Как заменить колодки в барабанных тормозах

Достоинства дисковых тормозов

Подобная процедура является не просто тюнингом. Она действительно имеет смысл. Дисковая система предпочтительней барабанной по нескольким важным причинам:

• Колодки на дисковых тормозах имеют большую площадь соприкосновения, следовательно, вырастает эффективность торможения.
• Лучшее охлаждение. Диск находится на открытом воздухе, а на большинстве моделей дополнительно в металле созданы многочисленные отверстия, обеспечивающие качественный отвод тепла.
• Диски тормозной системы требуют реже обслуживания по сравнению с барабанами.
• Практически не загрязняются. Диск находится в постоянном вращении, что препятствует образованию грязи на поверхности. При необходимости прочистить дисковые тормоза можно за несколько минут.

Недостаток для этой системы только один – стоимость. Дисковые тормоза существенно дороже своих устаревших собратьев, но их покупка будет действительно выгодным вложением средств.

Оптимальным решением считается установка дисковых на передние колеса, а барабанных на задние. Это позволит немного сэкономить, покупая только одну пару тормозов, но при этом увеличить эффективность торможения.

Плюсы и минусы барабанных тормозов

Данный вид тормозной системы обладает множеством преимуществ. Ей присущи:

• защищённость от загрязнения и попадания влаги (устройство конструкции таково, что грязь, пыль и вода не могут просочиться внутрь, поэтому на автомобиле можно передвигаться даже по заболоченной местности, не опасаясь за его техническое состояние);
• высокая прочность, поэтому вероятность физического повреждения механизма в процессе эксплуатации минимальная;
• большая площадь соприкосновения барабана и колодки, благодаря чему обеспечивается большее тормозное усилие (именно по этой причине на автобусы и грузовые транспортные средства устанавливаются барабанные тормоза);
• менее трудоёмкое и финансово затратное производство по сравнению с изготовлением дисковых тормозов.

Понимая, как работают барабанные тормоза, несложно сделать выводы и об их недостатках:

• менее эффективное охлаждение;
• существенная масса изделия, что влечет за собой увеличение веса всего автомобиля;
• при деформации барабана ощущается вибрация в процессе торможения;
• возможный скрежет при нажатии на педаль тормоза, что свидетельствует о расслоении накладок, что, в свою очередь, приводит к перекосу колодок.

В работе

Нормальное торможение

При включении тормозов тормозная жидкость под давлением из главного цилиндра подается в колесный цилиндр, который в свою очередь толкает тормозные колодки в контакт с обработанной поверхностью внутри барабана. Это трение снижает вращение тормозного барабана, соединенного с колесом. Следовательно, скорость автомобиля снижается. Когда давление сбрасывается, возвратные пружины возвращают башмаки в исходное положение.

Автоматическая самонастройка

По мере износа тормозных накладок колодки должны проходить большее расстояние, чтобы добраться до барабана. В системах, оснащенных автоматическими регуляторами, когда расстояние достигает определенной точки, саморегулирующийся механизм автоматически реагирует, регулируя исходное положение башмаков так, чтобы они были ближе к барабану. Здесь регулировочный рычаг качается достаточно, чтобы переместить регулирующую шестерню на один зуб. На регуляторе есть резьба, как на болте, поэтому он немного откручивается при повороте, удлиняясь, чтобы заполнить зазор. Когда тормозные колодки изнашиваются немного больше, регулятор снова может двигаться вперед, поэтому он всегда удерживает колодки близко к барабану. Обычно регуляторы работают только тогда, когда автомобиль движется задним ходом и тормоза включены.

На автомобилях без автоматических регуляторов необходимо периодически вручную регулировать тормоза, чтобы компенсировать любой лишний зазор между башмаками и барабаном.

Стояночный / аварийный тормоз

Стояночная (или аварийная) тормозная система управляет тормозами через серию стальных тросов, которые соединены либо с ручным рычагом, либо с ножной педалью. Идея состоит в том, что система полностью механическая и полностью обходит гидравлическую систему, так что автомобиль можно остановить даже в случае полного отказа тормозов. Здесь трос натягивается на рычаг, установленный в тормозе, и напрямую соединяется с тормозными колодками. Это дает эффект обхода колесного цилиндра и непосредственного управления тормозами.

