Gaznaauto Сайт про автомобили
На будь-якому автомобільному сайті або форумі із завидною регулярністю розгораються «гальмівні холівари» між адептами барабанів і дисків. Чому останні ніяк не витіснять начебто застарілі й архаїчні барабани?
«Гальмівні холівари» — популярна тема для любителів інтелектуально-технічних суперечок. Хтось згадує формулу сили тертя ковзання, в якій немає площі поверхонь, що стикаються, хтось наводить як приклад безпружинну масу, в цифрах демонструючи, що хороший барабан легший за гальмівний диск, а не навпаки… Загалом, бенкет інтелекту…
«Колеса» вже не раз розповідали нашим читачам про барабанні гальма. І про історію їхньої появи, і про особливості діагностики та ремонту. Однак ми ще не зачіпали докладно найважливіший фактор, що зумовлює неймовірну тривалість життя і популярність цих механізмів. А саме, досконалу з роками систему підтримки мінімального зазору між поверхнею колодок і барабана, яка стала з роками досконалою!
Найважливіша умова ефективності автомобільних гальмівних механізмів будь-якого типу, хоч дискових, хоч барабанних, — мінімальний холостий хід. Іншими словами, поверхні, що труться, ще до торкання водієм педалі мають бути максимально наближені одна до одної, щоб рух ноги одразу давав інформативний відгук і на даремний хід педалі не витрачалися дорогоцінні в екстремальній ситуації мілісекунди.
Але якщо в дискових гальмах конструкція від самого початку і без жодних регулювань і налаштувань забезпечує мінімальне і, що важливо, постійне зближення поверхонь колодок і диска в неробочому (розгальмованому) стані, то в барабанних все інакше — там для досягнення ефективності доводиться вживати спеціальних заходів. А саме — підведення колодок. І буває воно ручним або автоматичним.
Ручне підведення колодок
Власне, ручне підведення — стара і класична історія. Майже вже минула, на щастя. Радянським автолюбителям вона прекрасно відома за «Волгами», на яких для наближення колодок до дисків слугували ексцентрики-«равлики», що оберталися гайковим ключем на 17. Або, скажімо, по «Оці», де планка, що розводить колодки, міняла свою довжину під час підкручування розсувної гайки викруткою через спеціальний отвір у гальмівному барабані, який потім затикали гумовою пробочкою. Головний недолік таких методів — поступове розрегулювання (збільшення вільного ходу педалі) від зносу колодок і появи люфтів, а також необхідність періодичного повторення обслуговування.
«Равлики»-ексцентрики для регулювального підведення гальмівних колодок на Волгах і УАЗах:
Тому ручне підведення колодок на барабанних гальмах давно визнано хоч і цілком працездатною, але однозначно застарілою конструкцією, і на зміну їй прийшли автоматичні пристрої підтримки мінімального зазору в гальмівному механізмі барабанної системи. Конструкцій таких існує кілька, багато в чому вони схожі, хоча і мають різні імена, захищені, зокрема, патентами. Але загалом їх можна розділити на дві основні групи — внутрішня система автоматичного розведення колодок і зовнішня. Почнемо з першої.
Внутрішнє автоматичне підведення
Внутрішнє воно тому, що розташоване просто всередині гальмівного циліндра! Це вельми проста, більш-менш надійна, хоча і гувато працююча система. Гувато — в тому сенсі, що максимальне підведення колодок, яке вона забезпечує, все ж таки не оптимальне… Можна б ще трохи підвести, але люфт, закладений у сам принцип конструкції, не дасть змоги. Таку схему використовували, наприклад, на всіх автомобілях ВАЗ, починаючи із задньопривідної класики і аж до Калин. (На Вестах-Іксреях її вже змінив зовнішній механізм, про який нижче.)
Внутрішньою система називається тому, що розташована вона всередині самого гальмівного циліндра. Конструктивно вона являє собою всього лише два пружних розрізних кільця, які туго вставлені в циліндр, а в них, у свою чергу, входять поршні своїми спеціально проточеними хвостовиками.
Кільця самопідведення здатні рухатися в циліндрі разом із поршнями, що розходяться в різні боки під тиском рідини. Але якщо поршні самі по собі ходять відносно легко, то кільця — дуже туго. Вони вставлені врозпір.
