Tuning hamulców: tarcze hamulcowe - cz. 2

Jak już czytaliście, sama wymiana klocków hamulcowych może znacząco poprawić skuteczność hamowania, a koszt operacji jest niewielki. Przy okazji zmiany samych klocków po prostu inwestujemy w niewiele droższy zamiennik renomowanej firmy i efekt gotowy. Niestety nie każdego zadowoli taki efekt, ale nie to jest najistotniejsze.

Samochód jest projektowany jako całość i każdy element jest dobrany do innego elementu, z którym ma współpracować. I tak tarcza hamulcowa jest projektowana z myślą o seryjnym klocku. Gdy wzmocnimy jeden z elementów łańcucha tworzącego cały mechanizm, któreś z ogniw łańcucha zaczyna wykazywać słabości.

Jak już czytaliście w poprzednim artykule klocki hamulcowe o wyższym współczynniku tarcia wpływają na szybsze zużycie tarcz hamulcowych. Nawet jeśli producent deklaruje, że nie będzie miało to miejsca, to trzeba się liczyć choćby z nieznacznie krótszą żywotnością.

To teoria, ale logika podpowiada, że zmiana klocków hamulcowych nie jest podyktowana gustami czy chęcią zaimponowania kolorem, ale potrzebą intensywniejszej eksploatacji. Gdy już ma to miejsce, wtedy tarcza może nie podołać takim warunkom.

Najtańszym sposobem modyfikacji jest zmiana tarcz hamulcowych na tarcze tej samej średnicy, ale o innej powierzchni i z lepszych materiałów. W ofercie tunerów są tarcze nacinane (rowkowane), nawiercane, wiercone (perforowane) i kombinacje powyższych. Do czego służą te wszystkie rzeźby? Na pewno nie do ozdoby, choć nawiercana tarcza hamulcowa wygląda bardziej rasowo niż zupełnie płaska.

Dzieląc tarcze tylko według powyższych, najwyższą półką są tarcze nacinane. Takie zwykle stosuje się w samochodach używanych do sportu motorowego, m.in. w wyścigowych czy rajdowych, również w R5 i WRC. Nieprawdą jest, że im więcej bajerów na tarczy tym lepiej. Nacięcia sprawdzają się znakomicie pod warunkiem ich dobrze przemyślanego kształtu oraz ilości.

Dlatego ważne jest by kupować produkty renomowanych producentów, a nie tuningowe ozdoby firm bez jakiejkolwiek historii czy co gorsza siedziby. Do czego służą nacięcia? Mają one wiele funkcji, ale najważniejsze z nich to oczyszczanie powierzchni kontaktu klocka z tarczą oraz odprowadzanie gazów.

Między okładziną klocka a powierzchnią roboczą tarczy jest niewiele luzu, ale mimo to może się tam znajdować bardzo dużo zanieczyszczeń. Nie tylko z zewnątrz, bo podczas hamowania oba elementy ścierają się co powoduje, że starty materiał znajduje się między powierzchniami styku. Drobinki klocka czy pył z ulicy to wszystko powoduje, że siła hamowania słabnie, a zanieczyszczenia w niewielkim stopniu niszczą tarczę i klocek.

Rowki działają w pewnym sensie jak frezarka, która stale ścina powierzchnie klocka hamulcowego odświeżając ją, a drobinki wraz z innymi zanieczyszczeniami usuwa na zewnątrz. Nawet jeśli nie uda się ich usunąć od razu, to najwyżej pozostaną chwilę w rowku gdzie nie będą przeszkadzały.

Poza tym podczas pracy w wysokich temperaturach rowki usuwają gazy lokujące się między okładziną a tarczą. Podczas hamowania okładzina napotyka na opór w postaci poduszki gazowej, a co za tym idzie pogardza się reakcja hamulca oraz odczucia kierowcy. Rowki wyrzucają te gazy na zewnątrz. Podobnie postępują z wilgocią, gdy samochód wjedzie w wodę lub jedzie podczas deszczu.

Wydaje się, że takie tarcze mają same zalety i w zasadzie tak jest. Poza jedną wadą polegającą na szybszym zużyciu klocków hamulcowych. Często można spotkać się z opinią, że po założeniu takich tarcz jedynie co się zmienia, to 2 razy częściej klocki. Prawda jest taka, że zakładanie nacinanych tarcz z seryjnymi klockami jest kompletnie bez sensu.

Nie poprawi to skuteczności hamowania. Zawsze do nacinanych tarcz należy dobierać klocki o wyższym współczynniku tarcia i najlepiej dużej trwałości. Większy współczynnik tarcia zrekompensuje z nadmiarem zmniejszoną powierzchnię roboczą tarczy (przez obecność nacięć), a wyższa trwałość zrówna trwałość takich klocków z seryjnym zestawem.

Nieco rzadziej stosuje się tarcze nawiercane przy czym warto zaznaczyć, że nie chodzi o wiercenie materiału na wylot. Rolą częściowego wiercenia jest utworzenie sieci wgłębień usuwających przede wszystkim gazy, o których już wspomniałem. W pewnym stopniu usuwają one również brud, ale nie tak skutecznie jak nacięcia. Natomiast w przeciwieństwie do nacięć nie "frezują" klocka.

