Bubnová brzda simple a její vývoj: historie, princip a současné uplatnění

U současných vozidel stále více převažují kotoučové brzdy, které i na zadní nápravě pomalu vytlačují ty bubnové. Dnes převládají u vozidel kotoučové brzdy, které jako první představil světu Jaguar v roce 1953 v rámci závodu Le Mans na stroji C-Type. První bubnovou brzdu uvedl Maybach v roce 1901, o pouhý rok později pak Louis Renault zdokonalil její verzi, která je považována za prapředek řešení dodnes používaného. Koncepce využívala dvou zakřivených čelistí, z nichž každou usadili konstruktéři na jednom konci prostřednictvím čepu; druhý konec byl opatřen excentrrem, který se po sešlápnutí pedálu brzdy pootočil a přitlačil čelist s obložením k vnitřní ploše bubnu.

Historie a vývoj bubnové brzdy

Ze začátku se bubnové brzdy montovaly jen na zadní nápravu, což bylo z bezpečnostních důvodů. Osvědčená praxe: brzdění na zadní nápravě, aby se předešlo náhlému zablokování a ztrátě řízení při brzdění na přední nápravě. První kompletní výbavu bubnovými brzdami měly Mercedes-Benz na všechna kola v roce 1903 jen na přání. Standard se stal od 20. let minulého století. Vrchol bubnových brzd zažil ve třicátých letech, zejména u Auto Union a „stříbrných šípů“ Mercedes-Benz na závodních vozech.

Teplota byla vždy hlavním problémem bubnových brzd. Bubnové brzdy mají výrazně větší třecí plochu než kotoučové, ale odvod tepla bývá problematický, protože obložení bubnu je uzavřeno. Vysoká teplota vede k fadingu brzdního účinku a v extrému může dojít k deformaci čelistí i bubnu. Aby se teplotě částečně zabránilo, používaly se u třicátých let bubnové brzdy z různých materiálů a konstrukcí a u vrcholných verzí měly větrané bubny (např. větrané žebrované bubny Mercedes-Benz).

Typy bubnových brzd podle uložení a ovládání

Rozlišujeme tři základní typy:

• Simplex - nejjednodušší a nejméně účinná, jedna náběžná a jedna úběžná čelist, ovládací zařízení společné pro obě čelisti.
• Duplex - dvojnáběžná brzda, obě čelisti jsou náběžné a každá má vlastní ovládací mechanismus.
• Servo - brzda se spřaženými čelistmi, sekundární čelist je řízena rozpěrným čepem na základě reakce primární čelisti; sekundární čelist může mít vyšší brzdný účinek.

Existují také modifikace duo duplex a duo servo, které kombinují vlastnosti dvou verzí a umožňují brzdný účinek i při jízdě vzad. Například některé vozy Ford Focus první generace používají kombinaci obou systémů na různých nápravách.

Ovládání a konstrukce bubnových brzd

U běžných bubnových brzd slouží hydraulický brzdový váleček, známý automechanikům jako prasátko. Dva písty roztahované tlakem brzdové kapaliny ovládají horní část čelistí (pakny), spodní část bývá řešena pomocí klíčů a pružin. Výhodou bubnových brzd je nižší nároky na pedál v porovnání s kotoučovými systémy bez posilovače, i když dnes mají všechna auta brzdový posilovač.

Další důležitou součástí je samostav, který reguluje vratnost a umožňuje přenášet sílu parkovací brzdy na pakny. Při výměně bubnové brzdy je nutné samostav povolit, aby šel buben sundat. Pakeny a prasátko jsou vystavené opotřebení a únik brzdové kapaliny signalizuje kontrolka. Větší problém bývá i znečištění a rez, které mohou vést k „zakousnutí“ brzdy a nesprávnému brzdění.

Současnost a praktické poznámky

V současnosti bubnové brzdy zůstávají na zadní nápravě mnoha běžných silničních automobilů, zatímco na přední nápravě se používají kotoučové brzdy. Z hlediska brzdného účinku se zadní náprava podílí na celkovém brzdném účinku zhruba 30%. Bubnové brzdy bývají levnější na opravu a mají výhodu ve spolehlivosti a ochraně proti vnějším vlivům díky krytí bubnem. Naopak široce používané kotoučové brzdy mohou vyžadovat častější péči, zejména u starších aut, která trpěla zatuhnutím zadních kotoučů.

Princip činnosti bubnové brzdy spočívá v tom, že brzdové čelisti jsou tlačeny na vnitřní plochu bubnu a vzniká tření, které mění kinetickou energii vozu na teplo. Bubnové brzdy se vyrábějí z litin, ocelolitin či slidin kovů, aby odolávaly opotřebení a dobře odváděly teplo. Čelisti mají tvar půlměsíce s profilem „T“ a obložení je naneseno na čelisti. Brzdové bubny bývají teplotně stálé a musí odvádět vzniklé teplo.

Shrnutí klíčových poznatků

Bubnová brzda se historicky vyvinula od několika základních verzí až po moderní dvou materiálové konstrukce, které snižují problémy s teplem a váhají k nižší hmotnosti neodpružených dílů. Vznikl klíčový kompromis mezi jednoduchostí konstrukce a brzdným výkonem, který se dodnes uplatňuje především na zadních nápravách některých vozidel. Bubnové brzdy jsou stále důležité pro svou spolehlivost a ochranu proti nečistotám, i když se v mnoha případech ocitají na spodních kolejích moderního brzdného světa.

V praxi se často setkáváme s kombinacemi na různých nápravách, kdy například na přední nápravě jsou kotoučové brzdy a na zadní bubnové. Bubnové brzdy tedy zůstávají součástí tradičních systémů, ale jejich význam v moderních vozidlech zůstává spíše v roli spolehlivé a odolné zadní brzdy.

tags: #bubnova #brzda #simple