Барабанные и дисковые тормоза - какие лучше для грузового автомобиля

Тормозная система грузового автомобиля — комплекс устройств, отвечающих за безопасность водителя и пассажиров, обеспечивающих остановку или снижение скорости движения транспорта.

Ниже рассмотрим, в чем особенности тормозов грузовика, и чем они отличаются от системы легкового автомобиля. Отдельно разберемся с устройством, а также плюсами и минусами дискового и барабанного механизма. Поговорим об особенности тормозов прицепов и полуприцепов.

Тормозная система грузовика

Конструктивно тормозная система грузового автомобиля отличается от устройств легковых машин. Главной особенностью является большее количество элементов, увеличенные размеры / вес, а также более строгие требования к надежности из-за большой массы транспорта.

Важно

Главный элемент тормозной системы —пневмопривод, работающий на сжатом воздухе. Последний накапливается в специальных емкостях и с помощью компрессора создает необходимое давление. В процессе эксплуатации воздух при отпускании педали тормоза попадает в специальный баллон.

Далее сжатый воздух подходит к тормозному крану. Как только водитель нажимает на педаль, внешний поток воздуха закрывается. При этом работает кран, а в тормозную емкость попадает воздушная масса. Машина тормозит. 

Пневотормоза грузовика бывают трех видов:

1. Мягкие — автомобиль тормозит посредством сжатия воздуха и обеспечения давления на размыкающие устройства.
2. Средние — имеют несколько ступеней, применяются при движении в городском режиме.
3. Жесткие — отличаются заданием конкретного давления и ее удержания на этом уровне.

Конструктивно пневматика грузовика состоит из следующих элементов:

• Приводы тормозной системы спереди / сзади.
• Компрессорный механизм.
• Баллоны с воздухом.
• Камеры системы сзади и спереди.
• Тормозной кран: размыкает и замыкает механизм.
• Педаль тормоза.
• Прибор для измерения давления.
• Соединительные устройства и главный трубопровод.
• Головка-соединитель, обеспечивающая движение воздуха к тормозной системе.

Рассмотренные выше узлы делятся на три категории — управление, сжатие и подача воздуха, приведение системы в действие и остановка авто.

Ключевую функцию тормозов грузовика берет на себя тормозная камера, предназначенная для работы системы. В ней, как правило, предусмотрен энергетический аккумулятор, управляющий системой с помощью давления. Подобные камеры состоят из следующих конструкций: мембранная камера и цилиндр.

В процессе работы задействуется ровно такой объем воздуха, который необходим для остановки транспорта. Это обеспечивает более эффективную работу тормозов и снижение времени на ее подготовку. Отметим, что работа системы зависит от типа механизмов — барабанные и дисковые тормоза.

Первые чаще всего устанавливаются на задних колесах, отличаются доступностью по цене и сложностью конструкции, а вторые — состоят из тормозного диска и колодок, ставятся с двух сторон чугунного корпуса, имеют большую надежность. Ниже подробно остановимся н каждом из вариантов.

Барабанные тормоза

Принцип работы любой тормозной системы построен на силе трения. Это относится и к барабанному механизму, главным элементом которого является тормозной барабан. Такая конструкция морально устарела, но она все еще применяется на автомобилях бюджетной серии и некоторых грузовиках.

Устройство

Барабанные тормоза отличаются надежностью и простотой конструкции. В их состав входят следующие элементы:

• Барабан. Монтируется на колесной ступице.
• Колодки. Предназначены для крепления накладок, обеспечивающих трение для остановки транспорта.
• Поршневой тормозной цилиндр. Предназначен для прокачивания тормозной жидкости к рабочему механизму.
• Пружины. Фиксируются на колодках и обеспечивают определенное положение, необходимый зазор.
• Колодочная опора с опцией регулирования.
• Щит. Монтируется на балке / ступице.
• Ручник.
• Устройство поддержки колодок.

Чаще всего на грузовиках предусматриваются задние барабанные тормоза. Они могут быть одно- или двухцилиндровыми. Последний вариант более привлекателен с позиции эффективности. В нем роль нижней опоры играет второй тормозной цилиндр, обеспечивающий большую площадь торможения.

Принцип действия барабанных тормозов следующий:

1. Водитель нажимает на тормозную педаль в грузовике.
2. Рабочий состав в системе давит на поршень цилиндра.
3. Благодаря передаче усилия, тормозные колодки срабатывают.
4. Колодки соприкасаются с барабаном и за счет трения уменьшают скорость грузовика.
5. Водитель отпускает тормоз, после чего колодки возвращаются в исходную позицию.

Устройство барабанных тормозов спереди и сзади одинаковое, но на передних колодках износ происходит быстрее. 

Преимущества и недостатки

При выборе грузовиков с барабанной тормозной системой необходимо понимать ее слабые и сильные стороны.

Плюсы:

• Хорошее усилие.
• Лучшая площадь соприкосновения.
• Стойкость к износу.
• Большой средний ресурс — от 70 до 150 тысяч километров.
• Защита от попадания грязи и воды снаружи. Это связано с закрытостью механизма. Исключением являются барабанные устройства, в которых предусмотрены ребра проветривания.