Jednak nawiercenia stosuje się zwykle tylko w modelach najlepszych producentów i to z wyższej półki. W związku z tym, że nawiercenia odbierają część powierzchni roboczej tarczy, należy stosować klocki o wyższym współczynniku tarcia. Niektórzy producenci stosują niewielkie nacięcia jak na zdjęciu poniżej. Mają one zalety nawierceń, ale nie dają tak dużo jak pełne nacięcia.

Niewielu producentów stosuje nawiercanie i nacinanie jednocześnie. Do takich tarcz wymagane są klocki o bardzo wysokim współczynniku tarcia, bowiem powierzchnia robocza zmniejsza się znacznie. Jednak z drugiej strony tego typu rozwiązanie znakomicie oczyszcza powierzchnię klocek-tarcza ze wszystkiego co może się na niej znaleźć. Nawiercenia usuwają gazy, a nacięcia brud, pył i odświeżają powierzchnię klocka na bieżąco.

Wiercenie stosuje się właściwie tylko w jednym celu – poprawienie odprowadzania ciepła z tarczy. Wentylowane tarcze dość skutecznie odprowadzają ciepło poprzez zawirowania powierza miedzy dwiema częściami roboczymi tarczy, ale przelotowe otwory jeszcze w tym pomagają.

Paradoksalnie pojemność cieplna tarczy zmniejsza się, a więc szybciej się nagrzeje, ale za to szybciej ostygnie. Dlatego stosowanie tarcz wierconych jest dość dyskusyjne. Ważne by zakładając tego typu tarcze zapewnić im odpowiedni przepływ powietrza, jeśli to możliwe większy niż zastosował producent samochodu.

Nie każdy producent jest w stanie zapewnić odpowiedni materiał na tarcze wiercone, a skutkiem jest tendencja do pękania w okolicy otworów po silnym rozgrzaniu. Taka tarcza nie rozleci się od razu, ale przy intensywnej eksploatacji nigdy nie wiadomo co może się stać. Poza tym jej struktura jest już poważnie naruszona. Otwory za to najlepiej odprowadzają gazy spod klocka i nie wpływają negatywnie na jego trwałość. Natomiast w połączeniu z nacięciami, powierzchnia doskonale się oczyszcza.

Mimo wszystko takie tarcze stosuje się rzadko w celu poprawy osiągów, za to znakomicie wyglądają na samochodzie. Dlatego trudno je znaleźć w motorsporcie ze względu na ryzyko pęknięcia, a łatwo w samochodach drogowych gdzie otwory lepiej chłodzą, odprowadzają gazy, są lżejsze, ale przede wszystkim rasowo wyglądają i przez brak nacięć zapewniają dużą trwałość klocków.

Które tarcze najlepiej wybrać? Oczywiście najskuteczniejsze przy rozsądnej cenie i stosowaniu standardowej średnicy będą tarcze nacinane. Trzeba tylko pamiętać o zakupie odpowiednich klocków.

W sportowych tarczach hamulcowych nie bez znaczenia są również materiały. O ile do produkcji ogólnodostępnych zamienników stosuje się często zwykłe żeliwo lub stal niskiej jakości, to już produkty tuningowe wykonuje się z hartowanej, wysokowęglowej stali, bardziej stabilnej temperaturowo.

Dzięki większej twardości mają mniejszą tendencję do wichrowania się. Najwyższej jakości tarcze wykonuje się nierzadko z jednego kawałka stali, który wcześniej leżakował przez rok lub dłużej. Nie jest to nic wyjątkowego, taka jest technologia produkcji tarcz hamulcowych.

Niestety ceny tanich zamienników oraz ich tendencja do wichrowania pozwalają śmiało stwierdzić, że nie wszyscy trzymają się tej technologii. W produkcji tarcz sportowych nie unika się także żeliwa, ale jest ono zupełnie innej jakości niż standardowe.

Na rynku jest wiele firm oferujących produkty wysokiej klasy o lepszych właściwościach, ale zakup nacinanych tarcz to już spory wydatek, zwłaszcza, że musi się wiązać ze zmianą klocków. W poniższej tabeli zestawiłem dobrej jakości zamienniki przednich tarcz do kilku aut różnej klasy z produktami EBC Brakes od HDC (wysokowęglowe tarcze płaskie) poprzez Turbo Groove (nawiercane i nacinane) po BSD (nacinane, topowy produkt EBC). Ceny dotyczą zestawu na przód i należy traktować je orientacyjnie.

Jak widać zmiana tarcz jest bardziej bolesna dla kieszeni niż klocków. Z drugiej strony, wysokiej jakości tarcze wysokowęglowe nie są zawsze dużo droższe niż zamienniki. Ceny są tak zróżnicowane, że trudno określić przeciętny wzrost kosztów. Inaczej kształtują się również porównania cen produktów wyjściowych i topowych EBC (patrz ceny tarcz Audi i Subaru).