ブレーキシステムの種類：ドラムブレーキとディスクブレーキの作動原理
ブレーキシステムは、車輪と路面との間の制動力を利用して、車の速度を制御し、停止し、長時間保持するように設計されています。 ブレーキ力は、ホイール ブレーキ、車両エンジン (エンジン ブレーキと呼ばれます)、トランスミッションの油圧または電気リターダによって生成されます。
これらの機能を実装するために、次のタイプのブレーキシステムが車に取り付けられています。
- ワーキングブレーキシステム。 制御された減速と車両の停止を提供します。
- スペアブレーキシステム。 稼働中のシステムの障害や誤動作の場合に使用されます。 作業システムと同様の機能を実行します。 スペア ブレーキ システムは、特別な自律システムとして、または作動中のブレーキ システム (ブレーキ駆動回路の XNUMX つ) の一部として実装できます。
- パーキングブレーキシステム。 車を長時間所定の位置に保持するように設計されています。
ブレーキシステムは、自動車のアクティブセーフティを確保するための最も重要な手段です。 車や多くのトラックでは、ブレーキシステムの効率とブレーキの安定性を高めるために、さまざまなデバイスとシステムが使用されています。
ブレーキシステムの仕組み
ブレーキ ペダルを踏むと、負荷がアンプに伝達され、メイン ブレーキ シリンダーに追加の力が発生します。 ブレーキ マスター シリンダーのピストンは、パイプを介してホイール シリンダーに液体を送り込みます。 これにより、ブレーキ アクチュエータの液圧が上昇します。 ホイール シリンダーのピストンは、ブレーキ パッドをディスク (ドラム) に移動します。
ペダルをさらに踏むと液圧が上昇し、ブレーキが作動して車輪の回転が遅くなり、タイヤが路面と接触する点で制動力が発生します。 ブレーキ ペダルにかかる力が大きいほど、車輪はより速く効率的に制動されます。 ブレーキ時の液圧は 10 ～ 15 MPa に達することがあります。
制動が終了すると（ブレーキ ペダルを放す）、ペダルはリターン スプリングの影響を受けて元の位置に戻ります。 主ブレーキ シリンダーのピストンが元の位置に移動します。 スプリング要素がパッドをディスク (ドラム) から離します。 ホイール シリンダーからのブレーキ フルードは、パイプラインを通ってマスター ブレーキ シリンダーに押し込まれます。 システム内の圧力が低下します。
ブレーキシステムの種類
ブレーキシステムは、ブレーキ機構とブレーキドライブを組み合わせたものです。 ブレーキ機構は、車を減速して停止させるために必要な制動トルクを生み出すように設計されています。 摩擦ブレーキ機構は自動車に搭載されており、その動作は摩擦力の使用に基づいています。 作業システムのブレーキ機構は、ホイールに直接取り付けられています。 パーキング ブレーキは、ギアボックスまたはトランスファー ケースの後ろにある場合があります。
摩擦部の設計により、 ドラムとディスク ブレーキ機構。
ブレーキ機構は、回転部分と固定部分で構成されています。 回転部分として ドラム機構 ブレーキドラム、固定部品 - ブレーキパッドまたはバンドが使用されます。
回転部 ディスク機構 ブレーキディスクで表され、固定 - ブレーキパッドで表されます。 現代の乗用車の前後の車軸には、原則としてディスクブレーキが取り付けられています。
ドラムブレーキのしくみ
ドラムブレーキの主な内部部品は次のとおりです。
- ブレーキドラム。 高強度の鋳鉄合金製のエレメント。 ハブまたはサポートシャフトに取り付けられ、パッドと直接相互作用する主要な接触部品としてだけでなく、他のすべての部品が取り付けられるハウジングとしても機能します。 ブレーキドラムの内部は、ブレーキ効率を最大化するために研磨されています。
- パッド。 ディスクブレーキパッドとは異なり、ドラムブレーキパッドは半円形です。 それらの外側の部分には、特殊なアスベスト コーティングが施されています。 ブレーキ パッドが一対の後輪に取り付けられている場合は、そのうちの XNUMX つがパーキング ブレーキ レバーにも接続されています。
- テンションスプリング。 これらの要素は、パッドの上部と下部に取り付けられており、アイドル時に異なる方向に動くのを防ぎます。
- ブレーキシリンダー。 これは鋳鉄製の特殊なボディで、その両側に作動ピストンが取り付けられています。 それらは、ドライバーがブレーキペダルを踏んだときに発生する油圧によって作動します。 ピストンの追加部品は、回路内に閉じ込められた空気を除去するためのゴム製シールとバルブです。
