• Ceramiczne tarcze hamulcowe – lekkość i odporność na temperaturę.
• Tarcze żeliwne – przeciążenia i Hot Spots.
• Wykruszenia krawędzi to sygnał do wymiany.
• Pomiar grubości i wskaźniki zużycia.
• Więcej informacji na stronie głównej Motofaktora.
• Chcesz być na bieżąco z najważniejszymi wiadomościami z branży – zapisz się na nasz newsletter.

Do serwisów coraz częściej trafiają pojazdy klasy sportowej charakteryzujące się wysokimi osiągami i to zarówno modele grupy „performance” użytkowane na co dzień, jak i auta których właściciele okazjonalnie zaliczają kolejne tory wyścigowe. Dotyczy to m.in. samochodów takich marek jak: BMW serii M, Audi w wersji RS czy Mercedesów klasy AMG. Warto zatem przypomnieć kluczowe aspekty dotyczące oceny zużycia tarcz hamulcowych występujących w tego typu pojazdach.

Na wstępie zwróćmy uwagę na różnorodne kryteria, które należy przyjąć przy ocenie zużycia tarcz ceramicznych jak i tarcz żeliwnych. Kluczowe różnice dotyczą przede wszystkim metody pomiaru stanu wyeksploatowania tego typu tarcz hamulcowych oraz analizy uszkodzenia ich powierzchni.

Ceramiczne tarcze hamulcowe, wykonane z materiału typu C/SiC (węglik krzemu wzmacniany włóknem węglowym), charakteryzują się znacznie mniejszą masą, wyższą odpornością na zużycie i temperaturę w porównaniu do tarcz żeliwnych oraz posiadają specyficzną budowę powierzchni ciernej. Na zewnętrznej powierzchni tarczy widoczne są charakterystyczne cechy strukturalne (mikropęknięcia) wynikające z procesu produkcji tarcz ceramicznych. Dlatego pęknięcia powierzchni tarczy przypominające swym wyglądem gęstą sieć linii (zdjęcie 1) nie są oznaką uszkodzenia tego podzespołu.

Zupełnie inne kryterium oceny uszkodzeń należy zastosować wobec tarcz żeliwnych, w których oznaki pęknięć materiału świadczą zazwyczaj o przeciążeniu termicznym tarczy (zdjęcie 2) i wymagają jej wymiany.

Tarcze żeliwne są mniej odporne na stres związany z długotrwałym hamowaniem, co objawia się również w postaci występowania obszarów zwanych „Hot Spots” (zdjęcie 3). „Hot Spots” to definiując w dużym uproszczeniu obszary na powierzchni tarczy hamulcowej, gdzie doszło do zmian struktury materiału wynikające z nierównomiernego rozkładu temperatur w procesie hamowania. Gdy tarcza nie jest w stanie odprowadzić ciepła w sposób jednolity, dochodzi do powstawania obszarów o ekstremalnie wysokiej temperaturze, przekraczającej punkt krytyczny dla danego stopu żeliwa. W konsekwencji tego zjawiska kierowca odczuwa spadek skuteczności siły hamowania oraz nieprzyjemne drgania na pedale hamulca.

Wracając do problemów związanych z weryfikacją uszkodzenia tarcz ceramicznych przy ocenie ich stanu szczególną uwagę należy zwrócić na poniższe zalecenia. Uszkodzenia mechaniczne krawędzi ceramicznych tarcz hamulcowych, czyli wykruszenia krawędzi, dyskwalifikują tarczę z dalszego użytkowania, jeśli przekroczone zostanie choć jedno z poniższych kryteriów:

• szerokość lub głębokość pojedynczego uszkodzenia przekracza 2 mm
• długość pojedynczego wykruszenia jest większa niż 10 mm
• na jednej tarczy hamulcowej występują więcej niż 3 uszkodzenia krawędzi

Wykruszenia krawędzi tarcz mogą być spowodowane ich mechanicznym uszkodzeniem podczas montażu/demontażu kół (felga uderza o krawędź tarczy) dlatego ważne jest stosowanie narzędzi pozwalających na bezpieczne osadzenie felgi (np. trzpienie montażowe).

Szczególna uwagę należy zwrócić na pęknięcia międzyfazowe wychodzące z obszaru połączenia tarczy z piastą (połączenia śrubowe) w stronę powierzchni ciernej.  Jeżeli występują wykruszenia na powierzchni tarczy hamulcowej (zdjęcie 4) to pole powierzchni pojedynczego wykruszenia nie może przekraczać wartości 1 cm2.

Jeśli stwierdzi się jakiekolwiek brakujące lub luźne elementy tarczy (śruby, nakrętki, podkładki mocujące tarcze do jej piasty) to nie wolno ich dokręcać gdyż tarcza musi zostać bezwzględnie wymieniona.  Analizując zużycie eksploatacyjne ceramicznych tarcz hamulcowych należy przyjąć poniższe założenia. Bardziej szczegółowe wskazówki zawarte są w dokumentacji producenta pojazdu.

Tarcze ceramiczne ulegają zużyciu mechanicznemu w wyniku tarcia pomiędzy klockiem a pierścieniem ciernym, choć ze względu na twardość materiału proces ten przebiega znacznie wolniej niż w przypadku tarcz żeliwnych lub stalowych. Dopuszczalna minimalna grubość tarczy, oznaczona jako „min. Th.”, i jest zawsze wygrawerowana na aluminiowej piaście tarczy. Pomiar należy przeprowadzić w trzech punktach i wynik porównać ze sobą.

W przeciwieństwie do tarcz żeliwnych, materiał cierny tarczy ceramicznej traci swoją masę nie tylko przez ścieranie, ale przede wszystkim przez utlenianie włókien węglowych. Kluczowe jest przygotowanie tarczy do zważenia (jej oczyszczenie) gdyż ze względu na wymagana dokładność pomiaru +/- 1 g jakiekolwiek zanieczyszczenia mogą zafałszować wynik. Minimalna masa tarczy jest umieszczona na jej aluminiowej piaście, dodatkowo otrzymany wynik należy odnieść do zaleceń w dokumentacji serwisowej producenta.

Na każdej powierzchni ciernej tarczy zintegrowane są trzy okrągłe wskaźniki zużycia, rozmieszczone symetrycznie co 120°. Wskaźniki te wyróżnia inne zabarwienie, a jednoznacznym sygnałem o zużyciu jest ich wypalenie objawiające się ciemniejszym kolorem obszaru znacznika. Jeśli zajdzie potrzeba wymiany tarcz hamulcowych, to szczególna uwagę należy zwrócić na proces docierania nowych tarcz i zrealizować go z uwzględnieniem zaleceń producenta.