Freni a tamburo. Cosa sono e qual è il principio di funzionamento

I freni sono fondamentali per la sicurezza di qualsiasi veicolo. E, naturalmente, per ogni automobilista, la conoscenza della struttura e dei vari aspetti del funzionamento dell'impianto frenante non sarà superflua. Anche se abbiamo già affrontato questo argomento più di una volta, ad esempio, torneremo su di esso ancora una volta. Questa volta daremo uno sguardo più da vicino al funzionamento del sistema frenante a tamburo e, in particolare, presteremo attenzione al tamburo del freno stesso.

Brevemente sulla storia

La storia dei freni a tamburo nella loro forma moderna risale a più di cento anni fa. Il loro creatore è il francese Louis Renault.

Inizialmente, hanno funzionato esclusivamente a causa della meccanica. Ma negli anni venti del secolo scorso venne in soccorso l'invenzione dell'ingegnere inglese Malcolm Lowhead: una trasmissione idraulica.

Quindi è apparso un amplificatore di vuoto e al design del freno a tamburo è stato aggiunto un cilindro con pistoni. Da allora, i freni a tamburo hanno continuato a migliorare, ma i principi di base del loro funzionamento sono stati preservati fino ad oggi.

Subito dopo la seconda guerra mondiale, vennero alla ribalta i freni a disco, che presentano numerosi vantaggi: sono più leggeri ed efficienti nel raffreddamento, sono meno dipendenti dalla temperatura, sono più facili da mantenere.

Tuttavia, i freni a tamburo non appartengono al passato. Grazie alla capacità di ottenere forze frenanti molto significative, sono ancora utilizzati con successo su camion e autobus. Inoltre, sono molto più convenienti per organizzare un freno di stazionamento.

Pertanto, i freni a tamburo sono posizionati sulle ruote posteriori della maggior parte delle autovetture. Sono anche relativamente economici, hanno un dispositivo abbastanza semplice e il design chiuso fornisce protezione da sporco e acqua.

Naturalmente, ci sono anche degli svantaggi: l'attuatore del tamburo funziona più lentamente di quello del disco, non è sufficientemente ventilato e il surriscaldamento può portare alla deformazione del tamburo.

Caratteristiche di progettazione dei freni a tamburo

Un cilindro della ruota (funzionante), un regolatore del freno e ganasce del freno sono posti su uno scudo di supporto fisso, tra il quale sono tese le molle di richiamo superiore e inferiore. Inoltre, c'è una leva del freno di stazionamento. Tipicamente, il freno di stazionamento è azionato da un cavo metallico collegato all'estremità inferiore della leva. L'azionamento idraulico per attivare il freno a mano è usato raramente.

Quando il pedale del freno viene premuto, la pressione si accumula nell'idraulica dell'impianto frenante. Il liquido dei freni riempie la cavità nella parte centrale del cilindro e ne spinge fuori i pistoni dalle estremità opposte.

Spintori a pistone in acciaio esercitano una pressione sui cuscinetti, premendoli contro la superficie interna del tamburo rotante. A causa dell'attrito, la rotazione della ruota rallenta. Quando il pedale del freno viene rilasciato, le molle di richiamo allontanano le ganasce dal tamburo.

Quando viene tirato il freno a mano, il cavo tira e gira la leva. Spinge i pattini, che con le loro guarnizioni di attrito vengono premuti contro il tamburo, bloccando le ruote. Tra le ganasce del freno è presente una speciale barra di espansione, che viene utilizzata come regolatore automatico del freno di stazionamento.

I veicoli con freni a disco sulle ruote posteriori sono inoltre dotati di un freno di stazionamento a tamburo separato. Per evitare l'adesione o il congelamento delle pastiglie al tamburo, non lasciare l'auto a lungo con il freno a mano tirato.

Maggiori informazioni sulla batteria

Il tamburo è la parte rotante del meccanismo del freno. È montato sull'asse posteriore o sul mozzo della ruota. La ruota stessa è fissata al tamburo, che quindi ruota con essa.

Il tamburo del freno è un cilindro cavo fuso con una flangia, realizzato, di regola, in ghisa, meno spesso da una lega a base di alluminio. Per una maggiore affidabilità, il prodotto può avere delle nervature di irrigidimento all'esterno. Esistono anche tamburi composti, in cui il cilindro è in ghisa e la flangia è in acciaio. Hanno una maggiore resistenza rispetto a quelli fusi, ma il loro utilizzo è limitato a causa del loro costo più elevato.

Nella stragrande maggioranza dei casi, la superficie di lavoro è la superficie interna del cilindro. L'eccezione sono i tamburi del freno di stazionamento degli autocarri pesanti. Sono posizionati sull'albero cardanico e le pastiglie sono all'esterno. In caso di emergenza, possono fungere da sistema frenante di riserva.

Affinché le pastiglie di attrito delle pastiglie si adattino il più strettamente possibile e forniscano una frenata efficace, la superficie di lavoro del cilindro viene elaborata con cura.

