Как работают дисковые тормоза автомобиля: Устройство барабанных тормозов — как работают, принцип регулировки задних

Содержание

Устройство барабанных тормозов - как работают, принцип регулировки задних

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.
  • Скрип 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.

Какие тормоза лучше выбрать - дисковые или ободные V-brake?

Для читателей нашего блога действует скидка 10%
по промокоду blog-BB30 на все товары, представленные в нашем магазине

В последнее время ободные тормоза типа V-brake сильно сдают позиции, и зачастую, даже на бюджетных велосипедах ставят дисковые тормоза. Если обратить внимание на профессионалов, то однозначно все они пользуются дисковой гидравликой. Но что же лучше обычным любителям?

Для начала расскажу, о каких тормозах идет речь.

V-брейки

Нет ничего проще, чем такой тип тормозов. Просто два рычага тормозными колодками сжимают обод и не дают ему вращаться. Усилие от тормозной ручки к рычагам передается через трос. Трос находится в оболочке - рубашке.

Дисковая механика

Поршень, через колодку давит на диск с одной стороны, прижимая его к колодке, находящуюся со второй стороны. Все это находится в оболочке - тормозной машинке (на велосипедном языке называется калипер).  Усилие от ручки к поршню передается через трос.

Дисковая гидравлика

Работают два поршня одновременно, сдавливая диск с обоих сторон. Усилие от ручки к поршням передается через жидкость в гидролинии, вся система герметично закрыта. Гидролиния на вид похожа на рубашку механики.

Давайте сравним тормоза на следующие характеристики:

  1. Сила торможения. Если сравнить тормоза одинакового класса, то сила торможения у дисковых тормозов будет выше.
  2. Работа во влажных погодных условиях. Т.к. дисковый тормоз находится ближе к центру колеса, на него не налипнет грязь, что не скажешь об ободных, они просто забиваются грязью. При попадании воды, любой тормоз теряет мощность, ну а воде попасть на обод совсем просто. Поэтому ободные тормоза тут сильно проигрывают.
  3. Вес. В этой категории выигрывают ободные тормоза, за счет отсутствия дисков. Самая тяжелая - дисковая механика.
  4. Простота конструкции. Тут определенно впереди V-брейки. Поэтому и в обслуживании они проще.
  5. Модуляция. Порог между слабым торможением и блокировкой колеса. В тормозах с плохой модуляцией этот порог очень короткий - жмешь на ручку сильнее-сильнее - не тормозят, а потом резко хватают. Так вот, ободные тормоза как раз относятся к таким. Дешевые дисковые, кстати, тоже. Хорошая модуляция характерна для хороших моделей дисковой гидравлики.
  6. Износ:
  • у ободных тормозов изнашиваются колодки и обод, причем последний может сильно изнашиваться во время езды по грязи.

Пример износа обода на фото. Выедает обычно посередине дорожки, что может привести к серьезным повреждениям обода

  • у дисковых тормозов изнашиваются колодки и ротор, но у них есть достоинство в том, что ротор заменить гораздо легче, чем обод.
  1. При сильном нажатии на ручку тормоза - на дисковых тормозах в принципе ничего не происходит, просто они, скорее всего, полностью заблокируют колеса. На V-брейках, т.к. они крепятся к перьям рамы, последние могут разжиматься и деформироваться. При этом колеса могут даже не блокироваться.

Решается данная проблема установкой специальной детали - бустера. Причем при покупке дешевого китайского - толку, скорее всего, не будет. Лично пробовал - разжимается вместе с перьями.

  1. Работа при искривлении обода/ротора. У V-брейков - при неровности обода, он будет касаться во время движения тормозных колодок, это будет тормозить велосипед во время простого движения. Точно так же можно погнуть ротор и он будет тереть о дисковые тормоза. Правда на V-брейках трение об обод ощущается больше.
  2. Перегрев. У всех тормозов при длительном нажатии может случиться перегрев, в результате чего:
  • у ободных нагревается обод, в результате может повреждаться покрышка.
  • у дисковых механических нагревается ротор и из-за этого пропадает мощность тормоза.
  • дисковые гидравлические тормоза вообще могут закипеть и пропасть в ноль.

 Поэтому тормозить нужно разумно на любых тормозах... Да и вообще на любом виде транспорта, будь-то машина, мотоцикл, или велосипед - нельзя зажимать тормоза и ехать так минут пять.

Хотелось бы выделить один нюанс, характерный именно для дисковой гидравлики - это риск разгерметизации системы, которого многие боятся. Простым языком, они могут потечь. Да, случается такое, можно перебить гидролинию и остаться без тормозов - такое может случиться при неаккуратной перевозке, при падениях. В механике, в принципе, может порваться трос, просто его замена гораздо проще. А гидравлике понадобится замена гидролинии и прокачка.

А теперь немного о дешевых тормозах... Почему же производители дешевых велосипедов уже во всю ставят дисковые тормоза?

Как правило, дешевый велосипед покупает человек, не сильно разбирающийся в велосипедах. И наверняка, человек "клюнет" на такое достоинство, как дисковые тормоза, а уж какие они там по качеству, вряд ли будет разбираться. Сам вспоминаю, как раньше круто считалось иметь дисковые тормоза. Но раньше они были только фирменные, а сейчас...

Дешевые дисковые тормоза, как правило, и выглядят сомнительно, если взять тормозную машинку в руки, можно заметить, как все болтается. Тормозная мощность чуть выше ободных, но стремно, что он может не сработать однажды, ведь механизм в них сложнее, чем в V-брейках. В этом видео парень показывает принцип работы и качество фирменных и китайских тормозных машинок:

 Единственное, пожалуй, что можно сделать с дешевыми ободными тормозами - сорвать резьбу затяжки тросика, она там слабенькая, как и на всех дешевых деталях - лучше болт затягивать с умом.

Что же касается хороших дисковых тормозов, в частности гидравических дисковых. Сравнивать дисковый гидравлический тормоз с дешевым механическим  либо ободным - тоже самое что сравнивать тормоза с современной "Тойоты" и "Копейки", понимаете? Это комфорт, легкость нажатия, хорошая модуляция. Когда скорость на пределе, когда нужно затормозить быстро и пару метров тормозного пути решают все - для таких условий годится только дисковая гидравлика. Вот зачем профессионалы пользуются именно такими тормозами. Но за все хорошее приходится хорошо платить, за копейки хорошее не возьмешь.

Вывод таков: если вам некуда спешить, велосипед нужен просто для прогулок по сухой погоде и не нуждаетесь в экстремальном торможении - можно смело брать велосипед на ободных тормозах, по крайней мере, они легче, проще и надежнее. Ну а если уже собираетесь заняться на более серьезном уровне велоспортом - нужна гидравлика.

Надеюсь, что данная статья поможет вам определиться в выборе тормозов. Если есть чем поделиться, прошу писать в комментарии.

Для читателей нашего блога действует скидка 10% по промокоду blog-BB30 на все товары, представленные в нашем магазине


Дисковые тормоза для грузовиков – Основные средства

В. Мамедов

В предшествующих номерах мы уже познакомили вас с конструкциями подвесок и главных передач грузовых автомобилей и автобусов. Теперь представляем обзор конструкций еще одного механизма, присущего как задним, так и передним мостам, ставшего символом технического прогресса – дисковых тормозных механизмов

Постепенно дисковые механизмы в качестве колесных тормозов получают все большее распространение на грузовых автомобилях самого разного назначения. Как известно, вначале они выполняли функцию лишь трансмиссионного тормоза.

Дисковые тормоза перед барабанными имеют целый ряд преимуществ:

  1. пониженную чувствительность к изменению коэффициента трения;
  2. возможность уменьшения удельного давления в трущихся парах за счет значительного увеличения поверхности трения;
  3. более равномерный износ фрикционных накладок;
  4. одинаковую эффективность тормоза при движении автомобиля вперед и назад;
  5. пониженную температуру обода колеса и прилегающей к нему бортовой части шины;
  6. простоту обеспечения одинакового тормозного момента правых и левых колес;
  7. меньшую чувствительность тормоза к изменениям температуры накладок;
  8. большую жесткость конструкции, достаточную компактность колесного тормоза, простоту обслуживания и регулировок;
  9. возможность установки небольших зазоров, что позволяет увеличить передаточное число в приводе и сократить время срабатывания тормозов;
  10. легкость герметизации колесного тормоза (для грузовых автомобилей повышенной проходимости).

Последнее обстоятельство объясняет тот факт, что для армейских автомобилей было создано немало удачных конструкций колесных дисковых тормозов задолго до того, как ими обзавелись магистральные и городские коммерческие грузовики. Именно тяжелые условия эксплуатации таких машин и повышенные требования к их тормозным системам стали причиной разработки дисковых тормозов, первые варианты которых родились в конце 1950-х годов. При их разработке в те годы внимательно изучался опыт применения дисковых тормозов в авиации. Много времени отняло создание специальной тормозной жидкости, выдерживающей продолжительный нагрев до высокой температуры, а также поиск фрикционных пар, обеспечивающих высокий ресурс узла.

В одной из первых конструкций дискового тормоза для грузовика большой грузоподъемности заложено серводействие (самоусиление при работе) и применен пневматический привод. Серводействие обеспечивают стальные шарики, двигающиеся по наклонным поверхностям углублений (лунок) при смещении одного диска относительно другого.

В середине 1960-х компания Chrysler предложила свою конструкцию дискового колесного тормоза для автомобиля повышенной проходимости. Он был герметичным и тоже имел самоусиление при работе. Тормозной механизм находился внутри корпуса, одной из половин которого являлась ступица колеса. Диски с фрикционными накладками располагались между трущимися поверхностями корпуса и крышки корпуса. Тормоз включался при помощи двух рабочих цилиндров. При торможении поршни расходились, и диски поворачивались на некоторый угол в противоположные стороны. При этом шарики, перекатываясь по наклонным поверхностям, раздвигали диски и прижимали их к стенкам тормозного барабана. Такой механизм называют дисковым тормозом с вращающимся корпусом. Различают также дисковые тормоза с полным или частичным охватом, т.е. трение может происходить по всей или по части поверхности диска.

