Dźwięki piszczących hamulców, a rodzaj usterki
Veranika – stock.adobe.comNiepożądane dźwięki dobiegające z układu hamulcowego to jeden z najczęstszych powodów reklamacji w warsztatach samochodowych. Skrzypienie i piski mogą mieć wiele przyczyn – od zużycia materiałów ciernych, przez błędy montażowe, po zjawiska typowe dla określonych warunków eksploatacyjnych. Aby szybko zlokalizować źródło problemu i skutecznie go wyeliminować, potrzeba umiejętności trafnej analizy objawów akustycznych i używania odpowiednich narzędzi diagnostycznych.
- Hałaśliwe hamulce powodem do niepokoju? Na jakie dźwięki z układu hamulcowego trzeba być wyczulonym, które odgłosy pojazdu niepokoją klientów warsztatu?
- Skład i jakość materiału ciernego wpływają na układ hamulcowy. Poznaj inne przyczyny podejrzanych wibracji, drgań, pisków.
- Para cierna plus inne anomalie hamulcowe. Narzędzia pomiarowe, które pomogą je wychwycić.
W codziennej praktyce warsztatowej mechanicy regularnie spotykają się z klientami, którzy skarżą się na nietypowe dźwięki pojawiające się podczas hamowania. Zakres zgłaszanych objawów jest szeroki – od głuchego dudnienia przy intensywnym wytracaniu prędkości, przez lekkie stukanie na nawierzchniach z kostki kamiennej, aż po przenikliwy pisk tuż przed zatrzymaniem pojazdu.
Warto zaznaczyć, że nie każdy odgłos oznacza usterkę. W wielu przypadkach dźwięki mają podłoże konstrukcyjne i są w pełni zamierzone przez producenta pojazdu. Podstawą skutecznej diagnostyki jest więc umiejętność odróżnienia zjawisk akustycznych, które mieszczą się w normie, od objawów wskazujących na nieprawidłowości.
Nowoczesne układy hamulcowe cechują się coraz większą złożonością – zarówno konstrukcyjną, jak i funkcjonalną. Zaawansowane narzędzia, takie jak testery z komunikacją w czasie rzeczywistym z komputerem pokładowym, pozwalają dziś na znacznie dokładniejszą analizę nieprawidłowości akustycznych niż jeszcze kilka lat temu.
Dlaczego hamulce piszą?
Poznaj zdanie EXPERTa – Dominik Chwał, Marketing Menedżer w EBC Polska Sp. z o.o., wyjaśnia przyczyny nieprawidłowych odgłosów dobiegających z układu hamulcowego.
Akustyczna i elektroniczna sygnalizacja zużycia klocków
Do akustycznych zjawisk, które uznaje się za typowe, zalicza się przede wszystkim odgłosy wynikające z właściwości konstrukcyjnych danego modelu pojazdu. Przykładem może być mechaniczny wskaźnik zużycia okładzin – cienka sprężyna lub blaszka stalowa umieszczona przy krawędzi stalowego nośnika klocka hamulcowego.
Po osiągnięciu określonego stopnia zużycia okładziny element ten zaczyna ocierać się o powierzchnię roboczą tarczy, generując charakterystyczny, wysoki pisk słyszalny nawet przy nieaktywnym układzie hamulcowym. Tego rodzaju dźwięk pełni funkcję ostrzegawczą i informuje kierowcę, że grubość materiału ciernego zbliża się do wartości granicznej, a klocki wymagają wymiany.
W nowoczesnych konstrukcjach coraz częściej stosuje się elektroniczne czujniki zużycia, które przesyłają dane bezpośrednio do pokładowego systemu diagnostycznego. W pojazdach nowszej generacji informacje o konieczności wymiany klocków pojawiają się jako komunikat na desce rozdzielczej, co eliminuje konieczność opierania się wyłącznie na sygnałach akustycznych.
Charakterystyka częstotliwościowa hałasów hamulcowych
Nieprawidłowe odgłosy układu hamulcowego można klasyfikować według charakterystyki częstotliwościowej, co istotnie ułatwia to lokalizację źródła problemu. Hałasy niskoczęstotliwościowe (poniżej 300 Hz) przyjmują postać:
- głębokiego buczenia,
- wibracji,
- dudnienia
- lub rezonansowych drgań.
Zjawiska te wynikają najczęściej z mikrodrgań komponentów układu hamulcowego, przede wszystkim tarcz hamulcowych. Ich przyczyną bywa niewłaściwe osadzenie tarczy na piaście – spowodowane m.in. odkształceniem powierzchni przylegania, deformacją tarczy, nadmiernym biciem promieniowym lub osiowym, a także defektami powierzchni roboczej tarczy w postaci pęknięć, przegrzanych punktów (hotspotów) czy lokalnych ubytków materiału.