Об испытаниях

Внедрение невозможно без испытаний. Но, оказывается, и с этим все нормально: в Испытательном центре «ТИИР» имеется такое же оборудование, как у завода-заказчика. Речь о мощных инерционных стендах СН-6М, которыми пользуются НАМИ, ЗИЛ, «Автозавод Урал», МАЗ, КрАЗ.

На этих стендах проводят фрикционно-износные испытания тормозных механизмов транспортных средств с осевой нагрузкой до 10–15 т – как раз то, что требуется для тяжелых грузовиков. А единая методология испытаний автозавода-заказчика и производителя фрикционных изделий позволяет адекватно оценивать требования к накладкам и находить правильные решения.

Что же испытывают? Если кратко, испытания в натурных узлах позволяют оценить соответствие изделия обязательным требованиям безопасности АТС и определить:

• эффективность торможения;

• стабильность накладки в зависимости от скорости и температуры;

• восстанавливаемость изделия после экстремальных воздействий – например, длительного торможения.

Важно знать, что комплекс требований не ограничивается безопасностью тормозов. Он включает и такие показатели, как сжимаемость накладок

А эта характеристика позволяет оценить множество показателей работы тормозной системы. Среди них «жесткость» педали, скорость срабатывания, расход воздуха в пневмоприводе, а также шум и вибрация при торможении.

Кроме того, используется еще ряд оборудования для оценки продукции. Изучаются функционально-износные свойства на машинах трения, образцы проверяются на срез, исследуется твердость материала накладок, намокаемость в разных средах, прочность на изгиб и другие свойства. Таким образом, на предприятии действует система всесторонних испытаний, важных как для разработки, так и для производства изделий.

Напоследок я поинтересовался: а может ли «ТИИР» делать дисковые колодки для больших грузовиков? Не только может, отвечают, но и делает. Для «БелАЗа», например. Как только у наших грузовиков появятся дисковые тормоза и последуют заказы от автозаводов, сразу же расширим ассортимент. Никаких неразрешимых задач тут нет. Одно слово – школа.

Юрий Буцкий

Уход за барабанной тормозной системой

Как и любой другой механизм, барабанные тормоза нуждаются в периодическом уходе.

В первую очередь, необходимо позаботиться о своевременной замене колодок, узнать о состоянии которых получится, заглянув в отверстие, специально оставленное на тормозном щите. Если толщина колодок уменьшится, сила их прижатия к барабану также снизится, что напрямую повлияет на эффективность торможения.

Помимо этого, требуется заменять фрикционный материал поверх колодок при достижении им толщины в 1,6 мм: если этого не сделать, то проступившая поверхность колодок постепенно оставит на барабане борозды.

Преимущества

Барабанные тормоза используются в большинстве грузовиков большой грузоподъемности, некоторых грузовиках средней и малой грузоподъемности, а также в некоторых автомобилях, внедорожниках и квадроциклах. Барабанные тормоза часто применяются к задним колесам, поскольку большая часть тормозного усилия создается передними тормозами транспортного средства, и поэтому тепло, выделяемое сзади, значительно меньше. Барабанные тормоза позволяют просто установить стояночный тормоз.

Барабанные тормоза также иногда используются в качестве стояночного (и аварийного) тормоза, даже если задние колеса используют дисковые тормоза в качестве основных тормозов. Во многих задних дисковых тормозных системах используется стояночный тормоз, в котором поршень в суппорте приводится в действие кулачком или винтом. Это прижимает колодки к ротору. Однако этот тип системы значительно усложняется, когда в задних дисковых тормозах используются фиксированные многопоршневые суппорты. В этой ситуации небольшой барабан обычно устанавливается внутри или как часть тормозного диска. Этот тип тормоза также известен как тормоз банки.

В применениях гибридных автомобилей и электромобилей износ тормозных систем значительно снижается за счет рекуперативных двигателей-генераторов (см. рекуперативное торможение ), поэтому некоторые гибридные автомобили, такие как GMC Yukon Hybrid, Toyota Prius (кроме третьего поколения) и Volkswagen ID.3 и ID.4 использовать барабанные тормоза на задних колесах.

