Hamulce bębnowe

Hamulce bębnowe to cierny układ hamulcowy, w którym zakrzywione szczęki cierne są rozpierane na wewnętrznej powierzchni obracającego się bębna związanego z kołem. Wyprzedzają hamulec tarczowy i niegdyś montowano je na wszystkich czterech kołach większości samochodów, jednak z czasem zostały w dużej mierze zastąpione tarczami z przodu, a dziś utrzymują się głównie na tylnych osiach tańszych pojazdów. Ich dalsze stosowanie wynika z równowagi między kosztem, prostotą mechaniczną i szczególną przydatnością do funkcji hamulca postojowego, a nie z jakiejkolwiek przewagi w samych osiągach.

Wewnątrz bębna znajdują się dwie szczęki pokryte materiałem ciernym, dociskane przez sprężyny powrotne. Gdy kierowca naciska pedał, ciśnienie hydrauliczne oddziałuje na cylinderek hamulcowy, który rozpiera szczęki, dociskając je do wewnętrznej powierzchni wirującego bębna. Tarcie między okładziną a bębnem spowalnia koło. Wiele konstrukcji jest samowzmacniających: obrót bębna wciąga szczękę nabiegającą mocniej w styk, zwielokrotniając przyłożoną siłę. Dzięki temu efektowi hamulec bębnowy potrafi wytworzyć znaczną siłę hamowania przy stosunkowo niewielkim nacisku na pedał, co było cenne w czasach, zanim wspomaganie hamulców stało się powszechne.

Układ ten przynosi realne korzyści w zakresie kosztu i zabudowy. Hamulce bębnowe są tańsze w produkcji, a ich zamknięta konstrukcja chroni powierzchnie cierne przed brudem i wodą z drogi, co dobrze sprawdza się na tylnej osi pojazdu. Ta sama obudowa ułatwia wbudowanie mechanicznego hamulca postojowego, ponieważ prosta linka i dźwignia mogą bezpośrednio rozpierać szczęki; właśnie dlatego bębny lub niewielki układ bębna w piaście często utrzymują się nawet tam, gdzie z tyłu zamontowano tarcze.

Podstawową słabością jest ciepło. Ponieważ tarcie zachodzi wewnątrz zamkniętego bębna o słabym przepływie powietrza, ciepło powstające podczas ostrego hamowania nie ma jak uciec. Elementy nasycają się nim, aż materiał cierny traci przyczepność, co prowadzi do zaniku hamowania, czyli niebezpiecznego spadku skuteczności podczas długiego lub wielokrotnego intensywnego hamowania, na przykład przy długim górskim zjeździe. Uwięzione ciepło może też rozszerzyć bęben i oddalić go od szczęk, wydłużając skok pedału. Woda i pył hamulcowy gromadzące się wewnątrz bębna mogą dodatkowo pogarszać działanie, a sam mechanizm trudniej skontrolować i wyregulować niż odsłoniętą tarczę.

Z tych powodów hamulce bębnowe ustąpiły miejsca tarczowym wszędzie tam, gdzie obciążenia podczas hamowania są wysokie, zwłaszcza z przodu, gdzie podczas hamowania przenosi się większość masy auta. Na tylnej osi małych, lekkich i budżetowych samochodów, gdzie zapotrzebowanie na hamowanie jest mniejsze, a koszt ma znaczenie, bębny pozostają jednak praktycznym i trwałym wyborem. Najlepiej rozumieć je w zestawieniu z hamulcami tarczowymi oraz przez pryzmat zjawiska zaniku hamowania, które ujawnia ich główne ograniczenie.