В тепловом отношении лучшей стала конструкция, представляющая собой дальнейшее развитие идеи дискового тормоза с вращающимся корпусом. Этот тормоз не обладал серводействием, но имел полный охват и посеребренный корпус. Благодаря этому поверхность теплоотдачи стала значительно больше, чем у дисковых тормозов с частичным охватом, в которых вращающийся диск обязательно должен был быть гладким. Поскольку конечная температура зависела от величины поверхности трения, при равной мощности, затрачиваемой на торможение, конечная температура была тем меньше, чем была больше поверхность трения.

В середине 1960-х годов около 50% всех тяжелых тягачей, выпускавшихся в США, были снабжены дисковыми тормозами с вращающимися дисками, серводействием и с полным охватом. У дисковых тормозов такого типа поверхность трения была на 40 – 50% больше, чем у колодочных, имевших такой же занимаемый объем и близкую массу. Вследствие этого у дисковых тормозов износ и температура поверхности трения были значительно меньше, чем у колодочных.

Сравнительные испытания дисковых и колодочных тормозов были проведены на грузовике полной массой 14,0 т при торможении со скорости 30 км/ч в течение 12 мин. Они показали, что барабанный тормоз массой 80 кг способен развивать мощность 18,5 л.с., дисковый тормоз с частичным охватом и массой 110 кг развивает 23,8 л.с., а дисковый тормоз с полным охватом и массой 85 кг – 27,5 л.с.

Уменьшение тормозного момента у барабанного тормоза в начальный период объясняется более сильным нагревом барабана по сравнению с колодками. В конце торможения температура колодок повышается, и тормозной момент несколько возрастает. В дисковом тормозе с полным охватом без самоусиления тормозной момент в процессе торможения практически не меняется. Следовательно, в этом случае среднее значение момента будет значительно выше, чем у колодочного тормоза, а время торможения на 20 – 30% меньше.

В Европе дисковые тормоза на грузовиках появились позже, чем в США, примерно через 20 лет после их дебюта на легковых автомобилях. «Первопроходцем» в этом стала французская компания Renault V.I. в 1980-х годах. Сначала дисковые тормоза появились на грузовиках полной массой 6 т, затем полной массой 10 т, а впоследствии – на автобусах и седельных тягачах для автопоездов полной массой 40 т. За Renault V.I. их начали устанавливать IVECO, MAN, Volvo, ERF, Scania, Mercedes-Benz.

Поначалу дисковые тормоза предлагали в качестве опции, в настоящее время на множестве моделей грузовиков с различной допустимой полной массой они стали стандартным оборудованием. Задержка применения дисковых тормозов в Европе объяснялась двумя причинами: их более высокой ценой и действующими нормами ЕЭК ООН, которые можно было выполнить, имея барабанные тормоза. Ситуация изменилась к концу 1980-х, когда допустимая нагрузка на передний мост выросла с 6 – 6,5 до 7 – 7,5 т, а на задний – до 13 – 14 т. При постоянном росте мощности двигателей автомобилей резко возросли динамические нагрузки на передний мост при торможении.

Распространение шин с малым сопротивлением качению и улучшение аэродинамических свойств магистральных автопоездов также ужесточили требования к эффективности тормозов. Снижение центра тяжести транспортных средств и стремление к уменьшению погрузочной высоты привели к замене ставших привычными 22,5-дюймовых шин покрышками с посадочным диаметром 19,5 дюйма. Сокращение (в среднем на 25%) объема внутри колеса, где размещался тормозной механизм, практически свело на нет применение барабанных тормозов на машинах, оснащенных 19,5-дюймовыми колесами.

Перед конструкторами тормозных систем встала сложная задача создания надежного привода дисковых тормозов. Гидравлический привод ввиду возможного «залипания» из-за перегрева скоб грозил лишить грузовик тормозов в сложной дорожной ситуации. В итоге он не применяется на машинах с полной массой свыше 12 т, а также на туристических и междугородных автобусах. Получил распространение механический привод с пневмокамерой, освоенный в производстве компаниями Bendix, Rockwell, Perrot и Lucas Girling. К примеру, Bendix применил в приводе клиновый розжим, отличающийся высоким КПД (94%) и легкостью подбора развиваемого усилия регулировкой угла конуса.

У нас в стране дисковые тормоза для вездеходов были разработаны на ЗИЛе еще в 1972 г. Рабочие тормозные механизмы на трехосном автомобиле с бортовым приводом размещались на внутреннем конце приводного вала, передававшего крутящий момент от раздаточной коробки к колесному редуктору. Эффективность торможения обеспечивалась применением жесткой подвижной скобы, вентилируемого диска, автоматической регулировки зазора между колодками и диском. Рабочий и стояночный тормоза были совмещены в едином агрегате.

Заканчивая статью, стоит отметить, что дисковые тормоза, разработанные по заданию автомобилестроительных компаний специальными фирмами, уже прошли стадию «детских пеленок» – они полностью отработаны и, несмотря на их более высокую стоимость, востребованы транспортниками, заказывающими их во все возрастающих количествах при покупке новых грузовиков.

Дисковые тормоза Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Тормоз.

Тормозная система предназначена для снижения скорости движения и/или остановки транспортного средства или механизма. Она также позволяет удерживать транспортное средство от самопроизвольного движения во время покоя.

Классификация

По своему назначению и выполняемым функциям тормозные системы подразделяются на:

Рабочая тормозная система

Рабочая тормозная система служит для регулирования скорости движения транспортного средства и его остановки. Тормозные системы также делятся по типам приводов: механический, гидравлический, пневматический и комбинированный. Так, на легковых автомобилях в наше время в основном используются гидравлический привод, а на грузовых пневматический и комбинированный. Для уменьшения прикладываемого усилия на педаль тормоза устанавливается вакуумный или пневматический усилитель тормозов.

Запасная тормозная система

Запасная тормозная система служит для остановки транспортного средства при выходе из строя рабочей тормозной системы.

Стояночная тормозная система

Стояночная тормозная система служит для надёжного удержания транспортного средства неподвижно на дороге. Используется не только на стоянке, она также применяется для предотвращения скатывания транспортного средства назад при старте на подъёме.

Стояночная тормозная система приводится в действие с помощью рычага стояночного тормоза, как правило, затормаживает задние колёса. Как правило, на легковых автомобилях проложен тросовый привод к задним тормозным механизмам, на грузовых автомобилях с воздушными тормозами на задних осях установлены энергоаккумуляторы — тормозные камеры с установленными внутри пружинами, за счёт которых колёса удерживаются заторможенными, а при подаче воздуха пружины сжимаются и стояночный тормоз отпускает.

Вспомогательная тормозная система

Вспомогательная тормозная система служит для длительного поддержания постоянной скорости (на затяжных спусках) за счёт торможения двигателем, что достигается прекращением подачи топлива в цилиндры двигателя и перекрытием выпускных трубопроводов.

История развития тормозных систем автомобиля

До автомобиля

Колодочный тормоз на карете Практически аналогичная каретной конструкция колодочного тормоза на автомобиле Daimler Wagonette 1897 года.

Первые тормозные системы применялись ещё на гужевом транспорте. Лошадь разгоняла повозку до относительно больших скоростей и сама не справлялась с её остановкой. Первые механизмы тормозили само колесо посредством ручного рычага или системы рычагов. Деревянная колодка, иногда — с обитой кожей поверхностью прижималась непосредственно к ободу колеса, затормаживая его. В сырую погоду это было малоэффективно, к тому же, с распространением резиновых пневматических шин тормозить колесо таким образом стало просто невозможно, так как эффективность торможения была бы ничтожна, а резина от контакта с колодкой очень быстро бы стиралась.

С тех пор тормозной механизм претерпел серьёзную эволюцию. Наибольшее развитие в разработке тормозных систем произошло с появлением автомобиля.

До 1920-х : Эра пионеров

Первые автомобили, имевшие колёса каретного типа со сплошными резиновыми шинами, использовали по сути тот же самый колодочный тормоз, что и конные экипажи (строго говоря, все распространённые тормозные механизмы, кроме ленточных, являются колодочными, так как используют в своей работе так или иначе устроенные колодки, однако более сложно устроенные тормозные механизмы принято называть по их наиболее характерному конструктивному элементу — тормозному барабану, диску, и т. п.). Например, на первых автомобилях Бенца колёса тормозились именно колодками, обитыми кожей. Это было малоэффективно, к тому же кожа быстро истиралась, и на протяжении поездки порой приходилось несколько раз менять кожаные накладки. Усовершенствованный вариант этого механизма используется до сих пор на сравнительно простых и малоскоростных велосипедах, правда колодки теперь делают из металла, накладки — из фрикционного материала, и располагают их по бокам от обода колеса (на более дорогих и скоростных моделях используют уже дисковые тормоза).

Принцип действия ленточного тормоза. Барабанные тормоза старинного автомобиля с механическим приводом (барабаны сняты, открывая колодки и механизмы их привода).

Уже в начале XX века серийные легковые автомобили стали развивать скорость более 100 км/ч, что сделало жизненно необходимым наличие эффективной тормозной системы.

Как ни странно, первыми появились дисковые тормоза: запатентованы они были англичанином Уильямом Ланчестером в 1902, но на практике были использованы ещё в конце XIX века в форме, близкой к современным велосипедным. Главной их проблемой был ужасный скрип, издаваемый при контакте медных тормозных колодок с тормозным диском. По этой, а также иным причинам, на заре автомобилестроения наибольшее распространение получили не дисковые, а барабанные тормозные механизмы. Изначально существовало два их варианта.

Первый из них — применённый ещё Даймлером ленточный тормоз: гибкая металлическая лента охватывала снаружи тормозной барабан и, будучи натянутой через систему рычагов, останавливала его вращение. Этот механизм применялся даже в двадцатых-тридцатых годах, например на Ford A / ГАЗ-А в приводе стояночного (не рабочего) тормоза. Второй — барабанный тормоз с колодками полукруглой формы, расположенными внутри полого барабана и прижимающимися к его внутренней поверхности, — он был запатентован Луи Рено в 1902 году. Сегодня под барабанным тормозом имеют в виду обычно именно такой механизм.

