Тормоза: диски или барабаны?

И дисковые и барабанные тормоза работают по одному и тому же принципу. Благодаря им, транспортное средство останавливается из-за возникающей силы трения. Вот только техническая реализация идеи у обеих систем разная.


Несмотря на то, что барабанные тормоза многие сегодня считают чем-то архаичным, «немодным», они мирно уживаются с дисковыми. Достаточно взглянуть на выпускаемые автомобили. Барабаны, как правило, устанавливаются на заднюю ось малолитражных бюджетных авто и дорогих кроссоверов. И полностью диски их вытеснить не могут. Чтобы понять, почему, достаточно разобраться в устройстве обеих систем.

Предыстория

Барабанные тормоза использовались еще на конных повозках и каретах. Официально считается, что эту систему изобрел в 1902 году Луи Рено. Хотя, по другим данным, упрощенной версией пользовалась компания Maybach в 1901-м. Так это или нет, точно теперь не узнать, но барабанные тормоза изначально устанавливались повсюду, хотя в том же 1902-м Уильям Ланчестер получил в Великобритании патент на изобретение, позволяющее резко останавливать транспортное средство через прижимание колодок к диску.

Конструкция барабанных тормозов

Она, со времен Луи Рено, дожила до наших дней практически в неизменном виде. Разве что стали применять вместо одного два цилиндра, да еще установили распорные планки, автоматически выставляющие зазор по мере износа колодок. Еще совсем недавно их поджимали вручную: наши деды регулярно выполняли эту процедуру.


Барабанные тормоз представляет собой чашу, сделанную из металла (чугун, алюминий, сталь или их сочетание) и закрепленную на колесной ступице. Внутри – гидроцилиндр (или два) с парой поршней, которые, выдвигаясь под действием жидкости, прижимают полукруглые колодки, имеющие фрикционные накладки, к внутренней поверхности барабана. Последние когда-то заменяли, наклепывая новые. Сегодня накладки приклеивают специальными составами и прикреплять эти детали вручную сегодня никому в голову не приходит – купить проще.

Плюсы барабанной системы

В первую очередь – закрытость, защищенность от влияния внешней среды. Внутрь не попадают посторонние частицы, песок, способствующие быстрому износу деталей. Благодаря этому достоинству, барабанные системы и сегодня устанавливают на заднюю ось рамных внедорожников и им подобной техники, «обреченной» «копаться» в грязи.


Следующий плюс заключается в том, что при увеличении площади соприкосновения колодок и «чаши» эффективность торможения повышается. Поэтому очень долго, даже после появления дисковых систем, барабаны устанавливались на большегрузные машины и автобусы безальтернативно. Ведь на для них не играет роли размер деталей механизма: это на легковушке нельзя сильно увеличивать габариты тормозных компонентов – места просто нет.


И еще одно преимущество – долгий срок службы. Но он связан с меньшей эффективностью барабанов, если сравнивать с дисками. В первом случае колодки прижимаются не так сильно, поэтому и изнашиваются дольше. Кто-то скажет, что барабанная система дешевле. Если брать нынешние реалии, вопрос этот спорный. Например, ручник к дисковым тормозам подвести гораздо сложнее и обходится это дороже. Тем не менее, последние все-таки распространены шире, поэтому переходим к недостаткам барабанов.

Минусы

Первый из них проявился давно, причем, на законодательном уровне! Дело в том, что для изготовления накладок колодок изначально применяли асбест – вредный для здоровья человека материал. Образующаяся от него пыль попадала в легкие механиков, слесарей, вызывая тяжелые заболевания. В итоге правительство США, обеспокоенное здоровьем граждан, предписало использовать альтернативные материалы. Однако, таковых в то время не нашлось, а саморегулирование зазоров изобрели только в 1950-х, когда в «наступление» уже пошли тормозные диски.


Еще один минус, вытекающий из плюса – закрытость системы. Она не позволяет улетучиваться наружу продуктам износа и при частом нажатии на тормоза вызывает повышение температуры колодок, в некоторых случаях достигающее 500°С.


Если зимой попасть в растопленную реагентами лужу, после стоянки можно не съехать в места. Колодки примерзают к барабанам очень сильно из-за большей площади соприкосновения, по сравнению с дисками. Относительно малая эффективность описываемой системы связана с работой поршней в цилиндре (даже если их два). Они не в состоянии равномерно прижать полукруглую колодку ко всей поверхности барабана. Поэтому автомобиль замедляется плохо.

Дисковая тормозная система

Она побеждает по банальной причине – лучшей эффективности, которая достигается благодаря тому, что соприкасающиеся поверхности абсолютно плоские, а не выпукло-вогнутые, как в барабанных тормозах. Второй плюс – лучшее охлаждение из-за открытости системы.


Пионером среди автомобилей по дискам стал Jaguar C-Type – спортивная машина, выпущенная в 1953 году. В Америке это Studebaker Avanti производства 1962-го. С тех пор дисковые тормоза начали свое «победное шествие» по планете.


Вся система имеет меньшее число деталей и практически умещается в суппорте. Он закреплен неподвижно. Внутри – тормозной цилиндр (их бывает несколько) с поршнями, которые выдвигаются и прижимают колодки к диску. Последние (обычно на спортивных авто) могут быть с перфорацией (дырочками) – вентилируемыми. Все преимущества (минусы) дисковых тормозов вытекают из недостатков (плюсов) барабанных.


Разве что можно добавить один момент: система боится резких перепадов температуры, которые могут возникнуть, например, после ряда активных торможений, когда детали нагреваются, и быстрого охлаждения (заезда в лужу). В этом случае есть риск коробления диска.


Возникает резонный вопрос: почему же не сделают универсальную систему, которая объединит все плюсы и лишится минусов?


Пытались. Сначала этим занималась компания Chrysler, еще в конце 40-х и начале 1950-х. Но неудачно. Однако, Audi «отряхнула пыль с архивов» и совершила свою попытку уже в конце 1980-х. Универсальные тормоза, представляющие собой диски в барабанах, компания устанавливала на серийные тяжелые машины с V-образными восьмицилиндровыми двигателями.

Механики искренне ненавидели универсальную систему из-за сложности обслуживания и дороговизны запчастей. Короче, не прижилась она: получилось, что «усовершенствованный» механизм вместо того, чтобы использовать плюсы барабанов и дисков, собрал в единое целое все их недостатки.

Вердикт

Если кто-то считает, что век «архаичных» тормозов закончен, то можно взглянуть на самые современные авто, использующие энергию аккумуляторов. Даже на них сзади устанавливают барабанные тормоза. Значит, их возможности далеко не исчерпаны.


Есть и еще один момент: сегодня большинство автомобилей сосредоточено в городах, где особо и не разгонишься. Если внедрять дисковые тормоза на каждую выпускаемую машину «по кругу», придется менять производственную цепочку. А это неэкономично. К тому же, установка дисковых тормозов на заднюю ось неминуемо увеличит стоимость авто, по крайней мере, на первых порах. Да и не нужны высокоэффективные тормоза владельцам, например, «Матизов», Smart, Peugeot 107 и т. п. Так что не исключено: барабанные тормоза еще переживут ДВС.