BUBNOVÉ A KOTOUČOVÉ BRZDY - VLASTNOSTI, ROZDÍLY, KTERÉ JE LEPŠÍ ZVOLIT

Send

Brzdy, stejně jako konstrukce podvozku a palivového systému, prošly v posledních letech dlouhou cestou. To, co začalo na počátku šedesátých let minulého století jako experiment zajišťující adekvátní brzdění u vysoce výkonných závodních automobilů, se rozrostlo v odvětví, kde se brzdy pohybují od jednoduše spolehlivých až po naprosto fenomenální.

Vývoj a implementace nových komponent, jako jsou uhlíková vlákna a lehká ocel, spolu se zavedením ABS přispěly ke zkrácení brzdné dráhy a obecně ke zlepšení bezpečnosti vozidel (i když debata o ABS pokračuje).

Jeden z prvních průlomů ke zlepšení brzdění přišel na počátku sedmdesátých let, kdy výrobci masivně přešli z bubnových na disková zařízení. Jelikož většina brzdné síly vozidla je soustředěna v oblasti předních kol, byly nejprve vylepšeny pouze přední brzdy na kotoučové. Od té doby šlo mnoho výrobců automobilů dále a představilo je na všech 4 kolech, a to nejen v těch nejvýkonnějších, ale také v levnějších a úspornějších modelech.

Ale někdy, jak tomu bylo u modelu Mazda Protege z roku 1999, se výrobci vracejí od systému s plným diskem k bubnovým brzdám pro zadní část vozu, aby snížili výrobní náklady i kupní cenu vozu.

Proč jsou sady disků lepší než sady bubnů a jak výrazně se mění brzdění při použití jedné nebo druhé brzdy v moderním automobilu? To je to, o čem budeme diskutovat v tomto článku. Prozkoumáme silné a slabé stránky obou variant při každodenním používání, ukážeme vám, jak fungují, a poté je porovnáme.

Tření a teplo

Před hodnocením rozdílu mezi bubnovými a kotoučovými brzdami musíte pochopit obecné zásady, které platí pro oba systémy při zastavení vozidla: tření a teplo. Díky působení odporu (nebo tření) na kolovrátek ho brzdy přinutí zpomalit a nakonec zastavit, čímž vytváří teplo jako vedlejší produkt.

Rychlost zpomalení závisí na mnoha aspektech, včetně hmotnosti vozidla, brzdné síly působící na pedál a celkové brzdné plochy. Závisí také do značné míry na tom, jak efektivně brzdový systém převádí pohyb kola třením na teplo a jak rychle se odvádí od zúčastněných komponent. Zde se projeví rozdíl mezi alternativami bubnu a disku.

Bubnové brzdy

Brzy brzdové soupravy, procházející érou automobilových ručních pák, používaly design bubnu na všech 4 kolech. Než byly zavedeny, byly brzdy blokem dřeva na páce, která tlačila na pneumatiku (také známou jako ruční brzda). První bubnové brzdy byly uvolněny v roce 1900 na Maybachu a o dva roky později si je nechal patentovat legendární automobilový inženýr Louis Renault.

Systém byl nazýván „buben“, protože jeho prvky byly umístěny ve válci - „bubnu“, který se otáčel kolem. Uvnitř byla sada brzdových destiček, které tlakem na pedál tlačily na válec, čímž brzdily kolo. K přeměně energie brzdového pedálu na energii brzdových destiček byla použita olejová kapalina a samotné destičky byly vyrobeny z tepelně odolných třecích materiálů podobných materiálům používaným pro spojkové kotouče.

Tato základní konstrukce, která ve většině případů funguje dobře, měla pouze jednu zásadní chybu. Za podmínek silného brzdění, jako je klesání z velkého svahu s velkým zatížením nebo řada opakovaných zpomalení při vysokých rychlostech, bubnové brzdy často „zhasnou“ a ztratí účinnost. Tato funkce pokračuje dodnes.

Blednutí je obvykle způsobeno přehřátím bubnu. Z tohoto důvodu mohou součásti bubnu fungovat pouze tak dlouho, dokud jsou schopny absorbovat teplo generované při zpomalení kol a při přehřátí ztratí schopnost zastavit auto. To může být pro provozovatele vozidla matoucí.