В том же 1902 году Рэнсом Олдс применил на гоночном «Олдсмобиле» ленточные тормоза собственной конструкции на задних колёсах с приводом от педали в полу. Эта конструкция оказалась для того времени удачной, и уже через пару лет её переняло большинство американских автомобилестроителей. В качестве рекламы, Олдс позднее провёл сравнение эффективности тормозов своей системы с традиционными колодочными на конном экипаже и барабанными на «безлошадном экипаже» другого производителя. Тормозной путь со скорости в 14 миль в час (22,5 км/ч) составил 6,5 м у «Олдсмобила», 11 м у безлошадного экипажа и 23,6 м — у конного, что весьма убедительно говорило в пользу ленточных тормозов Олдса.

Тем не менее, в эксплуатации ленточные тормоза оказались менее удобны. Так, при остановке на склоне холма автомобиль с ними мог скатываться вниз из-за самораспускания тормозной ленты — на особо крутых подъёмах пассажиру приходилось вылезать из автомобиля и подставлять под его колёса деревянные клинья. Расположенные открыто тормозные ленты очень быстро изнашивались и сильно страдали от коррозии, требуя частой замены — каждые несколько сотен километров. В сырую погоду тормозные ленты могли проскальзывать, как и в случае попадания под них грязи. Примерно теми же самыми недостатками страдали и барабанные тормозные механизмы с колодками, прижимаемыми к наружной поверхности барабана.

Поэтому уже в 1910-х годах на большинстве автомобилей стали использоваться барабанные тормоза, колодки которых были надёжно укрыты внутри барабанов, не проскальзывали и могли служить уже тогда до 1-2 тысяч километров пробега. Это были первые по-настоящему эффективные тормозные механизмы, принцип действия которых мало изменился до наших дней. Сначала колодки были чугунными, но потом на них стали делать накладки из более износостойкого материала на основе асбеста (в отечественной печати тех лет называемого «ферадо» или «феродо», по торговой марке, использовавшейся одной из фирм-производителей).

1920-е — 1930-е

Барабанные тормозные механизмы в практически неизменном виде просуществовали вплоть до сороковых-пятидесятых годов в качестве основного и практически единственного типа тормозных механизмов на автотранспорте. Однако за это время существенно изменились системы привода тормозов.

Барабанный тормозной механизм с гидроприводом и одним двусторонним гидроцилиндром.

Так, начиная с середины двадцатых годов тормозами стали в обязательном порядке снабжать все колёса — и передние, и задние. Пионеры автомобилестроения считали, что автомобиль с передними тормозами при замедлении станет неустойчивым, и ставили их только на задней оси. Впоследствии выяснилось, что автомобиль с передними тормозными механизмами при условии их правильной регулировки вполне управляем при торможении, более того — расположенные спереди тормоза ощутимо более эффективны. Поначалу передние и задние тормоза имели раздельный привод — на одну ось работала ножная педаль, а на вторую — рычаг, приводимый в действие рукой (на мотоциклах такой раздельный привод переднего и заднего тормозов сохранился до настоящего времени). Начинали торможение только задними тормозами, чтобы предотвратить занос на высокой скорости, а до полной остановки автомобиль замедлялся уже всеми четырьмя колёсами.

В 1919 году на «Испано-Сюизе» появился механический привод тормозов обоих мостов от одной педали, что достигалось благодаря введению в конструкцию специальных рычагов-уравнителей, согласовывающих срабатывание передних и задних тормозных механизмов и тем самым в большинстве случаев исключавших возникновение заноса. Это способствовало распространению новинки: если на Нью-Йоркском автосалоне 1924 года тормоза на всех колёсах имелись только у автомобилей Duesenberg и Rickenbacker, то уже несколько лет спустя они стали стандартом даже на недорогих «Фордах» и «Плимутах».

Автомобили марки «Плимут», выпускавшиеся с 1928 года, помимо тормозов на всех колёсах содержали в своей конструкции и другое важнейшее нововведение тех лет. В то время, как тормозные системы большинства автомобилей тех лет полагались на механический привод — сначала жёсткими тягами, а позднее проложенными между закреплёнными на раме шкивами тросами (вроде тех, которые в наши дни приводят в действие стояночный тормоз), — то на протяжении двадцатых-тридцатых годов общепринятыми становятся гидравлические тормозные системы, первая из которых была запатентована в США Малкольмом Локхидом (основателем фирмы Lockheed — производителя компонентов тормозных систем и крупного американского авиастроителя). В системе с гидроприводом тормозные механизмы приводились в действие через длинные системы трубок, заполненных гидравлической жидкостью, изначально изготовлявшейся на основе растительного масла. Впервые она была применена в 1921 года на ультрасовременном для своих лет Duesenberg Model A.

Уолтер П. Крайслер в значительной степени усовершенствовал систему гидроприводов Локхида, в частности — заменил постоянно подтекавшие кожаные уплотнительные манжеты гидроцилиндров на резиновые, и, заручившись разрешением самого Локхида, в 1924 году начал ставить их на свои машины (система Локхид-Крайслер). Эта система без радикальных изменений просуществовала на автомобилях корпорации «Крайслер» (в том числе и «Плимутах») до начала шестидесятых годов.

Автомобили General Motors окончательно перешли на использование гидравлических тормозов лишь к середине тридцатых годов, до этого предпочитая тормоза системы Винсента Бендикса (основателя фирмы Bendix) со считавшимся более надёжным механическим приводом, а Ford решился на такой переход лишь в 1938 году.

Помимо консерватизма производителей и экономических соображений, столь медленное распространение гидравлических тормозов было связано с обоснованными опасениями автомобилистов тех лет, боявшихся утечки тормозной жидкости, которая в одноконтурной тормозной системе могла привести к практически полному отказу. Тем не менее, преимущества гидравлики со временем позволили ей занять господствующее положение: хотя единичные случаи применения тормозных систем с механическим приводом на легковых автомобилях отмечались вплоть до середины пятидесятых годов, общей картины они уже не меняли. В первую очередь, необходимо отметить практически полное отсутствие необходимости в обслуживании и эксплуатационной регулировке гидравлической тормозной системы по сравнению с более капризным механическим приводом. Уже в первых конструкциях гидравлических тормозов требовалась лишь периодическая регулировка самих тормозных механизмов — «подводка» колодок к барабанам, и, изредка, проверка и регулировка величины свободного (холостого) хода педали, в то время, как в механическом приводе помимо этого также имелось множество изнашивающихся сочленений тяг, валиков и рычагов-уравнителей, нуждавшихся в периодической подтяжке, смазке и регулировке для достижения нормального торможения. В результате тормозная система с механическим приводом требовала внимания каждые несколько сотен километров пробега, в то время, как основные части гидравлических тормозов не требовали никаких операций по обслуживанию в течение десятков тысяч километров. Дальнейшее совершенствование устройства гидравлической системы привода тормозов вообще свело весь периодический уход за ней к проверке уровня тормозной жидкости в бачке.

Примерно в те же годы появляются и первые системы сервоприводов, снижавших усилие на педали тормоза. Первым серийным автомобилем с вакуумным усилителем тормозов был Pierce-Arrow 1928 года. К началу тридцатых их использовали такие производители люксовых автомобилей, как Lincoln, Cadillac, Duesenberg, Stutz и Mercedes-Benz. Массовое их распространение, тем не менее, пришлось лишь на пятидесятые годы.

Спортивный автомобиль сороковых годов с задними тормозами, расположенными у главной передачи.

1940-е — 1950-е

В сороковых-пятидесятых годах ввиду существенного роста мощности двигателей и скоростей движения появилась необходимость значительного повышения эффективности тормозов серийных автомобилей.

Помимо внедрения в тормозные системы всевозможных усилителей (как правило — либо гидровакуумных, в которых разрежение во впускном коллекторе при помощи специального механизма воздействовало на тормозную жидкость, повышая эффективность торможения, либо вакуумных, где разрежение во впускном трубопроводе двигателя непосредственно воздействовало на связанный с педалью шток; также существовали гидроусилители тормозов, использовавшие не разрежение, а давление, создаваемое насосом усилителя рулевого управления), стали совершенствоваться и сами тормозные механизмы.

Барабанный тормозной механизм с двумя ведущими колодками (дуплексный).

Первым существенным улучшением конструкции барабанного тормоза стало появление в сороковых годах механизма с двумя раздельными гидроцилиндрами и двумя ведущими колодками (дуплексного). До этого гидроцилиндр был один и раздвигал он сразу обе колодки, что было существенно менее эффективно.

В первые предвоенные и особенно послевоенные годы скорости движения автомобилей росли за счёт появления на массовых моделях достаточно мощных моторов, использующих ставшие доступными широкому потребителю высокооктановые сорта бензина. Самые мощные серийные автомобили пятидесятых годов имели максимальную скорость, вплотную приближающуюся к 200 км/ч. При длительном торможении с высокой скорости существовавшие в то время тормозные механизмы, не рассчитанные на такой режим работы, перегревались и теряли эффективность. Ответным шагом конструкторов стало появление алюминиевых тормозных барабанов (с запрессованными в них чугунными кольцами, к которым непосредственно прижимались колодки), обеспечивавших лучший отвод тепла, введение служившего той же цели оребрения на их поверхности (вентилируемые барабанные тормоза), а также использование тормозных колодок с более жаростойкими накладками, не содержащими органических компонентов (non-organic linings).

На тяжёлых грузовиках получают распространение пневматические тормозные системы.

