Trommelbrems

En trommelbrems er en brems som bruker friksjon forårsaket av en sko, bremsebånd eller skiver som trykker mot en roterende sylinder som kalles bremsetrommel.

Begrepet trommelbrems betyr vanligvis en brems hvis sko trykker på den indre overflaten av trommelen. Når skoene trykker på utsiden av trommelen, er det vanligvis kalt en låsbrems. Der trommelen blir klemt av to sko, kalles det skivebrems.

Historie

Den moderne trommelbremsen ble først brukt i en bil laget av Maybach i 1900. Men prinsippet ble patentert av Louis Renault i 1902. Han brukte vevd asbestforing til belegget på trommelbremsen, siden ingen alternative materialer ledet varmen mer effektivt, selv om Maybach hadde brukt en mindre sofistikert trommelbrems. I de første trommelbremsene ble spaker, stenger eller kabler drevet mekanisk. Fra midten av 1930-tallet be dette erstattet av oljetrykk. En liten sylinder og stempel (som på bildet) aktiverte bremsene, selv om noen biler fortsatte med det rent mekaniske systemet i flere tiår. Noen bremser har to sylindere.

Da skoene i trommelbremsen ble slitt, var det nødvendige med vanlig manuell justering før selvjusterende trommelbremser ble innført på 1950-tallet.

I 1953 deltok Jaguar med tre biler utstyrt med skivebremser på Le Mans, hvor de vant, en stor del på grunn av sin overlegne nedbremsing i forhold til rivalenes trommelbremser. Dette ble begynnelsen til overgang fra trommelbremser til skivebremser på personbiler. Fra 1955 til 1970-tallet erstattet skivebremser gradvis trommelbremser på framhjulene. Nå er praktisk talt alle biler utstyrt med skivebremser på forhjulene, og mange bruker skivebremser på alle fire hjulene.

I USA var Jeep CJ-5 (produsert av AM General) den siste bilen (produsert for United States Postal Service) til å bruke trommelbremser på forhjulene da den ble faset ut i 1984. Imidlertid er trommelbremser fortsatt ofte i brukt for håndbremsen, da det har vist seg svært vanskelig å konstruere en skivebrems egnet som parkeringsbrems.

Tidlige bremsesko inneholdt asbest. Arbeider med bremsesystemet på eldre biler kan være risikabelt da det er sjanse for å puste inn asbeststøv. USAs føderale regjering begynte å regulere asbestproduksjonen og bremseprodusenter måtte bytte til foringer uten asbest. Bileiere klaget i utgangspunktet på dårlig bremsing med erstatningene; imidlertid fant en til slutt mer avanserte erstatninger. Et flertall av eldre kjøretøyer som er i daglig bruk, har blitt utstyrt med asbestfrie foringer. Mange andre land har også forbudt bruken av asbest i bremser.

Komponenter

Komponentene i en trommelbrems omfatter bakplaten, bremsetrommel, sko, og sylinder.

Bakplaten

Bakplaten er base for de andre komponentene. Bakplaten støtter og beskytter mot fremmedlegemer som støv, rusk – og også absorberer dreiemomentet som er grunnen til at bakplaten også er betegnet som «Dreiemoment-platen». Siden all bremsing utøver press på bakplaten, må den være sterk og slitasje-resistent. Spaker for bremsing eller parkeringsbremsen, og automatisk justering av bremsesko, ble også innført i de siste årene.

Bakplate er laget i å trykke på trommelen.

Bremsetrommelen

Bremsetrommelen er vanligvis laget av en spesiell type støpejern som er varme-ledende og motstandsdyktig mot slitasje. Den roterer med hjul og aksel. Når en bremser, presser bremseskoene mot den indre overflaten av trommelen og den påfølgende friksjonen bremser eller stopper rotasjonen av hjulet og akselen, og dermed stopper kjøretøyet. Denne friksjonen genererer betydelig varme.

Bremsesylinder

En sylinder driver bremsen på hvert hjul. To stempler opererer skoen, ett i hver ende av sylinderen. Den ledende skoen (nærmest fronten av kjøretøyet) er kjent som den primære skoen. Den andre skoen er kjent som den sekundære skoen. Hydraulisk press fra mastersylinder fungerer på hovedstempelet, presser stemplene mot skoen, og tvinger dem mot trommelen. Når føreren slipper bremsene vil fjærer sette skoen til den opprinnelige (fri) posisjon.

Bremsesko

Bremsesko er vanligvis laget av to stykker stål sveiset sammen. Friksjonsmaterialer er enten klinket eller limt til bremseskoen. Den halvmåneformede delen kalles web og inneholder hull og spor i forskjellige former for returfjæren, parkeringsbremsen og selvjusterende komponenter.

Materialet må være motstandsdyktig mot varme og slitasje, og har en høy friksjonskoeffisient upåvirket av svingninger i temperatur og luftfuktighet. Materialer i bremseskoen omfatter friksjonsmodifikator (som kan bestå av grafitt og cashew-nøtteskall) pulverisert metall, for eksempel bly, sink, kobber, aluminium og andre metaller som kan motstå varme, og fyllstoffer som gummiflis for å redusere bremsestøy.

I drift

Normal bremsing

Når bremsene brukes blir bremsevæske presset fra hovedsylinderen inn i hjulsylinderne, som i sin tur presser bremseskoene i kontakt med overflaten på innsiden av trommelen. Dette reduserer rotasjonen av bremsetrommelen, som er koblet til hjulet. Dermed går hastigheten på kjøretøyet ned. Når trykket opphører trekker returfjæren tilbake skoen tilbake til sin hvile-posisjon.

Automatisk selvjustering

Da bremsene utsettes for slitasje, blir det større avstand mellom bremseskoene og trommelen. Når avstanden når et visst punkt, vil en selvjusterende mekanisme automatisk reagere ved å justere skoenes posisjon slik at de kommer nærmere trommelen. Regulatoren har gjenger og en bolt som skrus litt når det blir forlengelse for å fylle gapet. Når bremseskoen igjen står for langt fra trommelen vil regulatoren reagere igjen, slik at den alltid holder skoene nær trommelen. Vanligvis virker justeringen bare når bilen går i revers.

Se også

Proporsjonalventil, brukt for å balansere inngrep mellom for- og bakbremser på biler