Дисковые или барабанные: какие тормоза лучше
В большинстве дорогих автомобилей используют дисковые тормоза на всех колесах, а в бюджетном сегменте можно встретить механизмы барабанного типа на задней оси. Так что «барабаны» это желание сэкономить или не только?
Механизмы, которые непосредственно тормозят каждое колесо, на современных автомобилях бывают двух типов – барабанные и дисковые. Разница в форме детали, которая вращается вместе с колесом и которую затормаживает тормозная система автомобиля. Непосредственно на это рабочее тело влияют (давят) колодки – они хоть и разной формы для барабанов и дисков, называются одинаково.
Дисковые тормоза (слева) уже полвека как стали нормой на передней оси, а барабанные (справа) все еще имеют смысл на задних колесах бюдетных авто
Барабанные тормоза
У барабанных тормозов на ступице имеется цилиндр (барабан), который вращается вместе с ней и к которому изнутри гидравлика прижимает две колодки. Колодки словно распирают барабан, поэтому его приходится делать прочным, то есть тяжелым и недешевым. Лишний вес увеличивает так называемые неподрессоренные массы, что теоретически ухудшает плавность хода. Но конструкторы легко компенсируют лишние несколько сотен граммов изменением характеристик амортизаторов и пружин подвески.
Под воздействием давления в гидроприводе колодки прижимаются к внутренней поверхности барабана и останавливают его вместе с колесом
Барабанный механизм имеет определенный комплект деталей, которые обеспечивают перемещение колодок, и пружины, которые возвращают их в исходное положение. Если речь идет о тормозах задних колес, то тут же размещается механизм стояночного тормоза, который использует тот же барабан и те самые колодки, но имеет отдельный привод – от рычага между креслами, педали или электромоторчика.
В барабанных тормозах немало деталей, но в отличие от дисковых механизмов все они просты и стоят недорого
Самый существенный недостаток барабанных тормозов – точность дозировки усилия. Если дисковые механизмы позволяют филигранно дозировать замедление силой нажатия на педаль, то для барабанных тормозов усилие между началом торможения и началом блокировки колес распределяется менее равномерно. Второй недостаток – медленное охлаждение тормозного механизма.
С другой стороны, у барабанов и их колодок больше поверхность взаимного касания, и соответственно изнашиваются они в несколько раз дольше, чем в дисковых механизмах. Также на ресурс колодок и барабана положительно влияет то, что их рабочие поверхности защищены от грязи, пыли и другого абразива. Наконец, детали барабанного механизма просты с точки зрения производства, что сделало их дешевыми и ремонтопригодными.
Дисковые тормоза
В дисковых механизмах вместо барабана – плоский диск, который с двух сторон сжимается парой колодок. Механизм открыт, диск имеет небольшую металлоемкость, поэтому быстро рассеивает тепло и дольше не грозит закипением рабочей жидкости. В отличие от барабанных тормозов, здесь нет пружин и деталей, которые возвращают колодки в положение “расторможено”.
Колодки дискового механизма возвращаются в первоначальное положение под воздействием упругости резиновой манжеты суппорта. Внешне дисковая схема проще, но требует высокой культуры производства и обслуживания, ведь в ней есть детали с высокой точностью размеров и узлы с минимальными зазорами, которые легко нарушаются, например, из-за коррозии.
Дисковые тормоза имеют большую эффективность, но на задней оси она не всегда востребована. Поэтому задние диски (и барабаны тоже!) имеют небольшой диаметр
Если дисковые механизмы расположены на задних колесах, к ним приходится пристраивать систему стояночного тормоза. Это вызывает определенное усложнение узла, часто настолько значительное, что получается проще пристроить к диску еще и отдельный барабан – исключительно для “ручника”.
Диски против барабанов
Почему у одних машин все тормоза – дисковые, а у других передние дисковые тормоза сочетаются с задними барабанными? Какая система лучше? Что такое вентилируемые дисковые тормоза? И для чего нужны тюнинговые тормозные диски с отверстиями? Эти вопросы задаются часто наравне с другими, касающимися тормозов. Давайте же найдем на них ответы.
Барабанные тормоза для всех четырех колес были стандартом в течение многих лет. В тормозной системе такого типа поршень подвергается гидравлическому давлению и, в свою очередь, толкает наружу колодку изогнутой формы. При этом фрикционный материал, наклепанный или наклеенный на колодку, контактирует с внутренней стороной тормозного барабана, замедляя его вращение вместе с вращением оси. В итоге машина останавливается – то есть надеемся, что останавливается.