Со временем тормозные колодки изнашиваются и начинают слабее прижиматься к поверхности барабана, чем существенно снижается эффективность торможения. Для предотвращения этого эффекта в барабанных тормозах были предусмотрены механизмы (эксцентрики), позволяющие в процессе регулировки немного сместить тормозные колодки наружу, восстановив их контакт с поверхностью барабана при торможении («подвести» тормоза). Однако такие механизмы требовали постоянной регулировки, причём добиться равномерного торможения всеми четырьмя колёсами было сложно. Решением проблемы стало внедрение гидроцилиндров с особой конструкцией, обеспечивавшей «самоподвод» тормозных механизмов (как правило за счёт стопорных колец, плотно посаженных в цилиндр с усилием сдвига не менее 50…60 кг, которые по мере износа колодки постепенно продвигались вместе с поршнем в стороны выхода из цилиндра, но в отличие от него не возвращались в исходное положение при падении давления, компенсируя износ колодки и обеспечивая постоянную величину рабочего хода поршня). Впервые они появились на «Студебекере» в 1946 году. Это не только избавило владельца от весьма частой регулировки тормозов автомобиля, но и существенно повысило безопасность, так как при исправном механизме исключалась возможность неправильной регулировки или пренебрежения ей. Тем не менее, по соображениям экономии ещё долгое время многие автомобили не имели такой системы. Например, в США они имелись в списке доступного за доплату дополнительного оборудования для автомобилей марки «Меркури» 1957 года, а широкое распространение получили лишь в середине шестидесятых. Советский вариант Fiat 124 — ВАЗ-2101 — также не имел «самоподвода» задних барабанных тормозных механизмов, как и многие бюджетные европейские автомобили тех лет (при этом «Москвич-408 / 412» и «Волга» ГАЗ-24 — уже имели).

Между тем, все меры по повышению эффективности барабанных тормозов оказались недостаточными: на рубеже пятидесятых и шестидесятых годов наметилось явное несоответствие динамических и тормозных возможностей автомобилей. Тормозные системы попросту не поспевали за стремительным ростом мощности моторов, что особенно явно было заметно в США, где вовсю разгоралась «гонка лошадиных сил» — каждый производитель старался представить на рынке более мощную машину, чем у конкурентов, что привело к тому, что редкий американский автомобиль имел в те годы менее шести цилиндров и 100 л. с. Тормозные механизмы же оставались по сути теми же, что и в тридцатых годах.

1960-е — 1980-е

Дисковый тормозной механизм.

В 1953 году на Jaguar C-Type впервые в мире начали устанавливать тормозные механизмы принципиально иного типа — дисковые, разработанные фирмой British Girling (в настоящее время Lucas Girling). В них колодки прижимались не к внутренней поверхности барабана, а к плоским наружным плоскостям чугунного диска. В самом конце пятидесятых — начале шестидесятых они начали получать распространение на быстроходных серийных автомобилях. В США первым автомобилем с дисковыми тормозами современного типа стал Studebaker Avanti 1963 года (фирма Chrysler ещё в 1949—1954 годах предлагала в виде опционального оборудования на своих самых дорогих моделях дисковые тормоза системы Ausco-Lambert, однако их конструкция не имела ничего общего с современным дисковым тормозом кроме самого по себе наличия тормозного диска — точнее, двух тормозных дисков с фрикционными накладками, которые под действием гидроцилиндра расходились и прижимались ко внутренней поверхности полого тормозного барабана).

Дисковый тормозной механизм конструктивно проще барабанного с автоматической регулировкой зазора, компактнее, легче и дешевле. Он эффективнее, несмотря на меньшую площадь колодок, благодаря тому, что поверхность диска плоская и колодки прижимаются к нему равномерно (полукруглая поверхность колодки барабанного тормоза же неравномерно прижимается к внутренней поверхности барабана), и имеет меньшее время срабатывания. Он проще в обслуживании (в частности — как правило проще замена колодок), практически не ограничивает тормозное усилие на колодках (в барабанном механизме оно ограничено прочностью барабана).

Дисковые тормоза лучше охлаждаются, потому что воздух может свободно циркулировать между диском и поверхностью колодки. Существуют также вентилируемые диски, у них фрикционных поверхностей две. Они разделены перемычками, которые обеспечивают постоянную циркуляцию воздуха внутри тормозного диска за счёт центробежной силы и за счёт этого улучшают теплоотвод. Большинство передних дисковых тормозов на современных машинах — именно вентилируемые, потому что как раз на них приходится большая часть работы при остановке автомобиля. При этом большинство задних тормозов — не вентилируемые. Они имеют сплошной диск, потому что задние тормоза просто-напросто не вырабатывают большого количества тепла (хотя на тяжёлых быстроходных автомобилях может быть оправдано применение вентилируемых тормозных дисков и на задней оси).

Другим плюсом дисковых тормозов является то, что они самоочищаются от воды, грязи и продуктов износа — загрязнения и газы «сбрасываются» с диска при его вращении, в отличие от барабана, который легко собирает на себя, например, пыль — продукт износа колодок. Вода, масло, газообразные продукты трения — всё это быстро отводится от рабочих поверхностей, не ухудшая торможение.

Дисковые тормоза нашли применение и на железнодорожном транспорте.

Главными же преимуществами дисковых тормозов перед барабанными считают постоянство (стабильность) характеристик и широкие возможности для регулировки их работы, что приводит к улучшению торможения, а в конечном итоге — повышению безопасности движения.

Вакуумный сервопривод педали тормоза получил массовое распространение именно после внедрения дисковых тормозов, так как они в силу своей конструкции требуют большего усилия на педали.

Характерны для них и определённые недостатки. Площадь их колодок получается сравнительно небольшой, что вызывает необходимость повышения давления в тормозной системе. Это означает рост усилия на педали тормоза и увеличение износа колодок, что вызывает их частую замену.

В барабанном тормозном механизме с двумя рабочими цилиндрами эффективность работы повышается за счёт вращения барабана при движении автомобиля, которое при торможении стремится ещё сильнее прижать к нему колодки («увлекая» их за собой и дополнительно проворачивая их вокруг своих осей), в итоге также уменьшая необходимое усилие на педали тормоза (водителю достаточно легкого нажатия на педаль чтобы колодки коснулись барабана, после чего этот эффект начинает работать как своеобразный «усилитель») — на дисковых тормозных механизмах такой эффект совершенно отсутствует, так как диск вращается в направлении, перпендикулярном к направлению действия тормозного усилия. Поэтому автомобили с дисковыми тормозами, особенно на всех колёсах, в абсолютном большинстве случаев снабжаются сервоприводом (усилителем) тормозов — без него усилие на педали было бы чрезмерно велико.

Кроме того, с дисковым тормозным механизмом сложнее организуется привод стояночного (ручного) тормоза, ввиду чего долгое время на задней оси многих автомобилей продолжали использовать барабанные тормоза (иногда даже использовались механизмы с рабочими дисковыми и отдельным барабанным парковочным тормозом меньшего размера).

Основной же причиной столь позднего массового внедрения дисковых тормозов было то, что при значительно более высокой эффективности дисковые тормоза также выделяют значительно больше тепла, чем барабанные. Это не создавало особых проблем, скажем, на железнодорожном транспорте, где для торможения используется пневмопривод, однако для автомобильной тормозной системы с её гидравлическим приводом представляло большую опасность: при использовании ранних образцов тормозных жидкостей на основе спиртов и растительного масла (касторового) — дешевых и удобных в эксплуатации, но имевших низкую температуру кипения — при длительном торможении это приводило к закипанию тормозной жидкости в гидроприводе, образованию паровых пробок и «проваливанию» педали тормоза с потерей эффективности торможения, что было крайне опасно. Именно поэтому, хотя сама по себе конструкция дискового тормоза была известна очень давно, её применение на автомобилях долгое время ограничивалось системой стояночного тормоза, имевшей не боявшийся повышенного тепловыделения механический привод (например, дисковые центральные стояночные тормозы автомобилей ГАЗ-ААА, ГАЗ-51, ГАЗ-63 и др.).

Только с появлением более высококипящих тормозных жидкостей на гликолевой основе стало возможным массовое применение дисковых тормозных механизмов. Применение старых марок тормозных жидкостей на масляной основе в таких тормозных системах было существенно ограничено или полностью исключено.

Ещё одним большим минусом дисковых тормозов можно назвать то, что они из-за своей открытости подвержены загрязнениям, несмотря на эффект «самоочищения». Грязь и пыль, всё же попадающие между диском и колодкой, могут быстро привести диск в негодность. Если он слишком тонок, он не способен рассеивать тепло и в экстремальных ситуациях может просто треснуть. Поэтому за износом дисков нужно следить и в случае необходимости заменять их.

Барабанные тормоза считаются более пригодными для тяжёлых условий эксплуатации по бездорожью или запылённым просёлочным дорогам. Например, на ВАЗ-2101 конструкторы поставили задние барабанные тормоза, хотя на итальянском прототипе Fiat 124 они были дисковыми: лучшая тормозная динамика версии с дисковыми тормозами просто не была бы востребована в СССР, где поток транспорта был намного менее плотным, чем в Западной Европе, и остальные автомобили, даже новейшей разработки, в те годы имели ещё худшую тормозную динамику и, как правило, барабанные тормоза без усилителя. При этом барабанные тормоза были более приспособлены к тяжёлым дорожным условиям страны, да и замена колодок на них требовалась существенно реже, что также было большим плюсом в тогдашних условиях. По тем же причинам долго ставили на автомобили барабанные тормоза и, например, в Австралии, также не отличавшейся идеальными дорогами, и на внедорожниках.

Передние тормозные диски находятся в относительно благоприятных условиях, а вот задние принимают на себя всю грязь, которую отбрасывают назад передние колеса. Вот почему задние тормозные колодки и диски часто изнашиваются быстрее передних (на том же Fiat 124 в отечественных дорожных условиях задние тормозные колодки снашивались до металла за 500—600 км пробега), хотя на них приходится намного меньшая доля работы во время торможения.

В случае использования задних дисковых тормозных механизмов использование стояночного тормоза при отрицательной температуре воздуха необходимо исключить, так как часты случаи примерзания колодок к диску. Барабанный механизм лучше герметизирован и как правило меньше подвержен этому.

Существовали различные конструкции дисковых тормозных механизмов — двух-, четырёх- и шестипоршневые, с неподвижной и плавающей скобой, вентилируемые, и так далее.

Впоследствии и до настоящего времени конструкция дисковых тормозов принципиально не менялась.

