Bębny, ale nie do grania - hamulce bębnowe

Hamulce bębnowe zawdzięczają swoją nazwę głównemu elementowi, który jest przymocowany do piasty koła i obraca się wraz z nią podczas jazdy. Szczęki hamulcowe są nieruchomym członem, na którym znajdują się okładziny cierne. Kolejnym charakterystycznym elementem hamulca bębnowego jest rozpieracz szczęk, odpowiedzialny za docisk szczęk do bębna. Z kolei sprężyna zapewnia powrót tych szczęk do stanu, w którym bęben nie styka się z nimi. Wszystkie trzy ostatnie części znajdują się na nieruchomej tarczy nośnej umieszczonej nieruchomo względem osi.

Zasada działania jest właściwie prosta. Wewnątrz obracającego się bębna umieszczone są dwie, zaokrąglone szczęki. Po naciśnięciu pedału hamulca, rozpieracz szczęk rozpiera je na zewnątrz. Szczęki obracają się o niewielki kąt względem punktu mocowania (który znajduje się po przeciwnej stronie niż rozpieracz), przez co dochodzi do kontaktu między nimi, a powierzchnią bębna. Należy zaznaczyć, że w przypadku hamulców bębnowych potrzebna jest znacznie mniejsza siła do ich skutecznego działania niż w hamulcach tarczowych. Dzieje się tak dzięki efektowi samowzmocnienia.

W chwili kiedy szczęki hamulcowe dociskane są do powierzchni bębna, siły na nich rozkładają się w taki sposób, że szczęki są dopychane do bębna w wyniku momentu obrotowego powstałego na skutek obrotu koła. Szczęka obracająca się zgodnie z kierunkiem obrotu koła nazywana jest szczęką współbieżną. Druga szczęka, która obraca się przeciwnie do kierunku obrotu koła, zwana jest szczęką przeciwbieżną. Dzięki efektowi samowzmocnienia, w niektórych konstrukcjach układu hamulcowego nie było potrzeby stosowania podciśnieniowego wspomagania hamulców.

Rozpieracz szczęk zazwyczaj jest hydrauliczny. Jego rolę spełnia niewielki cylinderek z płynem hamulcowym, którego skrajne powierzchnie przesuwają się pod wpływem działania płynu, a właściwie jego ciśnienia, jakie wywołuje naciśnięcie pedału hamulca. Pomimo tego, że większość hamulców bębnowych stosuje rozpieracze hydrauliczne, to występować mogą również rozpieracze mechaniczne, na przykład w postaci krzywki. Na poniższym filmie widoczny jest właśnie rozpieracz mechaniczny.

Hamulce bębnowe mają oczywiście swoje wady i zalety. Niewątpliwą zaletą jest wyższa trwałość okładzin ciernych w porównaniu z klockami hamulcowymi. Budowa hamulców bębnowych jest bardzo prosta, a przy tym bardziej kompaktowa od hamulców tarczowych. Trwałość takiego układu przy okresowych kontrolach może dochodzić nawet do 100 tys. km w samochodach osobowych, na co oczywiście ma wpływ fakt stosowania ich wyłącznie na tylnej osi.

No właśnie. Dlaczego hamulce bębnowe znajdują się zazwyczaj na tylnej osi? Ponieważ ich największą wadą jest przegrzewanie się. Okładziny słabo odprowadzają ciepło poprzez ich zabudowanie bębnem. Na przedniej osi, która jest znacznie bardziej obciążona podczas hamowania, hamulce bębnowe po prostu nie zdają egzaminu. Są one również cięższe od hamulców tarczowych, a przez to zwiększa się masa nieresorowana, która ma wpływ na komfort podróżowania. „Bębny” są także bardziej wrażliwe na wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia, jako że w przeciwieństwie do tarcz hamulcowych, nie oczyszczają się podczas jazdy.