Jak działają hamulce bębnowe i tarczowe?

Hamulce są jednym z najważniejszych elementów w samochodzie, odpowiadającym za bezpieczeństwo kierowcy i pasażerów. Dwa najczęściej stosowane typy hamulców w pojazdach to hamulce bębnowe i tarczowe. Choć ich zadaniem jest to samo – spowolnienie i zatrzymanie pojazdu – różnią się konstrukcją, zasadą działania oraz efektywnością.

Hamulce bębnowe – budowa i działanie

Hamulce bębnowe to starszy typ hamulców, stosowany głównie w tylnych kołach samochodów osobowych oraz w pojazdach ciężarowych. Ich działanie opiera się na wykorzystaniu siły tarcia pomiędzy szczękami hamulcowymi a bębnem.

Budowa:

• Bęben hamulcowy: Metalowa część o kształcie cylindra, obracająca się wraz z kołem.
• Szczęki hamulcowe: Wewnątrz bębna znajdują się dwie półokrągłe szczęki pokryte okładziną cierną.
• Cylinderek hamulcowy: Umieszczony między szczękami, wytwarza ciśnienie, które rozszerza szczęki w stronę bębna.
• Sprężyny powrotne: Umożliwiają cofanie szczęk po zwolnieniu hamulca.

Zasada działania:

1. Po naciśnięciu pedału hamulca płyn hamulcowy trafia do cylinderka, który rozpycha szczęki hamulcowe.
2. Szczeki dociskają się do wewnętrznej powierzchni bębna, wytwarzając tarcie.
3. Tarcie spowalnia obrót bębna, co w konsekwencji hamuje koło.
4. Po zwolnieniu pedału sprężyny powrotne cofają szczęki, uwalniając bęben.

Zalety:

• Prosta konstrukcja i niskie koszty produkcji.
• Skuteczność w zastosowaniach wymagających dużej siły hamowania, np. w ciężarówkach.
• Dłuższa żywotność w przypadku mniejszych obciążeń.

Wady:

• Mniejsza efektywność chłodzenia – Zamknięta konstrukcja utrudnia odprowadzanie ciepła.
• Mniej precyzyjne hamowanie – Większe ryzyko przegrzewania i spadku skuteczności (tzw. fading).
• Trudniejsza konserwacja i wymiana elementów.

Hamulce tarczowe – budowa i działanie

Hamulce tarczowe są nowocześniejszym rozwiązaniem, stosowanym głównie w przednich kołach samochodów osobowych, a coraz częściej także we wszystkich kołach. Ich konstrukcja pozwala na bardziej efektywne chłodzenie i precyzyjne hamowanie.

Budowa:

• Tarcza hamulcowa: Metalowy dysk, który obraca się razem z kołem.
• Klocki hamulcowe: Elementy pokryte okładziną cierną, które dociskają tarczę.
• Zacisk hamulcowy: Mechanizm dociskający klocki do tarczy.
• Płyn hamulcowy: Przenosi siłę z pedału hamulca do zacisku.

Zasada działania:

1. Naciśnięcie pedału hamulca powoduje przepływ płynu hamulcowego do zacisków.
2. Zacisk dociska klocki hamulcowe do obu stron tarczy.
3. Tarcie między klockami a tarczą spowalnia jej obrót, co powoduje zatrzymanie koła.
4. Po zwolnieniu pedału klocki oddalają się od tarczy, umożliwiając swobodny ruch.

Zalety:

• Lepsze odprowadzanie ciepła – Otwarta konstrukcja i często perforowana tarcza pozwalają na efektywne chłodzenie.
• Większa precyzja hamowania – Idealne do dynamicznej jazdy i samochodów sportowych.
• Łatwiejsza konserwacja – Prostszy dostęp do klocków i tarcz.

Wady:

• Wyższy koszt produkcji i napraw.
• Mniejsza żywotność klocków w porównaniu do szczęk w bębnach.
• Słabsze działanie w pojazdach o dużym obciążeniu – W takich przypadkach nadal preferowane są bębny.

Porównanie hamulców bębnowych i tarczowych

Który rodzaj hamulców wybrać?

Wybór zależy od zastosowania pojazdu i stylu jazdy:

• Hamulce bębnowe: Sprawdzają się w pojazdach użytkowych oraz w miejscach, gdzie priorytetem są niskie koszty.
• Hamulce tarczowe: Idealne dla samochodów osobowych, sportowych i tych, które wymagają precyzyjnego oraz wydajnego hamowania.

Współczesne pojazdy często łączą oba rozwiązania – hamulce tarczowe na przedniej osi i bębnowe na tylnej, co zapewnia optymalną równowagę między kosztami, efektywnością i trwałością.