Тормозные диски с перфорацией (просверленными в дисках отверстиями) — отчасти просто украшение, однако не совсем бесцельное: отверстия позволяют воде и газам, находящимся между поверхностью колодок и поверхностью диска, «забиваться» в них, и тормоза таким образом срабатывают быстрее, не ожидая лишнего поворота диска, очищающего его. Это может быть важным в ситуациях, встречающихся в автоспорте, однако при повседневной городской езде, как правило, некритично. К тому же отверстия уменьшают площадь трущейся поверхности диска, а ещё в них могут забиться мелкие камешки, что потребует лишней работы по их удалению.

Изначально дисковые тормоза устанавливали, как правило, и на переднюю, и на заднюю ось: в частности, именно так поступала фирма Fiat — один из пионеров внедрения «дисков». Однако по мере того, как дисковые тормозные механизмы входили в широкий обиход и становились доступны хотя бы как дополнительное оборудование на сравнительно недорогих автомобилях, многие фирмы в целях экономии и упрощения конструкции ручного тормоза стали ставить более эффективные дисковые тормоза только спереди, где их наличие сказывалось на потребительских качествах автомобиля особенно заметно, а на задней оси — оставлять «барабаны», несмотря на очевидную несбалансированность такой системы. Стандартным оборудованием большинства легковых автомобилей дисковые тормоза на всех колёсах стали на Западе лишь к концу восьмидесятых — середине девяностых годов.

На тяжёлых автомобилях — в первую очередь грузовиках и автобусах, а также на очень больших легковых производства США — долгое время использовались барабанные тормозные механизмы, особенно в задних тормозах, так как у них проще увеличить мощность тормозного механизма за счёт наращивания площади колодок — для этого наряду с диаметром просто увеличивают ширину барабана. С тормозными дисками же увеличить мощность тормозного механизма возможно лишь за счёт роста их диаметра, который ограничен размерами ободов колёс. Поэтому получается, что барабанный тормозной механизм можно сделать намного мощнее в абсолютном выражении за счёт большой площади колодок, несмотря на его меньшую относительную (удельную) эффективность по сравнению с дисковым.

Вторым важным усовершенствованием, сделанным в шестидесятые годы, стало массовое распространение двухконтурных тормозных систем, в которых так или иначе предусматривалось разделение гидропривода на два независимых контура. При выходе из строя или снижении эффективности действия одного из них, второй обеспечивал достаточную эффективность торможения для того, чтобы добраться до ближайшего места ремонта. Начиная с конца шестидесятых — начала семидесятых годов такие системы были в большинстве развитых стран включены в обязательные технические требования ко всем новым автомобилям. Например, в США двухконтурная система стала обязательной с 1967 года, хотя ещё с начала десятилетия многие фирмы внедряли двухконтурные тормоза: «Кадиллак» — в 1962, American Motors — в 1963, Studebaker — в 1964.

Электронный датчик скорости вращения колеса, используемый в системе ABS. Управляющий блок ABS.

В конце шестидесятых годов появляется ещё одно важное усовершенствование — антиблокировочная система тормозов — ABS (англ. Anti-lock Braking System). Эта система в её современном виде была разработана в США в конце шестидесятых годов фирмой Bendix и впервые появилась на автомобилях марки Imperial корпорации Chrysler в 1971 модельном году как дополнительное (опциональное, доступное по заказу за доплату) оборудование. Это была трёхканальная компьютеризированная электронная система. Аналогичные по функционалу механические системы находили весьма ограниченное применение и ранее (в авиации под названием «автомат растормаживания» — с 1929 года), но они отличались низкой надёжностью и высокой ценой, вследствие чего не получили массового распространения на серийных автомобилях. В Европе аналогичные системы получили распространение ближе к концу семидесятых годов.

ABS стала особенно актуальной в связи с массовым распространением вакуумных усилителей в тормозных системах и эффективных, быстродействующих дисковых тормозных механизмов, которые в сочетании друг с другом легко позволяют при нажатии на педаль заблокировать колёсные тормозные механизмы. Колёса при этом прекращают вращаться и, как показали исследования, эффективность торможения автомобиля в таком режиме (движение «юзом», то есть, скольжение неподвижных колёс по асфальту) существенно снижается по сравнению со случаем, когда тормозящие колёса катятся (на грани срыва в «юз»). Кроме того, очень важно то, что при заблокированных передних колёсах машина становится неуправляемой, поскольку направление движения практически не зависит от поворота передних колес, если они не катятся, а скользят. При таком торможении «юзом» шины не оказывают сопротивления боковому уводу, то есть, любая боковая сила (например, возникающая при наезде на неровность дорожного покрытия) может вызвать неконтролируемое водителем отклонение автомобиля от прямолинейного движения. В результате при торможении «юзом» машина с дисковыми тормозами и усилителем нередко испытывала опасную тенденцию к заносу задней оси. Применение автоматических регуляторов тормозных сил на задних тормозных механизмах решало данную проблему лишь отчасти.

ABS делает практически невозможной блокировку колёс за счёт управляемого электронным блоком снижения давления в контурах колёс, подверженных в данный момент блокировке, таким образом поддерживая их «на грани» блокирования — торможение в этот момент считается наиболее эффективным. По сути, эта система имитирует приём прерывистого торможения — на автомобилях без ABS он используется при движении по скользкому покрытию и также призван противодействовать блокировке колёс. Лишь в некоторых, сравнительно редко встречающихся в странах с развитой дорожной сетью условиях (например — на грязи, песке, гравии или глубоком слое снега, когда заблокированное колесо способно эффективно останавливаться за счёт «зарывания» в рыхлый грунт) ABS может способствовать незначительному увеличению тормозного пути по сравнению с автомобилем без ABS, водитель которого использует специальных приёмы торможения. Более важно, однако, то, что автомобиль с ABS не теряет управляемости даже при экстренном торможении, его не заносит в одну сторону при блокировке одного из передних колёс. Также в системе тормозов с ABS отсутствуют сравнительно ненадёжные механические регуляторы давления, использующиеся в традиционной системе в контуре задних колёс.

Единственный, но достаточно существенный реальный недостаток большинства ABS — невозможность противодействия блокировке в ситуации, когда все колёса автомобиля находятся на участке покрытия с одинаково низким коэффициентом сцепления, поскольку для принятия решения ABS сравнивает скорости вращения колёс между собой, а также со скоростью движения автомобиля.

Современный этап

Начиная с середины девяностых годов в связи с необходимостью дальнейшего повышения эффективности тормозов наметилась тенденция к существенному увеличению диаметра колёсных ободов с целью размещения тормозных дисков большего размера, при одновременном сильном снижении высоты профиля шины. На современных легковых автомобилях не является редкостью применение ободов посадочным диаметром 16-17 дюймов, в некоторых случаях — до 22", и сверхнизкопрофильных шин с высотой профиля всего в несколько сантиметров. Это позволяет разместить тормозные диски вполне достаточной эффективности. Решёнными в настоящее время можно считать и проблемы с организацией привода стояночного тормоза при дисковых механизмах тормозов.

Всё это открыло возможности для широчайшего использования дисковых тормозных механизмов всех колёс, которые в настоящее время являются в развитых странах стандартным оборудованием для всех или как минимум абсолютного большинства новых легковых автомобилей. Появляются и дисковые тормозные системы для быстроходных грузовиков.

Следуя за почти столь же массовым внедрением ABS, в настоящее время происходит непрерывное дальнейшее совершенствование тормозных систем автомобилей за счёт использования управляющей электроники — можно назвать такие сравнительно недавние новшества, как ESP, TCS, EBD, и так далее — результатом чего становится дальнейший рост активной безопасности. Однако наиболее важным фактором безопасности, как и во все времена, остаётся всё же поведение водителя.

Важным нововведением последних десятилетий стал электропривод стояночного тормоза, обычно представляющий собой расположенные во всех колёсных тормозных механизмах сервоприводы с электродвигателями и редукторами, приводящими в движение тормозные колодки. Такой привод стояночного тормоза, помимо своего непосредственного назначения, позволяет также затормаживать автомобиль по команде бортовой электроники без задействования основной тормозной системы, например — при срабатывании системы безопасности City Stop, предотвращающей столкновение со впереди идущим автомобилем при движении в транспортном заторе. Значительно повышается и эффективность использования стояночного тормоза в качестве резервной тормозной системы.

В связи с тем, что в последнее время набирают популярность электромобили и автомобили с гибридными силовыми установками, всё чаще используются рекуперативное торможение, где энергия, вырабатываемая при торможении, преобразуется в электрическую, подзаряжает аккумуляторы. Например, в Toyota Prius тормозные колодки используются для удерживания автомобиля на месте и для экстренного торможения, а основную роль в торможении играют мотор-генераторы, поэтому тормозные колодки у гибридных автомобилей служат в несколько раз дольше, чем у обычных.

Тормозная система с пневматическим приводом

Общее устройство:

Устройство тормозного механизма:

Принцип действия: При работающем двигателе и отпущенной педали компрессор накачивает воздух в баллоны, где он хранится под давлением. Из баллонов воздух поступает к тормозному крану, от тормозного крана воздух поступает через верхнюю секцию в баллоны прицепа. При нажатии на педаль тормоза верхняя секция закрывается, и воздух прекращает поступать к прицепу. Тормозной кран прицепа открывается, и воздух из баллонов прицепа поступает в пневмокамеры прицепа, и прицеп начинает затормаживать. Нижняя секция тормозного крана автомобиля открывается, и воздух поступает из баллонов автомобиля к пневмокамерам автомобиля, и автомобиль начинает затормаживать. Воздух, поступая в пневмокамеры, давит на диафрагму, она, сжимая пружину, смещается и давит на толкатель, а он передаёт усилие на рычаг и валик разжимного кулака. Разжимной кулак поворачивается и разводит колодки. Колодки прижимаются к барабану, и за счёт трения затормаживают его. При отпускании педали тормоза всё возвращается в исходное положение за счёт возвратных пружин, а воздух из пневмокамер выходит в атмосферу через кран.

Многоконтурные тормозные системы

Общее устройство:

  • Компрессор
  • Влагомаслоотделитель
  • Регулятор давления.
  • Общий баллон.
  • Разобщительный клапан.
  • Баллон переднего контура.
  • Баллон заднего контура.
  • Двухсекционный тормозной кран.
  • Тормозной кран прицепа.
  • Разобщительный кран и разобщительная головка прицепа.
  • Пневмокамеры.
  • Манометры.
  • Предохранительные клапаны.

