Jaka Jest Różnica Pomiędzy Nacinanymi i Nawiercanymi Tarczami Hamulcowymi

Chyba nie ma takiego automobilisty, który by nie miał z nimi do czynienia na torze wyścigowym, na ulicy, w sklepach autotuningowych, w reklamach czasopism, online i prawdopodobnie także w serwisie eBay.

Produkt, o którym mówimy to nacinane i/lub poprzeczne nawiercane (perforowane) tarcze hamulcowe o wysokiej skuteczności. Nie ulega wątpliwości, że wyglądają imponująco. Tarcze te to świetny tuning dla miłośników samochodów: sportowców, pasjonatów aktywnego sposobu jazdy oraz kierowców ceniących sobie po prostu spokój na drodze. Wielu właścicielom samochodów podoba się efektowny wygląd takich tarcz hamulcowych z tyłu kół z alufelgami.

To pożądana rzecz dla wielu nabywców, a co więcej,zasługujący na uwagę przykład modernizacji charakterystyk technicznych. Wszystko zależy od tego, jaki styl jazdy samochodem preferujecie, do czego są one potrzebne: do efektownej demonstracji lub agresywnej jazdy.

Sedno tkwi w wysokiej temperaturze

Tarcze hamulcowe zapewniają dobrą powierzchnię tarcia dla klocków hamulcowych. Jak wiadomo, hamowanie to nic więcej jak jedynie przetwarzanie energii kinetycznej samochodu w cieplną. Tarcie powstałe przez ruch klocków wytwarza wysoką temperaturę i doprowadza do zatrzymania samochodu.

Podstawową zasadą naukową jest to, że tarcie przetwarza energię ruchu w wysoką temperaturę. Ilość ciepła wytworzonego w tarczach hamulcowych zależy od prędkości i wagi środka transportu oraz od tego, jak aktywnie używane są hamulce. Normalne zatrzymanie przy prędkości 80 km/godz. może z łatwością podwyższyć temperaturę przednich tarcz hamulcowych do 65-95°C. Kilka cykli „gaz – hamulec” przy częstej i szybkiej kolejności może podwyższyć temperaturę tarczy hamulcowej do 300°C lub nawet do 400°C. Z kolei kilka jazd z aktywnym hamowaniem wokół toru wyścigowego może zwiększyć temperaturę jeszcze bardziej (do 550°C lub wyżej), zmuszając wręcz tarcze hamulcowe do płonięcia kolorem wiśniowo-pomarańczowym. Dalszy wzrost temperatury pary trącej zawsze prowadzi do obniżenia skuteczności hamowania: hamulce mogą po prostu zniknąć. Dzieje się tak wtedy, gdy otrzymują tyle ciepła, że więcej nie mogą "zrzucać" ciśnienia, wówczas w celu obniżenia prędkości samochodu trzeba będzie naciskać na pedał hamulca z dużym wysiłkiem. Ostatecznie może być osiągnięty punkt, gdy hamulce nie mogą wytworzyć wystarczającego tarcia niezależnie od tego, jak mocno kierowca naciska na pedał.

Prowadzi to do wielu szkód.

Takiego rodzaju sytuacje rzadko zdarzają się na ulicach miejskich przy zwyczajnym stylu jazdy, ponieważ oryginalne tarcze hamulcowe posiadają zupełnie wystarczającą zdolność ochładzania dla podtrzymywania normalnej temperatury. Natomiast jeśli kierowca wybiera agresywny styl jazdy lub ekstremalne warunki zmuszają go do obciążania hamulców długimi cyklami hamowania, oryginalne tarcze hamulcowe nie są więcej zdolne do efektywnego wykonywania swojej pracy. Upgrade może być niezbędny, dla ulepszenia zdolności tarcz hamulcowych do przejmowania ciepła i jednoczesnego podwyższenia jakości hamowania.

Im więcej, tym lepiej

Jeden ze sposobów zwiększenia zdolności chłodzenia hamulców polega na tym montażu dużych tarcz hamulcowych. Tu zasada jest prosta: im większe są tarcze hamulcowe, tym lepiej radzą sobie z większą temperaturą.