На самом деле барабанные тормоза исправно работали в прошлом и работают и сейчас, но любой, кто пытался остановить машину, едущую на высокой скорости, используя тормоза только барабанного типа, быстро понимает, что у них есть свои пределы. Они «увядают», то есть теряют эффективность при нагреве. Нагрев вызывает расширение, и колодке, чтобы войти в контакт с барабаном, нужно проделать больший путь, а это значит, что педаль тормоза нужно нажимать сильнее. К тому же при трении колодки и барабана друг о друга выделяются газы, которые оказываются «в ловушке» между этими двумя деталями, также снижая эффективность торможения. Один раз хорошо затормозить на большой скорости вам, должно быть, удастся, но попробуйте сделать это дважды – и вам уже придется испытывать свою удачу.
Для лучшего отвода тепла барабанов производители добавляли к ним охлаждающие ребра или наклепывали алюминий, но это все равно помогало мало. И тогда появились диски.
Дисковые тормоза уже использовались до этого в авиации и промышленных машинах. В них фрикционный материал (тормозная колодка) прижимается к вращающемуся диску при помощи того же гидравлического давления, приложенного к поршню. У дисков, в отличие от барабанов, нет тенденции к «залипанию», так что при торможении они позволяют автомобилю лучше сохранять устойчивость на траектории. Кроме этого, они намного более открыты для доступа, что имеет свои плюсы и минусы.
Дисковые тормоза лучше охлаждаются, потому что воздух может свободно циркулировать между диском и поверхностью колодки. Существуют также вентилируемые диски, у них фрикционных поверхностей две. Они разделены перемычками, которые позволяют воздуху попадать внутрь диска и еще лучше отводить тепло от тормозов. Большинство передних дисковых тормозов на современных машинах – именно вентилируемые, потому что как раз на них приходится большая часть работы при остановке автомобиля. При этом большинство задних тормозов – не вентилируемые. Они имеют сплошной диск, потому что задние тормоза просто-напросто не вырабатывают большого количества тепла.
Другим плюсом дисковых тормозов является то, что загрязнения и газы легко сбрасываются с диска при его вращении, в отличие от барабана, который легко собирает на себя пыль от колодок, например. Вода, масло, газы от трения – все это быстро отводится от рабочих поверхностей, не ухудшая торможение.
Тормозные диски с перфорацией (просверленными в дисках отверстиями) – отчасти просто украшение, однако не совсем бесцельное: отверстия позволяют воде и газам, находящимся между поверхностью колодок и поверхностью диска, «забиваться» в них, и тормоза таким образом срабатывают быстрее, не ожидая лишнего поворота диска, очищающего его. Это может быть важным в ситуациях, встречающихся в автоспорте, однако при повседневной городской езде, как правило, некритично. К тому же отверстия уменьшают площадь трущейся поверхности диска, а еще в них могут забиться мелкие камешки, что потребует лишней работы по их удалению.
Самым большим минусом дисковых тормозов можно назвать то, что они из-за своей открытости подвержены загрязнениям. Грязь и пыль, попадающая между диском и колодкой, может быстро привести диск в негодность. Если он слишком тонок, он не способен рассеивать тепло и в экстремальных ситуациях может просто треснуть. Поэтому за износом дисков нужно следить и в случае необходимости заменять их.
Передние тормозные диски находятся в относительно благоприятных условиях, а вот задние принимают на себя всю грязь, которую отбрасывают назад передние колеса. Вот почему задние диски часто изнашиваются быстрее передних, хотя на них приходится намного меньшая доля работы во время торможения.
Антиблокировочная система (ABS) работает лучше всего именно с дисковыми тормозами, потому что диски быстро и плавно отсоединяются от колодок. Конечно, после некоторых доработок и изменения формы поршня и его размещения стали лучше разъединяться и барабанные тормоза. Однако дисковые все-таки впереди. По этой причине, а также по причине обеспечения максимальной эффективности торможения вы можете обнаружить сейчас дисковые тормоза и впереди, и сзади на многих автомобилях.
Лично я предпочитаю сочетание дисков впереди и барабанов сзади. При этом я получаю все плюсы дисковых тормозов на передней оси и могу легко и быстро остановиться там, где мне нужно. В то же время барабанные тормоза сзади меньше страдают от загрязнений и медленнее изнашиваются. А это экономит мои деньги. И не просите меня перейти на дисковые тормоза на всех колесах – меня они пугают!