Принцип действия аналогичен одноконтурным тормозным системам. Разница лишь в том, что для каждой пары колес воздух поступает из отдельного баллона.

Тормозные механизмы гусеничной техники (на примере трактора Т-130)

Предназначены для снижения скорости движения, удержания машины на уклоне и для остановки одного из бортов для более резкого поворота машины.

Устройство:

  • Ведомый барабан (тормозной).
  • Тормозная лента с фрикционной накладкой.
  • Двухопорный рычаг.
  • Кронштейн рычага.
  • Рычаги и тяги привода тормозного механизма.
  • Возвратная пружина.

Принцип действия:

При нажатии на педаль тормоза усилие передаётся двухопорному рычагу. Он поворачивается, одной точкой опирается на кронштейн и держит один конец ленты, а другой точкой натягивает ленту. Барабан обжимается лентой и затормаживает.

Системы торможения колёс шасси авиационной техники

На летательных аппаратах, как правило, существует основная система торможения, аварийная система торможения, стартовый тормоз и стояночный. Основная система предназначена для торможения при посадке летательного аппарата, а также при движении по аэродрому. Как правило, все тормозные колёса оборудованы автоматом растормаживания — антиюзовой автоматикой, которая предотвращает полное затормаживание колеса, сохраняя управляемость, и что самое главное, целостность колёс шасси. На машинах старых выпусков (например, Ил-18, Ан-24) на каждом тормозном колесе установлен инерционный электрический датчик, который выдаёт сигнал в тормозную систему при блокировании колеса на его растормаживание, либо инерционный гидроавтомат растормаживания (напр., на Ту-154), непосредственно сбрасывающий давление в тормозном суппорте юзующего колеса. Существуют и полностью электронные системы с датчиками частоты вращения колёс и блоками, управляющими кранами растормаживания (Ан-124, Ан-148 и др.)

Аварийная система торможения является резервной и работает по упрощённой схеме, минуя антиюзовую автоматику. Как правило, при аварийной посадке с использованием аварийного торможения пневматики колёс разрушаются, также возможно разрушение барабанов колёс и возгорание ступиц (выполненных обычно из хорошо горящих алюминий-магниевых сплавов). Для питания аварийных тормозов установлены отдельные гидроаккумуляторы, подзаряжаемые от одной из основных гидросистем — например, на Ту-154 гидроаккумулятор аварийных тормозов стоит в нише передней опоры шасси, тогда как агрегаты основных гидросистем стоят в хвосте.

Как работают дисковые тормоза автомобиля


Как работают дисковые тормоза (тормозные колодки и трос ручного тормоза)

У большинства современных автомобилей дисковые тормоза на передних колесах, а у некоторых - на всех четырех.

Disc brake

Дисковый тормоз - часть тормозной системы, которая фактически и помогает автомобилю остановиться. Самый распространенный тип дискового тормоза - однопоршневой плавающий суппорт. В этой статье мы расскажем об этом типе дискового тормоза.

Основное устройство дискового тормоза.

Местоположение дисковых тормозов в автомобиле.

Главные компоненты дискового тормоза:

-Тормозные колодки.

-Суппорт с поршнем.

-Ротор, крепящийся к ступице.

Дисковый тормоз очень похож на тормоза велосипеда, которые имеют суппорт, прижимающий тормозные колодки к колесу. Но тут тормозные колодки сжимают не само колесо, а ротор, и воздействие происходит гидравлическим путем, а не через кабель. Трение колодок и диска приводит к тому, что диск замедляет ход.

Движущийся автомобиль обладает определенным количеством кинетической энергии, и тормозам необходимо погасить ее, чтобы остановить автомобиль. Как же тормоза это делают? Каждый раз, как только Вы останавливаете автомобиль, тормоза преобразовывают кинетическую энергию в тепло от трения колодок и дисков. Естественно они нагреваются, и весьма ощутимо. Поэтому большинство тормозных дисков делаются вентилированными.

Вентилированные тормоза обладают лопастями, находящимися между двух сторон диска, они прогоняют воздух сквозь диск, обеспечивая охлаждение.

Саморегулирующиеся тормоза.

Однопоршневый дисковый тормоз с плавающей скобой является самоцентрирующимся и саморегулирующимся. Такой суппорт способен скользить из стороны в сторону, двигаясь таким образом к центру каждый раз, как только начинает работать тормоз. Так как нет никакой пружины, которая отталкивает колодки от диска, колодки постоянно соприкасаются с ротором (но резиновое уплотнение поршня, и любое колебание в роторе может отодвинуть колодки на небольшое расстояние от ротора). Это важно, поскольку поршни в тормозах намного больше в диаметре чем те, которые находятся в главном цилиндре. Если бы тормозные поршни уходили в цилиндры, то пришлось бы несколько раз нажать педаль тормоза, для того, чтобы впрыснуть достаточное количество жидкости в тормозной цилиндр с целью приведения тормозных колодок в действие.

Раньше автомобили обладали двух, а то и четырех поршневым суппортом . Поршень (или два) на каждой стороне ротора вымещал колодку со своей стороны. От этого отказались, т.к. одно-поршневые конструкции являются более дешевыми и надежными.

Ручной тормоз.

В случае полного отказа осн

Колесные тормозные механизмы. Констр. Барабан.,дисков. тормозов,их работа, регулировка

Задачей колесного тормозного механизма является уменьшение скорости вращения колеса вплоть до полной остановки за счет силы трения, которая возникает между тормозными колодками (вернее — их накладками) и тормозным диском либо барабаном, к которому они прижимаются.

Как мы уже неоднократно отмечали выше, в современных автомобилях могут использоваться тормозные системы двух видов: дисковые или барабанные. При этом на одном автомобиле могут применяться тормоза как одного, так и одновременно двух видов.

Барабанный тормозной механизм с гидравлическим приводом (рис. а) состоит из двух колодок 2 с фрикционными накладками, установленных на опорном диске 3. Нижние концы колодок закреплены шарнирно на опорах 5, а верхние упираются через стальные сухари в поршни разжимного колесного цилиндра 1. Стяжная пружина 6 прижимает колодки к поршням цилиндра 1, обеспечивая зазор между колодками и тормозным барабаном 4 в нерабочем положении тормоза. При поступлении жидкости из привода в колесный цилиндр 1 его поршни расходятся и раздвигают колодки до соприкосновения с тормозным барабаном, который вращается вместе со ступицей колеса. Возникающая сила трения колодок о барабан вызывает затормаживание колеса. После прекращения давления жидкости на поршни колесного цилиндра стяжная пружина 11 возвращает колодки в исходное положение и торможение прекращается.


Рассмотренная конструкция барабанного тормоза способствует неравномерному износу передней и задней по ходу движения колодок. Это происходит в результате того, что при движении вперед в момент торможения передняя колодка работает против вращения колеса и прижимается к барабану с большей силой, чем задняя. Поэтому, чтобы уравнять износ передней и задней колодок, длину передней накладки делают больше, чем задней, или рекомендуют менять местами колодки через определенный срок.

Колесный барабанный тормозной механизм

В другой конструкции барабанного механизма опоры колодок располагают на противоположных сторонах тормозного диска и привод каждой колодки выполняют от отдельного гидроцилиндра. Этим достигается больший тормозной момент и равномерность изнашивания колодок на каждом колесе, оборудованном по такой схеме.

Барабанный тормозной механизм с пневматическим приводом (рис. б) отличается от механизма с гидравлическим приводом конструкцией разжимного устройства колодок. В нем используется для разведения колодок разжимный кулак 7, приводимый в движение рычагом 8, посаженным на ось разжимного кулака. Рычаг отклоняется усилием, возникающем в пневматической тормозной камере 9, которая работает от давления сжатого воздуха. Возврат колодок в исходное положение при оттормаживании происходит под действием стяжной пружины 11. Нижние концы колодок закреплены на эксцентриковых пальцах 10, которые обеспечивают регулировку зазора между нижними частями колодок и барабаном. Верхние части колодок подводятся к барабану при регулировке зазора с помощью червячного механизма.


Колесный дисковый тормозной механизм:

а - в сборе, б - разрез по оси колесных тормозных цилиндров;

1 - тормозной диск, 2 - шланги, 3 - поворотный рычаг, 4 - стойка передней подвески,

5 - грязезащитный диск, 6 - клапан выпуска воздуха, 7 - шпилька крепления колодок, 8, 9 - половины скобы,

10 - тормозная колодка, 11 - канал подвода жидкости, 12 - поршень малый, 13 - поршень большой

Колесный дисковый тормозной механизм с гидроприводом состоит из тормозного диска 1, закрепленного на ступице колеса. Тормозной диск вращается между половинками 8 и 9 скобы, прикрепленной к стойке 4 передней подвески. В каждой половине скобы выточены колесные цилиндры с большим 13 и малым 12 поршнями.

При нажатии на тормозную педаль жидкость из главного тормозного цилиндра перетекает по шлангам 2 в полости колесных цилиндров и передает давление на поршни, которые, перемещаясь с двух сторон, прижимают тормозные колодки 10 к диску 1, благодаря чему и происходит торможение.

Отпускание педали вызывает падение давления жидкости в приводе, поршни 13 и 12 под действием упругости уплотнительных манжет и осевого биения диска отходят от него, и торможение прекращается.

Преимущества барабанных тормозов:

-низкая стоимость, простота производства;

-обладают эффектом механического самоусиления. Благодаря тому, что нижние части колодок связаны друг с другом, трение о барабан передней колодки усиливает прижатие к нему задней колодки. Этот эффект способствует многократному увеличению тормозного усилия, передаваемого водителем, и быстро повышает тормозящее действие при усилении давления на педаль.

Преимущества дисковых тормозов:

-при повышении температуры характеристики дисковых тормозов довольно стабильны, тогда как у барабанных снижается эффективность

-температурная стойкость дисков выше, в частности, из-за того, что они лучше охлаждаются

-более высокая эффективность торможения позволяет уменьшить тормозной путь

-меньшие вес и размеры

-повышается чувствительность тормозов

-время срабатывания уменьшается

-изношенные колодки просто заменить, на барабанных приходится предпринимать усилия на подгонку колодок чтобы одеть барабаны

-около 70% кинетической энергии автомобиля гасится передними тормозами, задние дисковые тормоза позволяют снизить нагрузку на передние диски

-температурные расширения не влияют на качество прилегания тормозных поверхностей.