Proces je jasný, pokud si vzpomenete na princip brzdění, který spočívá v přeměně kinetické energie (otáčení kola) na teplo. Když se bubnové brzdy zahřejí, selžou, protože horké prvky vytvářejí menší tření a čím menší tření, tím méně efektivně kola zpomalí. Toto se často označuje jako zabarvení nebo vyblednutí brzd. Bubnové systémy dnes prošly přirozeně dlouhou cestou, pokud jde o design a materiály, ale blednutí je stále vážnou nevýhodou.

Kotoučové brzdy

Lepší brzdy patentoval Frederick William Lanchester v roce 1902, ve stejnou dobu, kdy Louis Renault patentoval „bubny“. I když se jednalo o vynikající design, trvalo půl století, než se technologům podařilo úspěšně vyrobit požadované součásti.

V roce 1953 vyvinula Jaguar - v té době malá společnost - první spolehlivé kotoučové brzdy třmenu pro svůj závodní C-Type. V roce 1953 s ním vstoupili do 24 hodin Le Mans a obsadili první místo. Později téhož roku se Austin-Healey 100S stane prvním sériovým vozem prodávaným se všemi kotoučovými brzdami.

Ačkoli alternativy disků jsou založeny na stejných základních principech zpomalení vozidla (tření a teplo), jejich konstrukce a způsob provozu se liší. Místo toho, aby hlavní součásti uzavřely do kulatého kovového pouzdra, používají k uchycení kola tenký rotor a třmen. Uvnitř jsou brzdové destičky umístěné na každé straně rotoru, které se stlačují při sešlápnutí příslušného pedálu. K přeměně energie - brzdové kapaliny se opět používá speciální kapalné médium.

Ale na rozdíl od konstrukcí bubnu, které umožňují hromadění tepla uvnitř bubnu při prudkém brzdění, je rotor kotoučové brzdy zcela otevřený vnějšímu vzduchu. To přispívá k jeho neustálému ochlazování, což významně snižuje tendenci k přehřátí nebo vyblednutí.

Není překvapením, že slabiny bicích sad a silné stránky disků byly původně prokázány v závodech. Piloti pracující s kotoučovými brzdovými systémy byli schopni v poslední vteřině zatáčet a aplikovat významnou brzdnou sílu, aniž by riskovali přehřátí komponent. Postupem času tato technologie, stejně jako mnoho dalších pokročilých pokroků v automobilovém průmyslu, pronikla do běžných automobilů, které řídí běžní lidé na veřejných komunikacích.

Dnes večer buben proti disku

V dnešním automobilovém pantheonu nejsou mezi standardní výbavou modelů střední třídy, které nejsou zaměřeny na výkon na trati, neobvyklé plné diskové systémy všech kol. Většina nových strojů však používá kombinaci předních kotoučových a zadních bubnových brzd. Ohrožují výrobci bezpečnost uživatele ve snaze ušetřit nějaké peníze tím, že kotoučové brzdy neuvádějí všude, ale pouze na dvojici předních kol?

I když odpověď zní ano, určitě je pravda, že dnešní obvody kotoučových bubnů jsou pro většinu nových automobilů v pořádku. Technologie obou systémů se od jejich širokého přijetí výrazně zlepšily.Současné zadní bubnové brzdy poskytují lepší brzdnou sílu než přední kotoučové systémy ze 70. let.

Ty se zase také vyvinuly a staly se skutečně vynikajícími z hlediska účinnosti brzdění. Protože 60 až 90 procent brzdné síly vozidla pochází z předních kol, je jasné, že dobře navržené bubnové brzdy zvládnou většinu brzdných funkcí.

Dobré nebo špatné bubnové brzdy

Mohou být považováni za zastaralá zařízení, ale stále si mohou udržet svoji pozici v neustále se zlepšujícím automobilovém sektoru. Výhody bubnových brzd:

Jejich výroba je levná, protože díly, které tvoří jejich složení, se vyrábějí poměrně snadno - to snižuje celkové náklady na auto;
díky speciálnímu principu činnosti je k jejich „zapnutí“ zapotřebí menšího úsilí;
oprava válce kola je jednodušší než třmeny kotoučové brzdy;
umožňují umístit mechanismus parkovací brzdy, aniž by zabíraly více místa.