Дисковые тормоза зависят от податливости уплотнений суппорта и небольшого биения при отпускании колодок, что приводит к сопротивлению, потере расхода топлива и образованию задиров на дисках. Возвратные пружины барабанного тормоза обеспечивают более позитивное действие и, при правильной настройке, часто имеют меньшее сопротивление при отпускании. Однако можно создать специальные уплотнения, которые втягивают поршень дискового тормоза.

Барабанные тормоза выделяют меньше твердых частиц (PM), чем дисковые тормоза, поскольку частицы износа в основном запечатаны. В этом отношении они не лучше, чем бесфрикционные тормоза хотя.

Некоторые более мощные барабанные тормозные системы компенсируют нагрузку при определении давления в колесном цилиндре; особенность, редко встречающаяся при использовании дисков (системы , используемые на автомобилях Citroën, регулируют тормозное давление в зависимости от нагрузки независимо от того, используются ли барабаны или диски). Одним из таких автомобилей является Jeep Comanche. Comanche может автоматически посылать большее давление на задние барабаны в зависимости от размера груза. Большинство других производителей уже несколько десятилетий используют клапаны измерения нагрузки в гидравлической системе задней оси.

Поскольку площадь фрикционного контакта барабанного тормоза находится на окружности тормоза, барабанный тормоз может обеспечивать большее тормозное усилие, чем дисковый тормоз того же диаметра. Увеличенная площадь фрикционного контакта колодок барабанного тормоза с барабаном позволяет колодкам барабанного тормоза прослужить дольше, чем колодки дискового тормоза, используемые в тормозной системе аналогичных размеров и тормозного усилия. Барабанные тормоза сохраняют тепло и являются более сложными, чем дисковые тормоза, но часто являются более экономичным и мощным типом тормозов для использования в задних тормозах из-за низкого тепловыделения задних тормозов, самозатягивающегося характера барабанного тормоза, большей площади контакта поверхности трения. и характеристики износостойкости с длительным сроком службы (% использованного ресурса / кВт тормозной мощности).

Перечислить преимущества барабанных тормозов:

• дешевле производить
• немного меньшая частота технического обслуживания из-за лучшей коррозионной стойкости по сравнению с дисками.
• встроенная самообслуживания Эффект возбуждения требует меньшего входного усилия (например, гидравлического давления).
• колесные цилиндры несколько проще ремонтировать по сравнению с суппортами.
• незначительная экономия веса, в первую очередь за счет гораздо меньших и легких гидроцилиндров по сравнению с

Разница между тормозами

Целый ряд автолюбителей интересуются, какие же тормоза лучше для машины – дисковые или барабанные. Хотя системы были созданы примерно в одно и то же время, они поочерёдно вытесняли друг друга.

Сначала разница в эффективности работы тормоза привела к тому, что дисковые оказались менее полезными, нежели барабанные. Но во многом это связано с отсутствием подходящих материалов.

Затем появляющиеся отличия начали действовать в пользу дисков, вытесняя уже устоявшиеся на то время барабанные тормоза. В настоящее время в приоритете оказались именно дисковые узлы. Хотя нельзя исключать и того, что когда-то ситуация снова поменяется.

Достоинства дисковых узлов

Конструктивная разница, актуальная между дисковыми и барабанными тормозами, уже была внимательно рассмотрена. Теперь следует поговорить о достоинствах каждого из представленных вариантов.

Ключевые преимущества дисковых систем связаны с особенностями расположения тормозных накладок и условиями эксплуатации.

За счёт встречных тепловых потоков материалы равномерно расширяются от нагрева и так же равномерно прижимаются накладки
Контакт с окружающей средой даёт неоспоримое преимущество в виде эффективного теплообмена.
Конструктивные особенности дисков и их теплообменные характеристики позволяют акцентировать внимание на таком важном достоинстве как более качественное охлаждение. Для дисковых узлов перегрев менее характерен, чем в случае с барабанами.
Изменения в зазорах между рабочими поверхностями при торможении объясняются симметричными воздействиями
От этого зазоры способны саморегулироваться

У барабанных воздействия являются асимметричными, а потому здесь возникает необходимость в периодической регулировке зазоров.
В дисковых узлах не происходит накапливание продуктов трения. Эти механические частицы считаются очень опасными, поскольку ускоряют износ и нарушают плотность прилегания.

