Тормоза дисковые и барабанные: отличия, плюсы и минусы

Тормоза дисковые и барабанные: отличия, плюсы и минусы

Хотя современные легковые автомобили оснащаются преимущественно одним типом тормозов – дисковыми, парк машин с задними барабанными тормозами всё ещё достаточно велик. Поэтому вопросы, связанные с устройством как барабанных, так и дисковых тормозов, их отличиями друг от друга, особенностями эксплуатации, обслуживания и ремонта остаются актуальными.

В необходимости содержать в исправном состоянии тормозную систему автомобиля давно уже не требуется убеждать даже далёких от техники водителей. Однако при техобслуживании машины многие автолюбители с удивлением обнаруживают, что конструктивно передние и задние тормозные устройства во многом отличаются, как разнятся и периодичность, и затраты на их обслуживание.

Преимущества и недостатки барабанных тормозов

Часто можно услышать, что барабанные тормоза – это удел дешевых автомобилей, а сегодня, якобы, на современных авто такой тип тормозов уже не используется. Подобное отчасти верно, в то же время нужно учитывать, что барабанные тормоза имеют свои определенные преимущества, и в ряде случаев даже не уступают дорогостоящим дисковым тормозам.

К их преимуществам использования можно отнести низкую себестоимость, а также простой сервис, который выполняется на больших пробегах. Барабанные тормоза практически не контактируют с грязью, водой и пылью, что существенно упрощает их эксплуатацию. Если же говорить о недостатках тормозов такого типа, то необходимо отметить, что водителю для остановки автомобиля приходится прикладывать куда большие усилия. Также при существенной нагрузке может отмечаться заклинивание тормозов, после чего требуется выполнять ремонт автомобиля.

Строение дисковых тормозов

Это совершенно новый виток в эволюции тормозной системы. Как я уже упомянул, их устанавливали на самолеты и тяжелые грузовики (автопоезда). Где есть большие веса и большие скорости.

Строение таково (поясню просто, без углубления):

Специальный тонкий диск, крепится на ось автомобиля, это могут быть как передние колеса, так и задние. Обычно сверху или сбоку на него крепится специальный узел – тормозной суппорт. У него есть также поршень и две колодки. Когда вы нажимаете на педаль тормоза, то поршень выдвигается сжимая колодки. Как вы, наверное, уже догадались, между колодками находится тормозной диск.

Эта система более производительная – все потому что, пятно контакта параллельное, а не как у барабанных тормозов полукруглое. Благодаря такому строению, прижатие колодок к диску очень плотное – что позволяет тормозить намного эффективнее на больших скоростях.

Конечно, обычные дисковые тормоза также греются (но уже при больших скоростях), но сейчас на рынок вышли вентилируемые и перфорированные варианты, у них тормозной путь еще больше сократился.

Отрицательные моменты этого варианта – все просто, пятно контакта лучше, колодки сами меньше – стираются на много быстрее. Да и сам тормозной диск быстрее выходит из строя, его стачивают колодки. То есть ресурс у них как минимум в три раза меньше чем у барабанной конструкции.

Так что сейчас безопаснее, надежнее, выгоднее и что немаловажно эстетичнее? Разберем все плюсы и минусы.

Стоимость обслуживания

Если рассматривать денежные расходы, то здесь преимущество у барабанной системы тормозов, потому что колодки в барабанах заметно реже требуют замены, чем колодки дисковой системы.

Так средний эксплуатационный срок колодок дисковых тормозов составляет примерно 25 000 км пробега, а вот барабанные аналоги могут проработать и все 60 000 км (впрочем, эти параметры сильно зависят от манеры езды, но сейчас не будем на это отвлекаться).

Здесь прослеживается явная экономия средств. Но у барабанных тормозов имеется один существенный минус, который может привести к добавочным расходам. Имеется в виду закисание тормозов (вследствие длительного простоя автомобиля).

Преимущества и недостатки дисковых тормозов

Дисковые тормоза изначально устанавливали только на передние колеса, так как они подвергались большей нагрузке. Каждая колодка в этом случае прижималась отдельным цилиндром. Но технологии постепенно улучшались, и сложная конструкция была заменена на более простые однопоршневые решения. Тормоза стали более простыми и дешевыми в исполнении, а для их охлаждения используются специальные вентилируемые решения. Все это привело к тому, что устанавливать конструкции стали на обе оси транспортных средств.