Hałasy średnioczęstotliwościowe (300–5000 Hz to różnego rodzaju niestabilne dźwięki tonalne – najczęściej skrzypienie, modulowane piski lub wyraźne rezonanse o zmiennej amplitudzie. Ich źródłem są mikrodrgania elementów zacisku hamulcowego (przede wszystkim tłoka), a także komponentów współpracujących w jego bezpośrednim otoczeniu.
Zjawiska te mogą występować w wyniku:
- utrudnionego przesuwu tłoka,
- zakleszczenia elementów prowadzących,
- nierówności powierzchni roboczej tarczy,
- zastosowania nacinanych
- lub niewłaściwie zamontowanych okładzin (zwłaszcza przy nieprawidłowym ustawieniu względem kierunku obrotu tarczy),
- a także w przypadku braku lub nieprawidłowej instalacji elementów tłumiących drgania.
Częstą przyczyną jest również nadmierne zużycie tarczy, zwłaszcza gdy jej grubość spada poniżej granicznej wartości eksploatacyjnej. Hałasy wysokoczęstotliwościowe (czyli powyżej 5000 Hz) generują dźwięki w postaci przenikliwego gwizdu lub metalicznego pisku.
Ich źródłem są drgania powstające w strukturze materiału ciernego – to zjawisko o charakterze molekularnym zachodzi w strefie styku z tarczą hamulcową. Efekt ten może być dodatkowo potęgowany przez nieprawidłowo zamontowane klipsy mocujące klocki hamulcowe lub inne luźne elementy metalowe w obrębie zespołu hamulcowego, które wprowadzają dodatkowe wibracje i wzmacniają emisję tonów o wysokiej częstotliwości.
Mieszanki cierne a akustyka
Na charakterystykę akustyczną układu hamulcowego istotnie wpływa skład i jakość materiału ciernego, który zastosowanow klockach hamulcowych. Nie bez powodu producenci elementów układu hamulcowego poświęcają wiele uwagi projektowaniu oraz testowaniu mieszanek okładzin, tak aby eliminować wszelkie niepożądane dźwięki już na etapie konstrukcyjnym.
W procesie tym liczy się nie tylko skuteczność hamowania, lecz także zachowanie materiału pod względem drgań własnych, tłumienia rezonansów i emisji dźwięków w określonym zakresie częstotliwości. W segmencie części zamiennych sytuacja wygląda jednak inaczej. Często występują wyraźne różnice w zachowaniu akustycznym między okładzinami stosowanymi w pierwszym montażu OE (original equipment) a produktami oferowanymi na rynku wtórnym przez niezależnych producentów części AM (aftermarket).
Własne receptury mieszanek ciernych
Producenci OE opracowują własne receptury mieszanek ciernych, testując je we współpracy z producentami pojazdów. Trafiają one także na rynek wtórny jako części oryginalne – zarówno pod marką producenta samochodu, jak i pod marką producenta okładzin, w zależności od kanału dystrybucji.
Stosowanie uniwersalnych mieszanek
Z kolei w segmencie niezależnych dostawców części zamiennych zwykle nie prowadzi się zaawansowanych prac rozwojowych. Wykorzystuje się popularne, uniwersalne mieszanki, które mają sprostać potrzebom szerokiej grupy odbiorców. W przypadku starszych pojazdów wybór często podyktowany jest ceną, a nie parametrami akustycznymi.
Gotowe rozwiązania opracowane przez producentów zewnętrznych
Trzecią grupę stanowią firmy, które nie prowadzą własnej produkcji ani badań, lecz korzystają z gotowych rozwiązań opracowanych przez zewnętrznych producentów, oferując produkt pod marką własną lub klienta.
Niedopasowanie komponentów przyczyną hałasów
Oprócz składu materiału ciernego istotne znaczenie dla akustycznego zachowania układu hamulcowego ma tzw. para cierna – czyli odpowiednio dobrana kombinacja tarczy i klocków hamulcowych. W praktyce warsztatowej, szczególnie podczas wymiany elementów eksploatacyjnych, często rezygnuje się z komponentów OE, zastępując je częściami różnych producentów.
Z powodów ekonomicznych i dostępności zdarza się montaż tarcz od jednego producenta w połączeniu z klockami od innego, co nie zawsze gwarantuje ich pełną kompatybilność. Takie niedopasowanie może prowadzić do problemów akustycznych, które skutkują niepotrzebnymi reklamacjami.
