Układy hamulcowe od podszewki

klocki hamulcowe © Raven Media – Maciej Blum

Udostępnij:

Czym są klocki ceramiczne i czy można zamieniać elementy układu hamulcowego? Na te i inne pytania odpowiadają specjaliści od układów hamulcowych.

Działanie układu hamulcowego jest dość proste: chodzi o zamianę energii kinetycznej jadącego samochodu w energię cieplną przez tarcie materiału ciernego klocków hamulcowych o powierzchnię tarczy hamulcowej. Skuteczność hamowania można poprawić przez odpowiednie serwisowanie układu hamulcowego, czyli stosowanie wysokiej jakości części zamiennych, wymianę płynu hamulcowego lub nawet modyfikację układu hamulcowego. Ta ostatnia operacja jest powszechnie stosowana w sporcie.

Dominik Chwiał EBC BrakesNajtańszą formą poprawy właściwości tarcz jest ich wymiana na tarcze o tej samej średnicy, ale wykonane z lepszych materiałów. W ofercie EBC standardowe, gładkie tarcze produkowane są z jednego odlewu stalowego o bardzo dobrych właściwościach fizycznych, które w codziennym użytku będą odpowiednie nawet do klocków z serii Yellow Stuff.

Dominik Chwał, kierownik Działu Hurtowego w EBC Brakes

Dominik Chwał, kierownik Działu Hurtowego w EBC Brakes, zwraca uwagę na fakt, że wielu użytkowników dróg dąży do poprawy osiągów swych samochodów. Najczęściej pierwsze próby polegają na mniej inwazyjnych zmianach, które zbytnio nie ingerują w budowę pojazdu i są odwracalne. Jedną z takich przeróbek są zmiany w układzie hamulcowym samochodu. Kierowcy często poszukują bardziej efektywnych produktów, które dodatkowo poprawią jakość hamowania względem standardowych zamienników nawet wtedy, gdy w pojeździe wszystko jest sprawne oraz stosunkowo nowe. Cechą klocków hamulcowych dedykowanych jeździe sportowej jest niezmienna charakterystyka przez cały czas pracy. Współczynnik tarcia ciągle jest taki sam (również w ekstremalnie wysokich temperaturach), dlatego też taki zestaw trudno jest przegrzać. W celu uzyskania lepszego wyczucia hamulca oraz wzmocnienia siły hamowania warto zastanowić się nad klockami sportowymi. Dobrze dobrane klocki mogą zagwarantować nawet mniejsze pylenie niż standardowe zamienniki.

W ofercie firmy EBC już podstawowa seria Ultimax posiada odporność temperaturową do 400°C, która w przypadku niektórych seryjnych zamienników jest nieosiągalna. Bardziej wymagający kierowcy mogą dopasować do swego pojazdu klocki serii Green Stuff o odporności do 650°C, dzięki którym w odczuwalny sposób poczują różnicę w hamowaniu. Seria Red Stuff dzięki dodatkowi ceramiki zapewnia zmniejszone pylenie oraz stopień graniczny na poziomie 750°C. Jeżeli pojazd wykorzystywany jest zarówno w ruchu ulicznym, jak i do jazdy po torze, najlepszym wyborem będą klocki serii Yellow Stuff, które gwarantują idealną moc hamowania w każdych warunkach oraz przy wielokrotnych seriach dohamowań z odpornością do 900°C. Nie wymagają dogrzewania, aby były skuteczne. Co więcej, wraz ze wzrostem temperatury ich efektywność rośnie.

Odrębną serię stanowią klocki wyczynowe o specyfikacji typowo rajdowo-wyścigowej. Używane są wyłącznie w próbach sportowych. Pełną moc gwarantują dopiero po odpowiednim rozgrzaniu, dlatego też nie są dopuszczone do ruchu ulicznego. Zimny klocek może hamować znacznie gorzej niż zwykły seryjny produkt. Kolejną wadą jest ich wzmożone pylenie oraz niski komfort podróżowania, ponieważ często z układu hamulcowego wydobywają się piski. Z uwagi na wyższy poziom tarcia mogą negatywnie oddziaływać na zużycie tarcz hamulcowych. W ofercie firmy EBC znajdują się również klocki o przeznaczeniu wyczynowym. Odrębnymi produktami gwarantującymi lepsze hamowanie nawet na nierozgrzanym układzie są klocki serii RP-1 oraz RP-X. Ze względu na brak homologacji na obszarze Unii Europejskiej przeznaczone są jedynie do jazdy po torze.

