Hamulce bębnowe – dlaczego z nich zrezygnowano?

Hamulce bębnowe to wynalazek, który teraz można spotkać już tylko w skuterach, choć nawet tu producenci stosują w pełni hydrauliczne układy tarczowe. Dlaczego tak się dzieje?

Hamulce bębnowe coraz rzadziej pojawiają się w jednośladach i przez lata były skutecznie wypierane przez hydrauliczne układy wykorzystujące tarcze i zaciski. Hamulce bębnowe nakładały wiele ograniczeń i przysparzały niemałego bólu głowy konstruktorom goniącym za osiągami i zmniejszeniem masy.

Hamulce bębnowe są prawie tak stare, jak motoryzacja i choć jeszcze dziś można je spotkać w nowych motocyklach i samochodach, to jest to coraz rzadszy widok.
Bębny w motocyklach można serwisować samodzielnie, ale wymaga to odpowiednich narzędzi i umiejętności manualnych, ponieważ nawet tak prostą konstrukcję można uszkodzić.
Rozróżniamy kilka typów hamulców bębnowych, przy podstawowym podziale na hydrauliczne i mechaniczne. Hamulce bębnowe hydrauliczne spotykane są głównie w starszych motocyklach, kiedy producenci eksperymentowali z różnymi rozwiązaniami.

Hamulce bębnowe mają długą historię, ponieważ zostały wymyślone przez Gottlieba Daimlera i Wilhelma Maybacha w 1899 roku. Ówczesne rozwiązanie polegało na tym, że żeliwny bęben był owinięty stalową taśmą, którą naciągano przy użyciu ręcznej dźwigni. Taki system miał sporo wad, ponieważ taśma mogła się odwinąć, a same hamulce traciły skuteczność w starciu z pyłem i wodą.

Hamulce bębnowe, które znamy dzisiaj wymyślił w 1902 r. Louis Renault. Wewnątrz bębna umieszczono szczęki, które rozpierały się i dociskały do jego powierzchni. Rozwiązanie to trafiło do motocykli w 1906 r., ale spopularyzowało się dopiero na początku lat 20. ubiegłego stulecia, kiedy zaczęły stosować je marki Norton i BMW. Później tym tropem poszli również Amerykanie. Obecnie hamulce bębnowe spotyka się już w skuterach oraz niektórych samochodach. W takim układzie pozostaje tylko jedno pytanie o hamulce bębnowe – dlaczego z nich zrezygnowano?

Jak działa hamulec bębnowy?

Skoro już wiadomo, że hamulce bębnowe składają się z bębna, w którego wnętrzu umieszczono szczęki, to warto przyjrzeć się bliżej zasadzie działania. Rozbierając hamulec bębnowy na części, znajdziemy bęben hamulcowy i szczęki hamulcowe z okładzinami ciernymi.

Jedna szczęka obraca się zgodnie z kierunkiem obrotu bębna, a druga – w kierunku przeciwnym. Nazywa się je szczęką współbieżną i szczęką przeciwbieżną. Dalej jest rozpieracz szczęk, który dociska je do bębna. Ostatni wyróżniany element to sprężyna odciągająca, dzięki której po zwolnieniu dźwigni hamulca szczęki wracają do pierwotnej pozycji.

Rodzaje hamulców bębnowych

Podział hamulców bębnowych jest dokonywany na bazie rodzaju konstrukcji. Rozwiązania różnią się między sobą sposobem montażu szczęk i cylinderków, jeżeli mówimy o układzie hydraulicznym.

Hamulce bębnowe typu simplex, które mają jeden dwutłoczkowy cylinderek. Szczęki hamują najpierw górną częścią, a potem dolną, co prowadzi do ich nierównomiernego zużycia.
Hamulce bębnowe typu duplex mają dwa cylinderki mające po jednym tłoczku. Pierwszy znajduje się w górnej, a drugi – w dolnej części tarczy kotwicznej i każdy odpowiada za zacisk tylko jednej szczęki. To zapewnia identyczną siłę nacisku, ale tu też zużycie szczęk jest nierównomierne. Te dwa typy można uznać za podstawowe, a dalej mamy ich wariacje.

W hamulcach bębnowych duo duplex cylinderki mają taki sam układ jak w systemie duplex, ale ich konstrukcja jest taka sama jak przy systemie simplex, co pozwala na równomierne dociskanie szczęk i tym samym równe zużycie.

