Na czym polega zanik siły hamowania i jak go uniknąć

W słowniku słowo „zanikać” definiuje się m.in. jako „przestawać istnieć” – a nie jest to określenie, którego można by się spodziewać  mówiąc o elemencie o kluczowym znaczeniu dla bezpieczeństwa, jakim są hamulce. Jednak zanik siły hamowania jest rzeczywistym zjawiskiem. I choć częściej to pojęcie kojarzone jest z wyścigami na torze lub ulicznymi, może dotyczyć również standardowych samochodów, zwłaszcza podczas hamowania przy wyższej prędkości lub przy dużym obciążeniu. Dlatego ważne jest, aby zrozumieć, co jest przyczyną zaniku siły hamowania i jak można mu zapobiec.

Czym jest zanik siły hamowania?

Zanik siły hamowania jest tymczasowym i nagłym zmniejszeniem skuteczności hamowania, spowodowanym nadmiernym nagrzaniem układu hamulcowego wynikającym z wielokrotnego hamowania pod dużym obciążeniem lub przy wysokich prędkościach. W przeciwieństwie do awarii hamulca spowodowanej usterką mechaniczną lub hydrauliczną cały układ jest zwykle w dobrym stanie technicznym i po ustaniu problemu siła hamowania powraca (choć niekoniecznie) do tego samego poziomu.

Co jest przyczyną zaniku siły hamowania?

Upraszczając, hamulce działają poprzez przekształcenie energii kinetycznej w ciepło. Za każdym razem gdy przyciśniemy hamulec układ będzie generował ciepło, które w normalnych warunkach jazdy powinno być rozproszone do atmosfery i innych elementów układu zaraz po zwolnieniu hamulców. Ponieważ energia kinetyczna wzrasta wraz ze wzrastającą prędkością, hamowanie przy wyższej prędkości lub pod obciążeniem powoduje wykładniczo zwiększone zapotrzebowanie na skuteczność układu hamowania, generując znacznie więcej ciepła. To nadmierne ciepło może szybko nagromadzić się w układzie i jeśli nie zostanie skutecznie rozproszone, może spowodować właśnie zanik siły hamowania. 

Rodzaje zaników siły hamowania:

Poznajmy najpierw różne rodzaje zaników siły hamowania zanim przejdziemy do sposobów zapobiegania:

Zanik siły hamowania na klockach hamulcowych:

Specyfikacja każdego klocka hamulcowego obejmuje maksymalny zakres temperatur. W przypadku pracy poza wartościami granicznymi skuteczność okładzin ciernych zaczyna obniżać się, powodując odparowanie żywic wiążących komponenty okładzin i w rezultacie tworząc cienką warstwę gazu o wysokiej temperaturze pomiędzy klockiem a tarczą. Ta nowa warstwa powoduje, że klocki hamulcowe ślizgają się na tarczy, tymczasowo zmniejszając współczynnik tarcia klocków do tarczy i redukując siłę hamowania. 

W przypadku wyższych temperatur klocki hamulcowe mogą również przenosić cienką, nierówną warstwę materiału ciernego na powierzchnię tarczy. Klocki hamulcowe, trąc o nierówną powierzchnię tarczy hamulcowej, mogą powodować nieregularne nagrzewanie się tarczy. Jeśli temperatura w niektórych obszarach przekroczy 650°C, żeliwo zmienia się strukturalnie i przekształca w twardy materiał zwany cementytem, tworząc wypukłe punkty, które mogą prowadzić do wibracji hamulców i przedwczesnego zużycia tarcz.  

Zanik siły hamowania przy nowych klockach: 

Nowe klocki hamulcowe uwalniają gazy już po kilku pierwszych wystąpieniach wysokiej temperatury i powodują zanikanie sił tarcia. Jest jednak dobra wiadomość: można tego łatwo uniknąć poprzez doprowadzenie okładziny ciernej do wysokiej temperatury w kontrolowanych warunkach – ten proces jest zwany docieraniem hamulców. Dzięki temu obie współpracujące powierzchnie mogą przenieść warstwę elementu ciernego na element dopełniający (czyli z klocka na tarczę i z tarczy na klocek) w celu wspólnego dopasowania i zapewnienia optymalnej skuteczności hamowania od początku użytkowania. W przeciwieństwie do zaniku hamowania na klockach, ten równomierny transfer materiału ciernego korzystnie wpływa na skuteczność hamowania po zamontowaniu nowych klocków.  

