Brake fading tłumacząc na polski to „zanik hamowania”. Potocznie to zjawisko nazywa się też „puchnięciem hamulców”, ponieważ naciskając na dźwignię hamulca kierowca ma wrażenie, że jest on „miękki”. Definiując brake fading można określić go jako „zanik siły hamowania spowodowany znacznym wzrostem temperatury elementów ciernych (tj. klocków i tarcz).

 

Co powoduje brake fading i jakie samochody są na niego najbardziej narażone ?

 

Na wstępie warto wyjaśnić na czym polega działanie układu hamulcowego w samochodzie. Otóż ma on za zadanie poprzez tarcie pary ciernej (tarcz/klocków lub szczęk/bębnów) wytracić energie kinetyczną poruszającego się samochodu. Tarcie powoduje wzrost temperatury pary ciernej. Mówiąc w dużym uproszczeniu hamulce zamieniają energię kinetyczną na energię cieplną. To jaką samochód ma energię kinetyczną zależy przede wszystkim od jego masy i prędkości do kwadratu. (E=m*V2/2). Wytworzone ciepło musi zostać przejęte przez tarcze i klocki, następnie oddane do otoczenia.

 

„Dlatego dla konstruktorów hamulców najbardziej kłopotliwymi pojazdami są samochody szybkie i zarazem ciężkie[1], jak np.  Audi Q7, BMW X5, Chryslery Town&Country o masie użytkowej powyżej 2t, mogące osiągnąć wysokie prędkości.  Temperatura w jakiej pracuje układ hamulcowy niejednokrotnie przekracza 350 °C, przy "ostrej" jeździe nawet 650°C, a na torach powyżej 800°C.

 

Brake fading pojawia się najczęściej:

  • W samochodach o dużej masie własnej lub dodatkowo obciążonych (np. bagażem lub przyczepą)
  • Przy hamowaniu z wysokich prędkości

  • W przypadku długotrwałego hamowania pod obciążeniem np. zjeżdżając w dół na hamulcu – hamując długotrwale z niskich prędkości temperatura (ciepło) wzrasta szybciej niż jest możliwe jej odprowadzenie do otoczenia

  • Po serii kilku hamowań z prędkości autostradowych

 

Fading jest zjawiskiem złożonym. Za słabnięcie, a nawet całkowity zanik siły hamowania odpowiadać może jednocześnie kilka czynników, tj.

  • Spadek współczynnika tarcia na skutek wzrostu temperatury – zależny od właściwości mieszanki klocków
  • Pojawianie się gazów na styku klocków i tarcz, tworzących poduszkę gazową, która „rozpycha” tłoczki w zacisku uniemożliwiając tarcie klocka o tarczę
  • Zagotowanie płynu hamulcowego

  

Jak zapobiegać zjawisku brake fadingu?

 

1)      Montaż bardziej wytrzymałych klocków hamulcowych

Klocki hamulcowe montowane przez producenta, a także ich zamienniki, czyli klocki klasy standardowej pracują stabilnie, czyli zachowują odpowiedni współczynnik tarcia przy temperaturach maksymalnie ok. 300-350 °C. Takie wymagania spełniają zarówno klocki oryginalne, jak i zamienniki premium np. Ate, Zimmermann, Brembo, EBC Black (Ultimax). Taka temperatura w układzie hamulcowym może pojawić się już po hamowaniu z przepisowych prędkości autostradowych. W wyniku takiego hamowania i działania temperatury na tym poziomie dochodzi nie tylko do przegrzania hamulców, ale również utraty skuteczności hamowania (fadingu). Spadek współczynnika tarcia takich klocków może się obniżyć trwale ze względu na zeszklenie powierzchni klocka (ang. glazing). Jest to niekorzystne ze względu na osłabienie siły hamowania, a także szybsze zużycie pary ciernej i wymycie tarcz (potocznie „krzywienie” tarcz).

 

Aby uniknąć fadingu i jednocześnie poprawić skuteczność hamowania z wyższych prędkości lub przy dynamicznej jeździe zalecamy zastosować klocki klasy tuningowej lub performance. W zależności od wybranego produktu klocki te będą miały nie tylko wyższy współczynnik tarcia, ale będą w stanie go utrzymać na tym samym poziomie nawet w temperaturach dochodzących do 700 °C (np. DBA Xtreme, Hawk HPS 5.0, EBC Yellow itp.). Warto zaznaczyć, że klocki klasy tuningowej i performance są klockami, które nie wymagają rozgrzewania, w większości wyposażone są w czujniki, a ich stosowanie nie wymaga zmian w układzie hamulcowym, czy też utraty komfortu użytkowania. Rozgrzewania wymagają klocki przeznaczone na tor lub od motorsportu – nie polecamy stosowania ich do samochodów jeżdżących po drogach publicznych.
Klocki tuningowe i performance mogą z powodzeniem być stosowane zarówno do miejskich aut jak i ciężkich SUVów i Vanów.

