Ceramiczna rewolucja

Ceramiczna rewolucja

Największą zaletą ceramiki jest większa niż w przypadku stali pojemność cieplna i wytrzymałość na uszkodzenia

Ciepło – największy wróg hamulców. Oglądając świecące na czerwono tarcze aut wyścigowych czy rajdowych lub tracąc hamulec w trakcie ostrej jazdy zdajemy sobie sprawę, że energia w przyrodzie nie ginie, co najwyżej zamienia postać. W tym przypadku ruch zmienia się w ciepło.

Nieistotne, czy gumki trące o obręcz koła roweru, szczęki rozpierające się w bębnie czy klocki dociskane do tarczy – za każdym razem pęd wytracany jest poprzez tarcie i emisję ciepła. W hamulcu tarczowym prawie 90% ciepła jest pochłaniane przez tarczę, reszta przypada na klocki, piasty, łożyska i inne elementy w pobliżu trących o siebie materiałów.

Temperatura tarcz w aucie o osiągach Nissana GT-R lub Porsche 911 Turbo podczas sportowej jazdy potrafi sięgać 1000 stopni Celcjusza. Pomijając tzw. fading, czyli utratę skuteczności hamulca w wyniku przegrzania płynu hamulcowego, największym zagrożeniem wynikającym z wysokiej temperatury są odkształcenia struktury materiału tarczy i w efekcie jej pękanie. Stąd tak istotne jest, z czego wykonane są elementy układu hamulcowego. Aby sprostać wysokim temperaturom, motoryzacja musiała zaczekać do początku lat 80-tych XX wieku. Inspiracja do udoskonalenia technologii hamowania samochodów przybyła z… Concorde’a.

Ceramika kojarzy się bardziej z naczyniami i płytkami podłogowymi niż z układem hamulcowym. Jednak w porównaniu do tradycyjnej stali jest wyjątkowo wytrzymała na ścieranie i, co najważniejsze, ma zdecydowanie większą pojemność cieplną. Oznacza to, że może pochłonąć więcej ciepła zanim rozgrzeje się do tej samej temperatury co stal. Przekładając to na realia drogowe, hamulce ceramiczne puchną dużo później niż tradycyjne stalowe, a nie – jak się mylnie sądzi – generują mniejsze temperatury. Przeciwnie, odpowiednia kombinacja ceramicznych tarcz i klocków pozwala na otrzymanie wyższego współczynnika tarcia niż w przypadku stali i jeszcze wyższych temperatur roboczych. W efekcie producenci ceramicznych układów hamulcowych stoją przed poważnym wyzwaniem przy projektowaniu ich wentylacji i elementów sąsiadujących, takich jak zaciski, przewody, piasta itp.

Mają też szereg innych zalet – zwłaszcza długowieczność i wytrzymałość na czynniki chemiczne. Zawdzięcza się to zawartości włókna węglowego dodawanego do żywicy, z której w procesie prażenia otrzymuje się gotowy materiał do produkcji hamulców. Stąd też przyjęta w międzynarodowych standardach nazwa CCB (carbon ceramic brakes).

Hamulce ceramiczne charakteryzują się także średnio o 25% mniejszą wagą niż stalowe przy tej samej średnicy tarczy (w przypadku Porsche 911 różnica ta potrafi sięgać 20 kg na komplecie tarcz!). Ten walor docenią kierowcy ze względu na zmniejszenie masy nieresorowanej, czyli tej, która najbardziej wpływa na czucie drogi i łatwość pracy zawieszenia na nierównościach.

W produkcji małoseryjnych ceramicznych układów hamulcowych, w większości na potrzeby lotnictwa, transportu kolejowego i samochodów z najwyższej półki specjalizują się głównie włoskie Brembo i niemieckie SGL. W drogowym zastosowaniu spotkać je można głównie jako bardzo drogą opcję (ceny rzędu 50-80 tys. zł).

W klubowym garażu na ceramice jeżdżą Ferrari 430 Spider, Audi R8 i Porsche 911 Turbo. Szczególnie hamulce R8 robią kolosalne wrażenie. Pierwsze hamowanie w tym aucie to zawsze zawiśnięcie zaskoczonego kierowcy na pasach.

Kamil / Supercar Club Poland