 

Tomasz Orłowski LumagCeramiczne materiały cierne Breck Premium nowej generacji charakteryzują się wysoką stabilnością współczynnika tarcia w funkcji temperatury, ciśnienia w układzie hamulcowym oraz prędkości. Oznacza to wysoki komfort użytkowania bez obawy o przegrzanie hamulców podczas ostrej, sportowej jazdy.

dr inż. Tomasz Orłowski, kierownik DBiR, segment pojazdów osobowych w Lumag Sp. z o.o.


Dr inż. Tomasz Orłowski, kierownik DBiR w segmencie pojazdów osobowych w Lumag Sp. z o.o., podkreśla również znaczenie klocków ceramicznych. W Europie stosuje się głównie klocki typu „low steel”, czyli o niskiej zawartości stali. Oprócz wełny stalowej zawierają one również inne metale, takie jak miedź, mosiądz, brąz czy cyna, które zwiększają skuteczność hamowania i wytrzymałość w szerokim zakresie temperatur. Użytkownicy tych klocków nie muszą obawiać się awaryjnych hamowań z dużych prędkości. Niestety materiały „low steel” mają też swoje wady. Największe z nich to szybsze zużycie klocków i tarcz, co skutkuje większym pyleniem i ryzykiem pojawienia się pisków.

Minusy te spowodowały, że kilka lat temu pojawiła się grupa materiałów ceramicznych. Materiały te zawierają do 5% stali, wiele włókien ceramicznych oraz miedź. Ich główną zaletą jest cicha praca układu hamulcowego oraz niskie pylenie. Ale i one nie pozostają bez wad. Poza wysoką ceną należy do nich dużo niższa skuteczność hamowania z wysokich prędkości i w wysokich temperaturach w porównaniu z „low steel”. Określenie „klocki ceramiczne” jest kwestią umowną, gdyż prawie w każdych klockach znajduje się jakaś ceramika.

W związku z eliminowaniem miedzi z materiałów ciernych pojawiają się materiały ceramiczne drugiej generacji, które nie zawierają miedzi. Metal ten został zastąpiony mieszaniną składników stabilizujących współczynnik tarcia, zwiększających przewodność cieplną, ograniczających zużycie szczególnie w wysokich temperaturach oraz poprawiających charakterystykę wibroakustyczną. Do tej grupy materiałów należą klocki Breck z serii Premium.

Nie tylko klocki

Co prawda klocki hamulcowe wymieniane są najczęściej, jednak pozostałe elementy układu hamulcowego również odgrywają istotną rolę w poprawieniu skuteczności hamowania. Aby zwiększyć skuteczność hamulców w samochodach sportowych i tuningowanych, niektórzy mechanicy dobierają inne zaciski do danych tarcz hamulcowych. Ma to na celu zmianę średnicy tłoka lub powierzchni ciernej klocka. Wszystko po to, aby zwiększyć skuteczność hamowania. Na to zagadnienie zwraca uwagę Marco Moretti, marketing director Aftermarket w Brembo. Badania i testy prowadzone od lat przez firmę Brembo pokazują, że klocki dopasowane do odpowiednich tarcz, które zostały wyprodukowane przez tego samego dostawcę oryginalnego wyposażenia, pozwalają osiągnąć wyższą skuteczność hamowania niż części pochodzące od różnych producentów. Potwierdzają to również wyniki ankiety przeprowadzonej wśród ponad 10 tys. mechaników i sprzedawców z całej Europy – według 90% ekspertów właściwe dopasowanie elementów ma duży wpływ na efektywność hamowania, a 60% zauważa większą wydajność produktów tej samej marki.

Marco MorettiPrzy produkcji klocków XTRA zastosowane zostały zaawansowane materiały, w tym opracowany przez inżynierów z działu badawczo-rozwojowego specjalny materiał cierny BRM X L01. Jest on mieszanką ponad 30 różnych komponentów, które zapewniają pewniejsze i stabilniejsze hamowanie – zarówno na zimno, jak i po rozgrzaniu układu.