- 保護ディスク。 この部品は、ブレーキ シリンダーとパッドが取り付けられるハブに取り付けられた要素です。 それらの固定は、特別なクランプを使用して行われます。
- 自動前進機構。 メカニズムの基本は特殊なウェッジで、ブレーキパッドが磨耗するにつれて深くなります。 その目的は、作業面の摩耗に関係なく、パッドをドラムの表面に常に押し付けることを保証することです。
**当社がリストしたコンポーネントは、一般的に認められています。 それらはほとんどの主要メーカーで使用されています。 一部の企業によって非公開でインストールされている多くの部品があります。 たとえば、パッド、あらゆる種類のスペーサーなどをもたらすためのメカニズムです。
どのように動作します: ドライバーが必要に応じてペダルを踏むと、ブレーキ回路の圧力が上昇します。 油圧がマスター シリンダーのピストンを押し、ブレーキ パッドを作動させます。 それらは側面に「発散」し、カップリングスプリングを伸ばし、ドラムの作業面との相互作用点に到達します。 この場合に発生する摩擦により、車輪の回転速度が低下し、車が減速します。 ドラム ブレーキの操作の一般的なアルゴリズムは、まさにこのように見えます。 ピストンが XNUMX つのシステムと XNUMX つのシステムの間に大きな違いはありません。
ドラムブレーキの長所と短所
間で 美徳 ドラムシステムは、設計のシンプルさ、パッドとドラムの間の接触面積が大きいこと、低コスト、比較的発熱が少ないこと、および低沸点の安価なブレーキ液を使用できることによって際立っています。 また、水や汚れからメカを守るクローズドデザインも嬉しいポイントです。
ドラムブレーキの欠点:
- 反応が遅い;
- パフォーマンスの不安定性;
- 換気が悪い;
- システムが壊れて、ドラムの壁に対するパッドの許容圧力が制限されます。
- 頻繁なブレーキと高負荷により、強い加熱によるドラムの変形が発生する可能性があります。
現代の車では、ドラムブレーキの使用はますます少なくなっています。 基本的に、予算モデルでは後輪に取り付けられます。 この場合、パーキングブレーキの実装にも使用されます。
同時に、ドラムのサイズを大きくすることで、ブレーキシステムのパワーアップを実現することができます。 これにより、トラックやバスにドラムブレーキが広く使用されるようになりました。
ディスクブレーキのしくみ
ディスク ブレーキ機構は、回転するブレーキ ディスクと、キャリパー内の両側に取り付けられた XNUMX つの固定パッドで構成されています。
このシステムでは、キャリパーに取り付けられたパッドが両側でブレーキ ディスクの面に押し付けられます。ブレーキ ディスクはホイール ハブにボルトで固定され、ホイール ハブと共に回転します。 金属ブレーキパッドには摩擦ライニングが付いています。
キャリパーは、ブラケットの形をした鋳鉄またはアルミニウム製のボディです。 その内部には、ブレーキ時にパッドをディスクに押し付けるピストンを備えたブレーキシリンダーがあります。
ブラケット（キャリパー）はフローティングまたは固定が可能です。 フローティング ブラケットはガイドに沿って移動できます。 彼女は XNUMX つのピストンを持っています。 固定設計のキャリパーには、ディスクの両側に XNUMX つずつ、合計 XNUMX つのピストンがあります。 このようなメカニズムは、パッドをブレーキディスクに対してより強く押し付けることができ、主に強力なモデルで使用されます。
ブレーキディスクは、鋳鉄、スチール、カーボン、セラミックから作られています。 鋳鉄ディスクは安価で、優れた摩擦特性とかなり高い耐摩耗性を備えています。 したがって、それらは最も頻繁に使用されます。
ステンレス鋼は温度変化によく耐えますが、摩擦特性は劣ります。
軽量カーボンディスクは摩擦係数が高く、耐熱性に優れています。 しかし、予熱が必要で、コストが高すぎます。 カーボンブレーキディスクの適用範囲はスポーツカーです。
セラミックスは摩擦係数の点で炭素繊維に劣りますが、高温でうまく機能し、軽量でかなりの強度と耐摩耗性を備えています。 このようなディスクの主な欠点は、コストが高いことです。
ディスクブレーキのメリットとデメリット
ディスクブレーキの利点:
- ドラムシステムと比較して軽量。
- 診断とメンテナンスの容易さ;
- オープンデザインによる冷却の向上。
- 広い温度範囲で安定動作。
ディスクブレーキのデメリット：
- かなりの熱放散;
- パッドとディスクの間の接触面積が限られているため、追加のアンプが必要です。
- パッドの摩耗が比較的早い。
- コストはドラムシステムのコストよりも高くなります。