Колодки (а з ними і поршні в циліндрі) притягнуті одна до одної потужними стяжними пружинами — вони відводять поверхню колодок від поверхні барабана, коли педаль гальма не натиснута, щоб не допускати «самоспрацьовування» гальм. І дія внутрішньої системи самопідведення ґрунтується на тому, що зусилля, яке необхідне для зрушення розрізних кілець у циліндрі, ВИЩЕ, ніж зусилля пружини, що зводить колодки.
Коли гальма нові (зібрані на конвеєрі або після ремонту), поршні циліндра разом із розрізними кільцями втоплені, зведені. Після різкого і сильного натискання на гальмівну педаль циліндри максимально розходяться в протилежних напрямках і тягнуть за собою розрізні кільця. Коли педаль відпускають, стяжна пружина прагне знову звести колодки одна з одною, але здатна це зробити лише на проміжок у кільцях самопідведення, позначений на схемі вище як «робочий хід поршня». Розрізні кільця після відпускання педалі залишаються на місці — сила їхнього тертя об стінки циліндра чинить опір прагненню стяжних пружин зрушити їх назад. Таким чином, кільця утримують колодки наближеними до барабана з люфтом на величину зазору (він же — робочий хід поршня), достатнього для руху поршнів під час натискання педалі.
Зі зносом колодок зменшується їхня товщина, але це зменшення під час кожного натискання на педаль автоматично компенсується — поршні розходяться трохи далі та підтягують за собою розрізні кільця, які зі свого боку після зникнення зусилля на педалі залишаються на новому місці. Цей процес відбувається без додаткової уваги з боку водія при кожному більш-менш сильному натисканні на педаль гальма.
Подібна схема регулювання, повторимося, непогана і відносно надійна, але точність підведення і надійність, які забезпечує зовнішній автоматичний регулятор, помітно вища.
Зовнішнє автоматичне підведення
Зовнішня система самопідведення колодок барабанних гальм набагато поширеніша, оскільки значно ефективніша. Власне, саме ця система зробила барабанні гальма по-справжньому ефективними і не дає їм померти досі!
Система зовнішнього автоматичного підведення колодок дає змогу наблизити колодки до внутрішньої поверхні барабана майже так само близько, як і в дискових гальмах. Модифікацій конструкції зовнішнього самопідведення кілька, але відмінності несуттєві, а суть одна. Пристрій для автоматичного розведення колодок від центру до барабана являє собою розпірну планку змінної довжини з регулювальною зубчастою гайкою-хроповиком, яка підкручується спеціальним механізмом під час кожного натискання на гальмівну педаль, розсовуючи планку. Причому система завжди самостійно зупиняється в оптимальному положенні максимального розведення колодок і нездатна їх «перетиснути», спричинивши постійне легке пригальмовування та перегрів барабанів, як під час їзди із забутим «ручником».
Механізм регулювання — найпростіший: крім самої планки з різьбовим стрижнем і гайкою-храповиком (власне, така сама застосовується в системах ручного підведення без автоматики), до нього входить бляшаний важіль-коромисло і відтяжна пружинка.
Джерелом руху важеля, який підкручує гайку-храповик і збільшує довжину розпірної планки, слугує сам хід гальмівних колодок під час натискання педалі. Спрощено кажучи, одне натискання на педаль гальма — одне хитання важеля і проворот гайки на кілька градусів. Регулювання — ступінчасте, але хід дуже малий, завдяки чому забезпечується висока точність регулювання і мінімально можливий зазор між колодками і барабаном, коли не натиснуто педаль гальма. У такої схеми є важлива умова: після заміни колодок або барабана (чи несправної розпірної планки) потрібно ДО початку руху багаторазово натискати на педаль гальма до припинення клацань — таким чином, система вибере весь холостий зазор, і гальма стануть максимально ефективними.
Після вибору зазору система сама припиняє роботу — хід колодок до упору в барабан під час натискання на гальмо стає настільки коротким, що коромисло перестає здійснювати робочий хід.