Ostatni na liście jest układ samowzmacniający, który ma rozpieracz z dwoma tłoczkami naciskającymi z jednej strony na obie szczęki. Te zamocowano pływająco i połączono łącznikiem, dzięki czemu szczęka współbieżna odpycha przeciwbieżną i działają z taką samą siłą, co zapewnia równomierne zużycie. W motocyklach najczęściej spotyka się jednak hamulce bębnowe mechaniczne.

Hamulce bębnowe – dlaczego z nich zrezygnowano?

Ułomności hamulców bębnowych zaczęły się uwidaczniać wraz z wyścigiem na coraz mocniejsze i coraz lżejsze motocykle. Największymi wadami tego rozwiązania są jego masa oraz przegrzewanie się. Co prawda próbowano wytwarzać hamulce bębnowe ze stopów aluminium i magnezu, a także konstruowano wymyślne systemy pozwalające na ich schłodzenie, ale ostatecznie wygrały tarcze, które są przede wszystkim lżejsze.

Kolejna wada to brak współpracy z układami ABS w przypadku motocyklowych hamulców bębnowych, ponieważ są one sterowane mechanicznie, a system zapobiegający blokowaniu kół w trakcie hamowania działa tylko z układami hydraulicznymi. Ciekawostką jest jednak fakt, że prawidłowo serwisowane hamulce bębnowe będą trwalsze niż ich tarczowy odpowiednik.

Hamulce bębnowe i ich najczęstsze awarie

Jakie niespodzianki mogą czekać na posiadaczy motocykli z hamulcami bębnowymi? Przede wszystkim należy pamiętać, że okładziny cierne się zużywają i wymagają okresowej wymiany. Przy każdym przeglądzie w serwisie mechanik powinien skontrolować ich stan oraz przeprowadzić czyszczenie hamulca.

Jak rozpoznać, że okładziny są zużyte?

Podczas hamowania usłyszycie charakterystyczny pisk. Może się on również pojawić, kiedy na powierzchni roboczej bębna zagości rdza. Druga często spotykana usterka to bicie bębna hamulcowego, do którego może dojść w wyniku uderzenia kołem o dziurę lub krawężnik, a także po nagłym ochłodzeniu rozgrzanego bębna, a więc np. przejeździe przez kałużę. Bęben hamulcowy może też ulec zablokowaniu. Dzieje się tak, kiedy uszkodzeniu ulegną sprężyny odciągające. Mogą one zużyć się w sposób naturalny lub pęknąć, co prowadzi do wyczuwalnego oporu toczenia koła lub całkowitego jego zablokowania.

Jak serwisować hamulce bębnowe?

Serwis hamulca bębnowego wymaga odpowiednich narzędzi i zdolności manualnych. W przypadku hamulca tarczowego można łatwo zdemontować zacisk beż konieczności ściągania koła, a tutaj demontaż koła jest niezbędny. Przed przystąpieniem do serwisu warto poszukać otworu rewizyjnego, który pozwoli sprawdzić stan okładziny.

Po zdemontowaniu koła należy wyciągnąć tarczę nośną hamulca i zdjąć stare szczęki podważając je wkrętakiem. Warto przytrzymać szczęki i sprężyny, by te drugie nie spadły na ziemię. Teraz powinieneś wyczyścić sprężyny i skontrolować ich stan. Jeżeli są zużyte, skorodowane lub wyciągnięte, to należy wymienić je na nowe. Kolejny etap to czyszczenie poszczególnych elementów hamulca. Dodatkowo wał hamulcowy należy nasmarować pastą miedzianą.

Przed montażem nowych szczęk zaczep sprężyny, rozchyl szczęki do kształtu litery "V" i przyłóż do rozpieraczy krzywkowych i czopów, a następnie naciśnij w dół ich zewnętrzne krawędzie. Ostatni etap to ponowne złożenie hamulca, zamontowanie koła i wyregulowanie skoku jałowego. Luz na pedale hamulca powinien wynosić od 5 do 10 mm. Zazwyczaj producenci umieszczają tę informację w instrukcji obsługi.

Hamulce bębnowe jeszcze żywe

Hamulce bębnowe mają swoje wady i zalety, a przy odpowiednim serwisowaniu mogą wytrzymać długie przebiegi. Obecnie nie spotyka się ich już w mocnych motocyklach, ale nadal funkcjonują m.in. w skuterach z silnikami o pojemności 50 i 125 cm3. Tam nie jest wymagana mocna siła hamowania i zazwyczaj producenci montują hamulec tarczowy z przodu oraz bębnowy z tyłu. Dzięki temu można obniżyć koszty produkcji jednośladu przy jednoczesnym zapewnieniu bezpieczeństwa jego użytkowania.