 

Klocki klasy performance, nazywane niekiedy błędnie sportowymi lub usportownionymi mają znacznie większą (do 750 st. C) temperaturę, w której nie tracą skuteczności.

 

2)      Montaż tarcz wierconych lub nacinanych

Zastosowanie wierconych lub nacinanych tarcz w samochodzie pozwoli zredukować fading poprzez odprowadzanie pyłów i gazów, które tworzą się przy ostrym hamowaniu i „rozpierają” tłoczki, powodując spadek siły hamowania. Tarcze wierceniami pod kątem zużycia klocków i hałasu nie będą różniły się praktycznie od tarcz gładkich. Wiercenia niestety maja tendencję do zapychania się, przy mocno pylących klockach trzeba pamiętać, że myjąc felgi warto przepłukać też tarcze aby udrożnić otwory. Dla osób, które jeżdżą bardzo dynamicznie polecamy rozwiązanie z tarczami nacięciami i wierceniami lub tylko naciętymi. Nacięcia skuteczniej odprowadzają gazy, a dodatkowo wyrównują powierzchnię klocka i ją oczyszczają. W przypadku nacinanych tarcz nie ma też obawy o mikropęknięcia tarczy przy otworach, które mogą pojawiać się przy bardzo dużym obciążeniu hamulców.

 

 

Wiercone i nacinane tarcze hamulcowe poprawią skuteczność hamowania, a także pozwolą odprowadzić gazy i pyły, które tworzą się podczas hamowania. 

  

3)      Regularna wymiana płynu hamulcowego

Jak pisaliśmy w jednym z artykułów na blogu -> LINK, regularna wymiana płynu hamulcowego jest równie ważna co wymiana oleju w silniku, niestety często o niej zapominamy. Płyn hamulcowy średnio wymieniać powinno się co 1-1,5 roku do 3 lat (dla np. Ate DOT 5.1). Płyny hamulcowe są bardzo higroskopijne, tzn. chłoną wodę z otoczenia. W przypadku układu w samochodach woda przenika przez porowatą strukturę przewodów elastycznych. Ponadto kto sam wymieniał płyn ten wie, że przy zacisku płyn jest w najgorszym stanie, niekiedy wręcz czarny od brudu. A to właśnie w tym miejscu dobra jakość płynu odgrywa najważniejszą rolę. Już 3% uwodnienia płynu powoduje spadek temperatury wrzenia o ok. 100 °C. Zagotowanie takiego płynu nie jest wtedy problemem, ponieważ średnio temperatura wrzenia mokrego płynu to tylko ok. 165 °C.
Płyn hamulcowy warto wymieniać nie tylko aby obniżyć możliwość jego zagotowania. Jest również forma zabezpieczenia antykorozyjnego elementów hydraulicznych układu hamulcowego od wewnątrz, ponieważ płyny hamulcowe posiadają inhibitory korozji.

 

Już 3% uwodnienia płynu powoduje spadek temperatury wrzenia o ok. 100 °C. Zagotowanie takiego płynu nie jest wtedy problemem.

  

4)      Odpowiedni styl jazdy

  Styl jazdy jest równie ważny co wybranie odpowiednich klocków, tarcz i wymiana płynu hamulcowego. Aby unikać brake fadingu zalecamy stosować się do kilku wskazówek:

  • Hamuj zdecydowanie, nie przeciągaj hamowania – delikatne naciskanie na hamulec wydłuża czas działania temperatury na tarcze i klocki. Krótkie i mocniejsze hamowanie pozwoli szybciej wytracić prędkość, dzięki czemu para cierna będzie mogą się schłodzić po odpuszczeniu hamulca.
  • Jadąc z górki hamuj biegami – jest to nie tylko znacznie bardziej ekonomiczne pod względem zużycia paliwa, ale też pozwala uniknąć przegrzania hamulców ponieważ część energii kinetycznej potrzebnej do wyhamowania przejmuje na siebie skrzynia biegów. Samochód będzie nie tylko skuteczniej się zatrzymywał, ale również hamulce będą miały mniej pracy do wykonania.
  • Na długich wzniesieniach zatrzymaj się jeśli masz obawę, że hamulce mogą nie wytrzymać
  • Przed wyjazdem w góry wymień klocki hamulcowe i tarcze jeśli są bliski zużyciu. Jazda na klockach, które są bliski zużyciu może skończyć się totalnym zanikiem hamulca, ponieważ klocki przegrzeją się momentalnie. W skrajnym przypadku mieszanka może też rozwarstwić się lub odkleić od metalowej płytki

 

 

Długotrwały zjazd na na hamulcu to najczęstsza przyczyną brake fadingu. Możesz go uniknąć hamując biegami.

  

Źródła:

  1.        Wojciechowski A., Sobczak J.: KOMPOZYTOWE TARCZE HAMULCOWE POJAZDÓW DROGOWYCH, Wyd. Instytut Transportu Samochodowego, Warszawa 2001.
  2.        Zdjęcie tytułowe: https://www.autonationnissanmiami.com/nissan-blog/choosing-the-ideal-crossover-suv-for-your-summer-adventure.htm