Об авторе: Джим Керр – автомобильный конструктор-механик и преподаватель автомобильной технологии. Он писал статьи на автотематику для газет и журналов Канады и США в течение 15 лет. Он также является членом Ассоциации автомобильных журналистов Канады (AJAC).
В чем барабанные тормоза лучше дисковых
Опытные водители относятся к «барабанам» как к гораздо менее эффективной системе в сравнении с дисковыми механизмами, и в принципе имеют на то основание.
Ведь при повышенных нагрузках дисковые тормоза нагреваются от трения значительно в меньшей степени, чем барабанные, да и эффективность торможения с ними в целом выше, особенно если речь идет о больших вентилируемых тормозах спорткаров. Однако при рутинной эксплуатации массового автомобиля в формате дом-офис-дача ситуация не столь однозначна.
Прежде всего, в условиях каждодневной езды в межсезонье, с его грязью и слякотью, равно как при движении по проселку, барабанные механизмы дадут фору «дискам», поскольку хорошо защищены от внешних воздействий. Гидравлические цилиндры, пружины, тормозные колодки и распорные планки плотно прикрыты здесь съемными тормозными барабанами.
Дисковые же системы, напротив, открыты для всяческих загрязнителей. Грязь, пыль, песок попадают здесь между дисками и колодками, поэтому активное торможение во время езды, к примеру, в песчаной или глиняной колее оказывают крайне негативное воздействие на диск. Песчинки действуют как абразив, нанося металлическим поверхностям серьезные повреждения.
Еще одним преимуществом «барабанов» является их долговечность. В среднем ресурс колодок в барабанах больше дисковых в три раза. И эту долговечность предопределяет прежде всего очень значительная площадь рабочей поверхности колодок. В результате, скажем, на Lada Largus с его задними барабанными механизмами задние тормозные колодки могут ходить более 100 тыс. км и прослужить как минимум два года.
Наконец, барабанные тормоза не выделяют много тепла, соответственно, для них применяются более дешевые «расходники» в виде тормозных жидкостей на масло-спиртовой основе, имеющих низкую температуру кипения — еще одна статья для экономии. Тем не менее, тот, кто уверен, что барабанные механизмы заметно дешевле дисковых, ошибается. Обе системы стоят в наших магазинах сегодня примерно одинаково.
Все бы ничего, но у «барабанов» имеются также и недостатки. Колодки сложнее менять, и такие системы более склонны к перегреву в условиях высоких нагрузок, а там где перегрев, там и снижение эффективности замедления. Кроме того, коэффициент трения колодок в «барабанах» в большей степени зависит от таких параметров, как температура и влажность. Дисковые тормоза в этом смысле более универсальны.
Барабанные тормоза срабатывают в целом менее равномерно и медленнее, чем дисковые, что вызвано непостоянством пятна контакта колодки и внутренней поверхности тормозного барабана. Иными словами, у них более гражданский статус, и использование таких машин, например для автогонок, — не вариант.
Плюс к тому, со временем в барабанах накапливаются продукты износа, попросту говоря — металлическая пыль от колодок. Когда ее наберется много, эффективность замедления снизится. Поэтому необходимо продувать барабанные механизмы воздухом на каждом техобслуживании и даже чаще. С другой стороны, и дисковые механизмы требуют повышенного внимания, нуждаясь в регулярной чистке и смазке.
А еще «барабаны» с большей вероятностью могут преподнести неприятный сюрприз зимой. При перепаде температур и низком качестве фрикционных накладок возможно примерзание колодок к барабанам. С дисковыми тормозами такой сценарий гораздо менее вероятен. Зато они могут, образно говоря, пойти винтом, если проехать зимой по глубокой луже с горячими от интенсивных торможений механизмами.
Отсюда ключевой вывод — дисковые тормоза в целом более эффективны, но менее защищены от внешних воздействий, а шансы нарваться на проблемы в виде преждевременного износа или повреждений с ними существенно выше, чем в случае с «барабанами». Именно поэтому модели с последними выбирают практичные автовладельцы.
Дисковые или барабанные: вот какие тормоза лучше!
Появление на российском рынке Renault Arkana с барабанными (пока что) задними тормозами придало новый импульс давней дискуссии о том, чем они хуже (или лучше) дисковых тормозов. Мы собрали все плюсы и минусы воедино и подвели итог обсуждениям.
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 барабанные тормоза дешевле дисковых, но это спорное утверждение.