Nowe wersje tarcz hamulcowych

Tarcze hamulcowe wydają się elementami tak prostymi, że wręcz trudnymi do konstrukcyjnego poprawiania, a jednak konstruktorzy i inżynierowie TRW Automotive pracują wciąż nad nowszymi ich rozwiązaniami.

O skuteczności działania tarczy hamulcowej i spełnianiu przez nią różnych dodatkowych wymagań decyduje kilka jej parametrów:

• materiał i jakość odlewu;
• jakość obróbki wszystkich powierzchni zewnętrznych;
• jakość montażu tarczy na piaście koła samochodu;
• rozwiązania konstrukcyjne ułatwiające bezpieczny montaż.

Standardowe tarcze hamulcowe wykonywane są z żeliwa szarego perlitycznego z rozmieszczonym równomiernie grafitem płatkowym. Taki materiał o odpowiedniej mikrostrukturze oraz twardości, pozbawiony wad odlewniczych, uważa się za wystarczająco dobry dla większości obecnych na rynku systemów hamulcowych i stosują go powszechnie wszyscy producenci pojazdów.

Zdarzają się jednak konstrukcje samochodów, w których układy hamulcowe poddawane są większym niż zazwyczaj obciążeniom, a tarcze mogą rozgrzewać się nawet do temperatury 500oC. W przypadku rozwiązań standardowych grozi to powstawaniem naprężeń wewnętrznych i odkształceń powierzchni ciernych. Skutkiem tego mogą być drgania odczuwane na kole kierownicy podczas hamowania. Zjawiskom tym zapobiega się, stosując wysokowęglowe tarcze hamulcowe o innym składzie chemicznym żeliwa, posiadające znacznie lepsze zdolności przewodzenie ciepła. Tarcze te są dostępne na rynku pod nazwą „High Carbon”, a na ich opakowaniu znajduje się znak informujący o tych specjalnych właściwościach produktu.

^{Rys.: W tarczach lakierowanych ochronna powłoka pokrywa wszystkie powierzchnie oprócz roboczych. Tarczę wysokowęglową poznać można tylko po oznaczeniu High Carbon. Modernizacje konstrukcji polegają również na integrowaniu w tarczy takich funkcji piasty, jak łożyskowanie i czujnik ABS}

Tarcze wysokowęglowe przeznaczone są tylko do niektórych modeli samochodów, szczególnie narażonych na ciężkie warunki pracy układów hamulcowych. Koszt produkcji jest w tym wypadku zdecydowanie wyższy, ponieważ konieczna staje się znacznie trudniejsza obróbka mechaniczna z użyciem szybkoobrotowych maszyn i noży o specjalnej konstrukcji. Również czas tej obróbki jest dłuższy niż w przypadku tarczy standardowej. Zainteresowanie tarczami wysokowęglowymi jest jednak coraz większe ze względu na następujące ich właściwości:

• większą odporność na powstawanie naprężeń wewnętrznych pod wpływem gwałtownych zmian temperatury,
• skuteczniejsze rozprowadzanie ciepła wewnątrz struktury materiału,
• lepsze tłumienie wibracji podczas intensywnego hamowania i związanego z nim silnego rozgrzewania się tarczy.

Innym nowatorskim rozwiązaniem są lakierowane tarcze hamulcowe, wprowadzone na rynek przez TRW w sierpniu 2007 roku. Produkt ten spotkał się z tak dużym zainteresowaniem odbiorców, że podjęto decyzję, by docelowo wykańczać w ten sposób cały asortyment tarcz TRW.

Warunki pracy tarczy hamulcowej sprawiają, że w standardowym wykonaniu jest ona narażona na korozję. Lakierowanie rozwiązuje ten problem, jeśli dotyczy wszystkich powierzchni niewspółpracujących bezpośrednio z klockami. Dodatkowo podczas pakowania tarcze zabezpieczane są nie, jak do tej pory, olejową powłoką ochronną, lecz specjalnym papierem emitującym gazy ochronne. Dodatkowa korzyść polega tu na tym, że tarcze nie wymagają czyszczenia przed montażem.