Marco Moretti, marketing director Aftermarket, Brembo

Katarzyna Trzpil OrganikaPoziom zawodnienia płynu hamulcowego można bardzo łatwo sprawdzić za pomocą elektronicznego testera, którego końcówki zanurza się w zbiorniczku. Tester sprawdza zawartość wody w płynie hamulcowym przez pomiar oporu elektrycznego prądu przepływającego przez badany płyn.

Katarzyna Trzpil, dyrektor marketingu w Zakładach Chemicznych Organika S.A. w Łodzi

Odnośnie oryginalnego wyposażenia podobne zdanie ma Katarzyna Trzpil, dyrektor marketingu w Zakładach Chemicznych Organika S.A. w Łodzi. Zwraca ona uwagę na dobór płynu hamulcowego. Przy wyborze płynu hamulcowego należy zawsze stosować się do wskazań producenta. Wskazanie, jakiego płynu hamulcowego użyć, znajduje się często na korku zbiorniczka wyrównawczego. Podczas wymiany płyn miesza się z dotychczas stosowanym, dlatego powinien być tej samej klasy.

Dostępne na rynku płyny hamulcowe dzielą się na trzy podstawowe grupy: DOT-3, DOT-4 oraz DOT-5.1. Obecnie najczęściej stosowanym płynem hamulcowym jest DOT-4 (temp. wrzenia powyżej 230°C). Jego poprzednik DOT-3 to płyn starszej generacji przeznaczony do samochodów wyprodukowanych pod koniec poprzedniego wieku. Płyny DOT-3 są bardzo wrażliwe na obecność wody i nie wolno ich mieszać z płynami DOT-4. Z kolei płyny hamulcowe DOT-5 przeznaczone są do samochodów o podwyższonych osiągach, w tym również do sportowych. Zapewniają większą wytrzymałość na wilgoć, ale nie nadają się do samochodów z gumowymi przewodami hamulcowymi.

Zarówno jeśli chodzi o wybór płynu hamulcowego, jak i jego mieszalność z innymi płynami należy kierować się wskazaniami producenta. Dolanie płynu o wyższej temperaturze wrzenia do układu może skutkować uszkodzeniami – taki płyn może mieć znacznie silniejsze właściwości żrące. Układy hamulcowe starszych samochodów nie pracują w tak wysilony sposób, jak w nowoczesnych autach. Wyższy poziom lepkości jest z kolei bardziej odpowiedni do starszych aut i zużytego układu hamowania. Płyny o niższej lepkości będą idealne dla samochodów wyposażonych w systemy elektroniczne (ABS, stabilizacja toru jazdy czy rozdział siły hamowania). Taki płyn będzie szybciej reagował na zmiany ciśnienia w układzie, w którym często ułamki sekund mają znaczenie.

Magdalena Szczepańska PetronasPłyn hamulcowy musi mieć odpowiednio niską lepkość. Dzięki temu możliwe są szybkie zmiany ciśnienia w układzie, co jest niezbędne do prawidłowego działania systemów ABS, ESP, ASR czy układu elektronicznego rozdziału siły hamowania. Takie parametry mają nowoczesne płyny klasy DOT 4, jak np. płyn PETRONAS Tutela Brake Fluid Top 4/S.