Zanik siły hamowania spowodowany płynem hamulcowym:

Aby hamulce mogły poprawnie działać, a pedał pozostawał odpowiednio twardy, płyn hamulcowy musi być odpowiednio „nieściskalny”. Jeśli jednak płyn zagotuje się wskutek długotrwałego lub silnego hamowania, jego część zamieni się w parę wodną. Ponieważ parę można łatwiej sprężyć niż ciecz, pedał hamulca w końcu dosunie się do podłogi, co będzie skutkować mniejszą siłą hamowania lub nawet jej brakiem – w tej sytuacji pompowanie pedału hamulca pomoże odzyskać część siły hamowania. Co gorsza, z czasem płyn hamulcowy wchłania wodę i wraz ze wzrostem zawartości wilgoci w płynie zmniejsza się jego temperatura wrzenia, co zwiększa ryzyko ponownego zaniku siły hamowania spowodowanego przez płyn hamulcowy. Jeśli Twój klient doświadczył zaniku siły hamowania przez płyn hamulcowy, należy wypłukać płyn hamulcowy z zacisków aż do ponownego wypełnienia czystym płynem hamulcowym.

Zapobieganie zanikom siły hamowania:

W przypadku pojazdów o wysokich osiągach lub pojazdów o dużym obciążeniu kluczowe znaczenie ma montaż elementów, które zostały zaprojektowane z myślą o trudniejszych warunkach hamowania. Jako przykład weźmy klocki hamulcowe Delphi Technologies. Dysponując ponad 130 różnymi składnikami ciernymi, opracowujemy okładziny cierne specjalnie dopasowany dla danego pojazdu i jego przeznaczenia. Nasze tarcze hamulcowe są wyposażone w sprawdzone technologie chłodzenia, takie jak fazowania i nawiercone krzyżowo otwory w celu poprawy zarówno wydajności chłodzenia, jak i odporności na szok termiczny.

Również mechanicy powinni zawsze wykonywać pełny test w bezpiecznych warunkach ruchu drogowego, aby prawidłowo dotrzeć klocki i tarcze hamulcowe, z 10 powtórnymi zatrzymaniami przy 60-procentowej sile hamowania, w zakresie od 96 do 32 km/h. Podczas tej procedury należy unikać silnego hamowania (wykorzystując 100% siły hamowania) lub aktywacji systemu ABS, a także nigdy nie należy pozostawiać stopy na pedale hamulca, aby uniknąć całkowitego zatrzymania samochodu.  

Istnieją również proste środki, które można podjąć, aby zminimalizować ryzyko zaniku siły hamowania, a jednocześnie zaoszczędzić paliwo i zmniejszyć zużycie klocków:

Unikaj jazdy z często dociskanymi hamulcami, ponieważ ich wielokrotne używanie może łatwo przegrzać system hamulcowy.

• W miarę możliwości unikaj gwałtownego hamowania.  Zwolnij – im szybsza jazda, tym więcej pracy muszą wykonać hamulce.
• Nie dodawaj gazu, wiedząc że za chwilę będziesz hamować
• Nie obciążaj pojazdu – większa masa oznacza, że hamulce muszą wykonać więcej pracy, aby zatrzymać pojazd.
• Podczas jazdy w dół, w szczególności podczas holowania, należy zmienić bieg na niższy i stosować hamowanie silnikiem. Jeśli to nie wystarczy, należy zatrzymać się i odczekać, aż hamulce ostygną. Wymieniaj płyn hamulcowy zgodnie z zaleceniami producenta pojazdu, aby zmniejszyć ryzyko degradacji parametrów płynu. Pamiętaj, aby przeprowadzić docieranie okładzin, jeśli Twój warsztat tego nie zrobił.

Warto pamiętać o tym, aby

• W trakcie długich zjazdów zatrzymać się, aby hamulce ostygły
• Regularnie wymieniać płyn hamulcowy
• Montować wyłącznie części o jakości OE zaprojektowane do danego zastosowania
• Za każdym razem dotrzeć nowe klocki hamulcowe

Czy wiesz, co robić, jeśli nagle zauważysz zmniejszenie siły hamowania po intensywnym hamowaniu, pod obciążeniem lub podczas długiego zjazdu w dół? Poznaj nasze wskazówki dotyczące użytkowania hamulców:

• Zredukuj bieg, aby rozpocząć hamowanie silnikiem
• Jeśli to możliwe, zatrzymaj się w bezpiecznym miejscu, aby hamulce ostygły
• Jeśli pojazd ma konwencjonalny hamulec ręczny, zaciągnij go delikatnie, aby uniknąć utraty kontroli
• Weź pod uwagę wszystkie potencjalne zjazdy z drogi – nada się każda boczna droga lub delikatnie nachylone pobocze

Z klockami Delphi Technologies już nigdy więcej nie doświadczysz zaniku siły hamowania. Dowiedz się wiecej o naszych częściach do układu hamulcowego.