Dlaczego tarcze są lepsze od bębnów i jak na skuteczność hamowania wpływa technologia produkcji tarczy hamulcowej?

Hamowanie jako proces fizyczny to zamiana energii kinetycznej w ciepło. I dlatego odprowadzenie energii cieplnej do otoczenia jest kluczowym zadaniem układu hamulcowego.
Energia cieplna, powstała w czasie hamowania, powoduje wzrost temperatury elementów samochodu. W przypadku hamulców tarczowych są to: klocek, zacisk, tarcza, piasta i obręcz koła. Badania wykazują, że najwięcej ciepła (ponad 80 %) przejmuje tarcza hamulcowa. Śmiało można powiedzieć, że to właśnie tarcza jest elementem pracującym na pierwszej "linii frontu".

Samochody stają się coraz bardziej zaawansowane pod względem konstrukcyjnym i technologicznym, proces ten dotyczy także układów hamulcowych.

Jak i dlaczego hamulce rozwijały się na przestrzeni lat?
Można to przeanalizować na przykładzie kompaktowego modelu pewnej marki. Pierwsza generacja tego pojazdu była w jednej z wersji wyposażona w silnik o pojemności 1 600 cm3 i mocy 55kW. Parametry hamulców w nim zamontowanych wyglądały następująco:

- z przodu tarcze niewentylowane o średnicy 239 mm, 
- z tyłu hamulce bębnowe o średnicy 180 mm.

Natomiast IV generacja wyposażona w silnik o podobnej mocy posiadała hamulce o parametrach:

- z przodu tarcze wentylowane o średnicy 256 mm, 
- z tyłu tarcze niewentylowane o średnicy 232 mm.

Moce tych samochodów są takie same. Z czego więc wynika fakt, że w drugim z pojazdów zastosowano bardziej wydajny układ hamulcowy? Odpowiedź brzmi - z masy pojazdu. Masa pojazdu jest drugim, obok prędkości, czynnikiem decydującym o wielkości energii kinetycznej, którą hamulce muszą przetworzyć w energię cieplną. Samochody stają się coraz cięższe (różnica masy między wspomnianą wyżej I i IV generacją tego samego modelu sięga 50%), więc konstruktorzy zmuszeni są projektować coraz wydajniejsze hamulce.

Porównując układy hamulcowe tych dwóch pojazdów trzeba też zauważyć, że na tylnej osi hamulce bębnowe zastąpiono tarczowymi. Wynika to z faktu, że te drugie posiadają dużo większą zdolność odprowadzania ciepła. Jeśli układ hamulcowy posiada zbyt małą wydajność cieplną, to nastąpi wzrost temperatury ponad dopuszczalne wartości. Skutkuje to prawie całkowitym zanikiem siły hamowania, wynikającym z intensywnych zjawisk gazowych zachodzących na styku tarczy z klockiem oraz możliwością "zagotowania" płynu hamulcowego.

Zdolność do zatrzymania pojazdu na jak najkrótszym odcinku oraz odporność na przegrzanie, są parametrami układu hamulcowego szczególnie istotnymi ze względów bezpieczeństwa. Należy jednak też wspomnieć o kwestiach związanych z "komfortem hamowania". Prawidłowo działający układ powinien pracować bez drgań, pisków i innych nietypowych odgłosów. Kierowca powinien także mieć możliwość precyzyjnego dozowania siły hamowania.

Wszystkie wspomniane wyżej wymagania są w stanie spełnić jedynie tarcze i klocki pochodzące od renomowanego producenta. Tarcze powinny być odlane z właściwego materiału, a następnie poddane obróbce gwarantującej odpowiednią chropowatość powierzchni oraz brak bicia (czyli brak odchyleń bocznych podczas pracy tarczy - obrotów). Bardzo istotny jest sposób chłodzenia odlewów. Zbyt szybkie schłodzenie tarcz powoduje powstawanie tzw. "zamrożonych" naprężeń. Naprężenia te są uwalniane w czasie eksploatacji i powodują szybkie odkształcenie tarcz. Zjawisko to może wystąpić zwłaszcza w tzw. tanich zamiennikach, powstających w fabrykach nie przestrzegających reżimów technologicznych.

W trosce o bezpieczeństwo własne i innych użytkowników dróg oraz o odpowiedni komfort jazdy warto zainwestować w tarcze i klocki wyprodukowane przez sprawdzoną firmę.
 

źródło: www.car-focus.pl