Как работают автомобильные тормоза?

О чем вы думаете, когда едете в машине с друзьями или членами семьи? По дороге в школу вы, возможно, думаете о тесте, который у вас будет сегодня или о том, что на обед. По пути домой с футбольной тренировки вы можете ЗАДАВАТЬСЯ, что на ужин, или как вы собираетесь выполнить все домашние задания до завтра.

Вы, наверное, не особо задумываетесь о самой машине. Нужна ли замена масла? Как работает двигатель? Нужно ли вращать шины? Если что-то не сломается, мы склонны воспринимать автомобили и то, как они работают, как должное.Они просто быстро доставят вас из одного места в другое.

Но если олень выбегает перед вашей машиной, вы можете начать думать о том, как работает одна часть машины: тормоза. Когда водитель нажимает на тормоза, вы будете рады, что они быстро остановят машину, предотвратив серьезное столкновение.

Если задуматься, тормоза - удивительное изобретение. Если вы едете на самокате и вам нужно замедлить ход, вы можете выставить ноги и тащить их по земле.Но как насчет того, чтобы проехать по шоссе со скоростью 55 миль в час? Выталкивать ноги на шоссе не принесет много пользы, не так ли?

Так как же легкое нажатие на педаль тормоза автомобиля может замедлить движущийся автомобиль до резкой остановки? Это волшебство? Конечно, нет! Это наука.

У движущегося автомобиля много кинетической энергии, то есть энергии движения. Чтобы остановить машину, тормоза должны избавиться от кинетической энергии. Они делают это, используя силу трения для преобразования этой кинетической энергии в тепло.

Когда вы нажимаете ногой на педаль тормоза, подключенный рычаг толкает поршень в главный цилиндр, который заполнен гидравлической жидкостью. Эта гидравлическая жидкость впрыскивается по системе труб в другие, более широкие цилиндры, расположенные рядом с тормозами на каждом колесе.

Эта гидравлическая система умножает силу, которую вы нажимаете на педаль тормоза, до силы, достаточной для включения тормозов и остановки автомобиля. Сами тормоза обычно бывают двух типов: дисковые или барабанные.

Многие современные автомобили имеют дисковые тормоза на передних колесах и барабанные тормоза на задних колесах. Более дорогие модели могут иметь дисковые тормоза на всех четырех колесах. Только очень старые или очень маленькие автомобили имеют барабанные тормоза на всех четырех колесах.

Дисковые тормоза состоят из тормозного диска, тормозного суппорта и тормозной колодки. Когда педаль тормоза нажата, гидравлическая жидкость заставляет тормозной суппорт прижимать тормозную колодку к тормозному диску. Трение тормозной колодки о тормозной диск вызывает трение, которое преобразует кинетическую энергию в тепло в тормозной колодке.

Сколько тепла? Много! Остановка движущегося автомобиля может привести к нагреву тормозов до 950º F или более! Чтобы выдерживать такую ​​высокую температуру, тормозные колодки должны быть изготовлены из специальных материалов, которые не плавятся при таких высоких температурах. Некоторые из этих специальных материалов включают композиты, сплавы и керамику.

Барабанные тормоза также используют трение, но немного по-другому. Барабанные тормоза состоят из тормозного барабана и тормозных колодок. Полый барабан вращается вместе с колесом. Когда педаль тормоза нажата, гидравлический цилиндр прижимает тормозные колодки с фрикционными накладками к внутренней поверхности тормозного барабана, создавая трение и тем самым замедляя колесо.

Дисковые тормоза

02 Январь 2013 г.

2 января 2013 г.

Дисковые тормоза

Покупаете новые дисковые тормоза или просто хотите узнать, как они работают, все в порядке.

Дисковые тормоза существуют уже около 60 лет в различных формах и возникли с ростом скорости транспортных средств и необходимостью сокращения тормозного пути и повышения безопасности дорожного движения.Различия между дисковыми тормозами и их более ранними аналогами - барабанными тормозами - многочисленны.

Первые дисковые тормоза, как правило, легче по общей массе автомобиля, что чрезвычайно важно для производителей автомобилей и грузовиков. На тяжелых грузовиках автомобиль для экономии веса может составлять полтонны, если заменить очень тяжелые чугунные тормозные барабаны на гораздо более легкие тормозные диски. Это значительно увеличивает доступную полезную нагрузку.

Дисковые тормоза также работают намного холоднее, чем барабанные, потому что они открыты для воздушного охлаждения, а не закрыты.Это само по себе очень помогает автомобилю тормозить.

Давление, при котором работают гидравлические дисковые тормоза, намного выше, чем у барабанов, которые часто приводятся в действие механически и полны движущихся частей, которые создают трение и вызывают потерю эффективности. Это дает дисковым тормозам еще одно преимущество в том, что можно получить более высокий тормозной эффект.

Дисковые тормоза легче отремонтировать, чем барабанные, поскольку компоненты находятся в поле зрения при снятии колеса. Дисковые тормоза также проще обслуживать, поскольку изнашиваемые детали легко увидеть без демонтажа тормозов.

Надо сказать, что технология барабанных тормозов осталась в темноте после того, как появились дисковые тормоза, а накладки или катушка тормозного материала, которая используется для выравнивания барабанных тормозов или тормозных колодок, практически не развивались. дисковых тормозов.

Современные автомобили теперь оснащены дисковыми тормозами как на передних, так и на задних тормозах по указанным выше причинам, и рынок запасных частей для этих дисковых тормозов огромен. В США сейчас считается, что всего 1% рынка тормозов стоит более 115 миллионов долларов, что делает рынок деталей для дисковых тормозов большим и разнообразным.

Качество деталей, которые вы можете купить для обслуживания дисковых тормозов, сильно различается, и потребителям рекомендуется всегда искать сертификаты качества, такие как маркировка сертификатов ECE R 90 , которая является одним из лучших в мире тестов на качество тормозных колодок, используемых в дисках. тормоза. Таблица выбора тормозных колодок также будет полезна, помогая вам выбрать правильные типы компонентов для ваших дисковых тормозов в следующий раз, когда вам понадобится ремонт или обслуживание тормозов.

8 причин не покупать дисковые тормоза - узнайте о проблемах перед переключением

Дисковые тормоза становятся все более важной частью мира шоссейных велосипедов за последние несколько лет, но, хотя преимущества дисковых тормозов хорошо задокументированы, они принести с собой вызовы и проблемы тоже.

Вот некоторые из проблем, с которыми мы столкнулись и о которых слышали.

1 Дисковые тормоза увеличивают вес

Общий вес велосипеда с дисковым тормозом выше, чем у велосипеда с ободным тормозом.

Рычаги, тормозные суппорты, шланги, жидкость и роторы весят больше, чем эквивалентный ободной тормоз. Производители часто стараются минимизировать разницу, но не забывайте, что ступицы дисковых тормозов тоже тяжелее, а колеса дисковых тормозов часто состоят из большего количества спиц более широкой колеи, хотя отсутствие тормозной гусеницы означает, что диски для конкретных дисков вообще светлее.Сквозные оси, которые используются во многих дисковых системах, тяжелее, чем быстросъемные шампуры.

Прочтите все, что вам нужно знать о дисковых тормозах

Разница в весе невелика, но часто она может составлять около фунта для всего велосипеда, если принять во внимание все факторы.

2 Диск тормоза может быть проблемой трения

Ранние велосипеды с дисками заимствовали стандартное крепление на стойку 74 мм у горных велосипедов, где тормозной суппорт просто прикручивается непосредственно к раме или вилке, а адаптеры используются для установки ротора разных размеров.

Чтобы попытаться улучшить внешний вид дисков на шоссейных велосипедах, Shimano представила свою систему плоского крепления. Это открытый стандарт, который быстро приняли другие производители дисковых тормозов. Подавляющее большинство новых шоссейных велосипедов с дисковым тормозом имеют плоское крепление.

«[Плоское крепление предлагает] меньший и более компактный интерфейс с рамой / вилкой для улучшенной интеграции, меньшего веса и лучшего доступа к инструментам для упрощения регулировки», - сказал Шимано road.cc.

Нет сомнений в том, что дисковые суппорты с плоским креплением меньше, лучше выглядят и легче, чем более громоздкие суппорты для стоек.Фактический механизм суппорта идентичен, и нет никаких изменений в способе соединения шланга и установки тормозных колодок. Ключевое отличие заключается в способе крепления суппорта к раме.

Там, где суппорты для стоек крепятся болтами сверху непосредственно к раме и вилке, суппорты с плоским креплением устанавливаются заподлицо с рамой и вилкой, а болты ввинчиваются снизу прямо в суппорт, натягивая его на раму. Спереди суппорт крепится к тонкому переходнику, который прикручивается к вилке.

В зависимости от конструкции рамы и размера дискового ротора для монтажа стойки часто требуется большой и некрасивый адаптер, чтобы обеспечить правильное расстояние над ротором. На горных велосипедах с различными конструкциями рамы и с большим количеством используемых размеров ротора такая универсальность - это хорошо, но дорожный рынок склоняется к размерам ротора всего 140 мм и 160 мм, для которых было разработано плоское крепление.

В основном у нас были хорошие впечатления от плоского крепления на велосипедах с дисками, которые мы тестировали, но было несколько случаев трения тормозов, и ничего более раздражающего нет.

Мы спросили Shimano об этой проблеме, и они сказали нам, что крепление с чистой лицевой поверхностью очень важно.

«Как и при установке на стойку, всегда помогает плоская контактная поверхность (облицовка), равно как и размер диска (чем меньше, тем лучше). Роторы с центральным замком на хорошо устойчивых осевых подшипниках (по сравнению с роторами с 6 болтами на облегченных осях втулки) также помогают при центровке. Также важна конструкция вилки (баланс жесткости слева / справа) », - сказал Шимано.

