С момента появления первых автомобилей конструкторы стали внедрять различные приспособления для торможения колёс. Изначально данные системы были достаточно простыми. Развитие технического прогресса привело к росту скоростных параметров автомобилей. В результате появились системы торможения, дополненные различными приводными механизмами.
Система барабанного типа
Первые тормоза такого типа появились в начале 20-го века. Способность таких агрегатов эффективно рассеивать тепловую энергию быстро привлекла внимание ведущих автопроизводителей. К середине 20-х годов барабанные тормозные механизмы стали основными вариантами комплектования автомобилей самых различных типов.
Конструктивные особенности
В состав барабанных тормозов типа входят следующие детали:
- Тормозной барабан.
- Колодки, дополненные накладками с фрикционным слоем.
- Опорные пальцы крепления колодок.
- Стяжные пружины.
- Планка для разжимания колодок.
- Силовой цилиндр.
- Привод стояночного тормоза.
Колодки размещаются внутри корпуса барабана с определённым зазором. При нажатии на педаль происходит воздействие толкателей на верхние проушины колодок. При снятии усилия энергия возвратных пружин обеспечивает возврат колодок в исходное положение. Обеспечение работы стояночного тормоза производится с помощью тросового привода.
Постоянное улучшение конструкции тормозных систем позволило дополнить колёсные тормозные механизмы датчиками, а также исполнительными агрегатами антиблокировочной системы.
Современные варианты подобных механизмов оснащаются тормозными барабанами улучшенной формы. Их поверхность стала дополняться рёбрами, позволяющими с максимальной эффективностью отводить тепловую энергию, возникающую при торможении колёс.
Тормозные механизмы дискового типа
Мощность двигателей и скоростные характеристики автомобилей неизменно росли. Барабанные тормозные устройства теперь не всегда справлялись с повышенными нагрузками. Кроме того, повышенное температурное поле вызывало выход из строя ступичных подшипников. После начала выпуска более мощных силовых цилиндров стало возможным создание тормозных устройств дискового типа.
Конструкция и работа системы
Тормозные устройства дискового типа включают в свой состав такие части и агрегаты:
- Тормозной диск.
- Суппорт с направляющими.
- Силовой цилиндр.
- Тормозные колодки.
- Датчик износа фрикционного покрытия колодок.
- Защитный кожух.
Для изготовления тормозных дисков применяются различные материалы. Массовое распространение получили диски, выполненные из чугунных сплавов. Данный материал обеспечивает отличное отведение тепла, однако в процессе эксплуатации возможно появление деформации поверхности диска. Кроме того при длительной стоянке внешняя часть диска подвержена коррозионному воздействию окружающей среды. Гораздо реже для подобных целей используется нержавеющая сталь.
Спортивные и рекордные автомобили работают в экстремальных условиях, поэтому тормозные диски на них могут быть изготовлены из карбона или керамики. В данном случае удаётся повысить рабочую температуру тормозного устройства и его эффективность.
Колодки в таких тормозах имеют малые габариты и высокую надёжность. Для их правильного размещения применяется суппорт, изготовленный из чугуна или алюминиевого сплава. Конструкция суппорта позволяет создать тормозной механизм с плавающей скобой или фиксированного типа.
Сравнение систем
Положительные свойства барабанных тормозных механизмов:
- Дешевизна производства.
- Повышенный эксплуатационный ресурс.
- Улучшенная защита от попадания посторонних частиц на рабочую поверхность колодок.
- Отработанная конструкция привода стояночного тормоза.
Недостатки данной системы:
- Повышенная температура деталей при работе.
- Необходимость проведения регулировок отдельных частей.
- Неравномерное пятно контакта тормозных колодок.
- Высокий вес конструкции.
Несмотря на то, что дисковые тормоза получили широкое распространение в современных автомобилях, данные агрегаты имеют свои плюсы и минусы. Основные преимущества дисковых тормозных устройств:
- Высокая эффективность торможения.
- Отличное отведение избыточного тепла.
- Удобство проведения сервисных операций.
- Малые габариты и вес конструкции.
Негативные аспекты конструкции:
- Слабая защита от загрязнения.
- Пониженный ресурс тормозных колодок.
- Коррозионные повреждения поверхности тормозного диска.
- Сложная конструкция привода стояночного тормоза.
Многие модели современных автомобилей успешно сочетают в своей конструкции тормозные механизмы барабанных и дисковых типов. Чаще всего передние колёса оснащаются дисковыми тормозами, которые обеспечивают лучшие тормозные характеристики. При этом для снижения производственных затрат и упрощения конструкции задний мост комплектуется барабанными тормозами.
Тем не менее наблюдается общая тенденция к оснащению автомобилей полным комплектом дисковых тормозов. Такой подход вызван снижением цены отдельных деталей, доработками конструкции, а также постоянным ужесточением требований обеспечения безопасности движения.
