Tipos de sistemas de freos: o principio de funcionamento dos freos de tambor e disco

O sistema de freos está deseñado para controlar a velocidade do coche, detelo e mantelo durante moito tempo usando a forza de freada entre a roda e a estrada. A forza de freada pode ser xerada por un freo de roda, un motor de vehículo (chamado freo motor), un retardador hidráulico ou eléctrico na transmisión.

Para implementar estas funcións, os seguintes tipos de sistemas de freos están instalados no coche:

• Sistema de freos en funcionamento. Proporciona desaceleración controlada e parada do vehículo.
• Sistema de freos de reposto. Úsase en caso de avaría e mal funcionamento do sistema de traballo. Realiza funcións similares ao sistema de traballo. Un sistema de freo de reposto pódese implementar como un sistema autónomo especial ou como parte dun sistema de freo en funcionamento (un dos circuítos de accionamento do freo).
• Sistema de freo de estacionamento. Deseñado para manter o coche no seu lugar durante moito tempo.

O sistema de freos é o medio máis importante para garantir a seguridade activa do coche. Nos automóbiles e nunha serie de camións, utilízanse varios dispositivos e sistemas para aumentar a eficiencia do sistema de freado e a estabilidade da freada.

Como funciona o sistema de freos

Cando preme o pedal do freo, a carga transfírese ao amplificador, o que crea unha forza adicional no cilindro principal do freo. O pistón do cilindro mestre de freo bombea fluído a través dos tubos ata os cilindros das rodas. Isto aumenta a presión do fluído no actuador do freo. Os pistóns dos cilindros das rodas moven as pastillas de freo aos discos (tambores).

Unha maior presión sobre o pedal aumenta a presión do fluído e actívanse os freos, o que ralentiza a rotación das rodas e a aparición de forzas de freada no punto de contacto dos pneumáticos coa estrada. Canto máis forza se aplique ao pedal do freo, máis rápido e máis eficiente se frean as rodas. A presión do fluído durante a freada pode alcanzar os 10-15 MPa.

Ao final da freada (soltando o pedal do freo), o pedal, baixo a influencia dun resorte de retorno, móvese á súa posición orixinal. O pistón do cilindro principal de freo móvese á súa posición orixinal. Os elementos de resorte afastan as pastillas dos discos (tambores). O líquido de freos dos cilindros das rodas é forzado a través das canalizacións ata o cilindro principal do freo. A presión no sistema cae.

Tipos de sistemas de freos

O sistema de freos combina o mecanismo de freo e a tracción do freo. O mecanismo de freo está deseñado para crear o par de freado necesario para diminuír e deter o coche. Nos automóbiles instálanse mecanismos de freo de fricción, cuxo funcionamento baséase no uso de forzas de fricción. Os mecanismos de freo do sistema de traballo están instalados directamente na roda. O freo de estacionamento pode estar situado detrás da caixa de cambios ou da caixa de transferencia.

Dependendo do deseño da parte de fricción, hai tambor e disco mecanismos de freo.

O mecanismo de freo consta dunha parte xiratoria e outra fixa. Como parte xiratoria mecanismo de tambor úsase un tambor de freo, unha parte fixa - pastillas ou bandas de freo.

parte xiratoria mecanismo de disco representado por un disco de freo, fixo - por pastillas de freo. Nos eixes dianteiro e traseiro dos automóbiles de pasaxeiros modernos, por regra xeral, instálanse freos de disco.

Como funcionan os freos de tambor

As principais partes internas dos freos de tambor son:

1. Tambor de freo. Un elemento feito de aliaxes de fundición de alta resistencia. Está montado nun cubo ou nun eixe de apoio e serve non só como a parte de contacto principal que interactúa directamente coas almofadas, senón tamén como unha carcasa na que se montan todas as demais pezas. A parte interna do tambor de freo está rectificada para a máxima eficiencia de freada.
2. Almofadas. A diferenza das pastillas de freo de disco, as pastillas de freo de tambor teñen forma semicircular. A súa parte exterior ten un revestimento especial de amianto. Se as pastillas de freo están instaladas nun par de rodas traseiras, entón unha delas tamén está conectada á panca do freo de estacionamento.
3. Resortes de tensión. Estes elementos están unidos ás partes superior e inferior das almofadas, evitando que se movan en diferentes direccións ao ralentí.
4. Cilindros de freo. Este é un corpo especial feito de ferro fundido, en ambos os dous lados do cal están montados pistóns de traballo. Actívanse pola presión hidráulica que se produce cando o condutor presiona o pedal do freo. As pezas adicionais dos pistóns son selos de goma e unha válvula para eliminar o aire atrapado no circuíto.
5. Disco protector. A peza é un elemento montado no cubo ao que se unen os cilindros e as pastillas de freo. A súa fixación realízase mediante abrazadeiras especiais.
6. Mecanismo de autoavanzado. A base do mecanismo é unha cuña especial, que se afonda a medida que se desgastan as pastillas de freo. A súa finalidade é asegurar unha presión constante das almofadas sobre a superficie do tambor, independentemente do desgaste das súas superficies de traballo.