Плюсы дисковых тормозов:

1. Легкость конструкции.
2. Дешевая сборка.
3. Хорошее охлаждение. Они могут рассеять гораздо большую мощность, при этом, не выйдя из строя.
4. Простая замена. Она не потребует глубоких знаний автомобиля для того, чтобы провести обслуживание.
5. Легкая диагностика. Мастер или сам владелец сможет легко определить, что колодки износились и требуют замены.

Минусы дисковых тормозов:

1. Недостаточная защита от грязи. Да, в этом аспекте производителям необходимо работать.
2. Более короткий ресурс. В среднем колодки проезжают до 40 тысяч километров.
3. При малом использовании – коррозия поверхности.
4. Затруднения при замене колодок стояночного тормоза на задней оси.

Устройство дисковых тормозов

Для улучшения системы конструкторы воспользовались разработками в сфере авиации. Именно на самолетах впервые были установлены тормоза дискового типа. Со временем они перешли в автостроительную отрасль, где используются до сегодняшнего дня. Первыми автомобилями, которые испробовали на себе барабанные тормоза, были гоночные машины. Они развивают большие скорости, совершают частые маневры с использованием торможения именно на достигнутых высоких показателях спидометра.

Для гонщика важно чем дольше сохранять максимально набранную скорость практически до последнего момента перед поворотом. Это снижает время прохождения извилистого участка в разы. После удачных испытаний механизм перекочевал на автомобиль для широкого круга потребления. Большинство новых легковых машин функционирует именно с этим типом тормозных систем.

Строение барабанных тормозов:

• К оси автомобиля прикрепляется тонкий диск из металла. Может устанавливаться в равной мере на задние и на передние колесные системы;
• Сбоку или сверху диска прикрепляют тормозной суппорт – специальный узел конструкции;
• Весь механизм функционирует на основе пары колодок и поршня цилиндрической формы с полостью, заполненной жидкостью;
• При нажатии на педаль тормоза давление жидкости передает усилие на поршень, выдвигающий сжимные колодки;
• Последние соприкасаются с поверхностью диска создают трение. Этот процесс снижает скорость вращения оси, поскольку диск крепится к ней жестко, останавливая автомобиль.

Производительность данной системы отличается большими показателями, чем барабанного аналога. Это связано с возможность очень плотного прилегания к дисковой поверхности колодок, повышая эффективность торможения на скоростях, превышающих показатель 100 км/час.

Как и в барабанных механизмах, в дисковых системах наблюдается трение соприкасающихся на скорости деталей. Современные разработки дисковых тормозов могут похвастаться устройством перфорации и вентиляции, что обеспечивает быстрое охлаждение. За счет этого сокращается длина тормозного пути.

Даже в классическом выполнении дисковых тормозов нагревание системы гораздо меньше. Это достигается тем, что механизм открытый, охлаждается набегающими потоками воздуха при движении транспорта. За счет увеличения пятна контакта и снижения площади колодок возрастает износ тормозной системы. По сравнению с барабанными аналогами у дисковых тормозов за счет быстрого стачивания ротора снижается эксплуатационный период более, чем в три раза.

Плюсы дисковых тормозов

Дисковые тормоза стали последним витком эволюции тормозных систем в легковых автомобилях на сегодняшнее время. Благодаря определенному опыту, испытаниям, усовершенствованиям предыдущих механизмов, именно дисковая система стала более актуальной для машин, двигающихся на больших скоростях. Среди преимуществ дисковых тормозов различают:

• Очень редко в дисковом тормозе наблюдается перегрев, поскольку набегающие потоки окружающего воздуха остужают открытую систему;
• Не возникает процесс «залипания», который характерный для барабанных собратьев;
• После вращения диска засоренность, пыль или другие загрязнения легко устраняются с поверхности ротора;
• Лучше работает в содружестве с современными автомобильными электросистемами, поскольку способны мягко и быстро отреагировать на соответствующие сигналы;
• Более высокая эффективность торможения;
• Есть перфорированные диски (со сквозными отверстиями) и вентилируемые (из двух роторных пластин), что в первом случае существенно упрощает процесс очистки механизма, а во втором – ускоряется охлаждение;
• Даже дисковые роторы классического выполнения легко очищаются, за счет поворота слетают продукты износа, масло, грязь, другой налет очень быстро;
• Более простая система обслуживания по сравнению с конкурентами, легко заменяются. При минимальных знаниях эту операцию может сделать почти любой автолюбитель.

