Kotoučové brzdy nebo bubnové brzdy – které jsou lepší a jaké jsou rozdíly

Hlavní roli při brzdění automobilu hrají brzdové mechanismy. Zpomalují otáčení kol v důsledku třecích sil.

Provozní brzdový systém osobního automobilu se skládá ze dvou hlavních součástí – pohonu, který zajišťuje přenos a zvýšení síly, a aktuátorů instalovaných na každém kole. Jejich úkolem je přeměnit sílu na tření.

Druhy brzdových mechanismů a konstrukční vlastnosti

U osobních automobilů je běžný pouze jeden typ pohonu – hydraulické existují dva typy pracovních mechanismů:

Od prvního typu se postupně kvůli určitým vlastnostem upouští ve prospěch druhého. Auta mohou mít různá uspořádání pohonů: pouze kotoučové (stále častější), všechny bubnové (zůstaly jen u nákladních aut), kombinované (kotouč na přední nápravě, buben na zadní).

typ bubnu

Celá konstrukce se skládá z pohyblivých a pevných prvků. Hlavním pohyblivým je buben ve tvaru misky. Je namontován na ose (přes ložiska), což zajišťuje snadné otáčení. Je k němu připevněno kolo, když se pohybují, obě se točí stejnou rychlostí.

Pevnou částí je štít připevněný k náboji. K tomuto štítu je přišroubován hydraulický válec s písty a podložkou.

Brzdové destičky jsou vyrobeny ve tvaru půlměsíců. Pro zvýšení třecích sil jsou na jejich vnější straně připevněna třecí obložení.

Horní části podložek spočívají na pístech a podpěrách válců. V této poloze jsou fixovány tažnými pružinami a svorkami. Na těchto podložkách je buben.

Tento mechanismus funguje jednoduše: když sešlápnete brzdový pedál, pracovní kapalina pod tlakem vstupuje do válce mechanismu. Vzniklý tlak tlačí písty ven z válce. Protože na nich spočívají vršky podložek, je pohyb pístů doprovázen jejich divergenci. Z tohoto důvodu jsou podložky s obložením přitlačeny k vnitřní pracovní ploše mísy a mezi nimi vzniká tření, které zpomaluje rychlost otáčení bubnu spolu s kolem. Po uvolnění pedálu poklesne tlak ve válci a pružiny přitáhnou destičky do původní polohy. Kolo je uvolněno.

Video: Bubnové nebo kotoučové brzdy. co je lepší? Prostě něco složitého

Kotoučové brzdy

Diskové mechanismy používají jiný design. Jeho hlavním pracovním prvkem je disk namontovaný na náboji. Na bocích kotouče jsou umístěny brzdové destičky (ve formě destiček) s třecím obložením.

Nad tím je třmen s pracovním válcem. Některé vozy používaly třmen se dvěma pístky, z nichž každý působil na podložku.

Častěji se ale používá jednopístkové provedení třmenu, které je ale zároveň pohyblivé, aby zajistilo tlak na obě podložky.

Tento mechanismus funguje takto: když vznikne tlak, píst vyjede a přitlačí jednu podložku k boční pracovní ploše disku. V tomto případě vzniká protipůsobící síla, díky které se třmen pohybuje na vodítkách a začíná svým tělem tlačit druhý blok. Díky tomuto pohybu je dosaženo rovnoměrného rozložení upínací síly.

Jak vidíte, oba mechanismy používají různé způsoby získání tření, v prvním případě, aby mechanismus fungoval, musí být podložky roztaženy a ve druhém musí být stlačeny.

Takže které jsou lepší a jaké jsou jejich nevýhody?

Ve srovnání s kotoučovou verzí nemá bubnová verze mnoho výhod:

1. Uzavřená konstrukce zabraňuje vniknutí nečistot mezi třecí prvky, a proto vydrží déle.
2. Buben je masivní prvek, takže se „nebojí“ náhlých změn teploty.
3. U bubnových mechanismů je snazší organizovat mechanické blokování kol (parkovací brzda). K tomu stačí nainstalovat další páku, jejíž pohyb zajistí oddělení bot a jejich udržení.
4. Velká kontaktní plocha destiček s kotoučem (díky zvětšeným celkovým rozměrům) zajišťuje vysokou brzdnou sílu.

Pokud jde o nevýhody, bubnové brzdy jich mají také poměrně dost a mnoho z nich je propojeno s výhodami:

• díky uzavřené konstrukci se opotřebované produkty z pracovních ploch neodstraňují a padají mezi třecí plochy, čímž se snižuje třecí síla;
• tření je doprovázeno silným zahříváním, které není v bubnovém mechanismu dostatečně odváděno. Kvůli tomu se buben roztahuje (protože je kovový) a aby se vytvořil potřebný tlak, řidič dále sešlápne brzdový pedál, jinak se sníží brzdná účinnost;
• nerovnoměrné opotřebení destiček. Písty je nemohou rovnoměrně stlačit, takže se nedotýkají bubnu celou svou plochou;
• Řada součástí je v uzavřeném prostoru, takže pokud se rozbijí, nemají rozbité části kam jít. Mohou se dostat mezi patky a buben, což povede k zablokování mechanismu.

Video: Kotoučové a bubnové brzdy: Výhody a nevýhody

Pozitivní vlastnosti kotoučových brzd:

1. Vysoká účinnost (o 20 % vyšší než u bubnových brzd). Zde hraje roli i tepelná roztažnost. Kotouč se v důsledku zahřívání roztahuje, což zvyšuje třecí síly bez dalšího dopadu na destičky.
2. Otevřená konstrukce je dobře větraná a zajišťuje odvod tepla.
3. Produkty opotřebení jsou odstraněny a nedostávají se na třecí plochy, což zvyšuje účinnost mechanismu.
4. Veškerá vlhkost, která se dostane na disk, je také odstraněna z jeho povrchu.
5. Destičky jsou přitlačeny k disku celou svou pracovní plochou.

Existují však i určité nevýhody. Kotoučové brzdy mají následující:

• Disk je citlivý na náhlé změny teploty. Intenzivní brzdění následované vjezdem do louže způsobuje deformaci (porušení geometrie pracovních ploch);
• opotřebení destiček a kotoučů se stává důvodem pro častou údržbu s výměnou spotřebního materiálu;
• obtížnost použití kotoučových mechanismů k uspořádání parkovací brzdy;
• Nečistoty vnikající na pracovní plochy způsobují intenzivní opotřebení.

Pokud vezmeme v úvahu uspořádání mechanismů v automobilu, pak je nejoptimálnější kombinované uspořádání. Kotoučové brzdy jsou vysoce účinné a bubnové brzdy nevyžadují častou údržbu. Proto mnoho výrobců používá toto uspořádání u vozů levnější a střední cenové kategorie. Bubnové brzdy jsou však postupně nahrazovány kotoučovými brzdami.