**Os compoñentes enumerados por nós son xeralmente aceptados. Son utilizados pola maioría dos principais fabricantes. Hai unha serie de pezas que son instaladas de forma privada por algunhas empresas. Tal son, por exemplo, o mecanismo para traer as almofadas, todo tipo de espaciadores, etc.

Principio de funcionamento: o condutor, se é necesario, presiona o pedal, creando un aumento da presión no circuíto de freo. O sistema hidráulico presiona os pistóns do cilindro mestre, que accionan as pastillas de freo. Eles "diverxen" cara aos lados, estirando os resortes de acoplamento, e chegan aos puntos de interacción coa superficie de traballo do tambor. Debido á fricción que se produce neste caso, a velocidade de rotación das rodas diminúe e o coche diminúe. O algoritmo xeral para o funcionamento dos freos de tambor é exactamente así. Non hai diferenzas significativas entre sistemas cun pistón e dous.

Vantaxes e desvantaxes dos freos de tambor

entre virtudes O sistema de tambor pódese distinguir pola simplicidade do deseño, unha gran área de contacto entre as almofadas e o tambor, o baixo custo, a xeración de calor relativamente baixa e a posibilidade de usar fluído de freos económico cun punto de ebulición baixo. Ademais, entre os aspectos positivos está un deseño pechado que protexe o mecanismo da auga e da sucidade.

Desvantaxes dos freos de tambor:

• resposta lenta;
• inestabilidade do rendemento;
• mala ventilación;
• o sistema traballa para romper, o que limita a forza de presión admisible das almofadas nas paredes do tambor;
• con freadas frecuentes e altas cargas, é posible a deformación do tambor debido ao forte quecemento.

Nos coches modernos, os freos de tambor úsanse cada vez menos. Basicamente póñense nas rodas traseiras nos modelos económicos. Neste caso, tamén se utilizan para aplicar freos de estacionamento.

Ao mesmo tempo, aumentando o tamaño do tambor, é posible conseguir un aumento da potencia do sistema de freos. Isto levou ao uso xeneralizado de freos de tambor en camións e autobuses.

Como funcionan os freos de disco

O mecanismo de freo de disco consiste nun disco de freo xiratorio, dúas pastillas fixas montadas no interior da pinza a ambos os dous lados.

Neste sistema, as pastillas montadas na pinza son presionadas por ambos os dous lados aos planos do disco de freo, que está atornillado ao cubo da roda e xira con el. As pastillas de freo metálicas teñen forros de fricción.

A pinza é un corpo feito de fundición ou aluminio en forma de soporte. No seu interior hai un cilindro de freo cun pistón que presiona as pastillas contra o disco durante a freada.

O soporte (calibre) pode ser flotante ou fixo. O soporte flotante pode moverse ao longo das guías. Ela ten un pistón. A pinza de deseño fixo ten dous pistóns, un a cada lado do disco. Tal mecanismo é capaz de presionar as pastillas contra o disco de freo con máis forza e úsase principalmente en modelos potentes.

Os discos de freo están feitos de fundición, aceiro, carbono e cerámica. Os discos de fundición son baratos, teñen boas calidades de fricción e unha resistencia ao desgaste bastante alta. Polo tanto, úsanse máis a miúdo.

O aceiro inoxidable tolera mellor os cambios de temperatura, pero as súas propiedades de fricción son peores.

Os discos de carbono lixeiros teñen un alto coeficiente de fricción e unha excelente resistencia á calor. Pero requiren prequecemento e o seu custo é demasiado alto. O alcance dos discos de freo de carbono son os coches deportivos.

A cerámica é inferior á fibra de carbono en termos de coeficiente de fricción, pero funciona ben a altas temperaturas, ten unha resistencia significativa e resistencia ao desgaste a baixo peso. A principal desvantaxe deste tipo de discos é o alto custo.

Vantaxes e inconvenientes dos freos de disco

As vantaxes dos freos de disco:

• menos peso en comparación co sistema de tambor;
• facilidade de diagnóstico e mantemento;
• mellor arrefriamento debido ao deseño aberto;
• funcionamento estable nun amplo rango de temperatura.

Desvantaxes dos freos de disco:

• disipación de calor significativa;
• a necesidade de amplificadores adicionais debido á área limitada de contacto entre as almofadas e o disco;
• desgaste relativamente rápido da almofada;
• o custo é superior ao do sistema de tambor.