Минусы дисковых тормозов

За счет открытой системы, которая предоставляет дисковым тормозным системам множество преимуществ, существует много недостатков, которые не наблюдаются у барабанных аналогов. Прежде всего, это:

• Внешняя поверхность вращаемого диска просто очищается от загрязнений, чего нельзя сказать о внутренней, достаться к которой для обслуживания невозможно. Наличие влаги, продуктов износа, любых других засоряющих веществ увеличивается угроза коррозии материала ротора;
• Наличие загрязнений между накладками колодок и диском тормозной системы в процессе трения вызывает микроповреждения. Со временем на поверхности ротора образовываются неровности, бороздки, что уменьшает площадь соприкосновения при трении механизма. Таким образом, более быстро приходят в негодность, изнашиваются и требуют замены, чем барабанные собратья;
• Стоимость по сравнению с конкурентными системами значительно выше;
• Повышенная влажность несет опасность при контакте с разогретым диском. Достаточно небольшого количества холодной жидкости для раскаленного металла пластины, чтобы она попросту треснула. Поэтому водителям ТС с дисковыми тормозами очень опасно тормозить на больших скоростях, заезжая в лужи;
• Уровень износа колодок очень высокий. Для сравнения в барабанной системой приводят следующие цифры: на задних колесах в среднем выполняют свои функции исправно при преодолении 40 тыс. км (за счет более низкой нагрузки, чем на передние оси), а на передних – не более 30 тыс. км;
• Ресурс ротора в дисковых тормозах редко превышает показатель 70-80 тыс. км, поскольку изнашивается до такой степени, что требует полной замены системы;
• Из-за более частого технического обслуживания, ремонта, замены деталей в силу разного периода износа, в эксплуатации по сравнению с барабанными механизмами более невыгодные экономически;
• При плохом качестве системы, и неоригинальных деталей в летние жаркие периоды невентилируемые модели скрипят.

Типы тормозных механизмов и особенности конструкции

На легковых авто распространён только один тип привода – гидравлический, рабочих механизмов – два типа:

• барабанные;
• дисковые.

От первого типа постепенно отказываются в пользу второго ввиду определенных особенностей. На автомобилях может быть разная компоновка исполнительных механизмов: только дисковые (встречается все чаще), все барабанные (остались только на грузовых авто), комбинированная (на передней оси – дисковые, сзади – барабанные).

Барабанный тип

Состоит вся конструкция из подвижных и неподвижных элементов. Основным из подвижных является барабан, выполненный в виде чаши. Он установлен на оси (через подшипники), что обеспечивает легкость вращения. К нему крепится колесо, при движении оба они крутятся с одной скоростью.

Неподвижной частью выступает щит, зафиксированный на ступице. К этому щиту прикручены гидравлический цилиндр с поршнями и опора колодок.

Тормозные колодки изготовлены в виде полумесяцев. Для увеличения сил трения на внешней стороне их закреплены фрикционные накладки.

Вершинами колодки упираются в поршни цилиндра и опоры. В таком положении они фиксируются стяжными пружинками и прижимами. Поверх этих колодок располагается барабан.

Функционирует такой механизм просто: при нажатии на тормозную педаль рабочая жидкость под давлением поступает в цилиндр механизма. Создаваемое давление выталкивает поршни из цилиндра. Поскольку на них опираются вершины колодок, то перемещение поршней сопровождается их расхождением. Из-за этого колодки накладками прижимаются к внутренней рабочей поверхности чаши, и между ними возникает трение, которое замедляет скорость вращения барабана вместе с колесом. После отпускания педали давление в цилиндре падает и пружины стягивают колодки в исходную позицию. Происходит растормаживание колеса.

Видео: Барабанные или дисковые тормоза. Что лучше? Просто о сложном

Дисковые тормоза

В дисковых механизмах применяется иная конструкция. У нее основным рабочим элементом выступает диск, установленный на ступице. Тормозные колодки (в виде пластин) с фрикционными накладками располагаются по бокам диска.

Поверх этого установлен суппорт с рабочим цилиндром. На некоторых авто использовался суппорт с двумя поршнями, каждый из которых воздействовал на колодку.

Но чаще применяется однопоршневая конструкция суппорта, но при этом для обеспечения прижима обеих колодок его сделали подвижным.

Работает этот механизм так: при возникновении давления поршень выходит и прижимает к боковой рабочей поверхности диска одну колодку. При этом возникает противодействующее усилие, из-за которого суппорт смещается на направляющих и начинает корпусом прижимать вторую колодку. За счет этого перемещения достигается равномерное распределение усилия прижима.

Как видно, оба механизма используют разные способы получения трения, в первом случае для срабатывания механизма нужно колодки развести, а во втором – прижать.

