Jak działają hamulce bębnowe?

Hamulce są jednym z najważniejszych systemów w aucie. W dużej mierze od sprawności całego układu hamulcowego oraz czasu upływającego od naciśnięcia hamulca do zatrzymania auta zależy bezpieczeństwo kierowcy, pasażerów oraz innych użytkowników drogi.

Zasada działania hamulców tarczowych i bębnowych jest podobna - ich zadaniem jest wywarcie nacisku na element scalony z kołem pojazdu (tarczę lub bęben) i wytworzenie tarcia, redukującego jego prędkość obrotową. Różnią się one jednak budową oraz sposobem, w jaki ten nacisk jest wywierany.

Budowa hamulca bębnowego

Hamulec dwuszczękowy wewnętrzny to urządzenie składające się z bębna hamulcowego, we wnętrzu którego znajdują się dwie szczęki hamulcowe zamocowane do nieobrotowej tarczy koła. Powierzchnia robocza szczęk (okładziny cierne) umieszczona jest tuż przy powierzchni roboczej bębna. Punktem obrotu i jednocześnie środkiem przenoszącym siłę hamowania na tarczę nośną jest sworzeń kotwiczny. Ponadto hamulce bębnowe wyposażone są w samoregulator szczęk hamulcowych, który reguluje odległość między okładzinami a bębnem w miarę zużycia okładzin. Kolejnym elementem budowy hamulców bębnowych jest cylinderek hydrauliczny, który wraz z rozpieraczem generuje napór na bęben hamulcowy. Regulację umożliwiają gwintowane otwory w powierzchni bębna.

"Bębny" to rodzaj hamulca coraz rzadziej stosowanego w nowoczesnych autach. Służą raczej jako tańsza alternatywa dla hamulców tarczowych na tylnej osi w samochodach typowo miejskich. Ważną funkcją hamulca bębnowego jest hamulec ręczny. Sterowany jest za pomocą zewnętrznego mechanizmu, który blokuje mechanizm wewnętrzny. Ten z kolei aktywuje funkcję hamowania postojowego. Działa on tylko na tylną oś samochodu.

Szczęki w bębnach hamulcowych - jak działają

Szczęki hamulcowe to rodzaj elementów hamujących z integralnymi okładzinami hamulcowymi. Wykonane są z metalu z domieszką azbestu, miedzi lub innych materiałów odpornych na wysokie temperatury. Znajdują się po wewnętrznej stronie bębna hamulcowego.

Po naciśnięciu pedału hamulca następuje rozprężenie sprężyny lub systemu sprężyn. Rośnie również ciśnienie płynu hamulcowego. Poruszone w ten sposób tłoczki wysuwają szczęki, których okładziny hamulcowe pracują na powierzchni roboczej bębna. Wytworzona siła tarcia spowalnia lub zatrzymuje jego obroty.

O cofnięcie się szczęk dba układ sprężyn powrotnych, które łączą szczęki i utrzymują je w pozycji wyjściowej. Sprężyny są również głównym "tłumikiem" drgań powstających podczas hamowania.

Najpopularniejsze rodzaje hamulców bębnowych

Systemy hamulców bębnowych dzielą się na kilka rodzajów. Każdy z nich działa nieco inaczej i każdy niesie za sobą pewne wady i zalety. Do najpopularniejszych należą:

Układ simplex

Najstarszy wariant hamulców bębnowych. Charakteryzuje się jednym cylinderkiem z dwoma tłoczkami naciskającymi, które napierają na górną część szczęk hamulcowych. Zasada działania tego systemu opiera się na wytwarzaniu tarcia głównie przez szczękę współbieżną (pierwotną), podczas gdy szczęka przeciwbieżna (wtórna) odsuwa się od bębna i ma mniejszą siłę hamowania.

Do zalet tego układu należy:
- prosta budowa, która oznacza tańszy i łatwiejszy serwis oraz mniejszą ilość części zamiennych,
- mniejsza ilość części ruchomych w bębnie zmniejsza ryzyko awarii spowodowanej zanieczyszczeniami lub korozją.
Do wad układu simplex należą:
- nierównomierne zużycie szczęk. Szczęka pierwotna zużywa się szybciej, niż szczęka przeciwbieżna, co znacznie obniża jej trwałość,
- mniejsza siła hamowania w trakcie jazdy - nierównomierne zużycie okładzin ciernych to nie tylko ich większa podatność na awarie, ale również dłuższa droga hamowania.
Układ duplex

Typ hamulców, który znacznie przybliżył branże motoryzacyjną do wprowadzenia hamulców tarczowych. Budowa tego układu cechuje się dwoma cylinderkami i pojedynczym tłoczkiem. Ciśnienie hydrauliczne dostarczane jest do cylinderków równomiernie, co oznacza, że obie szczęki działają na zasadzie szczęki współbieżnej. Gwarantuje to większą pewność hamowania.