Минусы:

• Нестабильность контакта, из-за чего ухудшается качество торможения.
• Чрезмерная нагрузка, которая может привести к повреждению и необходимости замены барабана.
• Проблемы со сцеплением из-за наличия элементов износа внутри.
• Прикипание / примерзание в процессе эксплуатации. Первая проблема актуальна летом, а вторая — зимой, в период холодов для ручного тормоза.
• Чрезмерный нагрев во время работы из-за отсутствия нормального охлаждения. При частом применении тормоза, к примеру, на спусках, температура может достигать 650 градусов Цельсия. В таких условиях происходит расширение металла барабана, что требует большего усилия на педаль.

Дисковые тормоза

Более современный вариант — дисковые тормозные механизмы. Они пользуются высоким спросом за счет большей надежности, быстрому охлаждению и простой конструкции.

Устройство

Конструктивно передние и задние дисковые тормоза представляют собой группу следующих узлов:

1. Диск. Крепится на ступичной части с помощью болтового соединения. В современных системах предусмотрены вентиляционные отверстия, обеспечивающие отвод лишнего тепла. При этом диск очищается от грязи и следов коррозии самостоятельно, благодаря работе колодок.
2. Тормозной суппорт. Представляет собой чугунный элемент, состоящий из двух частей. Первая жестко фиксируется и не двигается во время движения. Вторая находится в свободном движении. Для крепления применяются специальные направляющие.
3. Колодки. Предназначены для уменьшения скорости вращения диска. Конструктивно представляют собой металлическую пластику с фрикционными накладками. Могут меняться по мере истирания.
4. Цилиндры. Состоят из корпуса, внутри которого движется поршень. Он перемещается за счет давления, которое создает тормозная жидкость.

В процессе движения грузовика такая система является свободной и не создает дополнительной нагрузки на колесо. Если водитель вынужден реагировать на изменение дорожной обстановки, он нажимает на тормоз. При этом возникает следующий процесс:

• Тормозной цилиндр срабатывает и формирует давление рабочей жидкости в системе.
• Повышенное давление позволяет запустить поршень цилиндра.
• Поршень, смещаясь, начинает двигать колодку. Последняя, в свою очередь, прижимается к диску.
• Вторая часть суппорта и тормозной колодки создает дополнительное сопротивление.
• Диск сдавливается с двух сторон, что вынуждает его замедлить движение.
• Грузовик останавливается.
• Водитель отпускает тормоза, и система возвращается в исходную позицию.

Преимущества и недостатки

Как и в случае с барабанной системой, задние и передние дисковые тормоза имеют определенные плюсы и минусы.

Преимущества:

• Равномерность износа колодок.
• Низкая чувствительность к изменению коэффициента трения.
• Одинаковый тормозной момент для правых / левых колес.
• Возможность снижения давления в месте трения, благодаря повышению контактной поверхности.
• Жесткость конструкции и компактность колесного тормоза.
• Отсутствие риска перегрева, благодаря хорошему охлаждению.
• Легкость обслуживания / ремонта.
• Эффективность тормозной системы при движении вперед / назад.
• Простота герметизации тормозных элементов, что особенно важно для грузовиков.
• Удобство установки минимальных зазоров для повышения передаточного числа.

Недостатки:

• Повышенный ход педали при нагреве механизма.
• Высокая цена.
• Более низкая эффективность торможения.
• Открытость к воде и грязи, которая попадает с полотна.
• Необходимость периодического осмотра.
• Риск прикипания колодок к диску при продолжительном простое.

Особенности тормозов на прицепах и полуприцепах

Современные грузовые автомобили эксплуатируются вместе с прицепами и полуприцепами, оборудованными пневматической тормозной системой. Она, как и основной механизм, состоит из энергетических элементов, блока управления и самого тормоза. Для согласования основного и дополнительного механизма используется воздушная система полуприцепов. В ее функции входит распределение сжатого воздуха.

В основе лежит воздухораспределитель, обеспечивающий распределение воздуха между элементами системы. Используется для управления автопоездом, а также прицепом и полуприцепным механизмом. В его функции входит:

• Торможение прицепа и полуприцепа при его отбрасывании от грузовика.
• Работа аварийных тормозов в случае отрыва в процессе движения.
• Растормаживание, когда нужно совершить маневры для подсоединения к грузовому автомобилю.
• Торможение при работе в составе автопоезда.

Воздухораспределители бывают для одно- и двухпроводных систем, а также универсальными. В первом случае соединение осуществляется с помощью одного шланга. Во втором применяется две магистрали.

В 1-проводных система применяется воздухораспределитель со следящим механизмом, контролирующий рабочее давление. В 2-проводных устройствах предусмотрены распределители воздуха с отдельной системой слежения за давлением. 

Распределитель работает в четырех режимах:

1. Движение автопоезда. Тормоза не работают.
2. Торможение. При нажатии на тормоз происходит срабатывание система прицепа / полуприцепа.
3. Растормаживание. После стравливания воздуха система оттормаживается.
4. Аварийная работа системы при повреждении соединяющего шланга. При резком снижении давления происходит срабатывание системы в обычном режиме.

Особенность воздухораспределителя состоит в повышенных нагрузках. При отсутствии обслуживания со временем повышаются зазоры, появляется утечка воздуха и иные проблемы. 

Обобщение

Производители грузовых автомобилей ответственно подходят к разработке тормозной системой и уделяют внимание надежности всех элементов.

Это касается как основных тормозов, так и контура прицепа / полуприцепа. Что касается выбора между барабанными и дисковыми тормозами, предпочтение чаще отдается второму варианту. Что касается барабанных механизмов, они все еще ставятся на задние колеса бюджетных грузовиков.