Duży, ciężki środek transportu, jak na przykład Toyota Sequoia lub Land Cruiser, oczywiście wytwarza więcej ciepła przy hamowaniu niż mały środek transportu, jak na przykład Ford Focus lub Honda Civic, z powodu jego niedużej masy. Właśnie dlatego tarcze hamulcowe w wypadku większości samochodów terenowych mają o kilka centymetrów większą średnicę niż w zwykłym samochodzie osobowym. W samochodzie sportowym z wysokimi charakterystykami technicznymi (jak na przykład Porsche 911 i Lancer Evolution) oryginalne tarcze hamulcowe mogą być tak samo duże, jak i w ogromnym samochodzie terenowym.

Na torze wyścigowym wysokie prędkości zwiększają przekazywanie ciepła niezależnie od wielkości i masy środka transportu. Właśnie dlatego w większości samochodów sportowych montowane są duże tarcze hamulcowe – w ten sposób mogą one efektywnie hamować, nie popadając w szczytowe warunki temperaturowe.

Niestety, wymiana w zwykłym samochodzie oryginalnych tarcz na tarcze hamulcowe o dużej średnicy praktycznie nie jest możliwa bez przeróbki całego układu hamulcowego. Zwiększone tarcze hamulcowe wskazują na to, że konieczne jest przesunięcie zacisku lub dobieranie dużych zacisków. W charakterze wariantu można kupić hamulce światowych marek dla niektórych modeli samochodów.

Jak utrzymać normalną temperaturę?

Wentylowane (Vented) tarcze hamulcowe mają nacięcia chłodzące między powierzchniami tarczy hamulcowej po to, żeby pomóc „wydmuchać” powietrze przez tarczę, co pozwala jej szybciej ochładzać się. Wentylowane tarcze hamulcowe zwykle są wykorzystywane do przednich hamulców samochodów, ponieważ część ta jest bardziej obciążona przy pracy niż część tylna. Analog niewentylowany – pełne tarcze hamulcowe („solid” lub „unvented”) konstrukcyjnie nie mają wentylacji wewnętrznej. Takie rozwiązania wykorzystuje się głównie w tylnych hamulcach samochodów.

Na szybkość chłodzenia tarcz hamulcowych wpływa także kształt nacięć między powierzchniami tarczy hamulcowej. Producenci samochodów aktualnie wykorzystują ponad 70 różnych konfiguracji nacięć do w swoich tarczach hamulcowych. Niektóre nacięcia są proste, inne – wygięte, niektóre – segmentowane. Większość nacięć ukierunkowana jest na zewnątrz od środka, inne – zygzakowato.

Różne konfiguracje nacięć do chłodzenia wykorzystuje się w celu optymalizacji chłodzenia hamulca do różnych samochodów i zmniejszenia rezonansu, który sprzyja powstaniu zgrzytów hamulca. W celu maksymalizacji chłodzenia stosuje się bardzo duży strumień powietrza przechodzącego po powierzchni tarczy hamulcowej. Chłodzące nacięcia działają podobnie do łopatek wentylatora i wspomagają przepływ powietrza przez tarczę hamulcową.

Zwiększanie liczby nacięć i zmiana ich rozmieszczenia może ulepszyć efekt chłodzenia o 10-15 % i więcej. Oryginalna tarcza hamulcowa może mieć 36 nacięć między powierzchniami tarczy, tarcze hamulcowe klasy oszczędnej zwykle mają 32. Produkt wysokiej skuteczności zastosowany w samochodzie wyścigowym może mieć do 48 nacięć.

Ważny jest także system odprowadzania powietrza gorącego od mechanizmów hamulcowych. Tu już pracują odrzutniki nadwozia i przewody powietrzne. Jak pokazuje nasze doświadczenie, wiele marek samochodów na rynku europejskim ma problemy z przegrzaniem hamulców w wyniku aktywnej jazdy. Z tej przyczyny przygotowaliśmy specjalnie dla Państwa streszczenie podstawowych typów modernizacji, przeczytacie o nich dalej.