Zalety układu hamulcowego duplex:
- Efekt samowzmocnienia występuje dla obu szczęk, co oznacza, że działają one z równomierną siłą. Poprawia to siłę działania hamulców, a co za tym idzie - zwiększa szanse wyhamowania w niebezpiecznej sytuacji.
- Mniej awarii. Równomierne zużycie szczęk i większa odporność na przegrzewanie podzespołów.
Wady hamulców bębnowych w systemie duplex:
- Mniejsza siła hamowania przy cofaniu - kierunkowość działania szczęk powoduje, że przy jeździe wstecz obie tracą efekt samowzmocnienia. Działają wtedy na zasadzie szczęk wtórnych.
- Bardziej złożona konstrukcja oznacza więcej części zamiennych i droższy serwis hamulców.
- Regulacja elementów - bęben typu duplex wyposażony jest w elementy, które muszą działać ze sobą synchronicznie. Niewielkie luzy lub zmiana szybkości działania jednego z cylinderków może doprowadzić do niewłaściwego działania hamulców.

Wyróżniamy również systemy duo duplex oraz układ samowzmacniający. Stanowią one połączenie niektórych rozwiązań z układów simplex i duplex.

System bębnowy duo duplex również dysponuje dwoma cylinderkami, jednak ich konstrukcja naśladuje tą z systemu simplex. Zapewnia to równomierne użycie całej powierzchni obu okładzin ciernych na szczękach hamulcowych.

System samowzmacniający to obecnie najczęściej używany system hamulców bębnowych. Opiera się na rozpieraczu z dwoma tłoczkami. Szczęki zamontowane są pływająco na łączniku, który nie jest połączony z pozostałymi częściami składowymi hamulca. Sprawia to, że szczęka współbieżna oddziałuje na przeciwbieżną, generując efekt samowzmocnienia dla obu szczęk.

Naprawy i problemy z hamulcami bębnowymi

Aby ocenić stan hamulców, należy zdemontować bęben. Możesz wtedy sprawdzić, czy któryś z elementów układu hamowania wymaga wymiany. Dotyczy to zwłaszcza szczęk hamulcowych i ich okładzin. Należy zauważyć, że hamulce bębnowe są trwałe i mogą wytrzymać duże przebiegi rzędu 50-100 tys. km. Wynika to głównie z faktu, iż ich udział podczas hamowania jest stosunkowo niewielki, a większość pracy wykonują hamulce na osi przedniej. Jeśli naprawa hamulca bębnowego wymagana jest częściej, niż w podanym wyżej zakresie, może wynikać to z nieprawidłowej eksploatacji hamulców lub wpływu czynników zewnętrznych. Problem zauważalny jest zwłaszcza, gdy w bębnie często pojawia się woda, która ma utrudniony odpływ z wnętrza systemu i może prowadzić do korozji podzespołów hamulca.

Warto również zwrócić uwagę na "miękki" lub zapadający się pedał hamulca, wydłużoną drogę hamowania i ślady płynu hamulcowego pod pojazdem lub na podzespołach otaczających układ hamulcowy. Te znaki mogą wskazywać na spadek ciśnienia w bębnie hamulcowym. Jest to poważna usterka, która bezpośrednio zagraża bezpieczeństwu kierowcy i pasażerów i wymaga niezwłocznej interwencji mechanika.

Hamulce bębnowe nie tylko do samochodu

Wszechstronność hamulców bębnowych pozwala na ich szerokie zastosowanie. Jednym z nich są osie hamowane do przyczep wyposażonych w system hamulcowy. W przypadku przyczep, głównym zadaniem układu hamulcowego jest kontrolowane hamowanie w trakcie jazdy oraz blokada postojowa.

Osie hamowane i hamulce bębnowe w przyczepach

Osie hamowane stosowane są głównie do przyczep ciężkich o DMC większej niż 750 kg. Wynika to nie tylko z przepisów prawa i wymogów homologacji ciężkich przyczep w poszczególnych państwach, ale przede wszystkim ze względów bezpieczeństwa. Dzięki aktywnym hamulcom w osi przyczepy wzrasta siła hamowania i kontrola nad holowaną przyczepą, lawetą czy platformą w każdych warunkach pogodowych.

Efektem zwiększonej świadomości na temat bezpieczeństwa na drodze jest rosnące zapotrzebowanie na lekkie przyczepy wyposażone w system hamulcowy oraz osie hamowane do przyczep lekkich o DMC do 750 kg.

Sprawdź ofertę bębnów hamulcowych, szczęk hamulcowych oraz osi hamowanych na Unitrailer.pl.

Wszystkie kategorie