Через якийсь (вельми тривалий) час колодки злегка підсточаться, і зазор, що збільшився лише на зовсім небагато, дасть змогу коромислу хитнутися досить для того, щоб зробити чергове клацання, обравши частки міліметра цього зазору, і планка з автопідведенням знову перейде в режим очікування. Все це, повторимося, відбувається автоматично, без будь-якої уваги з боку водія або майстра автосервісу.
Саме зовнішній механізм самопідведення виявився максимально ефективним, при цьому (що рідкість у техніці!) досить простим конструктивно і дешевим. І навіть під кінець другого десятиліття ХХI століття барабанні гальма забезпечують достатню ефективність і безпеку руху автомобіля, укладаючись у суворі сучасні норми і вимоги. Тому вони ще не вимерли, та й навряд чи скоро вимруть.
Опитування
А у вашої машини які гальма?
Голосувати
Ваш голос
Усього голосів:
Поділитися: 12 0 2 Підпишіться на нас в Яндекс Дзен
Додати коментар
Для коментування вам необхідно авторизуватися
Увійти
Коментар відправлено
18 коментарів
01.02.2020 00:45
Автор! Вам ще вчити матчастину і вчити. Для початку засмучу Вас тим, що класичні ВАЗи отримали автоматичне регулювання зазорів у задніх барабанних гальмах далеко не відразу. ВАЗ 2101 наприклад не мав автоматичного регулювання. Доводилося крутити ексцентрики, як і на Волгах. У ті далекі часи власники ВАЗів і «Москвичів» до хрипоти сперечалися, чий автомобіль кращий, і архаїчне регулювання задніх гальмівних механізмів на ВАЗах було приводом для глузувань з боку прихильників «Москвичів», які отримали автоматичне регулювання починаючи з моделі 403, аж у далекому 1962 році. ВАЗ 2101 і деякі інші ранні моделі ВАЗ, так до кінця їх випуску і не отримали автоматичного регулювання. А коли класика ВАЗ отримала автомат регулювання, з якої моделі? Пропоную Вам самому розібратися в цьому питанні. Це буде вам корисно, хоча, звісно, потрібно було це зробити до того, як Ви написали Вашу статтю. Тепер, їдемо далі. Ваше твердження, що внутрішнє підведення менш точне, ніж зовнішнє, невірне докорінно. Ось якраз усе навпаки. Просто зовнішній регулювальний механізм значно дешевший, саме тому його і почали застосовувати на останніх моделях. Чому внутрішній точніший? Ну по-перше, він безступінчатий, на відміну від зовнішнього. Хоч би якими мали малими були ступені у зовнішнього механізму, у внутрішнього їх немає в принципі. А по-друге, гальмівний циліндр стоїть вище осі, навколо якої повертається колодка, ніж зовнішній регулювальний механізм. За рахунок цього точність регулювання внутрішнім механізмом теж буде вищою. Будь-який інженер-механік, який більш-менш старанно вивчив у ВНЗ теоретичну механіку, це вам підтвердить. Ви, мабуть, гуманітарій за освітою, тому пораджу Вам завести корисливу дружбу з гарним інженером, і перед публікуванням Ваших статей консультуватися з ним.
02.02.2020 13:36
Євген Балабас
Радий, що наші технічні матеріали по «залізу» викликають настільки жвавий відгук у читачів )) Значить, не всі ще обмежують свої інтереси розмірами діагоналі дисплея на торпедо автомобіля, і це радує. Із задоволенням відповім на коментар, однак попрошу надалі вести бесіду дещо культурніше.
Отже. Уважно переглянув текст — і «запитань, у яких треба розібратися», на щастя, не знайшов ))
Щодо формулювання: «Для початку засмучу Вас тим, що класичні ВАЗи отримали автоматичне регулювання зазорів у задніх барабанних гальмах далеко не відразу».
Власне, не бачу тут причин засмучуватися, оскільки тим не менш, отримали. ВАЗи, в якій цієї системи ще не було, всі вже давно згнили, і, власне, жодних протиріч тут немає. В якому ж конкретно році «класика» отримала циліндри з регулюванням усередині — не маю уявлення і не цікавився. Це все ж таки занадто сильне звуження теми, нехай воно цікавить історіографів Волзького автозаводу.
Щодо формулювання: «зовнішній регулювальний механізм є значно дешевшим, саме тому його і почали застосовувати на останніх моделях.»