Дисковый тормоз на автомобиле УАЗ

Современные узлы торможения оснащаются гидравлическими и механическими системами. А за последние годы активно внедряются электронные разработки, наиболее ярким примером среди которых считается ABS, то есть антиблокировочная система.

Учитывая конструктивные особенности, именно дисковые тормозные механизмы значительно лучше адаптированы под установку электроники. Барабанные в этом компоненте существенно уступают.

Преимущества барабанных тормозов

Здесь же основные достоинства формируются на основании того, что пара трения изолируется от пагубного воздействия со стороны внешней окружающей среды.

Вряд ли стоит спорить о том, что эффективность процесса торможения выше у дисковых узлов. А вот стоимость обслуживания заставляет владельцев машин с дисковыми тормозами завидовать водителям авто с барабанными механизмами.

Принимая во внимание практичность обеих тормозных механизмов, поставить знак равенства между ними нельзя, поскольку определённое преимущество именно на стороне дисковых тормозов. Но и барабанам есть несколько козырей в виде следующих преимуществ:

Но и барабанам есть несколько козырей в виде следующих преимуществ:

• Когда дисковые тормоза интенсивно тормозят и попадают в воду, за счёт открытости конструкции есть вероятность деформации тормозного диска и появления термических повреждений. В итоге узел постепенно разрушается. Для барабанов такая проблема не является актуальной.
• Между дисками есть зазоры, куда могут попадать различные частицы с абразивными свойствами. В основном это касается песка, грязи и пыли. Это ведёт к активному износу тормозных накладок. У барабанных износ не столь интенсивный, и имеется защита от абразивных компонентов.
• Ремонт и обслуживание барабанных узлов требует меньше сил и денег. А это для многих автомобилистов весомый аргумент.

Сугубо по показателям эффективности торможения с небольшим отрывом выигрывают дисковые системы. При этом нельзя сказать, что барабаны значительно хуже. У них имеются собственные козыри.

Если дорогие иномарки комплектуются всегда дисковыми узлами на всех колёсах, то для более бюджетной категории практикуется принцип комбинирования. Это отличное решение, позволяющее снижать себестоимость машины, не жертвуя качеством работы тормозных систем. В итоге на многих автомобилях можно встретить ситуации, когда сзади стоят барабанные узлы, а впереди располагаются диски.

История производства и применения

Знакомую колодочную конструкцию барабанного тормоза изобрел известный французский промышленник, совладелец компании Renault, Луи Рено в начале 20 века. До этого момента в тормозных барабанах использовалась лента, которая останавливала транспортное средство, наматываясь на барабан. Конструкция была признана неудачной из-за постоянного загрязнения барабана и быстрого истирания ленты. Луи Рено поместил внутрь барабана колодки и оснастил устройство механическим приводом.

В 30-х гг. появились ТЦ небольшого размера, но среди производителей распространения не получили. В 50-е гг. «барабаны» снабдили системой саморегулировки, что значительно облегчило и упростило обслуживание транспорта и исключило необходимость проводить регулярные осмотры и настройку колодок.

Некоторые из них заменили барабанные системы на дисковые полностью на передних и задних колесах своих машин, однако многие продолжают использовать барабанные механизмы для установки на заднюю ось автомобилей и по сей день.

На какие автомобили устанавливают барабанные тормоза

Современные автомобильные производители устанавливают «барабаны» на модели, которым такая тормозная система подходит технически. Это маловесные, недорогие авто, не рассчитанные на быструю езду и сложные дорожные условия. К ним относятся мини-легковушки А-класса (Матис, КIA и т.д.), бюджетные модели класса В (ВАЗ, Skoda, Nexia), некоторые джипы (УАЗ, Нива, Nissan Terrano).

Общие принципы работы тормозных механизмов

Потребность в тормозах возникла, по-видимому, одновременно с изобретением наземного транспорта (неважно какого: велосипеда, конной повозки или автомобиля). И принцип решения этой задачи был один и тот же: использование пары трения, в которой одна часть – колесо (или ступичная часть, жестко с колесом связанная), а другая, прилегающая по профилю к первой – накладка (башмак, колодка, планка – терминология значения не имеет)

Такие тормоза стали называть колодочными. А если в качестве второй части использовалась замкнутая гибкая лента, то тормоза назывались ленточными

И принцип решения этой задачи был один и тот же: использование пары трения, в которой одна часть – колесо (или ступичная часть, жестко с колесом связанная), а другая, прилегающая по профилю к первой – накладка (башмак, колодка, планка – терминология значения не имеет). Такие тормоза стали называть колодочными. А если в качестве второй части использовалась замкнутая гибкая лента, то тормоза назывались ленточными.

