История тормозной системы

Необходимость тормозной системы, как не отделимой части движущегося транспортного средства, появилась, пожалуй, с изобретением колеса. Первые повозки с запряженными в них лошадями порой не могли останавливаться вовремя, и на колеса стали устанавливать деревянные бруски, управляемые рычагами, которые несли функцию тормозных колодок.

Бруски терлись непосредственно об обод колеса, что было очень неэффективно, скажем в дождливую погоду. Иногда брусок затягивали лоскутками кожи, что давало больше преимуществ, однако оставалось все равно довольно примитивным средством для остановки движущегося транспорта. Прогресс не стоит на месте и вместе с изобретением двигателя внутреннего сгорания и использования резины для производства шин в автомобилях стало понятно, что без усовершенствования тормозной системы автомобильный прогресс не будет таким стремительным.

В начале ХХ века автомобили развивали скорость до 100 км в час и эта скорость, определенно, нуждалась в хорошей остановке. Уже в 1902 году Уильям Ланчестер предложил прототип дисковых тормозов с металлическим тормозным диском и медными тормозными колодками. Однако на тот момент у этой системы был очень существенный недостаток-ужасный скрип, издаваемый этой системой.

Именно этот фактор способствовал тому, что дисковые тормоза появились в широком обиходе значительно позже. Гораздо более широкое распространение в начале века приобрел так называемый барабанный тип тормозов, Который в свою очередь делился на 2 типа. Первый предложил Даймлер (ленточный тормоз),где гибкая металлическая лента обтягивала тормозной барабан и посредством системы рычагов останавливала автомобиль. Эти тормоза широко использовались на автомобилях Ford в приводе не движущем автомобиль.

Второй тип тормозной системы, все в том же 1902 году, предложил известный автомобильный конструктор и создатель мирового автогиганта Renault Луи Рено. Он предложил разместить тормозные колодки внутрь тормозного барабана и при помощи системы рычагов колодки прижимались о внутреннюю сторону барабана.

Надо отдать должное изобретению французского инженера ,так как его система используется и в современных автомобилях (например Nissan Note в последнем поколении укомплектован задними барабанными тормозами). В эксплуатации ленточные тормоза оказались не самым лучшим решением, так как их часто заклинивало и сама лента очень быстро изнашивалась, что приводило к замене ленты и самих барабанов каждые 100-200 километров.

Именно по причине своей надежности уже с 1910 года большинство автопроизводителей стали применять на своих автомобилях тормозную систему барабанного тормоза, где тормозная колодка была закрыта от лишней влаги и грязи внутри тормозного барабана. Именно тогда стали применять асбест в основе самой фрикционной смеси тормозной колодки. Очень интересным фактом является то, что система барабанных тормозов применялась практически без изменений до пятидесятых годов на всех автомобилях того времени. Начиная с середины двадцатых годов, тормоза начали устанавливать на переднюю и заднюю оси (примечательно то, что до этого времени машины тормозили только передними тормозами).

Примечательным является тот факт что передние тормоза приводились в действие нажатием ножной педали. а задние «подтормаживали» при помощи рычага. В 1919 году «Испана Сюиза» продемонстрировала модель где тормоза задние и передние приводились в действие нажатием одной педали, и в последствии это стало настолько популярным, что уже в 1924 году эта система распространилась на недорогие американские модели «Фордов» и «Плимутов». 1928 год знаменателен тем, что впервые была применена гидравлическая система, которая выгодно отличалась от системы механических тросов, кода при остановке автомобиля нужно было применять внушительную физическую силу.

Система была запатентована Малкольмом Локхидом, который предложил использовать гидравлику в системе. Тормозные компоненты приводились в действие гидравлической жидкостью, которая под давлением передавала импульс от педали к колодке. До появления первой тормозной жидкости в систему заливалось растительное масло.

Эта система в последствии претерпела некоторые изменения, связанные с усовершенствованием самих материалов (кожа была заменена на резиновые аналоги). В том же 1928 году был предложен вакуумный усилитель тормозов, снижающий усилие нагрузки на педаль. Однако массовое распространение эта система получила только в 60-х годах прошлого века.

До этого времени усилители работали только на люксовых автомобилях. Но неумолимый прогресс не стоит на месте — двигатели становятся все мощнее, требования к управляемости становятся выше, и необходимость в еще более высокоэффективных тормозах становится неоспоримой. В 50-х годах автомобили в скоростных показателях подбирались к 200 км в час и при длительных и резких остановках с высоких скоростей механизмы тормозной системы перегревались и теряли эффективность. Инженеры предложили поменять материал самого барабана, заменив его на алюминиевый, с применением чугунных колец, что давало возможность улучшить отвод тепла без потери эффективности.

Очень важным новшеством стало использование гидроцилиндров, которые по мере износа колодки помогали регулировать эффективность изношенной тормозной барабанной колодки. Они обеспечивали автоматический подвод изношенной колодки на нужное расстояние необходимое для торможения. Однако все эти меры были не очень эффективны ,так как к середине 50-х,начале 60-х годов очень увеличились динамические характеристики автомобилей.

Редко какая машина была менее 100 л.с. и менее 6 цилиндровым двигателем ,а по сути конструкция тормозов была начала века. Именно поэтому в начале 60-х годов стали использовать новый принцип тормозной системы- дисковый. Где в основу торможения был заложен принцип прижима тормозных колодок к тормозному диску. Такой механизм используется и в современных автомобилях. Этот механизм заметно проще барабанного и намного легче регулируется зазор износа. Такие тормоза гораздо проще в эксплуатации — замене дисков и колодок.

Они открыты, что дает возможность им быстрее охлаждаться. При использовании вентилируемых тормозных дисков охлаждение тормозной системы становится еще более интенсивным. Другим очень важным плюсом дисковой тормозной системы является то, что она самоочищается от грязи, воды и пыли-продукта износа тормозных колодок.

На сегодняшний день система дискового тормозного механизма не потерпела глобальных изменений, однако появились разновидности в суппортах. Это могут быть одно-, двух- или несколько поршневые системы с неподвижной и плавающей системой. В настоящее время тормозная система терпит технические усовершенствования, такие как ESP, TCS, EBD. Это достаточно важные вещи в системе активной и пассивной безопасности, однако, как и на заре автомобилестроения очень многое продолжает зависеть от непосредственно самого водителя.