Видове спирачни системи: принцип на действие на барабанни и дискови спирачки

Спирачната система е предназначена да контролира скоростта на автомобила, да го спира и да го задържа на място за дълго време, като използва спирачната сила между колелото и пътя. Спирачната сила може да бъде генерирана от спирачка на колелото, двигател на превозното средство (наречен двигателно спиране), хидравличен или електрически ретардер в трансмисията.

За изпълнението на тези функции на автомобила са инсталирани следните видове спирачни системи:

• Работна спирачна система. Осигурява контролирано забавяне и спиране на автомобила.
• Резервна спирачна система. Използва се при повреда и неизправност на работещата система. Той изпълнява подобни функции като работната система. Резервната спирачна система може да бъде изпълнена като специална автономна система или като част от работеща спирачна система (една от спирачните вериги).
• Ръчна спирачна система. Проектиран да държи колата на място за дълго време.

Спирачната система е най-важното средство за осигуряване на активната безопасност на автомобила. При леки автомобили и редица камиони се използват различни устройства и системи за повишаване на ефективността на спирачната система и спирачната стабилност.

Как работи спирачната система

Когато натиснете педала на спирачката, натоварването се прехвърля към усилвателя, което създава допълнителна сила върху главния спирачен цилиндър. Буталото на главния спирачен цилиндър изпомпва течност през тръбите към цилиндрите на колелата. Това повишава налягането на течността в спирачния задвижващ механизъм. Буталата на цилиндрите на колелата придвижват спирачните накладки към дисковете (барабаните).

По-нататъшното натискане на педала увеличава налягането на течността и спирачките се активират, което забавя въртенето на колелата и появата на спирачни сили в точката на контакт на гумите с пътя. Колкото повече сила се прилага върху педала на спирачката, толкова по-бързо и по-ефективно се спират колелата. Налягането на течността по време на спиране може да достигне 10-15 MPa.

В края на спирането (освобождаване на педала на спирачката) педалът под въздействието на възвратна пружина се премества в първоначалното си положение. Буталото на главния спирачен цилиндър се движи в първоначалното си положение. Пружинните елементи отместват накладките от дисковете (барабаните). Спирачната течност от цилиндрите на колелата се изтласква през тръбопроводи в главния спирачен цилиндър. Налягането в системата пада.

Видове спирачни системи

Спирачната система съчетава спирачния механизъм и спирачното задвижване. Спирачният механизъм е проектиран да създава спирачен момент, необходим за забавяне и спиране на автомобила. На автомобили се монтират фрикционни спирачни механизми, чиято работа се основава на използването на сили на триене. Спирачните механизми на работната система са монтирани директно в колелото. Ръчната спирачка може да се намира зад скоростната кутия или раздатъчната кутия.

В зависимост от конструкцията на фрикционната част има барабан и диск спирачни механизми.

Спирачният механизъм се състои от въртяща се и неподвижна част. Като въртяща се част барабанен механизъм използва се спирачен барабан, неподвижна част - накладки или ленти.

въртяща се част дисков механизъм представени от спирачен диск, фиксирани - от спирачни накладки. На предната и задната ос на съвременните леки автомобили по правило се монтират дискови спирачки.

Как работят барабанните спирачки

Основните вътрешни части на барабанните спирачки са:

1. Спирачен барабан. Елемент, изработен от чугунени сплави с висока якост. Той се монтира на главина или опорен вал и служи не само като основна контактна част, която взаимодейства директно с накладките, но и като корпус, в който се монтират всички останали части. Вътрешната част на спирачния барабан е шлайфана за максимална спирачна ефективност.
2. Подложки. За разлика от накладките на дисковите спирачки, накладките на барабанните спирачки са с полукръгла форма. Външната им част е със специално азбестово покритие. Ако спирачните накладки са монтирани на чифт задни колела, тогава една от тях също е свързана към лоста на ръчната спирачка.
3. Опънати пружини. Тези елементи са прикрепени към горната и долната част на подложките, предотвратявайки движението им в различни посоки на празен ход.
4. Спирачни цилиндри. Това е специално тяло, изработено от чугун, от двете страни на което са монтирани работещи бутала. Те се активират от хидравлично налягане, което се получава, когато водачът натисне педала на спирачката. Допълнителни части на буталата са гумени уплътнения и клапан за отстраняване на въздуха, уловен във веригата.
5. Защитен диск. Частта е монтиран на главината елемент, към който са прикрепени спирачни цилиндри и накладки. Тяхното закрепване се извършва с помощта на специални скоби.
6. Механизъм за самонапредване. Основата на механизма е специален клин, задълбочаващ се при износване на спирачните накладки. Целта му е да осигури постоянно притискане на накладките към повърхността на барабана, независимо от износването на работните им повърхности.