Nacinane tarcze hamulcowe (z skierowanymi nacięciami)

Nawiercane tarcze hamulcowe (Drilled)

Kilka lat temu zawodnicy na wyścigach samochodowych zaczęli wykorzystywać perforowane tarcze hamulcowe z małymi otworami, w celu zwiększenia efektu chłodzenia. Wiercenie od 30 do 40 równomiernie rozdzielonych otworów w tarczach hamulcowych poprawia wentylację powietrza i efekt chłodzenia.

Otwory rzeczywiście przyniosły niespodziewaną korzyść. Stworzyły one kanały do wyciągu gorących gazów, wydzielanych przez klocki hamulcowe. Żywice fenolowe, które wykorzystywane są jako spoiwo, żeby połączyć klocki hamulcowe, przy nadmiernym nagrzaniu wydzielają parę. Gaz może ukształtować graniczną warstwę pomiędzy klockami i tarczą hamulcową, która zmniejsza tarcie. Efekt jest podobny do ruchu krążka w zabawie „Air Hockey” (myślę, że jest znana wszystkim). Powietrze wypycha krążek do góry i pozwala lekko ślizgać się po powierzchni.

W naszym przypadku, graniczna warstwa gazu między powierzchnią klocków i tarczy hamulcowej zapobiega temu, żeby klocki złączyły się z tarczą hamulcową, zmniejsza tarcie i siłę hamowania, właśnie w tym momencie, kiedy kierowca potrzebuje tego najbardziej. Jeżeli tarcza hamulcowa jest perforowana lub ma nacięcia, otwory lub rowki rozdzielają warstwę graniczną i zapewniają ujście gazu, wtedy klocki mogą mieć pełny kontakt z tarczami hamulcowymi. Ponadto otwory i rowki pomagają usuwać pył i brud, który dostaje się do przestrzeni między tarczą hamulcową i klockami.

Na poziomie mikroskopijnym brud między klockami i tarczą hamulcową może zmniejszyć powierzchnię kontaktową pary. Naturalnie to także obniża tarcie i efektywność sprzętu. Dlatego otwory, pomagając usuwać pył i brud, zapewniają klockom zdolność do utrzymania maksymalnego kontaktu powierzchniowego.

Szczeliny: mity i rzeczywistość

Perforowane tarcze hamulcowe to przyciągający uwagę upgrade, ale pod warunkiem, że podchodzi się do wyboru i zamontowania we właściwy sposób.

Zacznijmy od tego, że po wykonaniu upgrade'u hamulców – „nie wszystkie jogurty są jednakowo użyteczne”. Wiercenie otworu w tarczy tworzy punkt naprężenia w metalu. Jeżeli krawędzie otworów nie są dokładnie fazowane tak, żeby odciągnąć ciśnienie od tych punktów, pory w metalu mogą skupić naprężenie w jednym punkcie, gdzie może powstać szczelina i rozprzestrzenić się na powierzchni tarczy hamulcowej. Każdy kierowca będzie starał się uniemożliwić powstanie szczelin w tarczy hamulcowej, ponieważ mogą one doprowadzić do katastrofy.

Zdarzały się przypadki, kiedy tarcze hamulcowe rozsypywały się z powodu amatorskiego nawiercania standardowych tarcz. Według naszej opinii TO NIEBEZPIECZNIE! Zbyt wiele otworów może osłabić tarczę hamulcową, nawet jeżeli krawędzie na wszystkich otworach są dokładnie zaokrąglone. Tarcza hamulcowa nie powinna przypominać sera szwajcarskiego, w przeciwnym wypadku nie będzie spełniać swojego zadania. Dla prawidłowej pracy tarczy potrzeba przeciętnie od 30 do 40 otworów o promieniu 3.18 mm.

