Twarde a miękkie klocki

Wielu kierowców zna pojęcie klocków „twardych” i „miękkich” nie wiedząc jednocześnie, co dokładnie kryje się pod tymi nazwami. Należy rozróżnić twardość klocków jako odczucie kierowcy i twardość, jako własność materiału.

W przypadku odczucia kierowcy cecha ta fachowo nazwana jest „ściśliwością” (te o większej ściśliwości mogą dawać odczucie klocków „miękkich”). Dodatkowo, jeśli według kierowcy klocki są zbyt „miękkie” należy skontrolować stan elementów układu hamulcowego - odpowietrzyć układ i sprawdzić w szczególności elastyczne przewody hamulcowe, gdyż mogły ulec uszkodzeniu, co stanowi duże zagrożenie.

W przypadku twardości jako własności materiału (a tym samym utożsamiane z tym często zużycie klocków i tarcz hamulcowych) sprawa jest nieco bardziej skomplikowana. W takiej klasyfikacji i w uproszczeniu do klocków „twardych” zaliczamy najczęściej klocki metaliczne/półmetaliczne (metallic/semi-metallic) zaś do „miękkich” tzw. NAO (non-asbestos organic) czy bez/nisko-metaliczne (non/low-metallic). W rzeczywistości to, czy klocki są „twarde” czy „miękkie” zależy przede wszystkim od rodzaju i proporcji składników zastosowanych w danej mieszance ciernej, a także parametrów ich przetwórstwa. Klocki mogą być „miękkie” (w bezpośrednim pomiarze ich twardości), jednak mogą posiadać w swoim składzie bardzo twarde składniki, powodujące np. nadmierne zużycie tarcz hamulcowych.

- Materiały cierne na klocki hamulcowe składają się z kilkunastu do kilkudziesięciu różnych składników a każdy z nich ma swój pozytywny i negatywny wpływ na pracę hamulców - powiedział Dawid Tarchała, kierownik działu Badań i Rozwoju klocków hamulcowych firmy Steinhof. - Podczas hamowania w parze ciernej (klocek - tarcza hamulcowa) zachodzi wiele procesów fizycznych i chemicznych. Jedne składniki powodują np. podwyższenie współczynnika tarcia kosztem zwiększonego zużycia tarczy, inne zaś redukują destrukcyjny wpływ tego pierwszego, jednak z pogorszeniem innych parametrów. Wszystko zależy zatem od ich wzajemnych odziaływań i proporcji oraz warunków, jakim zostaje poddana para cierna.

Co wydaje się być jasne, klocki „twardsze” powinny zużyć się wolniej niż klocki „miękkie”, jednak wtedy musimy liczyć się z większym zużyciem materiału przeciwnego, w tym przypadku tarczy hamulcowej. „Miękkie” zaś powinny do tej tarczy dopasować się szybciej i lepiej, redukując tym samym prawdopodobieństwo wystąpienia nieprzyjemnych dźwięków podczas hamowania kosztem ich wcześniejszego zużycia.

Producenci klocków hamulcowych muszą spełnić szereg rygorystycznych norm i wymagań. Są to m.in testy charakterystyki tarciowej materiałów, wytrzymałości połączenia materiału ciernego z płytką nośną czy ściśliwość według regulaminu ECE R90.

Fot. 1 Wymagania regulaminu ECE R90 a wyniki badań klocków hamulcowych Steinhof

Fot. 2 Wykresy współczynników tarcia według procedury badawczej zawartej w regulaminie ECE R90.

Firma Steinhof wykonuje szereg dodatkowych testów zarówno na etapie kontroli jakości produkcji, jak i działań badawczo-rozwojowych. Testy te, to:

• badanie zużycia według norm ISO, SAE i opracowań własnych
• badanie twardości
• badanie gęstości materiału ciernego
• badanie odporności materiału na działanie płynów eksploatacyjnych (płyn hamulcowy, olej silnikowy) i drogowych (woda, roztwór soli)
• badanie rozszerzalności cieplnej i inne.

Dobór odpowiednich klocków do tarcz hamulcowych powinien polegać na wytycznych producenta, który badał wybrane elementy. Wtedy może on poświadczyć, że taki układ optymalnie spełnia swoje zadanie. Niektórzy kierowcy decydują się na „ulepszenie” swoich pojazdów wybierając produkty, które teoretycznie mają poprawić parametry układu hamulcowego.

- Ulepszanie swoich cywilnych samochodów to coraz popularniejsza praktyka, ale należy przy tej czynności zachować ostrożność - dodał D. Tarchała. - W wielu opracowaniach i testach możemy przeczytać, że takie klocki np. lepiej hamują, jednak w praktyce okazuje się, że bardzo szybko zużyły one nasze tarcze lub nie zapewniają hamowania zgodnego z oczekiwaniami. Kierowcy zapominają, że materiały cierne projektowane są pod konkretne wymagania. Tym samym klocki przeznaczone do pojazdów sportowych nie sprawdzą się przy codziennej eksploatacji, gdyż zaprojektowane są tak, aby zapewnić skuteczność hamowania w bardzo wysokich temperaturach jakie bez wątpienia występują w parze ciernej, kiedy mamy do czynienia z jazdą po torze (hamulce takie są nawet specjalnie rozgrzewane). Dodatkowo, z reguły takie klocki czy tarcze wymieniane są po jednokrotnym użyciu, więc w ich przypadku zużycie nie jest tak ważne jak skuteczność hamowania. Każdy powinien dobrać produkt dostosowany do swoich potrzeb, oczekiwań i możliwości finansowych, ale jeśli nie zamierza eksperymentować, to po prostu zgodny lub zbliżony do zaleceń producenta pojazdu.

(ik)

Źródło i fot. Steinhof