Что же касается конструкции тормозного механизма и используемых материалов, то здесь на разных этапах развития технологии возникало множество интересных для практического применения вариантов.

Ленточные тормозные механизмы, появившиеся в начале прошлого века широкого распространения не получили (хотя в 30-х годах двадцатого столетия одно время даже превосходили по характеристикам колодочные). А вот колодочные тормоза приобрели широкое распространение в двух своих видах, получивших название по наименованию элемента, к которому прикладывается тормозное усилие: барабанные и дисковые тормоза.

Интересно, что вначале (1902 год) были изобретены дисковые тормоза, но при использовании пары трения металл-металл (других подходящих материалов тогда не было) возникал непереносимый скрип, к тому же попадание влаги и грязи резко снижало эффективность торможения. Поэтому практическое применение получили первыми именно барабанные тормоза.

Конструкция барабанных тормозов

Тормозная система любого типа предназначена для регулировки скоростного режима движения, и барабанные тормоза здесь не исключение. Особенность такого механизма в том, что устанавливается он на задней оси и имеет дополнительную функцию стояночного блокиратора.

Главным конструктивным элементом данных тормозов является барабан (по-другому, металлическая чаша), который крепится к колесной ступице заднего колеса. Именно к барабану прижимаются колодки, создавая достаточное трение для снижения скорости вращения колеса.

Задние барабанные тормоза имеют следующие составные части:

• Тормозной барабан. Его изготавливают из легированного чугуна. Добавки дополнительно сообщают стойкому к истиранию высокоуглеродистому железу повышенную прочность. Кроме того, внутреннюю поверхность барабана, к которой прижимаются колодки, тщательно шлифуют. Барабан крепится на опорном валу, при этом в барабан с помощью пресса вставляется гнездо для подшипника, а затем и сам подшипник.
• Колодки барабанных тормозов. Их две, они металлические и имеют полукруглую форму. На рабочей поверхности колодки располагается фрикционная накладка, которая выполняется из материала на основе асбеста.
• Тормозной гидравлический цилиндр. Его корпус выполняется также из чугуна (с целью удешевления), а внутри него под давлением тормозной жидкости перемещается стальной поршень. В цилиндре присутствует спускной клапан, предназначенный для стравливания воздуха из гидравлической системы. А для уплотнения системы штоки поршней проходят через специальные манжеты.
• Нижняя и верхняя стяжные пружины. Их задача – работать на сжатие и обеспечивать расхождение тормозных колодок после того, как педаль тормоза будет отжата.
• Защитный диск. Он монтируется на ступицу.
• Распорная планка. Это металлическая пластина со специальными вырезами. Она нужна для того, чтобы устанавливать механизм «самоподвода». Распорная планка задействует вторую тормозную колодку для активации режима стояночного тормоза. Такая планка присутствует в барабанных механизмах, у которых один тормозной цилиндр.
• Механизм «самоподвода». Это 2 эксцентрика, которые установлены внутри корпуса защитного диска. В задачу такого механизма входит разведение колодок в случае, если у них износились фрикционные накладки.

Существуют следующие разновидности барабанных тормозов:

• Simplex – с одним разжимным устройством.
• Duplex – с индивидуальным приводом.
• Duo-Duplex – с двумя разжимными механизмами.
• Servo – с наибольшим усилением.
• Duo-Servo – с функцией самоусиления, вне зависимости от направления вращения барабана.

Механическое самоусиление – характерное существенное преимущество барабанных тормозов. Нижние части колодок между собой соединены, и эффект самоусиления заключается в том, что трение передней колодки о тормозной барабан делает сильнее прижим к барабану задней тормозной колодки.

Такое усиление обычно проявляется при движении вперед. Но вот у барабанного тормозного механизма Duo-Servo оно возникает и при движении назад. Эффект увеличивает усилие нажатия от двух до четырех раз, а в механизме Servo – сразу в 6 раз.