Problem ten nie dotyczy wyłącznie produktów rynku wtórnego. Może również wystąpić przy łączeniu komponentów różnych producentów OE, którzy projektują swoje elementy z myślą o współpracy w określonych konfiguracjach. W przypadku wymiany samych klocków przy pozostawieniu tarcz zaleca się wcześniejsze przeszlifowanie powierzchni ciernej klocka hamulcowego w celu lepszego dopasowania do bieżni roboczej tarczy.
W przeciwnym razie rośnie ryzyko powstawania pisków podczas hamowania. Warto też zastosować specjalistyczną pastę montażową, której zadaniem jest redukowanie mikrodrgań klocka oraz eliminowanie dźwięków wynikających z tarcia między elementami układu hamulcowego.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Narzędzia do wykrywania problemów akustycznych hamulców
Wymiana zużytych tarcz i klocków hamulcowych należy do podstawowych czynności w pracy mechanika i jest klasycznym elementem rutynowego serwisu. Mimo to w praktyce warsztatowej nadal zdarzają się błędy montażowe, które mogą prowadzić do niepożądanych dźwięków – zwłaszcza pisków lub skrzypienia – pojawiających się nawet po kilku tysiącach kilometrów od wykonania naprawy.
Zidentyfikowanie przyczyny takiego zjawiska bywa znacznie bardziej złożone, niż mogłoby się początkowo wydawać. Podstawowym warunkiem skutecznej diagnostyki jest dokładne oczyszczenie elementów układu hamulcowego.
Każdej kategorii hałasu przypisane są typowe wzorce uszkodzeń, jednak kluczowym krokiem jest prawidłowa klasyfikacja zgłaszanych odgłosów. W tym celu warto rozpocząć od jazdy próbnej w obecności klienta, aby jednoznacznie sprawdzić objawy, które są podstawą reklamacji.
Pomocna może być również hamownia podwoziowa, która pozwala precyzyjnie określić, czy hałas pochodzi z osi przedniej, czy tylnej, oraz czy zjawisko występuje symetrycznie. Dzięki zastosowaniu prostych metod obserwacyjnych – takich jak oznaczenie kredą bocznej ściany opony – możliwe są wizualne wykrycie niestabilności siły hamowania oraz ocena częstotliwości jej zmian na każdy pełny obrót koła.
Wpływ środowiska i eksploatacji na hałas hamulców
Podczas diagnozowania hałasowania hamulców należy uwzględnić warunki, w jakich występują zgłaszane objawy – m.in.
- temperaturę otoczenia,
- wilgotność powietrza,
- prędkość jazdy,
- stopień rozgrzania elementów układu hamulcowego (zarówno po intensywnym hamowaniu, jak i po zimnym starcie),
- a także siłę nacisku na pedał hamulca.
Przykładowo: wilgoć, która po intensywnych opadach deszczu gromadzi się na powierzchni tarcz, prowadzi do powstania cienkiej warstwy korozji. Podczas pierwszych hamowań klocki ścierają tę warstwę, co może powodować chwilowe odgłosy tarcia – zwykle ustępujące po kilku cyklach hamowania.
Dodatkowo należy zebrać informacje od klienta dotyczące historii pojawienia się hałasu: od kiedy występuje, czy pojawił się po serwisowaniu układu hamulcowego, naprawach zawieszenia lub ingerencji w podwozie. Istotne może być także ustalenie, czy:
- zastosowano nietypowe felgi,
- zmieniono rozmiar opon
- lub zmodyfikowano układ jezdny.
Takie informacje często okazują się kluczowe dla trafnej diagnozy i szybkiego zlokalizowania źródła problemu.
Kontrola wzrokowa w wykrywaniu źródeł hałasu
Kolejnym istotnym etapem diagnostyki akustycznej układu hamulcowego jest dokładna kontrola wzrokowa stanu jego elementów – najlepiej po uniesieniu pojazdu na podnośniku i demontażu kół. Podczas oględzin sprawdza się, czy każda tarcza hamulcowa (lub piasta) obraca się swobodnie i z porównywalnym oporem. Ewentualne różnice mogą wskazywać na zablokowane prowadnice zacisku lub zacinający się tłok.
Ocenie podlega ogólny stan techniczny układu:
kondycja osłony tarczy hamulcowej,
obecność wycieków,
nadmierne gromadzenie się pyłu hamulcowego
i inne widoczne nieprawidłowości.
Szczególną uwagę należy poświęcić analizie zużycia okładzin – sprawdzając, czy ścierają się równomiernie i równolegle, czy występuje:
- asymetria (np. jednostronne zużycie),
- głębokie rysy,
- oszklenie powierzchni,
- deformacje płyty nośnej klocka
- lub inne nieregularności.