Барабанные тормоза

Считается, что первыми на свет появились барабанные тормоза — на гужевых повозках, и на автомобили они перекочевали с карет, причем сперва только на заднюю ось. Долгое время все автомобили оснащались только барабанными тормозами, хотя дисковые были запатентованы англичанином Уильямом Ланчестером в 1902 году. И в том же году француз Луи Рено представил свою конструкцию тормозного механизма — с полым барабаном и полукруглыми колодками, прижимавшимися цилиндром и пружинами ко внутренней поверхности барабана.

Интересно, что конструкция Рено дожила до наших дней практически без изменений, за исключением того, что цилиндров теперь может быть и пара, и появились распорные планки, обеспечивающие самоподвод. Раньше колодки приходилось подводить самостоятельно, эта процедура была знакома нашим дедам.

Сегодня легковых автомобилей с передними барабанными тормозами, кажется, не осталось вовсе. А за заднюю ось они держатся крепко — их до сих пор можно видеть на некоторых легковушках, в первую очередь так называемых бюджетниках. Считается, что бараьанные тормоза дешевле дисковых, но это спорное утверждение.

Однако у барабанов есть несколько неоспоримых достоинств:

1. Хорошая защита от грязи. Так как тормозные колодки, пружины, гидравлические цилиндры и распорные планки скрыты в барабане, грязь, снег, лед фактически никак не влияют на работоспособность механизма. Из-за этого барабанные тормоза считаются более пригодными для тяжелых условий эксплуатации.
2. Внушительный ресурс. У тормозых колодок большая рабочая поверхность, большая и толщина рабочей части барабана.
3. Простое совмещение с механизмом стояночного тормоза.

Недостатки барабанных тормозов:

1. Значительный вес.
2. Плохое охлаждение. Как следствие — возможность перегрева при больших нагрузках.
3. Плохая самоочистка. Если внутрь барабана попадет влага и образуется лед, торозной механизм не даст машине тронуться с места. При попадании песчинок появится посторонний звук.
4. Сложность контроля степени износа. Чтобы оценить ресурс колодок, барабан придется снять.
5. Неравномерный износ колодок. Передняя, как правило, изнашивается быстрее. Из-за неправильной регулировки или заедания механизма быстрее может приходить в негодность и какая-то часть колодки.

Какой вариант лучше

Несмотря на то, что в большинстве автомобилей используются обе системы, дисковые спереди и барабанные сзади, дисковые тормоза по-прежнему являются лучшим выбором для скоростных машин. Однако не стоит недооценивать и барабанные. Благодаря низкой себестоимости и простоте обслуживания для владельцев обычного повседневного транспорта они могут быть более разумным выбором в долгосрочной перспективе.

Итак, какой тип лучше? Как и в большинстве жизненных ситуаций, ответ не может быть однозначным. Выбирая между двумя системами, необходимо руководствоваться не старыми слухами и веяниями моды, а типом автомобиля и условиями вождения.

Барабанные конструкции имеют ряд серьезных недостатков: они быстро перегреваются, им требуется больше времени для высыхания и, как правило, они тяжелее дисковых. В то же время дисковые тормоза нельзя использовать в качестве стояночного тормоза, потому что они расширяются в горячем состоянии и сжимаются в холодном. Если бы мы применяли их в качестве стояночного тормоза после напряженной работы, они в конечном итоге остыли бы, сузились и потеряли контакт. Проблема очевидна.

Эти два вида просто разные. Дисковые, конечно, более эффективны, но со своими ограничениями. Барабанные менее практичны, но имеют решающее значение для парковки – если, конечно, вы не хотите вернуться к деревянным блокам на палках. Некоторые спортивные модели используют дисковые тормоза на всех четырех колесах, но имеют дополнительный барабанный механизм для парковки.

Заключение

Высокопроизводительные автомобили и спорткары полностью оправдывают использование четырехколесной дисковой тормозной схемы, особенно если участвуют в той или иной форме санкционированных гонок. Владельцы же более прозаичных машин получают больше выгоды от недорогих в покупке и ремонте барабанных установок, неприхотливых в обслуживании и долговечных при аккуратной эксплуатации. Тотальное оснащение производимых сегодня транспортных средств полным дисковым тормозным комплектом повлекло бы значительный рост закупочных цен, а это способно остановить покупателей гораздо быстрее, чем любая тормозная система.

Видео о барабанных и дисковых тормозах:

Что собой представляют барабанные и дисковые тормоза: их особенности, сходства и отличия, что лучше выбрать. Видео о барабанных и дисковых тормозах.