В барабанных тормозах применяются устройства, компенсирующие рост термического зазора, – расстояния между поверхностью накладки и барабаном для расширения при нагревании. Фирма Bosch создала такое устройство, исследовав эффект деформации биметаллической пружины во время нагревания тормозного механизма выше 80 град. Цельсия.

У всех пружин (различного назначения), используемых в тормозных механизмах, со временем снижаются упругие свойства. Этот факт ни в коем случае нельзя игнорировать, и пружины следует вовремя заменять.

Замена задних барабанов на диски ВАЗ 2109

На переднеприводных автомобилях ВАЗ сзади устанавливается балка. Конструкция задней подвески на многих моделях вазовских авто унифицирована, так сама ось одинаковая на ВАЗ-2108-15, практически такая же балка ставится на машинах Лада Калина и Приора, единственная разница – на авто Lada Kalina и Lada Priora в ось вварен торсион (стабилизатор поперечной устойчивости). Именно по этой причине замена барабанных тормозов на дисковые не представляет особой сложности – запчасти можно без труда приобрести во многих автомагазинах, они практически всегда имеются в наличии.

Для замены потребуются:

• суппорты в сборе (правый и левый);
• ступицы в сборе с подшипниками;
• диски тормозные;
• комплект тормозных колодок.

Ступицы можно оставить и от барабанных тормозов, но в этом случае придется обтачивать посадочные места под установку тормозного диска, потому что под барабаны на ступицах имеются отливы. Если не обточить ступицы, диск не сядет плотно на свое место.

При замене следует учесть еще один момент – регулировку тормозов на переднюю и заднюю ось. Регулировка выполняется с помощью регулятора, находящегося у заднего левого колеса, и при замене барабанов на диски тягу регулятора давления тормозов требуется переместить вперед примерно на 2-4 мм, чтобы все тормоза работали эффективно.

Замену производим так:

• ставим автомобиль на подъемник, снимаем колеса сзади;
• демонтируем тормозные барабаны;
• снимаем колодки;
• отворачиваем трубки от цилиндров, цилиндрики тоже снимаем;
• откручиваем ступичные болты, с каждой стороны их по 4 шт.;
• если ступицы оставляем старые, под них ставим проставки;
• болты для новых ступиц потребуются длиннее на 5 мм;
• после установки ступиц с помощью фиксирующих болтов крепим тормозные диски;
• устанавливаем суппорты, подсоединяем к ним через шланги тормозные трубки;
• затем прокачиваем тормоза, ставим колеса на место.

Следует знать, что на задней оси диски бывают трех видов:

• R13 невентилируемые;
• R14 невентилируемые;
• R14 вентилируемые.

Также суппорта могут быть со стояночным тормозом и без него

Здесь еще важно правильно соединить и отрегулировать «ручник». При установке дисков необходимо, чтобы они на передней и задней оси были одного диаметра

Еще для «14-х» тормозов следует поменять вакуумный усилитель, поставить «вакуумник» увеличенного диаметра.

Преимущества дисковых тормозов

Выше я уже упомянул о том, что дисковые тормоза имеют колоссальные преимущества. Давайте же рассмотрим, чем барабан хуже диска?

• Этот вид довольно давно применяется в промышленных машинах и в авиации. Прижимная колодка – это есть функциональный материал системы. Для торможения она прижимается к диску, который вращается;
• В отличии от барабанных, диски не залипают, поэтому во время торможения, автомобиль ведет себя более устойчиво;
• Очень хорошее охлаждение. Дисковый элемент имеет более открытое расположение, поэтому воздух имеет возможность свободно циркулировать и охлаждать диск и поверхность колодки. Также, во избежание, перегрева были придуманы вентилируемые диски. Эти диски имеют две фракционные поверхности, которые разделены перемычками. В современных автомобилях часто в роли передних тормозов используется именно такой вид. А на задних колесах стоит сплошной дисковый. Это обусловлено тем, что передний во время торможения авто принимают на себя львиную долю работы, а задние в процессе почти не нагреваются;
• Большим плюсом также есть способность самоочищаться. Барабанные тормоза постоянно собирают на себя грязь: влага, пыль, масло и прочее. Это происходит и с дисковыми, вот только дисковые, во время вращения сбрасывают эти все загрязнения, а барабанные нет;
• Плюсом есть то, что эти элементы более открыты, поэтому к ним есть сводный доступ.