Барабанные тормоза — прошлое или будущее тормозных систем?

 

Мы собираем вопросы о запчастях, которые покупатели задают нашим продавцам, и отвечаем на них вместе экспертами торговой сети AUTO3N. Хотите, чтобы мы ответили на ваш вопрос? Спрашивайте в комментариях.

 

Вопрос: Почему на суперсовременные электромобили ставят барабанные тормоза? Разве это не устаревшая технология?

 

«Если мы говорим об автомобилях с ДВС, то там, безусловно, должны использоваться дисковые тормоза. Они надёжные и эффективные, хоть и не без недостатков. Электромобили — другое дело, там используется система рекуперативного торможения, поэтому, оценивая сумму факторов, нельзя не согласиться, что выбор барабанных тормозов для задних колёс действительно рационально обоснован»
Алексей Черненко, заместитель директора торговой сети AUTO3N

 

 

Барабанные тормоза были изобретены Луи Рено в далёком 1902-м и повсеместно использовались вплоть до 60-70-хх годов прошлого века. Простые и недорогие, они вполне соответствовали требованиям того времени к производительности. Но чем мощнее становились двигатели и чем большую скорость мог развивать автомобиль, тем хуже барабанные тормоза справлялись со своей задачей. Необходимо было разработать принципиально новую конструкцию, обеспечивающую быстрое торможение и, следовательно, способную выдерживать экстремальные нагрузки и высокие температуры трения. Так появились дисковые тормоза.

 

До сих пор считалось, что дисковые тормоза полностью вытеснят барабанные с рынка и отправят их пылиться на музейные полки как анахронизм. Однако внезапно барабаны оказались вновь суперактуальны, и не где-нибудь, а на передовой автомобилестроения: их конструкция и технические характеристики как нельзя лучше соответствуют требованиям электромобилей. Разбираемся, что в барабанных тормозах такого особенного, что ведущие автопроизводители вновь стали использовать их в своих автомобилях.

 

Эволюция тормозных систем: от барабанов к дискам

 

Барабанные тормоза представляют собой закрытый цилиндр, который вращается вместе с колесом. Колодки находятся внутри, и при торможении поршень раздвигает их, прижимая к внутренним сторонам барабана. За счёт этого создаётся трение, останавливающее автомобиль. В дисковых тормозах, наоборот, колодки находятся снаружи и тормозной суппорт, к которому они прикреплены, сдавливает диск, находящийся между ними.

 

Подробнее об устройстве дисковой тормозной системы мы писали в статье о смазках для суппортов. Читать →

 

Усилие, которое тормозной поршень передаёт на колодки, гораздо больше при сжатии, чем при расширении. Поэтому использование дисковых тормозов помогло производителям добиться значительного сокращения тормозного пути автомобиля, двигающегося на более высоких скоростях. Кроме того, размещение колодок снаружи позволило эффективнее охлаждать тормозную систему и решить проблему барабанных тормозов, когда при высокой нагрузке они могли лопнуть от перегрева.

 

В общем, сейчас барабанные тормоза можно изредка встретить на очень старых или очень бюджетных автомобилях, на грузовиках и автобусах. Все автопроизводители стараются устанавливать на современные автомобили дисковые тормоза, как значительно более эффективные, надёжные и безопасные. Именно поэтому мы так удивились, когда узнали, что на кроссовере VW ID.4, который производится с 2020 года, сзади стоят барабаны.

 

Изображение с сайта autoblogcar.ru

 

 

Зачем барабанные тормоза в электромобилях

 

Первым на ID.4 обратил внимание Роман Рябинин, наш эксперт, с которым мы писали статью о том, какие запчасти для электромобилей есть в AUTO3N. Он проценивал детали по запросу клиента и увидел, что спереди и сзади стоят разные тормоза. «Любопытно!» — подумали мы в редакции, и решили разузнать побольше.

 

Выяснилось, что задние барабанные тормоза стоят не только на Volkswagen ID.4, но также на их хэтчбеке ID.3, на кроссоверах Skoda Enyaq iV и Audi Q4 e-tron, а компания Continental, которая, собственно, разработала тормоза для электромобилей VW, вообще предлагает ставить барабаны не только на задние, но и на передние колёса.

 

Так почему вдруг такой разворот к технологии, от которой почти было уже отказались?

 

Дело в том, что в электромобилях используется система рекуперативного торможения — это когда вырабатываемая в процессе кинетическая энергия, преобразуется в электрическую, и полностью уходит на зарядку аккумулятора без потерь в виде тепловой энергии. При рекуперативном торможении основная тормозная нагрузка приходится на передние колёса, а задние больше работают на выработку энергии, поэтому тормозные механизмы используются там не так интенсивно. И тут оказалось, что использование барабанных тормозов на задней оси электромобилей имеет несколько серьёзных преимуществ.

 

Из-за того, что задние колёса мало задействованы при рекуперативном торможении, установленные на них открытые дисковые тормоза больше подвержены коррозии и быстрее ржавеют по сравнению с закрытыми барабанными. При этом благодаря отсутствию высокой нагрузки, колодки барабанных тормозов электромобилей имеют огромный ресурс — их меняют через 100, а то и через 150 тысяч километров пробега.

 

Кроме того, внутренняя часть барабана имеет большую поверхность, а колодки гораздо крупнее, чем у дисковых тормозов. Это даёт большую площадь для работы системы рекуперации, то есть по сравнению с дисковыми тормозами, у барабанных больший КПД. А ещё барабанные тормоза конструктивно лишены остаточного тормозного сопротивления: сразу после торможения колодки отводятся от поверхности барабана, что увеличивает запас хода на одной зарядке.

 

Ещё две немаловажные причины — барабанные тормоза лёгкие и дешёвые. Так как самое тяжёлое и дорогое в электромобиле — это аккумуляторная батарея, производители стараются использовать в конструкции такие технологии, которые бы уменьшили его общую массу и стоимость. И тут дополнительным плюсом служит тот факт, что барабанные тормоза могут использоваться в качестве стояночного тормоза, что позволяет отказаться от целого узла.

 

Вернёмся ли мы к барабанным тормозам?

 

Пока говорить о том, что барабанные тормоза отвоюют себе обратно место на рынке, рано. Лишь несколько автопроизводителей используют их сейчас в электромобилях, и то только на задних колёсах.

 

Однако мы не можем не отметить провокационное заявление компании Continental, которая приводит неожиданный аргумент в пользу установки барабанных тормозов на все четыре колеса электромобилей: благодаря закрытой конструкции барабанных тормозов, в воздух не попадают мелкие твёрдые частицы, образующиеся вследствие трения колодок о тормозные диски, то есть они более экологичные. Эксперты компании ожидают, что Европейская комиссия не позднее 2025 года ужесточит законодательные требования и заставит снизить выбросы в атмосферу твёрдых частиц, оказывающих вредное воздействие на здоровье человека. Поэтому новые разработки тормозных систем пользуются сейчас большим спросом, чем когда-либо.