Gaznaauto Сайт про автомобили
Барабани, звісно, давно програли еволюційну війну дискам, але донині досить активно використовуються на недорогих і легких машинах. Всі Лади, Renault Logan, VW Polo sedan, Skoda Rapid, Daewoo Matiz — список цілком сучасних моделей, що використовують ці архаїчні, але довговічні гальмівні механізми, буде дуже довгим. А отже — незайвим буде знати, як вони влаштовані, чому ламаються і як лагодяться. Після теоретичної підготовки вирушимо в ремзону, де обстежимо барабани рідкісного китайського седанчика Chery Jaggi, більш відомого в Молдові під ім’ям QQ.
Конструкція барабанних гальм
Кардинально барабанні гальмівні механізми не змінилися з моменту їх масової появи в 1902 році завдяки Луї Рено. Щоправда, привід у тих гальм був тросовий, а тому вони були виключно механічними. Плюс у них не було автоматичного регулювання, тож шофер мав регулярно перевіряти зазор між колодками і барабаном. Але принципова конструкція, повторюся, змінилася мінімально.
Опишемо тут найпоширенішу, класичну конструкцію барабанного гальмівного механізму.
Є гальмівний щиток, який жорстко закріплений на кожусі заднього моста або цапфі колеса, і він не обертається. Також є барабан, який закріплений на маточині колеса і обертається разом з нею і колесом.
Гальмівні колодки встановлені на гальмівному щитку. З одного боку колодки спираються на осі, з іншого — на поршні робочого гальмівного циліндра (це добре видно на фотографіях). Коли натискають на педаль гальма, гальмівна рідина розсовує поршні в робочому циліндрі, а ті своєю чергою розсовують гальмівні колодки. Колодки притискаються до поверхні барабана і автомобіль сповільнюється. На колодки приклеєні або приклепані фрикційні накладки. Щоб колодки не випали, встановлено притискні пружини.
Приємним моментом цієї конструкції є те, що одна з колодок має властивість підклинювання (її називають активною). Якщо навести приклад, то уявіть собі колесо автомобіля, гарненько розкрутіть його і спробуйте вставити рукою якийсь предмет між колесом і аркою: з одного боку предмет виштовхуватиметься, а з іншого — ще більше затягуватиметься в простір між колесом і аркою, тим самим підклинюючи колесо. Така сама ситуація і з колодками.
Другу колодку (пасивну) барабан відштовхує, і її ефективність нижча за першу — це, навпаки, неприємний момент. Щоб компенсувати різницю, фрикційна накладка пасивної колодки більша за розмірами активної колодки.
Зворотний бік підклинювання колодки в тому, що гальмівне зусилля зростає не пропорційно зусиллю на педалі. Простіше кажучи, Ви тиснете на педаль гальма і отримуєте зовсім інше, набагато більше уповільнення, ніж очікувалося. З дисковими гальмами такого немає.
Щоб колодки повернулися на вихідну після гальмування, на них встановлені поворотні пружини. Найчастіше, якщо задній гальмівний механізм барабанний, то ті самі колодки задіюються під час затягування стоянкового гальма («ручника»). На одній з колодок є додатковий важіль, до якого кріпиться трос, під час переміщення якого колодки розводяться.
На сучасних автомобілях барабанний гальмівний механізм саморегульований. Тобто не потрібно раз на скільки-то тисяч км або після ремонту лізти, як на ЗІЛ 130, під автомобіль, щоб виміряти зазор між фрикційними накладками і барабаном.
Однак навіть на сучасних авто стоянкове гальмо все ж таки регулювати необхідно. Тому розпірна стійка, завдяки якій розводяться колодки під час затягування ручника, має властивість подовжуватися або коротшати за рахунок обертання гайки (її теж добре видно на фото). Ще одним із позитивних аспектів барабанних гальм є площа робочої поверхні фрикційних накладок — вона в будь-якому разі більша порівняно з дисковими гальмами.
Але через особливості умов роботи (див. вище) знос накладок нерівномірний, а отже, і зусилля також змінюватиметься зі зносом. Своєю чергою ніхто не заважає збільшити робочу площу накладок за рахунок збільшення не тільки діаметра барабана, а й його ширини, а це безперечний плюс. Цим з умінням користуються конструктори вантажівок, для яких важливіше загальмувати 20 тонн у межах пристойності, ніж тонкий зв’язок між ногою водія і прискоренням уповільнення автомобіля.
Ба більше, навіть якщо на легковику по колу встановлено дискові гальма, то з високою часткою ймовірності гальмівний механізм ручника реалізовано за барабанною схемою. Просто в диску роблять проточку і створюють свій невеликий барабан і поміщають всередину колодки.