Можно было бы надеяться, что производитель рамы или вилки позаботится о том, чтобы площадь контакта была правильной, но, по нашему опыту, это не всегда так.

Инструменты для торцевания обеспечивают ровное и ровное положение тормозных опор на раме и вилке и идеальное выравнивание. Они дорогие и не совсем подходят для большинства домашних механиков, хотя все хорошие велосипедные магазины могут вам здесь помочь. Park Took делает адаптер для своего набора для крепления на дисковый тормоз DT-5.2, и вы можете увидеть его в действии в этом видео.

Другое решение проблемы трения дискового тормоза - отрегулировать суппорт на раме / вилке. С опорой на стойку это относительно просто: просто ослабьте болты, потяните тормозной рычаг и затяните болты, чтобы отцентрировать суппорт над ротором.

«Диапазон регулировки для плоского крепления такой же, как и для крепления на стойке, - говорит Shimano. - Разница в том, что поперечная регулировка больше не на суппорте, а в отверстии для паза. Shimano рекомендует, чтобы это отверстие было 4 x 5,2 мм (+/- 0,1 мм), но иногда производители не следуют этим рекомендациям. Для переднего суппорта регулировка осуществляется в переходной пластине с такими же размерами отверстий ».

Не все производители соблюдают требования так, как должны.Во многих случаях диапазон регулировки при плоской установке оказывается меньше, чем в системах с опорой на стойку. Нам нравится плоское крепление, но это означает, что вы находитесь во власти велосипедных компаний, которые следят за правильностью изготовления креплений.

3 Дисковые тормоза влияют на аэродинамику

Как и любой другой внешний компонент, дисковые тормоза влияют на аэродинамику. Некоторые производители заявили, что версия с ободным тормозом конкретного велосипеда более аэродинамически эффективна, чем модель с дисковым тормозом, но это не так просто, как сказать, что ободные тормоза всегда более аэродинамические.

Например, когда Giant представил свой Propel Disc в 2017 году, он сказал: «Инженеры обнаружили, что при правильной интеграции конструкция дискового тормоза может фактически улучшить аэродинамические характеристики по сравнению с конфигурациями ободного тормоза.

«Это связано с тем, что расположение традиционных суппортов (спереди или сзади короны / ножек вилки) создает« грязный »воздух. Открытие области короны вилки (путем размещения суппортов дискового тормоза вниз на ступице) означает, что воздух, попадающий в новый суппорт дискового тормоза, уже был нарушен передней кромкой шины / колеса.Этот эффект дополнительно усиливается за счет асимметричной вилки, которая помогает сгладить поток воздуха через суппорт ».

Несколько новых шоссейных аэродинамических велосипедов, таких как Cannondale SystemSix и 2019 Specialized Venge, оснащены только дисковыми тормозами.

4 Выбор колодки минное поле

Переключитесь на велосипед с дисковым тормозом, и вам в конечном итоге придется выбирать новые колодки ... и это минное поле.

Все подушечки изготавливаются путем смешивания различных порошкообразных добавок со связующим, а затем их сплющивания при высокой температуре и давлении с образованием твердого блока на подкладке.То, что входит в смесь порошков, оказывает большое влияние на свойства прокладки.

Большинство новых велосипедов оснащено пластмассовыми подушками. Они сделаны из неметаллических добавок, таких как резина, стекло, углерод и кевлар, чтобы обеспечить универсальную подушку, которая работает для большинства людей, но не очень долговечна при интенсивном использовании.

Узнать больше о колодках для дисковых тормозов

Если вы живете в холмистой местности и / или ездите в любую погоду, то вам, вероятно, лучше перейти на более дорогие, но гораздо более долговечные спеченные колодки.Также известные как металлические тормозные колодки, они содержат очень высокую долю металлических наполнителей, таких как медь, сталь и железо. Они обеспечивают сильное и эффективное торможение при высоких температурах колодок, хотя их хватка может быть плохой, когда им холодно, и они изнашивают ваши роторы быстрее, чем резиновые колодки.

5 Надо лечь в новые тормоза

Новые колодки и роторы дисковых тормозов раскрывают свой потенциал не сразу - они сначала нуждаются в приработке. Это процесс, при котором материал колодки распределяется по ротору для увеличения трения и увеличения площади контакта между двумя поверхностями.

Вот как ухаживать за дисковыми тормозами, чтобы добиться от них максимальной производительности

К счастью, подстилка довольно проста. Вот совет SRAM:

"Разгоните велосипед до умеренной скорости, а затем резко нажмите на тормоза, пока не достигнете скорости ходьбы. Повторите этот процесс 20 раз. Затем разгоните велосипед до более высокой скорости и задействуйте тормоза, пока не достигнете скорости ходьбы. Повторите этот процесс. 10. Важно, чтобы во время этого процесса вы никогда не останавливались полностью и не блокировали колеса.«

Это значительно улучшит характеристики ваших тормозов и подготовит их к нормальной езде.

6 Техническое обслуживание требует нового набора навыков

Скорее всего, вы знаете, как регулировать ободные тормоза и менять колодки, а также, возможно, как менять тросы. Возможно, вы делали это с детства. В зависимости от вашего опыта езды на велосипеде обслуживание дисковых тормозов может быть для вас совершенно новым.

Одна проблема, с которой вы можете столкнуться с гидравлическими дисковыми тормозами, - это ощущение мягкости и мягкости из-за воздуха в системе.Это требует кровотечения и означает либо поездку в веломагазин, либо обстрел комплекта для прокачки. У каждого производителя есть свой комплект для прокачки. Shimano и SRAM, например, используют разные методы и жидкости.

Прокачка гидравлической дисковой тормозной системы - не самая обременительная задача, но вам нужно будет научиться этому, следуя инструкциям или просматривая одно из наших видео.

7 Они могут визжать!

Это правда, что ободные тормоза могут визжать, но мы считаем, что дисковые тормоза хуже нарушают правила.

Самая частая причина визга дисковых тормозов - загрязнение ротора или колодок. Вы должны быть осторожны при использовании аэрозольных смазочных материалов на велосипеде с дисковыми тормозами или вообще избегать их.

Узнайте, как остановить визг тормозов

«Регулярная очистка роторов специальным (безмасляным) обезжиривателем для дисковых тормозов - хороший способ избежать визга тормозов, - говорит Shimano. - Очистка колодок тоже может помочь успокоить ситуацию - вы можете попробовать наждачную бумагу или шлифовать колодки. - но если смазка пропиталась колодкой, возможно, потребуется их заменить.Однако не используйте обезжиривающие средства или химикаты для чистки тормозных колодок ».

Колодки дискового тормоза чистить сложнее, чем колодки ободного тормоза, в основном потому, что их нужно снимать с велосипеда в первую очередь.

Как лучше всего чистить дисковые тормоза?

Визжание колодок также может быть признаком износа колодок. Присмотреться к колодкам для дисковых тормозов немного сложнее, чем к ободным тормозным колодкам, хотя снятие колеса может облегчить задачу.

8 Ротор изношен... в итоге

Одним из преимуществ дисковых тормозов является то, что они не изнашивают обода ваших шикарных карбоновых колес, но не забывайте, что вы изнашиваете роторы дисков. К счастью, роторы не особенно дороги.

Различные бренды указывают разную минимальную толщину для своих роторов (цифра часто печатается на роторах). Если выйти за этот предел, все станет опасно, так что следите за ними.

Дисковые и барабанные тормоза

- Quote.com®

Дисковые и барабанные тормоза предлагают различные методы остановки транспортного средства.

Дисковый тормоз

Тормозная жидкость

Ротор (диск)

Ротор обеспечивает поверхность трения, с которой тормозные колодки прижимаются.

Воздушный поток

Ось

Ребра охлаждения

Нагрев может негативно повлиять на работу тормозов.Специально разработанные внутренние ребра действуют как «вентилятор», протягивая охлаждающий воздух через диск.

Тормозная колодка

Тормозные колодки контактируют с ротором и вызывают трение. Когда трение становится достаточно большим, ротор не может вращаться и автомобиль останавливается. Тормозные колодки являются основной точкой износа системы и легко заменяются.

Поршень

По мере износа тормозных колодок поршень медленно регулируется, чтобы колодки могли продолжать контактировать с ротором.

Кронштейн суппорта

Кронштейн суппорта прикрепляется к автомобилю и удерживает тормозные колодки на месте, но при этом позволяет им скользить по направлению к ротору при нажатии педали тормоза.

Каверномер

В суппорте находится тормозная жидкость и поршень. Поступающая тормозная жидкость толкает поршень внутрь, заставляя внутреннюю колодку давить на ротор; как только внутренняя колодка прижимается к ротору, суппорт перемещается, приводя внешнюю колодку в контакт с ротором.

Педаль тормоза

Скользящие штифты

Барабанный тормоз

Анкерный штифт

Помимо обеспечения «якоря» для зацепления возвратных пружин, в некоторых случаях якорный штифт может также помочь или заменить колесный цилиндр, удерживая тормозные колодки от вращения вместе с барабаном при включении тормозов.

Возвратные пружины

Возвратные пружины снимают тормозные колодки с тормозного барабана, когда педаль тормоза не нажата.

Тормозная колодка

Тормозные колодки контактируют с барабаном и вызывают трение.

Прижимная пружина, штифт и фиксатор

Штифты и фиксаторы удерживают прижимные пружины на месте, в то время как пружины позволяют тормозной колодке двигаться, когда это необходимо.

Настройщик

Поворачивая регулировочный винт, регулятор можно удлинить, чтобы тормозные колодки оставались на одинаковом расстоянии от барабана по мере износа колодок.

Опорная пластина

Опорная пластина прикреплена к картеру моста и не вращается. Он удерживает колесный цилиндр, анкерный штифт и штифт.

Тормозной барабан

Тормозной барабан вмещает и защищает внутренние детали тормоза.Внутренний обод барабана - это тормозная поверхность.

Педаль тормоза

Колесный цилиндр

Когда тормозная жидкость попадает в колесный цилиндр, она толкает уплотнения / поршни наружу, заставляя тормозные колодки контактировать с внутренней частью барабана.

Ось

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *