Hamulce bębnowe – budowa, zasada działania, awarie i koszty eksploatacji

Hamulce zamontowane na kołach tylnej osi mniejszych lub starszych pojazdów mogą być oparte na bębnach. Czym one tak właściwie są? Jak działają i jak są zbudowane? Wszystkie najważniejsze informacje na temat hamulców bębnowych nasi eksperci przypominają w tym materiale.

Spis treści:

• Budowa hamulca bębnowego
• Bęben duplex a układ simplex. Różnice
• Na jakiej zasadzie działa hamulec bębnowy?
• Jak szybko zużywa się bęben hamulcowy?
• Awarie i naprawa hamulca bębnowego

Hamulce bębnowe powoli stają się rynkowym przeżytkiem. Coraz mniejsza liczba fabrycznie nowych samochodów osobowych jest w nie wyposażana. Czy to oznacza, że wkrótce znikną na dobre? W całym sektorze motoryzacyjnym z pewnością nie. Bo z tego typu układu hamulcowego nadal korzysta wiele aut używanych. Dlatego warto poznać uwarunkowania techniczne, które dotyczą ich obsługi.

Budowa hamulca bębnowego

Bęben hamulcowy składa się z dość długiej listy elementów. I wszystkie ukryte są pod metalową obudową. Warto wspomnieć m.in. o:

• cylinderku sterowanym hydraulicznie i połączonym z przewodami hamulcowymi, który razem z rozpieraczem i gumowymi osłonkami tłoczków doprowadza do rozwarcia szczęki i generuje jej nacisk na bęben, rozpieracz jest odpowiednikiem zacisku w tarczach,
• łożysku szczęki i tarczy z gwintowanymi otworami, która służy do montażu bębna w samochodzie i zamocowaniu go na łożysku koła,
• sprężynach odciągających, zwanych też zwrotnymi, które po puszczeniu hamulca powodują, że szczęka przestaje przylegać do bębna i wraca do pozycji wyjściowej,
• mechanizmie służącym do regulacji luzu powstającego w miarę zużywania się okładzin szczęki, montowanemu wewnątrz bębna, który bywa nazywany również układem samoregulacji.

Teoretycznie wydaje się, że układ bębnowy jest prostszy i bardziej pierwotny od hamulca tarczowego. Bardziej pierwotny z pewnością tak. Jego konstrukcję w roku 1899 wymyślił w końcu Gottlieb Daimler i Wilhelm Maybach. Mniej skomplikowane z pewnością jednak nie. Składa się z większej ilości elementów.

Bęben duplex a układ simplex. Różnice

Hamulec bębnowy nigdy nie oznacza jednej konstrukcji. Na przestrzeni lat inżynierowie wypracowali kilka ich rodzajów. Rynek samochodowy skupia się jednak przede wszystkim na trzech głównych schematach. Najczęściej spotykane to:

• układ simplex, w którym rozpierające szczęki mają jeden cylinderek, przy czym stosowane są szczęki przeciwbieżne i współbieżne. Rozwiązanie charakteryzuje się prostotą, ale także nierównomiernym ścieraniem okładzin ciernych na szczękach. W tym przypadku bowiem szczęki hamują najpierw górną częścią, a dopiero potem dolną.
• układ duplex, w którym każda szczęka ma oddzielny rozpieracz (a więc są też i dwa tłoczki) i są to szczęki współbieżne.
• spotykany jest także układ samowzmacniający. Zakłada on użycie rozpieracza z dwoma tłoczkami naciskającymi z jednej strony na obie szczęki. I choć przypomina układ simplex, tu pojawia się łącznik między obydwiema szczękami, wyrównujący sposób docierania elementów ciernych.

Na jakiej zasadzie działa hamulec bębnowy?

Zasada działania hamulca bębnowego jest dość prosta. Wewnątrz metalowej obudowy tłoczek wysuwa szczękę hamulcową z zamontowanymi okładzinami ciernymi. Te zaczynają pracować po powierzchni bębna. Siła tarcia sprawia, że blokowane są obroty bębna, a więc i koła w pojeździe obracają się wolniej lub przestają się obracać. W efekcie samochód wytraca prędkość.

• Tu ciekawostka. Bębny obracają się wraz z kołem pojazdu zgodnie z kierunkiem jazdy. Rozpieracz szczęk naciskając zatem z dużą siłą na wewnętrzną powierzchnię roboczą bębna, fizycznie zatrzymuje koło i pojazd.

Jak szybko zużywa się bęben hamulcowy?

Przyjmuje się, że dobrej jakości bęben hamulcowy powinien być odporny na zużycie na dystansie wynoszącym od 100 do 150 tys. km. To oznacza, że charakteryzuje się naprawdę wysoką trwałością. A kolejna zaleta dotyczy cen ewentualnych napraw. Bębny są zdecydowanie tańsze w eksploatacji od układów tarczowych. Obie szczęki wraz z bębnami w przypadku samochodu segmentu B można kupić już za jakieś 300 zł.

• Jakie są wady bębnów? Charakteryzują się niższą skutecznością hamowania. Poza tym mają słabe chłodzenie i przez to wadą w stosunku do hamulców tarczowych jest ich większa podatność na przegrzewanie. Sprawdzają się zatem przede wszystkim w samochodach o niskiej mocy i przez to obecnie hamulce bębnowe są stosowane głównie na tylnej osi. Na przedniej osi hamulec bębnowy spotyka się głównie w autach zabytkowych.

Bardzo ważne jest to, że w razie występowania objawów zużycia, bębny i ich elementy cierne należy wymieniać parami. Nigdy pojedynczo! To jednak zasada, która dotyczy każdego typu hamulców. Tylko przy naprawie symetrycznej na kołach jednej osi kierowca ma pewność, że naprawa przyniesie skutek w postaci uzyskania skutecznego hamowania. Obydwa koła będą redukować prędkość z taką samą siłą. Poza tym warto wiedzieć, że zużycie bębnów oznacza automatycznie zużycie szczęk. Części wymienia się zatem kompletami.

Awarie i naprawa hamulca bębnowego

Hamulec bębnowy mierzy się nie tylko z naturalnym zużyciem. Ulega również awariom. Aby opowiedzieć o głównych, wyjdziemy od konkretnych objawów pojawiających się w czasie jazdy. Kierowca może zauważyć, że układ hamulcowy m.in.:

• zacznie generować hałasy, w tym piski – to może oznaczać zużycie okładzin ciernych lub ich zabrudzenie, ewentualnie silne skorodowanie bębna lub zatarcie jego ruchomych elementów,
• może wystąpić objaw w postaci ściągania pojazd na jedną ze stron – to może oznaczać uszkodzenie sprężyny, rozpieracza lub cylinderka, ewentualnie mocniejsze zużycie jednej szczęki lub wycieki płynu przy jednym z kół,
• nierównomierne zużycie okładzin na szczękach hamulcowych – może je powodować zbyt duży luz na łożysku koła,
• wibracje podczas hamowania – mogą wynikać z użycia hamulca postojowego przy gorącym hamulcu, w takim przypadku elementy ulegają odkształceniu,
• „wpadający” w podłogę pedał hamulca – świadczy o występowaniu wycieków płynu hamulcowego, a ich źródłem mogą być właśnie bębny.