Bubnová brzda je jedním z nejstarších typů brzdových systémů, který nám pomáhá zastavit vůz. I když v moderních vozidlech často postupně ustupují kotoučovým brzdám, stále nacházejí uplatnění zejména na zadních nápravách menších osobních aut a užitkových vozidel. Text shrnuje základní princip, výhody a nevýhody bubnových brzd i praktické poznámky k údržbě a demontáži.
Princip a součásti bubnové brzdy
Bubnová brzda funguje na principu tření: „prasátko“ tlačí pakny na vnitřní stranu rotujícího bubnu, čímž vzniká tření a teplo. Prasátko je mechanismus, který obsahuje jeden, nebo dva pístky, které jsou tlačeny tlakem brzdové kapaliny. Tímto způsobem se rozevírají a tlačí pakny na brzdový buben. Pístky jsou utěsněny gumovými prachovkami, které při poškození vedou ke ztrátě brzdové kapaliny. Brzdová součást zvaná brzdové čelisti, které mají tvar půlměsíce a na jejich stranách je naneseno brzdné brusivo, které je tlačeno na brzdový buben. Ten je upevněn pevně k náboji a otáčí se s kolem.
Samostav je součástí brzdového mechanismu a funguje tím, že má vymezený zpáteční pohyb, neboli omezenou vratnost. Pomáhá nám přenášet sílu parkovací brzdy na pakny. Při výměně bubnové brzdy je třeba samostav povolit, aby šel sundat brzdový buben. Pokud brzdové páky ztratí tlak kvůli úniku brzdové kapaliny, dojde k nasátí paken a ztrátě účinnosti; řešením je výměna prasátka i samotných paken. Kontrola úniku brzdové kapaliny je spojena s kontrolkou úniku brzdové kapaliny.
Problémy a jejich řešení
Brzdy se mohou znečistit rzí či pylovým značným množstvím při broušení třecí části pakny. Při zatuhnutí prasátka se pístek přestane volně pohybovat a dochází k nadměrnému brzdění či k nebrzdění. V takovém případě je nutná výměna prasátka a kontrola ostatních komponent. Dlouhodobé stání vozidla může vést k rezavění vnějších i vnitřních částí bubnu, což způsobí „zakousnutí brzd“ a ztížení otáčení kola.
Dalším úhlem pohledu je tepelná zátěž bubnové brzdy. Bubnové brzdy totiž při delším brzdění vyvolávají značné teplo, což je jedna z jejich hlavních nevýhod oproti kotoučovým brzdám. Nicméně bubnové brzdy bývají ekonomické na opravu a při vhodné obsluze mají dlouhou životnost, zároveň poskytují dobré krytí bubnem vůči vnějším vlivům a jednoduché napojení ruční brzdy.
Doplnění a variace systémů
Bubnové brzdy jsou jednoduché konstrukce a skládají se z několika základních dílů: brzdového bubnu, brzdových čelistí, valčeků a pružin. Při stlačení brzdového pedálu brzdová kapalina tlačí pístky, které roztlačují čelisti směrem k bubnu. V zadních nápravách menších aut bývají bubnové brzdy běžné, zatímco na přední nápravě bývají kotoučové brzdy pro vyšší brzdný výkon. Některé vozy používají kombinaci obou systémů na jedné nápravě nebo dokonce na jednotlivých kolech. Například Ford Focus první generace s motorizací 1.6 16v má kombinaci obou systémů - na předku kotoučové brzdy a na zádech bubnové.
Všechny součásti bubnové brzdy podléhají namáhání a vyžadují pravidelnou údržbu: lanko ruční brzdy by mělo být vyměněno při opravách bubnové brzdy a je důležité zajistit pojistný kroužek dle DIN 6799 (Seegerova pojistka). Dále je nutné pomocí svorky pístku zabránit náhodnému vypadnutí pístku kolové brzdy a při montáži brzdových hadiček a kamínků dbát na správné usazení dílů. Základní nastavení čelistí se provádí automaticky pomocí samostavu, avšak vyžaduje, aby lanko ruční brzdy bylo plně uvolněné. Předem je vhodné proříznout a namazat závit táhla pro usnadnění nastavení. Při výměně části je nutné vyměnit i samojisticí matice a zohlednit počet zubů západky podle typu vozidla. Po všech pracích je nutné dotáhnout šrouby kol.
Tři poznámky k praktické údržbě
- Průběžná kontrola a výměna prasátka i paken při úniku brzdové kapaliny.
- Pravidelné čištění a mazání závitů táhla pro snadnější seřízení.
- Kontrola stavu bubnu a čelistí, zvláště po delších jízdách z kopce, kde dochází k vyšším teplotám a opotřebení.
Shrnutí výhod a nevýhod bubnových brzd
Mezi hlavní výhody patří nižší provozní náklady na opravy, dobré krytí bubnem a snadné napojení ruční brzdy. Nevýhodou je vyšší tvorba tepla, což vede k rychlejšímu opotřebení při dlouhém brzdění, a tedy horší odezvě v náročných podmínkách ve srovnání s kotoučovými brzdami. Bubnové brzdy zůstávají a pravděpodobně i nadále budou důležitým řešením pro specifické aplikace a vozy s nižším brzdovým výkonem, zejména na zadních nápravách.
Jak fungují bubnové brzdy v automobilech a lehkých vozidlech. (3D animace)
Různé typy bubnových brzd a jejich porovnání
- Simplex: dva brzdové válečky, každý s jednou tlačnou stranu.
- Duplex: dva brzdové válečky, každý s jednou tlačnou stranou, jednoduchá varianta bez dalšího uspořádání.
- Duo-Duplex: každý váleček má dvě tlačné strany, tedy více pístků pro lepší tlak.
Existují kombinace obou systémů na jedné nápravě; například některé vozy kombinují bubnové brzdy na zadních kolech s kotoučovými na předních kolech. Bubnové brzdy tedy nejsou jen reliktem minulosti, ale stále nacházejí uplatnění v určitých typech vozidel a konkrétních konfiguracích.