На жаль, помилка. Зовнішній механізм абсолютно не дешевший. Він або ідентичний за складністю і вартістю виготовлення, або навіть дорожчий. Розпірна планка в обох випадках присутня — вона потрібна для роботи ручника. Але у внутрішнього механізму вона часто виконується у вигляді найпростішої штампованої пластини фіксованої довжини, без елементів регулювання (ручник при такій конструкції підтягується з боку рукоятки, з салону або знизу — неважливо). А у зовнішнього механізму — планка неодмінно розсувна, регульована, з різьбовим штоком і якісною термообробленою гайкою-храповиком. Тобто, в рази складніша. Далі. Внутрішній механізм являє собою всього дві прості деталі — два сталевих пружинних кільця. Власне, розпірна планка до складу цього механізму взагалі не входить. Зовнішній механізм, ПОМИМО розсувної храпової планки обов’язково має важіль-коромисло, дротяну тягу, вставку-втулку для тяги в одну з колодок, пружину. У деяких різновидах бувають і інші додаткові деталі — тросикові тяги тощо. Тож ні про яку спрощеність і дешевизну тут не йдеться. Деталей більше, вони складніші, кількість операцій при виготовленні — більша.
Щодо формулювання:
«твердження, що внутрішнє підведення менш точне, ніж зовнішнє, невірне докорінно»
Помилка. Внутрішній саме менш точний. Тому і був майже повсюдно витіснений зовнішнім. Я не дарма показав на картинці з роботою внутрішньої системи зазор, позначений стрілками «робочий хід поршня». Цей хід роблять поршні циліндрів, відходячи НАЗАД після відпускання педалі. Різниця між системами внутрішнього і зовнішнього регулювання полягає в тому, що у зовнішньої системи взагалі НЕМАЄ ходу НАЗАД! Колодки підводяться практично впритул і не відходять до центру після відпускання педалі — храповик не дає. А ось у внутрішній системі цей зазор у пружинних кільцях — дає. Нехай і трохи. Пори цьому я підкреслю (і в статті підкреслював) — і та, і інша системи — працездатні. Цілком. Але зовнішня — точніша, навіть всупереч тому, що вона — ступінчаста, а не безступінчата, як внутрішня.
Власне, якраз про ступінчастість. Щодо формулювання: «Чому внутрішній точніший? Ну, по-перше, він безступінчатий, на відміну від зовнішнього. Хоч би якими малими були ступені в зовнішнього механізму, у внутрішнього їх немає в принципі. »
Так-то воно так, але той самий «люфт» хвостовика поршня в пружинному кільці і дезавуює частково цю безступінчастість внутрішнього механізму. А ступені зовнішнього — нехтувано малі. Зубці на гайці-храповику — дуже дрібні і кількість їх значна. Штук 20, а буває і більше. Відповідно, одне клацання храповика обертає регулювальну гайку на 18 градусів. Це дуже тонке регулювання. Навіть з урахуванням досить великого кроку різьблення на регулювальному штоку, довжина, на яку розсувається шток за мінімальний хід, дуже мала. Розумію, що «мала» — термін не технічний, і може не переконувати. Якщо дійсно цікаво, найближчим часом я можу для вас навести цифру, вимірявши осьовий хід розсування регулювальної планки за одне клацання гайки-храповика.
«А по-друге, гальмівний циліндр стоїть вище осі, навколо якої повертається колодка, ніж зовнішній регулювальний механізм. За рахунок цього, точність регулювання внутрішнім механізмом, теж буде вищою»
Формально — так. Реально ж, навіть незважаючи на це, зовнішній механізм виявився більш «прецизійним», ніж внутрішній.
Ось якось так. Радий був поспілкуватися з читачем, який цікавиться питаннями «заліза», зокрема й застарілого )) І ще раз дозволю нагадати вам про культуру спілкування. Тема — «гаражна», але зводити її до гаражного стилю розмови не варто. Повірте — журналісти «Колес» — всі технарі, а не гуманітарії, при цьому в «міряння дипломами і трудовими книжками» ми з нашими читачами ніколи не вступаємо, і вашою освітою не цікавимося — зауважте ))