**Изброените от нас компоненти са общоприети. Те се използват от повечето големи производители. Има редица части, които са частно инсталирани от някои компании. Такива например са механизмът за привеждане на накладките, всякакви дистанционери и т.н.

Принцип на действие: водачът, ако е необходимо, натиска педала, създавайки повишено налягане в спирачната верига. Хидравликата притиска буталата на главния цилиндър, които задействат спирачните накладки. Те се "разминават" настрани, разтягайки съединителните пружини и достигат точките на взаимодействие с работната повърхност на барабана. Поради триенето, което възниква в този случай, скоростта на въртене на колелата намалява и колата се забавя. Общият алгоритъм за работа на барабанните спирачки изглежда точно така. Няма съществени разлики между системите с едно бутало и две.

Предимства и недостатъци на барабанните спирачки

сред предимства Барабанната система може да се отличава с простотата на дизайна, голяма площ на контакт между накладките и барабана, ниска цена, относително ниско генериране на топлина и възможност за използване на евтина спирачна течност с ниска точка на кипене. Също така сред положителните аспекти е затворен дизайн, който предпазва механизма от вода и мръсотия.

Недостатъци на барабанните спирачки:

• бавен отговор;
• нестабилност на работата;
• лоша вентилация;
• системата работи за счупване, което ограничава допустимата сила на натиск на подложките върху стените на барабана;
• при често спиране и високи натоварвания е възможна деформация на барабана поради силно нагряване.

В съвременните автомобили барабанните спирачки се използват все по-рядко. По принцип те се поставят на задните колела в бюджетните модели. В този случай те се използват и за внедряване на ръчни спирачки.

В същото време, чрез увеличаване на размера на барабана, е възможно да се постигне увеличаване на мощността на спирачната система. Това доведе до широкото използване на барабанни спирачки в камиони и автобуси.

Как работят дисковите спирачки

Дисковият спирачен механизъм се състои от въртящ се спирачен диск, две фиксирани накладки, монтирани вътре в апарата от двете страни.

При тази система накладките, монтирани на шублера, се притискат от двете страни към равнините на спирачния диск, който е завинтен към главината на колелото и се върти с него. Металните спирачни накладки имат фрикционни накладки.

Шублерът е тяло, изработено от чугун или алуминий под формата на скоба. Вътре в него има спирачен цилиндър с бутало, което при спиране притиска накладките към диска.

Скобата (шублер) може да бъде плаваща или фиксирана. Плаващата скоба може да се движи по водачите. Тя има едно бутало. Шублерът с фиксиран дизайн има две бутала, по едно от всяка страна на диска. Такъв механизъм е в състояние да притиска накладките към спирачния диск по-силно и се използва главно в мощни модели.

Спирачните дискове са изработени от чугун, стомана, карбон и керамика. Чугунените дискове са евтини, имат добри фрикционни качества и доста висока устойчивост на износване. Поради това те се използват най-често.

Неръждаемата стомана понася по-добре температурните промени, но нейните свойства на триене са по-лоши.

Леките карбонови дискове имат висок коефициент на триене и отлична термоустойчивост. Но те изискват предварително загряване и цената им е твърде висока. Обхватът на въглеродните спирачни дискове е спортни автомобили.

Керамиката е по-ниска от въглеродните влакна по отношение на коефициента на триене, но работи добре при високи температури, има значителна здравина и устойчивост на износване при ниско тегло. Основният недостатък на такива дискове е високата цена.

Предимства и недостатъци на дисковите спирачки

Предимствата на дисковите спирачки:

• по-малко тегло в сравнение с барабанната система;
• лекота на диагностика и поддръжка;
• по-добро охлаждане поради отворен дизайн;
• стабилна работа в широк температурен диапазон.

Недостатъци на дисковите спирачки:

• значително разсейване на топлината;
• необходимостта от допълнителни усилватели поради ограничената зона на контакт между подложките и диска;
• относително бързо износване на подложките;
• цената е по-висока от тази на барабанната система.