Кілька слів про конструкції барабанних гальм, що вже віджили своє. У пошуках простіших і ефективніших варіантів виконання інженери, щоб розв’язати проблему з колодкою, що не підклинюється, дійшли висновку, що можна поставити два робочих циліндри з двох протилежних боків гальмівного щитка (як на ГАЗ 24 і безлічі інших машин із барабанними гальмами спереду і ззаду). У такому разі обидві колодки ставали підклинювальними, але тільки під час руху вперед.
Конструктори АЗЛК застосували барабанні механізми з плаваючими колодками. Плаваючими тому, що спираються вони не на осі, кожна на свою, а на шарнір, що зв’язує обидві колодки. Тому коли поршні розсовують їх, вони за рахунок зусиль стабілізуються щодо барабана. А ефект підклинювання активної колодки знижується за рахунок передачі сили через шарнір на пасивну колодку.
Плюси і мінуси барабанів
Однією з головних переваг барабанних механізмів називають його закритість від навколишнього середовища — ні бруд, ні пил всередину не потрапляють. З цим важко не погодитися, але із застереженням — якщо йдеться про бруд зовні. Всі продукти зносу колодок, що з’являються в барабані всередині, просто так звідти «вибратися» не можуть. Усю красу закритості барабаном видно на фотографіях піддослідного.
Якщо в дискових гальмах залишки фрикційних накладок просто видуваються з механізму, то в барабанних майже все залишається на місці. І ще. Хто у своєму житті експлуатував вантажівки або стародавні автомобілі з «барабанами» по колу, має пам’ятати: якщо проїхав глибоку калюжу або брід, то після необхідно кілька разів натиснути на гальма, щоб просушити їх, інакше їх просто не буде. З дисками такого цирку немає.
Ще барабани відмінно перегріваються і їх, на відміну від дисків, не можна швидко охолодити повітрям, що набігає. Сам барабан при цьому пожолобити складно (чого не скажеш про диски), але ефективність гальмування гарячих барабанів знижується дуже істотно.
З точки зору динаміки барабани теж програють дискам, оскільки останні легші. Плюс максимальне гальмівне зусилля у барабанів сильно обмежене — надмірним тиском на колодки можна просто «порвати» барабан. Диски ж можна стискати набагато сильніше.
Приклад ремонту заднього барабанного гальмівного механізму
Тут все, загалом-то, доволі передбачувано. Барабани розбирають, як правило, для двох маніпуляцій: заміни колодок або ремонту самого механізму, що заклинив.
Цього разу до нас потрапив автомобіль з непрацюючим заднім правим гальмівним механізмом і відсутністю стоянкового гальма. Досвідченим поглядом майстра витоків гальмівної рідини знайдено не було. Тому ймовірність робочого гальмівного циліндра, що заклинив, зросла до 99%. Рішення було ухвалено негайно — розбирання і більш детальна діагностика.
Відвернули гайки і зняли колесо. На щастя, барабан не прикипів і знявся досить легко. Господарю автомобіля стало легше, коли він дізнався, що колодки міняти ще рано. Але потім пішли погані новини. Закисла розпірка стоянкового гальма, отже, відрегулювати розташування колодок неможливо, а це причина відсутнього ручника. Далі. Поршні в робочому циліндрі заклинило, тому машина і не гальмувала. Вердикт — заміна робочого циліндра. Господар зустрів труднощі мужньо і благословив починати негайно.
Оскільки необхідно замінювати робочий циліндр, перетискаємо гальмівний шланг, щоб унеможливити витікання всієї гальмівної рідини з контуру. Відвернули сполучну гайку і від’єднали гальмівну трубку від робочого циліндра. За допомогою вузькогубців зняли нижню пружину з гальмівних колодок. Потім від’єднали трос стоянкового гальма від важеля гальмівної колодки.
Все тими ж вузькогубцями притиснули, провернули і зняли притискні пружини обох колодок. Пружини фіксуються на пальці: на кожній є невелика опорна кришка з прорізом, а у пальця зовнішній кінець розплющений. Відповідно, під час встановлення пружину стискають, кінець пальця проходить через проріз, а щоб зафіксувати пружину, її провертають. Але це буде потім, зараз розбирання.
Після демонтажу притискних пружин обидві колодки можна зняти з гальмівного щитка і робочого циліндра. Що ми і робимо, трохи розсунувши їх для подолання зусилля верхньої поворотної пружини. Після викрутили болти кріплення і зняли робочий гальмівний циліндр. Зняли з колодок розпірку, ретельно її очистили і розробили, щоб можна було відрегулювати стоянкове гальмо. Зняли потім і верхню поворотну пружину.
