Барабаны против дисков

Сегодня большинство легковых автомобилей оборудовано дисковыми тормозами. Они же постепенно вытеснили барабаны на магистральных грузовиках. Барабанные тормозные механизмы сохранились на задних колесах бюджетных легковушек, внедорожников, пикапов. Они во всю используются на некоторых типах грузовиков, например, на самосвалах. Такое разделение по классам машин четко отражает достоинства и недостатки обеих конструкций. О них расскажем чуть позднее, а пока краткий исторический экскурс и небольшой технический ликбез.

СНАЧАЛА БЫЛИ БАРАБАНЫ

Вообще-то сначала были примитивные колодочные или ленточные тормозные механизмы. Но до наших дней на автомобилях они не дожили ввиду своей малой эффективности. Барабанные тормоза появились несколько позднее и доминировали на серийных легковых машинах до конца пятидесятых годов. Но техника совершенствовалась, двигатели становились все мощнее, скорости росли и эффективности «барабанов» стало недостаточно. Чтобы обеспечить надежное замедление скоростного авто, приходилось увеличивать диаметр барабанов – посмотрите на размер колес довоенных и послевоенных гоночных машин!

В 1957 году чемпионат Формулы 1 выиграл автомобиль с дисковыми тормозами, а еще через десяток лет они уже стали обычными на массовых машинах. В нашей стране эру дисков открыла «Копейка», а в прошлой жизни – FIAT-124. Причем у итальянского прародителя дисковые тормоза были по кругу, а у        «Жигулей» – только спереди. Почему – узнаете чуть позже. На «Москвиче» дисковые механизмы появились только в 1976 году и разработаны они были совместно с англичанами. Сегодня дисковые тормоза устанавливаются почти на все легковые автомобили. Даже такие ветераны, как ульяновская «буханка» ими обзавелись.

КАК ОНИ УСТРОЕНЫ

Принцип действия современных автомобильных тормозных механизмов един, независимо от их схемы. И там и там фрикционные накладки неподвижных колодок с большим усилием прижимаются к металлической детали, которая вращается вместе с колесом. За счет трения и замедляется автомобиль. Основная разница в форме этих самых металлических деталей и тормозных колодок. Тормозной барабан, чугунный, или алюминиевый с чугунной вставкой, в самом деле похож… на барабан. А точнее на бубен или на сковородку с вертикальными бортами. К внутренней поверхности этих бортов и прижимаются колодки. С открытой стороны наша «сковородка» закрыта тормозным щитом, к которому крепятся рабочие цилиндры и тормозные колодки.

В дисковых тормозах две плоские колодки сжимают с двух сторон плоский же тормозной диск, изготовленный из легированного чугуна. Удерживает колодки специальная конструкция – тормозной суппорт. В нем же установлены рабочие цилиндры.

ПЛЮСЫ И МИНУСЫ

Основная причина, по которой барабаны уступили первенство дискам – их меньшая эффективность. Колодки прижимаются к тормозному барабану неравномерно (и изнашиваются, кстати, тоже). Площадь контакта вроде большая, а эффективность замедления получается так себе. Кроме того, закрытые барабанные тормоза склонны к перегреву при больших нагрузках. После проезда лужи их желательно просушить несколькими торможениями. Естественным путем влага будет испаряться долго – можно в нужный момент без тормозов остаться. Продукты износа, которые появляются в процессе работы, скапливаются внутри барабанов. Раньше еще и зазор между колодками и барабаном приходилось регулировать вручную, но эту проблему решили, придумав механизм, который автоматически подводит колодки.

Неоспоримый плюс барабанных тормозов – высокая стойкость к загрязнению и связанному с ним ускоренному износу. Ведь барабан, хоть и не герметично, но закрыт. Именно из-за этого «Жигули» получили задние барабанные тормоза – ресурс фиатовских дисковых механизмов в наших условиях эксплуатации оказался мизерным.

Дисковые тормоза значительно эффективнее, хотя площадь рабочей поверхности колодок вроде бы и не велика. Зато прижать к диску их можно более равномерно и с большим усилием. Возможно использовать не один, а несколько рабочих цилиндров. Диски, особенно вентилируемые (а на передней оси сегодня почти везде ставят именно такие) хорошо охлаждаются и уверенно противостоят перегреву. Главный минус – быстрый, относительно барабанной конструкции, износ. 

Теперь понятно, почему мощные, быстрые машины оснащаются только дисковыми тормозами. Барабаны применяют на задних колесах более скромных легковушек и некоторых не самых мощных и скоростных внедорожников. Нагрузка на задние тормоза всегда меньше и эффективности барабанов достаточно. Да и в грязи они меньше изнашиваются. Для грузовиков, которые перемещаются по плохим дорогам, стройкам, карьерам износостойкость выходит на первое место – больших скоростей там нет. Поэтому – барабаны. Зато на магистральных тягачах в основном используются дисковые тормоза – попробуй, останови разогнавшуюся многотонную «фуру» на шоссе.

ПЕРСПЕКТИВЫ

Значит диски скоро отправят устаревшие барабаны в историю? Казалось, что это так, но… Второй шанс барабанным тормозным механизмам могут дать электромобили. Рекуперативная система торможения разгружает рабочие тормоза и, возможно, барабаны, обновленные, выполненные на современном техническом уровне, получат вторую жизнь.