Dział:Klocki,Okładziny,Szczęki Hamulcowe - Co wpływa na okładziny hamulcowe?

Dział: Klocki,Okładziny,Szczęki Hamulcowe
Patronat: Fomar

Spośród warunków środowiskowych najważniejszym jest miejsce użytkowania. Rozgraniczyć można tutaj następujące obszary: miasto, drogi krajowe, drogi ekspresowe oraz autostrady. Innymi czynnikami z tej grupy, wpływającymi na zużycie są topografia terenu oraz temperatura otoczenia.

Przyczyn jest wiele
Nadmierne i częste hamowanie na skutek agresywnej jazdy, efektywność stosowania retardera, wykorzystanie ładowności lub przeładowanie pojazdu to czynniki wynikające ze sposobu oraz charakteru użytkowania.
Stan układu hamulcowego może w skrajnych przypadkach prowadzić do bardzo szybkiego zużycia klocków oraz okładzin hamulcowych, a przyczyn tego może być co najmniej kilka: awaria regulatora siły hamowania, zapieczony jeden lub więcej tłoczków w zacisku, niesprawna pompa hamulcowa, uszkodzony zacisk, mikropęknięcia na bębnie hamulcowym lub tarczy hamulcowej.

Szczypta teorii nie zaszkodzi
Wszystkie wyżej wymienione czynniki mają swoje wytłumaczenie w trzech wielkościach fizycznych, towarzyszących procesowi hamowania: temperaturze pary ciernej, prędkości hamowania oraz opóźnieniu hamowania. Nagrzewanie się pary ciernej podczas hamowania jest przede wszystkim wynikiem zamiany energii kinetycznej pojazdu w energię cieplną w procesie tarcia klocka hamulcowego o tarczę hamulcową lub okładziny hamulcowej o bęben hamulcowy.

Z pewnym uproszczeniem możemy przyjąć, iż ilość wytworzonej energii cieplnej jest wprost proporcjonalna do masy pojazdu oraz do kwadratu prędkości pojazdu. Chwilowa temperatura pary cieplnej wynika z bilansu cieplnego przepływu energii wytworzonej oraz oddanej do otoczenia. Temperatura pary ciernej ma bezpośredni wpływ na żywotność klocków oraz okładzin hamulcowych. Zużycie materiału ciernego w funkcji temperatury ma charakter funkcji wykładniczej.

 
Oznacza to, iż żywotność okładzin w skrajnych przypadkach może się nawet kilkakrotnie różnić zależnie od użytkowania - temperatury pracy pary ciernej. Charakter wykładniczy zużycia materiału ciernego jest wynikiem bezpośredniej destrukcji termicznej spoiwa, którymi są żywica fenolowo-formaldehydowa oraz kauczuk syntetyczny.

Kiedy prędkość wzrasta
Prędkość hamowania ma znaczący wpływ na zużycie materiału ciernego klocka lub okładziny hamulcowej, a wynika to z ilości energii przekazanej przez hamowany pojazd do układu hamulcowego. Przykładowo - pojazd jadący z prędkością 100km/h ma 4-krotnie większą energię kinetyczną w porównaniu do pojazdu poruszającego się z prędkością 50km/h, natomiast pojazd jadący z prędkością 160km/h aż 10-krotnie. Kilkukrotne hamowanie z dużej prędkości do zatrzymania powoduje wzrost temperatury tarczy hamulcowej powyżej 500degC. Tak wysokich ciągłych temperatur nie jest w stanie wytrzymać żaden kompozytowy organiczny materiał cierny.
Poniżej przyrost temperatury tarczy hamulcowej dla samochodu osobowego przy zahamowaniach z 50, 100 i 150km/h

 
Opóźnienie hamowania w najprostszym ujęciu fizycznym jest to zmiana prędkości pojazdu w czasie hamowania. Im wyższa wartość opóźnienia, tym krótsza droga hamowania i odwrotnie. Maksymalne opóźnienie hamowania, dające najkrótszą drogę hamowania zależy m.in. od rodzaju nawierzchni, panujących warunków drogowych, stanu układu hamulcowego oraz współczynnika przyczepności opony. Wartość granicznego opóźnienia hamowania wynosi do 10m/s^2 dla seryjnie produkowanych samochodów osobowych oraz  do 8m/s^2 dla cięższych samochodów użytkowych. Wraz ze wzrostem opóźnienia hamowania wzrasta ciśnienie hamowania, a tym samym siła docisku okładziny hamulcowej do elementu przeciwciernego. Wówczas okładzina cierna mniej się nagrzewa, natomiast więcej zużywa na skutek większego tarcia na powierzchni.