Magdalena Szczepańska, doradca techniczny, Petronas


TOP w kategorii


#Hamulce i zawieszenie

klocki hamulcowe układy hamulcowe




Magdalena Szczepańska, doradca techniczny Petronas, zwraca uwagę na utratę właściwości płynu hamulcowego z biegiem czasu. Powinno się go więc regularnie wymieniać – nie rzadziej niż co dwa lata. Jednak jeśli samochód pokonuje długie dystanse,  powinno się płyn hamulcowy zmieniać częściej, np. co roku lub co 40–50 tys. km. Co ważne, sprawdzenie temperatury wrzenia płynu hamulcowego np. przy okazji wymiany oleju może dać złudne poczucie, że wszystko jest w porządku. Budowa układu hamulcowego sprawia, że płyn w nim nie krąży i przy zaciskach może mieć znacząco inne parametry niż w zbiorniczku. Płyn hamulcowy jest higroskopijny, więc im dłużej jeździmy bez jego wymiany, tym więcej wody jest w układzie. Świeży płyn klasy DOT 4 ma temperaturę wrzenia co najmniej na poziomie 230°C. Wystarczy jednak, że wchłonie 3,5% wody, by ten parametr pogorszył się nawet o 80°C. Wówczas w układzie powstają tzw. korki pary wodnej, które – w przeciwieństwie do płynu – da się sprężyć. Wtedy pedał hamulca może „wpaść w podłogę”, a skuteczność hamulców spadnie niemal do zera.

Często pomijane

Przewody hamulcowe, jak każdy element w samochodzie, po pewnym okresie użytkowania wymagają wymiany – tym bardziej, że wchodzą w skład jednego z najważniejszych układów odpowiadających za bezpieczeństwo użytkowników pojazdu. Jak podkreśla Rafał Lanczyk z Przedsiębiorstwa WP, sygnałem, który powinien nas zaniepokoić, jest spadek skuteczności hamowania lub tzw. miękki pedał hamulca. Należy wtedy jak najszybciej zweryfikować stan układu, kontrolując zużycie przewodów. W przypadku przewodów sztywnych należy zwrócić uwagę, czy nie widać ognisk korozji, czy nie jest naruszona ich warstwa ochronna, czy nie ma widocznych wgnieceń, czy są dostrzegalne ślady wycieku płynu hamulcowego oraz czy przewody nie ocierają się o inne elementy podwozia (sprawdzenie mocowania przewodów). Profilaktycznie (nawet gdy nie występują objawy), w ramach przeglądu serwisowego mechanik powinien przyjrzeć się przewodom hamulcowym. Z drugiej strony, warsztat zyska w oczach klienta, jeśli pracownik zaproponuje mu np. bezpłatną diagnostykę tego elementu, która przecież nic nie kosztuje.

Rafał Lanczyk WPNiekorzystnym zjawiskiem wynikającym ze starzenia się gumy, z której wykonane są miękkie przewody hamulcowe, jest wchłanianie wody do układu hamulcowego, powodujące osłabienie skuteczności działania płynu hamulcowego. Zawartość wody w płynie obniża jego temperaturę wrzenia.

Rafał Lanczyk, Przedsiębiorstwo WP

W przypadku przewodów elastycznych o czasie eksploatacji decydują odpowiednie ilości warstwy gumy oraz wzmocnienia siatkowego wykorzystywanego do produkcji. Z biegiem czasu oraz na skutek intensywnej pracy układu materiał ten traci swoje właściwości. Przewód może być szczelny, ale osłabienie gumy może powodować jej napuchnięcie, przez co działanie układu jest osłabione. Wytworzone ciśnienie nie jest bowiem w pełni przekazywane do zacisku, co powoduje, że hamowanie jest nieskuteczne. Kolejnym niekorzystnym zjawiskiem wynikającym ze starzenia się gumy jest wchłanianie wody do układu hamulcowego powodujące osłabienie skuteczności działania płynu hamulcowego. Zawartość wody w płynie obniża jego temperaturę wrzenia. Dlatego warto co dwa lata lub co około 60 tys. km przebiegu sprawdzić stan płynu hamulcowego za pomocą odpowiedniego testera. Jeśli zawartość wody w płynie przekracza 2–3% albo temperatura wrzenia wynosi poniżej 170°C, należy wymienić płyn w układzie. Zalecana jest również bieżąca kontrola poziomu płynu w zbiorniczku wyrównawczym, gdyż jego ubytek sygnalizuje nieszczelność układu.

Elektronika sterująca

Elektronika samochodowa ma fundamentalne znaczenie z punktu widzenia bezpieczeństwa jazdy. Ważną rolę w tym kontekście pełni w samochodach układ ABS/ESP. Jednym z jego elementów są czujniki ABS – pasywne i aktywne. Z racji wymagającego środowiska pracy po pewnym czasie mogą one ulec awarii. Stwierdzenie jej musi być jednak poprzedzone wieloma badaniami diagnostycznymi, by wykluczyć niesprawność innych podzespołów.