Per eliminare i battiti durante la rotazione, il prodotto viene bilanciato. A tale scopo, in determinati punti vengono realizzate scanalature o vengono fissati dei pesi. La flangia può essere un disco solido o avere un foro al centro per il mozzo della ruota.

Inoltre, per fissare il tamburo e la ruota sul mozzo, la flangia presenta fori di montaggio per bulloni e prigionieri, sul mozzo sono montati tamburi del tipo usuale.

Tuttavia, occasionalmente ci sono progetti in cui l'hub è parte integrante. In questo caso, la parte è montata su un asse: sull'asse anteriore delle auto, gli attuatori a tamburo non vengono utilizzati da molto tempo, ma sono ancora installati sulle ruote posteriori, combinandoli strutturalmente con un freno di stazionamento. Ma sui veicoli enormi, i freni a tamburo dominano ancora.

Ciò è spiegato semplicemente: aumentando il diametro e la larghezza del cilindro e, di conseguenza, l'area delle superfici di attrito delle pastiglie e del tamburo, è possibile aumentare notevolmente la potenza dei freni.

È chiaro che nel caso di un autocarro pesante o di un autobus passeggeri, il compito di frenare efficacemente è prioritario e tutte le altre sfumature del sistema frenante sono secondarie. Pertanto, i tamburi dei freni per camion hanno spesso un diametro superiore a mezzo metro e pesano 30-50 kg o anche di più.

Possibili problemi, selezione e sostituzione dei tamburi

1. La frenata è diventata meno efficace, lo spazio di frenata è aumentato.

2. Il veicolo vibra fortemente durante la frenata.

3. Si avvertono colpi sul volante e sul pedale del freno.

4. Forti scricchiolii o rumori stridenti durante la frenata.

Se avverti questi sintomi, fai controllare immediatamente i freni posteriori e in particolare lo stato dei tamburi.

crepe

La ghisa, da cui vengono spesso realizzati i tamburi, è un metallo molto duro, ma allo stesso tempo piuttosto fragile. La guida negligente, specialmente su strade dissestate, contribuisce alla comparsa di crepe.

C'è un'altra ragione per il loro verificarsi. I frequenti carichi intermittenti e gli sbalzi di temperatura improvvisi caratteristici dei freni a tamburo provocano nel tempo un fenomeno chiamato affaticamento del materiale.

In questo caso, all'interno del metallo possono comparire microcricche, che dopo un po 'aumentano notevolmente di dimensioni.Se il tamburo è rotto, deve essere sostituito. Nessuna opzione.

tensione

Un altro motivo per sostituire il tamburo è una violazione della geometria. Se un prodotto in lega di alluminio è deformato a causa del surriscaldamento o di un forte impatto, puoi comunque provare a raddrizzarlo. Ma con una parte in ghisa, non c'è scelta, solo una sostituzione.

Superficie di lavoro usurata

Qualsiasi tamburo è soggetto a graduale usura naturale. Con un'usura uniforme, il diametro interno aumenta, le pastiglie vengono premute peggio contro la superficie di lavoro, il che significa che l'efficienza di frenata diminuisce.

In altri casi, la superficie di lavoro si consuma in modo non uniforme, può assumere la forma di un ovale, possono comparire graffi, scanalature, scheggiature e altri difetti. Ciò accade a causa di un adattamento insufficiente delle pastiglie, dell'ingresso di corpi solidi estranei nel meccanismo del freno, ad esempio ciottoli e per altri motivi.

Se la profondità delle scanalature o dei graffi è pari o superiore a 2 mm, il tamburo dovrà essere sostituito con uno nuovo. Si può tentare di eliminare difetti meno profondi con l'aiuto di un solco.

A proposito del solco

Per eseguire il solco, avrai bisogno di un tornio e di un'esperienza abbastanza seria lavorandoci sopra. Pertanto, per tale lavoro, è meglio trovare tornitore professionista... Innanzitutto, vengono rimossi circa 0,5 mm della superficie di lavoro.

Successivamente, viene eseguita un'ispezione approfondita e una valutazione della fattibilità di un'ulteriore svolta. In alcuni casi, potrebbe risultare che non ha senso continuare.

Se il grado di usura non è eccessivo, vengono rimossi circa 0,2 ... 0,3 mm per appianare i difetti esistenti. Il lavoro è completato dalla lucidatura con una speciale pasta abrasiva.

Scelta per la sostituzione

Se il tamburo deve essere sostituito, scegli in base al modello della tua auto. È meglio controllare il numero di catalogo. Le parti hanno dimensioni diverse, differiscono per presenza, numero e posizione dei fori di montaggio.

Anche piccole differenze rispetto all'originale possono causare il funzionamento errato o il mancato funzionamento dei freni dopo l'installazione del tamburo.

Evita di acquistare prodotti di produttori sconosciuti da venditori dubbi in modo da non dover pagare due volte. Quelli di alta qualità possono essere acquistati nel negozio online cinese.

Sulle autovetture, entrambi i tamburi sull'asse posteriore devono essere sostituiti contemporaneamente. E non dimenticare di apportare le modifiche necessarie dopo l'installazione.