Mēs runājam par auto jaudas palielināšanu, piekares modificēšanu un citām tuninga lietām. Bet ir punkts, kad tas viss apstājas. Lielāka jauda, cietāka piekare, platāki riteņi – lielāka stabilitāte pie lieliem ātrumiem. Lielāka jauda – lielāks ātrums, bet situācija pat teorētiski ir tāda, ka iegūtā jauda ir attiecīgi jāsavalda. Protams, ir svarīga riepu kvalitāte un citi faktori, bet galvenais jau, kas aptur auto, ir bremzes.

Bremžu tehnoloģija, tāpat kā piekares un benzīna padeves tehnoloģijas, ir tālu attīstījušās pēdējos gados. Kas aizsākās 60-tajos gados, kā mēģinājums radīt pienācīgas bremzes sporta automašīnām, ir novedis pie industrijas, kur bremzes var novērtēt kā ārkārtīgi pienācīgas līdz fenomenālām. Tādu materiālu ieviešana kā karbons, apstrādāts metāls un viegls dzelzs, kā arī ABS izgudrošana ir palīdzējuši samazināt bremzēšanas ceļa garumu un padarīt auto drošāku (kaut ABS ir apstrīdama un diskutējama lieta).

Viens no pirmajiem soļiem uzlabot bremzes parādījās agrīnos 70-tos gados, kad ražotāji plašā mērogā pārgāja no trumuļu bremzēm uz disku bremzēm. Tā kā lielākoties bremzēšanas spēks tiek realizēts priekšējos riteņos, tur arī notika visas izmaiņas šajā periodā. Kopš tā laika ražotāji ir pārgājuši arī uz visu četru riteņu disku bremzēm augstākas klases (jaudīgās) automašīnās, kā arī zemākas (ekonomiskās) klases automobiļos. Taču ražotāji atgriežas arī pie disku bremzēm priekšā un trumuļiem aizmugurē, lai samazinātu ražošanas izmaksas un auto cenu.

Bet kādēļ disku bremzes ir labākas par trumuļiem, un par cik? Un, ja ir labākas, vai, teiksim, kāds 1999. gada Mazdas modelis, kuram ir trumuļu bremzes, rada draudus sabiedrībai?

Berze un siltums

Pirms izprast atšķirību starp disku un trumuļu bremzēm, ir jāsaprot bremzēšanas pamatprincipus, kurus izmanto abas sistēmas - berze un siltums. Radot pretestību vai berzi kustīgam ritenim, automašīnas bremzes piespiež automobīli samazināt ātrumu vai apstāties, radot siltumu kā blakus efektu. Ātrums, kurā izdodas automobīli apturēt, ir atkarīgs no vairākiem faktoriem - auto svara, bremzēšanas spēka un kopējā bremzēšanas virsmas laukuma (piem., bremžu kluču un bremžu diska saskares laukuma). Protams, tas arī ir atkarīgs no tā, cik labi bremzes pārvērš riteņa kustību siltumā (ar berzi), un cik ātri šis siltums tiek atņemts bremžu komponentēm. Šeit arī rodas atšķirība starp trumuļu bremzēm un disku bremzēm.

Trumuļu bremzes

Agrīnas bremžu sistēmas izmantoja trumuļus visiem četriem riteņiem. Tās sauc par trumuļu bremzēm, jo visas bremžu sastāvdaļas atrodas trumuļa iekšpusē, kuras rotēja kopā ar riteni. Iekšā bija "kurpju pāris", kurš, kad tika piespiests bremžu pedālis, spiestu kurpes pret trumuli un palēninātu diska gaitu. Šķidrums tika izmantots, lai pārvestu pedāļa kustību uz "kurpju" kustību. Pašas kurpes bija ražotas no siltumizturīga berzes materiāla, līdzīgs sajūga diska materiālam.

Šis vienkāršais dizains pierādīja darboties spēju normālos apstākļos, bet tam ir viena liela problēma. Pie augsta darba režīma, kāds ir pie bremzēšanas, braucot lejup pa stāvu kalnu ar smagu kravu, vai vairākkārtīgos augsta ātruma sabremzēšanas gadījumos, trumuļu bremzes bieži vien sāk zaudēt savu efektivitāti. Tas ir saistīts ar pārāk liela karstuma rašanos trumulī. Atceramies, ka bremzēšanas princips slēpjas spējā pārvērst kinētisko enerģiju (riteņa kustību) termiskā enerģijā (siltumā). Tieši tādēļ trumuļu bremzes spēj darboties tikai tik ilgi, kamēr spēj uzņemt karstumu, ko rada bremzēšana. Tiklīdz pašas bremžu detaļas uzkarst, zūd spēja radīt termisko enerģiju un tādēļ arī laicīgas apstāšanās iespēja tiek apdraudēta.

Disku bremzes

Kaut arī disku bremzes darbojas ar to pašu pamatuzdevumu, to uzbūve un efektivitāte ir daudz pārāka kā trumuļu bremzēm. Tā vietā, lai galvenās komponentes atrastos trumuļa iekšpusē, disku bremzes izmanto plānu disku (rotoru) un mazas bremžu skaves. Bremžu skavēs (suportos) ir divi bremžu kluči, katrs savā pusē rotoram, kuras saspiežas kopā pie bremžu pedāļa nospiešanas. Tāpat kā trumuļu bremžu gadījumā, šķidrums tiek izmantots, lai pārvestu pedāļa kustību bremžu kustībā.

Bet, atšķirībā no trumuļu bremzēm, kas atļauj karstumam augt trumuļa iekšienē, rotors, kuru izmanto disku bremzes, ir pilnībā pakļauts gaisa ietekmei. Šādi tas nepārtraukti tiek dzesēts, stipri samazinot pārkaršanas iespējas. Nepārsteidzoši, bet šo īpašību atklāja auto sacīkšu attīstībā, kur pirmo reizi arī pamanīja trumuļu bremžu problēmas. Sacīkšu braucēji ar disku bremzēm spēja lielākā ātrumā triekties dziļāk līkumā pirms bremzēšanas uzsākšanas, un pielietoja lielāku bremzēšanas spēku pēdējās sekundēs, nebaidoties par bremžu pārkaršanu. Ar laiku, kā ir ar daudzām auto tehnoloģijām, tās sāka pielietot arī ikdienas automašīnās.

Trumuļi pret diskiem: šodien

Šodienas auto ražotāju klāstā nereti var redzēt, ka vidējās klases ne-sporta automašīnai visi četri riteņi ir aprīkoti ar disku bremzēm. Taču lielākā daļā jauno automobīļu vēl joprojām tiek izmantota sistēma diski priekšā/trumuļi aizmugurē. Vai šie ražotāji upurē auto lietotāju drošību, lai ietaupītu dažus dolārus, uzliekot disku bremzes tikai priekšā?

Kaut arī visprecīzākā atbilde būtu "jā", patiesība ir arī faktā, ka šodienas disku/trumuļu uzstādījumi ir pilnībā pietiekami lielākai daļai automobīļu. Ir jāatceras, ka abu bremžu tehnoloģijas ir attīstījušās pēdējo 20 gadu laikā un šodienas trumuļu bremzes ir labākas par 70-to gadu disku bremzēm, bet šodienas disku bremzes ir patiešām labas un spējīgas. Kombinējot ar faktu, ka 60 līdz 90% bremzēšanas spēka nāk no priekšējiem riteņiem, ir skaidrs, ka labas, modernas trumuļu bremzes ir viss, kas ir vajadzīgs aizmugurējo riteņu bremzēšanai.