Как на самом деле работают барабанные тормоза

12

Тормозные колодки прижимаются к вращающейся поверхности. Это фундаментальная физика, лежащая в основе как дисковых, так и барабанных тормозов. В случае с барабанными тормозами такой поверхностью является полый цилиндр из чугуна, известный как барабан.

Большинство транспортных средств по-прежнему используют эту старую технологию на задней оси, оставляя дисковые тормоза для передней. Почему? Стоимость. Производство барабанного тормозного механизма обходится дешевле. Кроме того, в сам барабан проще интегрировать механизм стояночного тормоза. Но здесь есть компромисс. Больше движущихся частей. Больше сложностей. И, как следствие, больше работы при их обслуживании.

Мы раскрываем слои этой механической головоломки. Мы рассмотрим точную механику того, как барабанные тормозные системы создают тормозное усилие. Мы изучим установку ручного тормоза, которая находится внутри барабана. И мы определим, какой уход на самом деле требуется этим забытым задним колесам.

Анатомия барабана

Внутри барабана вы найдете набор изогнутых тормозных колодок. Они покрыты фрикционным материалом. Сверху расположен тормозной цилиндр. Когда вы нажимаете на педаль, гидравлическое давление выталкивает поршни в тормозном цилиндре наружу. Это прижимает колодки к внутренней стенке вращающегося барабана.

Трение замедляет барабан. Что замедляет колесо. Что замедляет автомобиль. Просто. Но эффект самоусиления добавляет слой сложности. По мере вращения барабан затягивает ведущую колодку глубже в контакт с поверхностью. Это усиливает тормозное усилие. Это делает тормоз более эффективным. Но это также делает его склонным к резкому схватыванию, если регулировка выполнена неверно.

Связь со стояночным тормозом

Задние барабаны заслуживают своего места именно здесь. Вам не нужен отдельный суппорт с тросовым приводом для стояночного тормоза. Те же самые колодки, которые останавливают автомобиль, могут удерживать его на месте. Механическая связь раздвигает колодки дальше, чем когда-либо это делает гидравлическая система. Это обеспечивает надежное, отказоустойчивое удержание. Это работает даже в случае разрыва гидравлических магистралей. Это значительный запас безопасности.

Дисковые тормоза тоже могут это делать. Но для этого требуется дополнительное оборудование. Больше деталей. Больше потенциальных точек отказа. Барабан держит все в одном месте. А компактность означает более дешевое производство.

Реальность обслуживания

Обслуживание барабанных тормозов — занятие не для слабонервных. Нужно снять колесо. Затем барабан. Что часто означает борьбу с ржавчиной. Затем нужно разобрать тормозной механизм. Очистить опорную плиту. Проверить тормозной цилиндр на наличие утечек. Заменить колодки. И заменить крепление. Пружины. Фиксаторы.

Большинство людей игнорируют это до тех пор, пока тормоза не откажут. Или стояночный тормоз не начнет проскальзывать. К этому моменту компоненты изношены. На барабанах появляются риски. Возможно, потребуется их проточка. Или замена. Это трудоемкий процесс. Но он также надежен. При условии, что вы поддерживаете его в рабочем состоянии.

Есть причина, по которой эти тормоза существуют в эпоху ABS и электронных систем стабилизации. Они работают. Они дешевы. И они предотвращают скатывание вашего автомобиля по крутому склону. Но они требуют уважения. И регулярного внимания.

Почему именно сзади?

Возможно, вы задаетесь вопросом, почему производители не установили дисковые тормоза на все четыре колеса. Вес. Стоимость. Сложность. Барабаны тяжелее. Но они также меньше по размеру. И они аккуратно скрывают механизм стояночного тормоза внутри. Для экономичных автомобилей и моделей начального уровня это преимущество в компоновке сложно переоценить

Аппаратная часть под обшивкой

Перед вами Nissan Skyline GT-R BN40, конкретно модели 1999–2002 годов выпуска. Это эпоха, когда GT-R перестал пытаться быть роскошным гран-туризмо и начал вести себя как трековое оружие. Двигатель RB26DETT имеет воздушное охлаждение. Да, воздушное. Интеркулеры установлены в переднем бампере, а не на крыше. Это отличается от более ранних моделей BCNR32 или BN34, у которых интеркулеры располагались сверху двигателя. Почему это важно? Потому что изменилось управление теплом. Передняя установка обеспечивает лучшую циркуляцию воздуха на скорости, но делает автомобиль уязвимым перед летящими камнями и повреждениями при столкновениях.

Система полного привода ATTESA E-TS с приоритетом на заднюю ось. По умолчанию распределение крутящего момента составляет 60% на заднюю ось и 40% на переднюю. При резком ускорении или пробуксовке крутящий момент перераспределяется вперед. В более поздних моделях используется механическая вязкостная муфта и активная система контроля рыскания. Автомобили R34 GT-R 1999–2002 годов часто оснащались четырехпоршневыми суппортами Brembo. Тормозные диски перфорированы. Подвеска имеет конструкцию с двойными поперечными рычагами со всех сторон. Сзади используется многорычажная конструкция. Такая геометрия обеспечивает лучший контроль схождения при поворотах по сравнению со стойками Макферсон, установленными на менее оснащенных версиях Skyline.

Электронный мозг

Блок управления двигателем (ECU ) в этих автомобилях — это не просто таймер. Он управляет углом опережения зажигания, впрыском топлива и системой заднего рулевого управления Super HICAS. Super HICAS — это гидравлическая система. Она использует клапан, управляемый ЭБУ, для поворота задних колес на небольшой угол. На низких скоростях задние колеса поворачиваются в направлении, противоположном передним, чтобы уменьшить радиус разворота. На высоких скоростях они поворачиваются в том же направлении, чтобы стабилизировать автомобиль. В моделях 1999–2002 годов была внедрена цифровая версия этой системы. Она работает быстрее. Реагирует на пробуксовку быстрее. Датчики в заднем подрамнике фиксируют скорость рыскания. ЭБУ вычисляет необходимую коррекцию.

Приборная панель оснащена G-метром. Это не простой акселерометр. Он измеряет боковые и продольные перегрузки. Стрелки двигаются в реальном времени. Это помогает понять, какую нагрузку испытывает шасси. Это также помогает настраивать стиль вождения. Если вы достигаете высокого значения G в повороте, вы знаете, что находитесь близко к пределу. Вы можете соответствующим образом скорректировать свои действия. Цифровой спидометр имеет точность в пределах 10 км/ч на высоких скоростях. Красная зона тахометра начинается при 8 000 об/мин. Двигатель RB26DETT развивает максимальную мощность при 6 800 об/мин. Максимальный крутящий момент достигается при 4 400 об/мин.

Типичные точки отказа

Трубки масляного радиатора склонны к выходу из строя. Это резиновые шланги. Со временем они трескаются. Масло вытекает на ремень. Это пожароопасно. Замените их на рукава высокого давления со стальным оплетением. Топливные форсунки могут засоряться. У RB26DETT прямой впрыск? Нет. Это распределенный впрыск. Но регулятор давления топлива может выйти из строя. Симптомы включают затрудненный запуск и нестабильные холостые обороты. Проверьте давление топлива. Оно должно составлять 3,5 бар