. Но принципиальная конструкция, повторюсь, изменилась минимально.

Опишем здесь самую распространенную, классическую конструкцию барабанного тормозного механизма. Есть тормозной щиток, который жестко закреплен на кожухе заднего моста или цапфе колеса, и он не вращается. Также есть барабан, который закреплен на ступице колеса и вращается вместе с ней и колесом.

Тормозные колодки установлены на тормозном щитке. С одной стороны колодки опираются на оси, с другой – на поршни рабочего тормозного цилиндра (это хорошо видно на фотографиях). Когда нажимают на педаль тормоза, тормозная жидкость раздвигает поршни в рабочем цилиндре, а те в свою очередь раздвигают тормозные колодки. Колодки прижимаются к поверхности барабана и автомобиль замедляется. На колодки приклеены или приклепаны фрикционные накладки. Чтобы колодки не выпали, установлены прижимные пружины.

Приятным моментом данной конструкции является то, что одна из колодок имеет свойство подклинивания (ее называют активной). Если привести пример, то представьте себе колесо автомобиля, хорошенько раскрутите его и попробуйте вставить рукой какой-нибудь предмет между колесом и аркой: с одной стороны предмет будет выталкиваться, а с другой – еще больше затягиваться в пространство между колесом и аркой, тем самым подклинивая колесо. Та же ситуация и с колодками.

Вторую колодку (пассивную) барабан отталкивает, и ее эффективность ниже первой – это, напротив, неприятный момент. Чтобы скомпенсировать разницу, фрикционная накладка пассивной колодки больше по размерам активной колодки.

Оборотная сторона подклинивания колодки в том, что тормозное усилие возрастает не пропорционально усилию на педали. Проще говоря, Вы давите на педаль тормоза и получаете совсем иное, намного большее замедление, чем ожидалось. С дисковыми тормозами такого нет.

Чтобы колодки вернулись на исходную после торможения, на них установлены возвратные пружины. Зачастую, если задний тормозной механизм барабанный, то те же колодки задействуются при затягивании стояночного тормоза («ручника»). На одной из колодок имеется дополнительный рычаг, к которому крепится трос, при перемещении которого колодки разводятся.

На современных автомобилях барабанный тормозной механизм саморегулируемый. То есть не нужно раз во сколько-то тысяч км или после ремонта лезть, как на ЗИЛ 130, под автомобиль, чтобы измерить зазор между фрикционными накладками и барабаном.

На фото: ЗиЛ-130 ‘1966–74

Однако даже на современных авто стояночный тормоз все же регулировать необходимо. Потому распорная стойка, благодаря которой разводятся колодки при затягивании ручника, имеет свойство удлиняться или укорачиваться за счет вращения гайки (ее тоже хорошо видно на фото). Еще одним из положительных аспектов барабанных тормозов является площадь рабочей поверхности фрикционных накладок – она в любом случае больше по сравнению с дисковыми тормозами.

Но из-за особенностей условий работы (см. выше) износ накладок неравномерен, а значит, и усилие также будет изменяться с износом. В свою очередь никто не мешает увеличить рабочую площадь накладок за счет увеличения не только диаметра барабана, но и его ширины, а это бесспорный плюс. Этим с умением пользуются конструкторы грузовиков, для которых важней затормозить 20 тонн в пределах приличия, нежели тонкая связь между ногой водителя и ускорением замедления автомобиля.

Более того, даже если на легковушке по кругу установлены дисковые тормоза, то с высокой долей вероятности тормозной механизм ручника реализован по барабанной схеме. Просто в диске делают проточку и создают свой небольшой барабан и помещают внутрь колодки.

Пару слов об уже отживших свое конструкциях барабанных тормозах. В поисках более простых и эффективных вариантов исполнения инженеры, чтобы решить проблему с колодкой, которая не подклинивается, пришли к выводу, что можно поставить два рабочих цилиндра с двух противоположных сторон тормозного щитка (как на ГАЗ 24 и множестве других машин с барабанными тормозами спереди и сзади). В таком случае обе колодки становились подклинивающими, но только при движении вперед.

Конструкторы АЗЛК применили барабанные механизмы с плавающими колодками. Плавающими потому, что опираются они не на оси, каждая на свою, а на шарнир, связывающий обе колодки. Поэтому когда поршни раздвигают их, они за счет усилий стабилизируются относительно барабана. А эффект подклинивания активной колодки снижается за счет передачи силы через шарнир на пассивную колодку.

Плюсы и минусы барабанов

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.

Пример ремонта заднего барабанного тормозного механизма

Тут все, в общем-то, довольно предсказуемо. Барабаны разбирают, как правило, для двух манипуляций: замены колодок или ремонта самого заклинившего механизма.

На этот раз к нам попал автомобиль с неработающим задним правым тормозным механизмом и отсутствием стояночного тормоза. Опытным взором мастера утечек тормозной жидкости найдено не было. Потому вероятность заклинившего рабочего тормозного цилиндра возросла до 99%. Решение было принято незамедлительно – разборка и более детальная диагностика.

Отвернули гайки и сняли колесо. К счастью, барабан не прикипел и снялся довольно легко. Хозяину автомобиля стало легче, когда он узнал, что колодки менять еще рано. Но потом пошли плохие новости. Закисла распорка стояночного тормоза, следовательно, отрегулировать расположение колодок невозможно, а это причина отсутствующего ручника. Далее. Поршни в рабочем цилиндре заклинило, потому машина и не тормозила. Вердикт – замена рабочего цилиндра. Хозяин встретил трудности мужественно и благословил начинать незамедлительно.

Так как необходимо заменять рабочий цилиндр, пережимаем тормозной шланг, чтобы исключить вытекание всей тормозной жидкости из контура. Отвернули соединительную гайку и отсоединили тормозную трубку от рабочего цилиндра. При помощи узкогубцев сняли нижнюю пружину с тормозных колодок. Затем отсоединили трос стояночного тормоза от рычага тормозной колодки.

Все теми же узкогубцами прижали, провернули и сняли прижимные пружины обеих колодок. Пружины фиксируются на пальце: на каждой имеется небольшая опорная крышка с прорезью, а у пальца наружный конец расплющен. Соответственно, при установке пружину сжимают, конец пальца проходит через прорезь, а чтобы зафиксировать пружину, ее проворачивают. Но это будет потом, сейчас разборка.

После демонтажа прижимных пружин обе колодки можно снять с тормозного щитка и рабочего цилиндра. Что мы и делаем, немного раздвинув их для преодоления усилия верхней возвратной пружины. После выкрутили болты крепления и сняли рабочий тормозной цилиндр. Сняли с колодок распорку, тщательно ее очистили и разработали, чтобы можно было отрегулировать стояночный тормоз. Сняли затем и верхнюю возвратную пружину.

Источник https://mojcar.ru/ustrojstva-avtomobilya/tormoznaya-sistema/ustrojstvo-barabannyh-tormozov.html

Источник https://kuzov-media.ru/articles/avtokomponenty/Obzorbarabannykhtormoznykhsistem/

Источник https://www.kolesa.ru/article/barabannye-tormoza-kak-oni-ustroeny-i-kak-ih-remontirovat