Równie istotna jest ocena stanu tarcz hamulcowych. Należy skontrolować ich powierzchnię roboczą pod kątem:
- równomierności zużycia,
- ewentualnego bicia promieniowego,
- przebarwień cieplnych,
- pęknięć
- i ogólnego poziomu zużycia.
W ramach kompleksowej inspekcji należy też zweryfikować, czy zastosowano okładziny cierne odpowiednie dla danego pojazdu, czy zamontowano je prawidłowo i czy użyto właściwych elementów montażowych – takich jak podkładki tłumiące lub pasta montażowa. Dodatkowo trzeba sprawdzić, czy klocki poruszają się swobodnie w jarzmie zacisku, a tłok działa płynnie, bez nadmiernego oporu i oznak zapieczenia.
Narzędzia pomiarowe i ich zastosowanie w diagnostyce układu hamulcowego
We współczesnej diagnostyce układów hamulcowych wykorzystuje się coraz bardziej zaawansowane technologie, które umożliwiają szybką i precyzyjną identyfikację usterek – także tych niewidocznych podczas standardowej kontroli wzrokowej. Jednym z podstawowych narzędzi jest tester diagnostyczny, który pozwala na odczyt kodów błędów z pokładowych systemów elektronicznych, w tym z modułów ABS (anti-lock braking system), ESP (electronic stability program) oraz z układów wspomagania siły hamowania.
Dzięki temu możliwe jest wczesne wykrycie nieprawidłowości w pracy czujników ciśnienia, prędkości obrotowej kół czy korektora siły hamowania – zanim pojawią się objawy zauważalne dla kierowcy. Nowoczesne testery umożliwiają także kontrolę stanu klocków i tarcz hamulcowych z wykorzystaniem pomiarów elektronicznych – zarówno pod kątem grubości, jak i nierównomiernego zużycia.
Diagnostyka obejmuje też ocenę elementów hydraulicznych – sprawdzane są:
- siłowniki,
- przewody,
- tłoczki,
- zawory sterujące rozkładem siły hamowania.
Dzięki zintegrowanym funkcjom testowym możliwe jest przeprowadzenie prób ciśnieniowych, kontrola szczelności układu oraz testowanie pracy korektorów i elektrozaworów w czasie rzeczywistym. Szczególnie użytecznym narzędziem w diagnostyce akustycznej i termicznej układu hamulcowego jest kamera termowizyjna. Umożliwia ona wykrywanie nierównomiernego nagrzewania się tarcz i klocków, co może wskazywać m.in. na zapieczone tłoczki, zablokowane prowadnice lub niesymetryczne działanie układu.
Termowizja pozwala też porównać temperaturę tarcz między kołami tej samej osi, co bywa nieocenione przy diagnozowaniu jednostronnych odgłosów hamowania lub niejednorodnego zużycia. W porównaniu z metodami tradycyjnymi technologia ta oferuje znacznie wyższą precyzję i możliwość dokumentowania wyników.
Normy hałasu hamulców – co warto wiedzieć?
W kontekście diagnostyki akustycznej układów hamulcowych warto pamiętać, że istnieją też przepisy oraz normy techniczne, które regulują dopuszczalny poziom hałasu generowanego przez pojazdy. Wymagania te określono m.in. w regulaminach EKG/ONZ – nr 13 (dla pojazdów użytkowych) oraz 13-H (dla samochodów osobowych). Zawierają one wytyczne dotyczące skuteczności, równomierności działania, a także – pośrednio – emisji dźwięków przez układ hamulcowy.
Choć w Polsce nie ma osobnych przepisów, które bezpośrednio regulowałyby hałas generowany przez hamulce w pojazdach eksploatowanych, to już na etapie homologacji stosuje się normy, takie jak ISO 6312, oraz wewnętrzne wytyczne producentów pojazdów i dostawców komponentów układów hamulcowych. Hałas przekraczający dopuszczalne poziomy może skutkować odrzuceniem danego komponentu na etapie certyfikacji.
Zgodnie ze zmianami planowanymi w przepisach poszerzone zostaną uprawnienia diagnostów stacji diagnostycznych w zakresie oceny ogólnego stanu układu hamulcowego podczas badań technicznych. Oprócz tradycyjnej oceny skuteczności hamowania uwzględniane będą też aspekty eksploatacyjne, takie jak zużycie elementów ciernych, nieszczelności czy oznaki nierównomiernego działania układu – również te manifestujące się niepokojącymi dźwiękami.
Chociaż przepisy nie zakazują jednoznacznie piszczących hamulców, to hałas odbiegający od normy może zostać zinterpretowany jako oznaka niesprawności układu. A to może skutkować negatywnym wynikiem badania technicznego.
Źródło: Materiały redakcyjne
O Autorze
