Ножной барабанный тормоз: устройство и принцип работы¶

Ножной барабанный тормоз — это тип фрикционного тормозного механизма колесного транспортного средства, в котором тормозное усилие создается прижатием тормозных колодок к внутренней поверхности вращающегося барабана, а приведение механизма в действие осуществляется нажатием ногой на педаль. Данный тип тормоза является исторически одним из первых и до сих пор широко применяется на грузовых автомобилях, автобусах, прицепах и некоторых легковых автомобилях бюджетного сегмента, преимущественно на задней оси.

¶Принцип работы

Работа ножного барабанного тормоза основана на преобразовании кинетической энергии движения в тепловую за счет трения. При нажатии на педаль тормоза усилие через гидравлический (в легковых автомобилях) или пневматический (в грузовых автомобилях) привод передается на тормозной механизм. Внутри механизма усилие воздействует на разжимное устройство (гидравлический цилиндр, пневматическую камеру с рычагом или кулак), которое раздвигает тормозные колодки.

Колодки с закрепленными на них фрикционными накладками прижимаются к внутренней цилиндрической поверхности тормозного барабана, вращающегося вместе с колесом. Возникающая сила трения создает тормозной момент, замедляющий вращение колеса. При отпускании педали стяжные пружины возвращают колодки в исходное положение, и торможение прекращается.

¶Устройство

Основными элементами ножного барабанного тормоза являются:

• Тормозной барабан — массивная чугунная (реже алюминиевая с чугунной вставкой) деталь, устанавливаемая на ступицу колеса. Внутренняя поверхность барабана является рабочей поверхностью трения.
• Тормозные колодки — стальные дугообразные пластины с приклепанными или приклеенными фрикционными накладками. Колодки устанавливаются на опорный щит.
• Опорный щит — неподвижная деталь, закрепленная на балке моста или поворотном кулаке. На нем монтируются все элементы механизма.
• Разжимное устройство — механизм, раздвигающий колодки. В гидравлических тормозах это рабочий тормозной цилиндр с двумя поршнями; в пневматических — разжимной кулак, приводимый рычагом от тормозной камеры.
• Стяжные пружины — возвращают колодки в исходное положение после прекращения торможения.
• Механизм автоматической регулировки зазора — поддерживает оптимальное расстояние между колодками и барабаном по мере износа накладок (в современных конструкциях).

¶Классификация

Ножные барабанные тормоза классифицируются по типу привода (гидравлический, пневматический, механический — устаревший) и по конструкции разжимного устройства. По степени воздействия колодок на барабан различают механизмы с ведущей и ведомой колодкой, а также самоусиливающиеся конструкции, где сила трения одной колодки увеличивает прижатие другой.

¶Преимущества и недостатки

К преимуществам барабанных тормозов относятся: высокая тормозная эффективность за счет самоусиления, защищенность механизма от грязи и влаги (закрытая конструкция), большая площадь фрикционной поверхности и, как следствие, повышенная износостойкость, а также сравнительно низкая стоимость производства.

Недостатками являются: склонность к перегреву при длительном интенсивном торможении (фейдинг), что приводит к снижению эффективности, худшее охлаждение по сравнению с дисковыми тормозами, большая неподрессоренная масса и сложность обслуживания из-за закрытой конструкции.

¶Применение

Ножные барабанные тормоза используются на задних осях легковых автомобилей малого и среднего класса, где нагрузка на тормоза ниже, чем на передние. На грузовых автомобилях и автобусах они применяются на всех колесах ввиду высокой грузоподъемности и необходимости обеспечивать большое тормозное усилие при относительно невысокой стоимости. Также барабанные тормоза широко распространены на прицепах и полуприцепах.

В современном автомобилестроении наблюдается тенденция к вытеснению барабанных тормозов дисковыми, однако на тяжелой коммерческой технике и в бюджетном сегменте легковых автомобилей они сохраняют свои позиции благодаря надежности и долговечности.