Nevýhody:

špatně odvádí teplo, což vede k přehřátí a mírnému roztažení kovových částí;
V uzavřené konstrukci se mohou hromadit nežádoucí látky, které mohou způsobovat problémy, jako je rezivění a / nebo snížený výkon pístu;
kvůli velkému množství tepla a vysokému tření se takové brzdy opotřebovávají poměrně rychle a většina jejich součástí nemá dlouhou životnost;
více částí zvyšuje pravděpodobnost selhání některých z nich.

Výhody a nevýhody alternativ disku

Kotoučové brzdy jsou ve srovnání s bubnovými brzdami novější a dokonalejší. Ale hlavní věc je, že pro jakýkoli průměr mají docela vysoká brzdná síla:

i když jsou malé, poskytují solidní brzdnou sílu a mohou zastavit vysokorychlostní automobily lépe než bubnové brzdy;
protože disky jsou otevřené, dobře odvádějí teplo, což zaručuje žádné přehřátí;
díky své otevřenosti opět nezadržují nežádoucí látky, proto za mokra rychleji schnou a prakticky nejsou náchylné k rzi nebo zhoršení výkonu;
kotoučové brzdy s ABS se při vysokorychlostním brzdění nezablokují. Dříve měli problém s blokováním, doprovázený ztrátou kontroly nad vozidlem. S ABS se jejich největší slabost změnila ve výhodu.

Nevýhody:

jejich instalace a výroba jsou poměrně nákladné, což zase zvyšuje celkové náklady na vozidlo;
mírný vniknutí vzduchu do hlavního válce je může zcela znemožnit a vést k vážným nehodám, proto je při údržbě vozidla nutné odvzdušnit brzdy;
brzdová kapalina musí být často měněna, aby se nestala méně viskózní;
Kotoučové brzdy bez ABS mají nepříjemně vysokou šanci proklouznout a zablokovat pneumatiky.

Která možnost je lepší

Navzdory skutečnosti, že většina automobilů používá jak kotoučové brzdy vpředu, tak buben vzadu, jsou kotoučové brzdy pro vysokorychlostní automobily stále tou nejlepší volbou. Nepodceňujte však ani bubny. Díky své nízké ceně a snadné údržbě mohou být z dlouhodobého hlediska chytřejší volbou pro běžné vlastníky dopravy.

Který typ je tedy nejlepší? Stejně jako ve většině životních situací není odpověď přímá. Při výběru mezi těmito dvěma systémy se musíte řídit nikoli starými pověstmi a módními trendy, ale typem automobilu a jízdními podmínkami.

Konstrukce bubnu mají řadu závažných nevýhod: rychle se přehřívají, schnou déle a jsou obecně těžší než u disků. Kotoučové brzdy zároveň nelze použít jako parkovací brzdu, protože se za horka rozpínají a za studena smršťují. Pokud bychom je po tvrdé práci použili jako parkovací brzdu, nakonec by se ochladili, zmenšili a ztratili kontakt. Problém je zřejmý.

Ty dva jsou úplně jiné. Diskové jednotky jsou samozřejmě efektivnější, ale mají svá vlastní omezení. Bubnové bubny jsou méně praktické, ale rozhodující pro parkování - pokud se samozřejmě nechcete vrátit zpět k dřevěným kostkám na tyčích. Některé sportovní modely používají kotoučové brzdy na všech čtyřech kolech, ale mají další bubnový mechanismus pro parkování.

Závěr

Vysoce výkonné automobily a sportovní vozy plně ospravedlňují použití systému kotoučových brzd čtyř kol, zejména pokud se účastní nějaké formy povolených závodů. Majitelé prozaičtějších strojů mají naopak větší užitek z bubnových sad, které jsou levně nakoupitelné a opravitelné a které se při opatrném používání snadno udržují a jsou odolné. Celkové vybavení dnes vyráběných vozidel kompletní sadou kotoučových brzd by znamenalo výrazné zvýšení nákupních cen, což může kupující zastavit mnohem rychleji než jakýkoli brzdový systém.