Wojciech Sokołowski TMDAwaria czujników ABS objawia się zazwyczaj aktywacją kontrolki ABS na desce rozdzielczej, blokowaniem się kół przy hamowaniu oraz brakiem działania systemów ABS i ESP. Przyczyny awarii leżą zazwyczaj w przerwaniu obwodu elektrycznego, zwarciu, uszkodzeniu zewnętrznym czujnika lub koła impulsowego albo silnym zabrudzeniu, które zakłóca sygnał.

Wojciech Sokołowski, doradca techniczny, TMD Friction Polska

Jak objaśnia Wojciech Sokołowski, doradca techniczny w TMD Friction Polska, czujniki indukcyjne ABS to nic innego, jak cewka owinięta wokół rdzenia ferromagnetycznego. Taki czujnik montuje się bezpośrednio nad pierścieniem impulsowym połączonym z piastą koła, półosią lub tarczą ze zintegrowanym łożyskiem i pierścieniem ABS. Ruch obrotowy pierścienia zębatego wpływa na pole magnetyczne wytwarzane przez rdzeń czujnika. Zmieniające się pole magnetyczne indukuje w uzwojeniu napięcie, które można zmierzyć. Testując taki czujnik oscyloskopem, możemy zaobserwować amplitudę sinusoidalną, która wymaga przetworzenia na sygnał prostokątny. Ze względu na fakt, że czujniki pasywne mają zazwyczaj większe rozmiary, są mniej precyzyjne i załączają się dopiero wówczas, kiedy koło osiągnie pewną minimalną prędkość obrotową, stosowane są już dosyć rzadko. Większość samochodów produkowanych po 2002 roku wyposaża się w tzw. czujniki aktywne. Sygnał wyjściowy z takich czujników od razu jest prostokątny (nie musi być przetwarzany). Na czym więc polega ich działanie?

Czujniki ze zintegrowanym obwodem elektronicznym (tzw. czujniki aktywne) zasilane są przez sterownik ABS. Magnetorezystorowe czujniki działają w parze z pierścieniem wielobiegunowym (magnetycznym), a czujniki hallotronowe dostępne w bardziej rozbudowanych wersjach układu współpracują dodatkowo ze stalowym pierścieniem impulsowym. W przypadku współpracy z pierścieniem stalowym na czujniku hallotronowym umieszcza się dodatkowy magnes. Obracające się koło zębate powoduje zmianę pola magnetycznego w czujniku. Sygnał nie jest zależny od czasu obrotu koła, co jest główną przewagą czujników Halla. Reagują one nawet na najmniejsze zmiany pola magnetycznego, dzięki czemu są bardzo dokładne i – w przeciwieństwie do czujników indukcyjnych – mierzą sygnał praktycznie od momentu ruszenia pojazdu.

Diagnostykę należy rozpocząć od kontroli wzrokowej elementów mechanicznych oraz przewodów, gdyż mogą one być przyczyną nieprawidłowego działania czujników ABS. Warto także sprawdzić bezpieczniki odpowiadające za ten układ. Jeśli nie stwierdzimy uchybień, kolejnym krokiem jest skanowanie testerem diagnostycznym w poszukiwaniu błędów systemu ABS/ESP. Za pomocą testera możemy porównać sygnały każdego czujnika. Następnie – w zależności od rodzaju zastosowanego sensora – należy w przypadku czujnika indukcyjnego zmierzyć multimetrem jego rezystancję, zaś przy czujniku aktywnym – sprawdzić napięcie zasilania. Warto pamiętać, że sam czujnik aktywny możemy sprawdzić jedynie testerem lub oscyloskopem; multimetr uszkodzi ten rodzaj czujnika. Jeśli wszystko jest w normie, a czujnik pracuje nieprawidłowo, sprawdźmy przewody i połączenia: nawet lekko otwarty pin we wtyczce może powodować, że czujnik generuje nieprawidłowe sygnały.
Wymiana czujnika ABS powinna odbyć się zgodnie z wytycznymi producenta pojazdu. Dotyczy to także np. momentów dokręcających.

Artykuł ten ukazał się w czasopiśmie

Udostępnij:

Drukuj





Maciej Blum



Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również