Lokalizacja otworów także jest ważna. Powinny one stykać się z klockami w ten sposób, żeby powietrze było wentylowane szybko i efektywnie. Otwory nie mogą znajdować się zbyt blisko wewnętrznej lub zewnętrznej krawędzi rotoru, gdyż to także zwiększa ryzyko rozdzielania. Niektórzy wytwórcy tarcz hamulcowych o wysokiej skuteczności (mowa o ЕВС) nie wiercą otworów całkowicie na całej powierzchni tarcz hamulcowych, zamiast tego wykorzystują „ślepy otwór”, który zmniejsza ryzyko powstania szczelin.

Głębokość otworu jest zupełnie wystarczająca, żeby osłabić poduszkę gazową i zapewnić momentalne odprowadzenie powietrza od śladu styku powstającej w wyniku tarcia pary.

Jeżeli klient chce mieć wzmocnione tarcze hamulcowe, kategorycznie nie polecamy nawiercania tarczy na własną rękę. Jest to zbyt duża odpowiedzialność i niebezpieczeństwo! Najlepsza rada – montujcie wstępnie przewiercone aftermarket tarcze hamulcowe producenta, który ma przyzwoitą reputację, adekwatnądo jakości produktów.

Najważniejsze: materiał

Stop tarczy hamulcowej to ostatni, lecz jeden z najważniejszych czynników wpływających na efektywność tarcz hamulcowych Właściwości stopu określają żywotność tarczy hamulcowej, hałas, zużycie i warunki hamulcowe. Proces doboru powinien zostać dokładnie sprawdzony, w celu wyprodukowania tarczy hamulcowej wysokiej jakości. Norma, według której żeliwo ochładza się w formie do odlewania, jest ważna i powinna być ściśle sprawdzona, żeby osiągnąć potrzebną granicę wytrzymałości, twardości i mikrostruktury.

Gdy żeliwo ochładza się, atomy węglowe, które są zmieszane z metalem, kształtują małe płatki grafitu, które pomagają w chłodzeniu tarczy hamulcowej i utrzymują niski poziom hałasu.

Jeżeli materiał ochładza się zbyt szybko, cząstki grafitu formują się w malutkie cząsteczki. Efekt – powstajehałaśliwa tarcza hamulcowa. Norma chłodzenia wpływa również na twardość tarczy hamulcowej. Jeżeli tarcza będzie zbyt twarda, przyśpieszy to zużycie klocków hamulcowych i zwiększy hałas. Także zbyt twarde tarcze hamulcowe mają swoje wady – są bardziej podatne na rozdzielanie się przy oddziaływaniu naprężenia cieplnego. Jeżeli zaś tarcza hamulcowa będzie zbyt miękka, zużyje się zbyt szybko i nierównomiernie, zwiększając ryzyko pełnego zniszczenia oraz problemy z działaniem hamulców.

Kompozyt tarczy hamulcowej powinien być dokładnie sprawdzony w procesie doboru, aby uniemożliwić wprowadzenie domieszek, które mogą ukształtować grudki.

Niektóre tarcze hamulcowe o wysokiej skuteczności są zrobione ze stopów takich jak 4130 niskowęglowy stop stali i mogą być pokryte warstwą tytanową lub ceramiczną na powierzchni zewnętrznej. Takie tarcze hamulcowe zapewniają dodatkowe korzyści w pracy, ale to już temat naszego następnego badania.

Uwzględniamy wszystkie czynniki

Większość marek tarcz hamulcowych na rynku wtórnym (Aftermarket) jest kompletnych i nie potrzebuje żadnej dodatkowej obróbki mechanicznej przed zamontowaniem. Znacząca liczba aftermarketowych tarcz hamulcowych pozostaje kompatybilna z każdym materiałem ciernym. Najważniejsze jest porównanie opinii o sprzedawcy i wyrobu, który Państwu proponuje. Jesteśmy przekonani, że nieprzyjemności w drodze, spowodowane przez niesprawne hamulce , są zbyt wysoką ceną za bezsensowne oszczędzanie na wyrobach typu no-name i niesprawdzonych towarach.

Dobrać tarcze hamulcowe do samochodu

Kopiowanie materiałów jest możliwe wyłącznie na warunkach umieszczenia linku do źródła Brakestock.PL!