Tarcze, ale jakie?

Tarcze hamulcowe stanowią wraz z klockami najważniejszą cześć układu hamulcowego każdego pojazdu. Technologicznie są one elementami odlewanymi z żeliwa szarego perlitycznego, często z dodatkiem tzw. grafitu płatkowego. Jakość i trwałość tarcz hamulcowych zależy od wielu czynników, m.in. składu samego żeliwa, precyzji wykonania odlewu, a także dokładności jego obróbki mechanicznej: dość powiedzieć, iż w obecnie produkowanych tarczach hamulcowych sięga ona 0,012 mm. W nowoczesnych samochodach stosuje się różne rozwiązania tarcz hamulcowych, zapewniające przede wszystkim większą odporność na obciążenia mechaniczno-termiczne, a także pozbywanie się szkodliwych pyłów i gazów wydzielanych podczas hamowania.

Z węglem na drgania

Jednymi z takich nowoczesnych tarcz hamulcowych, są tzw. tarcze wysokowęglowe (patrz fot. 1 pod publikacją). Ich nazwa bierze się z wysokiej zawartości węgla w żeliwie, z którego zostały wykonane. Stosowanie tych tarcz, jak twierdzą ich konstruktorzy, zwiększa siłę hamowania przy jednoczesnym zminimalizowaniu niepożądanych drgań na kole kierownicy. Wyższa odporność termiczna, połączona z lepszym odprowadzaniem ciepła (w porównaniu ze standardowymi tarczami żeliwnymi), wpływa również na dłuższą żywotność tarcz wysokowęglowych. Jednak coś za coś: te ostatnie są znacznie droższe od powszechnie stosowanych. Na ich cenę wpływa bowiem zarówno materiał, z którego zostały wykonane, jak i wyższe koszty obróbki mechanicznej.

Weź to na chłodno i … czysto!

Obecnie najczęściej stosowane są tzw. tarcze wentylowane (fot. 2). Ich konstrukcja charakteryzuje się tym, iż pomiędzy dwoma roboczymi powierzchniami znajdują się odpowiednio wyprofilowane kanały wentylacyjne. Działanie tych ostatnich polega na pobieraniu ciepła z powierzchni wewnętrznych na skutek obrotu tarczy hamulcowej, co wpływa na zwiększenie skuteczności hamowania. Inny rodzaj stanowią tzw. tarcze żłobione, na powierzchni których wytłoczone są specjalne rowki. Ich zadaniem jest samooczyszczanie (za pomocą siły odśrodkowej) powierzchni tarcz z różnego rodzaju zanieczyszczeń powodujących obniżenie siły hamowania, a przy dłuższej eksploatacji przyczyniających się do powstawania ognisk korozji. Odmianą wyżej wymienionych są tarcze perforowane, w których wykonane są specjalne otwory. Dzięki tym ostatnim, podobnie jak przez rowki w tarczach żłobionych, usuwane są pyły i gazy powstałe podczas hamowania.

Powlekane, dwuczęściowe …

Czołowi producenci tarcz hamulcowych oferują również tarcze ze specjalną ochronną powłoką antykorozyjną (tzw. powlekane – fot. 3). Nie wymagają one, w odróżnieniu od standardowych tarcz, odtłuszczania podczas pierwszego montażu. Są to też jedyne tarcze, które mogą być oferowane na rynku w kolorze czarnym (niektórzy producenci stosują fabrycznie ten kolor lakieru antykorozyjnego). Entuzjaści pojazdów sportowych spotkali się na pewno również z tzw. tarczami dwuczęściowymi (fot. 4). O co chodzi? W tarczach tych element mocujący oraz część roboczą, stanowią dwie osobne części – stąd nazwa tych ostatnich. Element mocujący jest połączony z częścią roboczą za pomocą dużej liczby śrub wykonanych z wytrzymałej stali. Dzięki temu rozwiązaniu, tarcze dwuczęściowe są odporne na wysokie obciążenia. Ich zaletą jest również możliwość ekonomicznej wymiany jedynie części roboczej tarczy, przy pozostawieniu niewyeksploatowanego elementu mocującego.

… lub ze zintegrowanym łożyskiem

Osobną grupę tarcz hamulcowych stanowią rozbudowane konstrukcje z tzw. zintegrowanym łożyskiem piasty koła oraz pierścieniem magnetycznym systemu ABS (fot. 5). Tarcze hamulcowe ze zintegrowanym łożyskiem montowane są w najnowszych modelach aut wyposażonych w czujniki prędkości obrotowej kół. Dlaczego? Odpowiedź jest oczywista: te ostatnie współpracują bowiem z pierścieniami magnetycznymi, a te umieszczane są często w piaście połączonej z tarczą hamulcową. Jak twierdzą fachowcy, problem stanowi wymiana tarczy ze zintegrowanym łożyskiem. Wymaga bowiem zdemontowania jej wraz z łożyskiem piasty i pierścieniem magnetycznym ABS. Uwaga! Ten ostatni jest bardzo delikatnym elementem, w związku z czym często dochodzi do jego uszkodzenia podczas montażu łożyska (wadliwie funkcjonujący powoduje nieprawidłowe działanie systemu ABS). Tarcze hamulcowe ze zintegrowanym łożyskiem stosowane są przede wszystkim w samochodach francuskich, m.in. w niektórych modelach Renault (Megane II, Laguna II, Clio III, Scenic), Peugeot (207, 307) oraz Citroenach C3 i C4.