Kompozytowe tarcze hamulcowe: rozwiązanie zmniejszające masę i zużycie paliwa samochodu
Jaka jest różnica między jednolitymi tarczami hamulcowymi a tarczami kompozytowymi (dwuczęściowymi)?
Te pierwsze to jednorodny odlew żeliwa, podczas gdy tarcze dwuczęściowe wykonywane są z dwóch oddzielnych elementów: powierzchni hamującej z żeliwa i aluminiowego lub stalowego dzwonu. Te dwa komponenty można ze sobą łączyć na różne sposoby:
Te pierwsze to jednorodny odlew żeliwa, podczas gdy tarcze dwuczęściowe wykonywane są z dwóch oddzielnych elementów: powierzchni hamującej z żeliwa i aluminiowego lub stalowego dzwonu. Te dwa komponenty można ze sobą łączyć na różne sposoby:
- za pomocą tulei mocujących i wówczas tarcze nazywa się pływającymi;
- za pomocą stalowych nitów i wtedy tarcze określa się mianem nitowanych (takie stosowane są na przykład w samochodach marki BMW);
- poprzez współodlewanie - w takim przypadku mowa o tarczach typu co-cast.
Zalety tarcz dwuczęściowych: redukcja masy
Dzięki zastosowaniu dzwonu aluminiowego (lub stalowego) zamiast żeliwnego można zmniejszyć masę całkowitą tarczy o około 15%.
Taka redukcja może się wydawać nieznaczna, ale w rzeczywistości wyraźnie wpływa na zużycie paliwa, osiągi i własności jezdne samochodu. Tarcza jest bowiem częścią nieresorowanych mas samochodu, które znacząco wpływają na jego prowadzenie.
Masy samochodu
Zobaczmy, jaka jest różnica między masami nieresorowanymi a masami resorowanymi:
- masy nieresorowane to masy elementów, których odległość od podłoża nie zmienia się, na przykład koła, opony, hamulce, piasty, półosie, sprężyny i amortyzatory
- masy resorowane to wszystkie masy pojazdu oparte na sprężynach zawieszenia, takie jak podwozie, silnik, karoseria, skrzynia biegów.
Stosunek pomiędzy masami resorowanymi i nieresorowanymi jest podstawowym parametrem określającym zachowanie samochodu, a żeby zapewniony był minimalny komfort musi on wynosić co najmniej 5: małe samochody miejskie mają stosunek wynoszący nieco powyżej 5, podczas gdy w pojazdach z segmentów wyższych może on przekroczyć liczbę 7.
Wysokie wartości przekładają się również na większą precyzję prowadzenia i stabilność, zmniejszając wstrząsy powodowane przez nierówności nawierzchni drogowej.
Wysokie wartości przekładają się również na większą precyzję prowadzenia i stabilność, zmniejszając wstrząsy powodowane przez nierówności nawierzchni drogowej.
Osiągi i redukcja emisji
Koła i tarcze hamulcowe to masy, które – ze względu na ich ruch obrotowy – wymagają większej mocy silnika. Dzięki zmniejszeniu ciężaru mas nieresorowanych dostępna moc wzrasta, a zużycie paliwa jest mniejsze, to z kolei pozwala na redukcję emisji spalin, co jest podstawowym celem samochodów przyszłości.
Ale nie tylko osiągi samochodu mogą ulec poprawie. Przykładowo stosowanie tarczy pływającej korzystnie przekłada się również na osiągi samego układu hamulcowego. Tuleje mocujące między dzwonem a powierzchnią hamującą zapewniają większą elastyczność układu, ograniczając możliwe odkształcenia plastyczne powodowane przez wysokie temperatury. Powierzchnia hamująca, która mocno się nagrzewa, w tego typu tarczach może rozszerzać się bez deformacji całej tarczy, co pozwala uniknąć trwałych odkształceń i naprężeń.
Tarcze nitowane i pływające, zwykle stosowane w najmocniejszych i sportowych samochodach z wyższych segmentów, mogą być również używane w samochodach zdecydowanie mniej wymagających, aby skrócić ich drogę hamowania, zwiększyć ich osiągi i ograniczyć ich emisje.
Czy masz jakieś inne pytania?
Skontaktuj się z działem pomocy technicznej Brembo, nasi technicy odpowiedzą tak szybko, jak to możliwe!
