Odpowiedzią na ten problem jest projekt „Ufo-Brems”, w którym Instytut Fraunhofera IWU wraz z partnerami opracował tarczę hamulcową wykonaną z azotowanej stali nierdzewnej. Materiał ten wybrano nieprzypadkowo – łączy dobre właściwości tribologiczne z wysoką odpornością termiczną, co sprawdza się już od lat w motocyklowych układach hamulcowych. Dla porównania: tarcze węglowo-ceramiczne pozostają zbyt drogie dla masowej produkcji, powlekanie żeliwa czy napawanie laserowe wciąż nie są gotowe do wdrożenia seryjnego, a zwykła stal konstrukcyjna traci stabilność wymiarową powyżej 650°C.

Mniej pyłu, dłuższa żywotność

Kluczowy efekt nowego rozwiązania to ograniczenie zużycia elementów ciernych o ok. 85% względem tradycyjnych układów. W praktyce oznacza to, że tarcza może przetrwać nawet 300 tys. km eksploatacji, czyli znacznie dłużej niż typowe komponenty żeliwne, które w niesprzyjających warunkach (sól drogowa, krótkie trasy, długie postoje) bywają wymieniane już po 40 tys. km.

Inżynierowie zwiększyli przy tym średnicę tarczy względem odpowiedników żeliwnych, co pozwoliło zachować skuteczność hamowania mimo mniejszej grubości elementu. Dzięki temu komplet czterech tarcz w danym pojeździe może ważyć nawet o 5 kg mniej niż wersja żeliwna.

Mniejsza masa nieresorowana to nie tylko oszczędność energii, ale też lepsza praca zawieszenia. Sprężyny i amortyzatory reagują precyzyjniej, co przekłada się na komfort i właściwości jezdne. Produkcję zaplanowano metodą obróbki plastycznej z arkuszy stalowych, a odpady poprodukcyjne można ponownie przetopić, co ogranicza koszty materiałowe.

Żeliwo pod presją Euro 7

Warsztaty i dystrybutorzy części powinni już dziś brać pod uwagę, że utrzymanie żeliwnych tarcz w ofercie po wejściu w życie Euro 7 będzie oznaczać konieczność sięgania po droższe, specjalnie dobrane okładziny cierne albo akceptację częstszej wymiany komponentów. To wprost przekłada się na wyższy całkowity koszt eksploatacji pojazdu (TCO) dla klienta końcowego. Stal nierdzewna, mimo wyższego kosztu wejścia, może więc okazać się rozwiązaniem bardziej opłacalnym w dłuższej perspektywie.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Technika motoryzacyjna

Automatyzacja montażu osłon podwozia. Fraunhofer i Volkswagen testują nowe rozwiązanie

Montaż osłon podwozia należy do najbardziej wymagających ergonomicznie operacji na linii produkcyjnej samochodów. 

Firmy

Pojazdy elektryczne, a obsługa hamulców. Co zmienia się w serwisie?

Elektromobilność nie jest już branżą przyszłości. Staje się codziennością, także dla niezależnych warsztatów i serwisów samochodowych. Wraz ze wzrostem liczby eksploatowanych na naszych drogach pojazdów hybrydowych, hybryd plug-in oraz samochodów w pełni elektrycznych, zmieniają się wymagania dotyczące obsługi, diagnostyki i napraw takich aut. Szczególnej uwagi wymaga układ hamulcowy, który w samochodach elektrycznych pracuje w innych warunkach niż w klasycznych pojazdach z silnikiem spalinowym.

Testy zaliczone – wdrożenie na horyzoncie

Prototyp przeszedł już testy na stanowisku bezwładnościowym Politechniki w Chemnitz, zgodnie z procedurą SAE J2522 (AK-Master), potwierdzając bardzo dobre parametry tribologiczne układu tarcza-okładzina. W projekcie „Ufo-Brems” oprócz Instytutu Fraunhofera IWU (symulacje MES, próby technologiczne) uczestniczyły: Katedra Projektowania Systemów Pojazdowych Politechniki w Chemnitz (infrastruktura badawcza, konstrukcja tarczy), ElringKlinger AG (powłoki, materiałoznawstwo metali) oraz ANDRITZ AWEBA GmbH (narzędzia do formowania, cięcia i odlewania ciśnieniowego, z myślą o produkcji seryjnej). Jeśli technologia trafi do produkcji, warsztaty mogą zyskać komponent, który nie tylko spełnia rygory emisyjne Euro 7, ale też realnie wydłuża interwały serwisowe układu hamulcowego. 

Źródło: Materiały redakcyjne