Choć na pierwszy rzut oka tarcza hamulcowa z lat 50. ubiegłego wieku i współczesna mogą wyglądać bardzo podobnie, to metalurgiczny wyścig producentów wciąż trwa.

Textar wynalazcą hamulców tarczowych

Pierwsza połowa XX wieku to czas hamulców bębnowych. Jednak rosnące osiągi aut i ich coraz większa masa sprawiły, że to sprawdzone rozwiązanie zaczęło być po prostu niewystarczające. Pierwsze tarcze hamulcowe Textar opracowano dla aut sportowych i pracowały wyłącznie na przedniej osi. Wysoka skuteczność hamulców tarczowych spowodowała, że szybko się upowszechniły i dziś po prostu nie ma aut, które byłyby pozbawione tego rozwiązania przynajmniej na przedniej osi.

Tarcza hamulcowa, choć wykona z jednego odlewu żeliwa, zbudowana jest z dwóch elementów o różnych funkcjach. Klocek hamulcowy współpracuje z gładką bieżnią, a dzwon tarczy – czyli jej centralna część – odpowiada za połączenie z piastą koła. Hamowanie oczami fizyka to nic innego jak zmiana energii kinetycznej auta w cieplną na skutek tarcia klocka o bieżnię tarczy. Im samochód jedzie szybciej i im jego masa jest większa, tym znacząco bardziej rośnie jego energia kinetyczna, którą rozproszyć mogą tylko tarcze. Awaryjne hamowanie na autostradzie rozgrzewa tarczę hamulcową do kilkuset stopni Celsjusza, a w przypadku samochodów wykorzystywanych w sporcie motorowym tarcza potrafi rozżarzyć się do jaskrawego żółtego koloru. Co ważne, rozgrzaniu ulega bieżnia tarczy, podczas gdy dzwon pozostaje chłodniejszy. To rodzi gigantyczne napięcia termiczne w jednolitym materiale tarczy, który musi takie traktowanie znieść wielokrotnie bez odkształceń i zmiany swoich właściwości fizycznych.

Dzisiejszy samochód jest średnio dwukrotnie cięższy od swojego odpowiednika sprzed kilkudziesięciu lat, gdy pojawiły się pierwsze tarcze hamulcowe. Ten ciężar to cena nadwozia wyposażonego w strefy zgniotu i specjalne wzmocnienia chroniące przestrzeń pasażerską. Wyposażenie komfortowe – bez którego nie wyobrażamy sobie nowoczesnych aut – także swoje waży. Aby hamulce mogły podołać zwiększonej masie aut koniecznie jest stosowanie tarcz hamulcowych coraz większej średnicy i to jest właśnie powód, dla którego dzisiejsze samochody kompaktowe mkną na obręczach o średnicach 16-17 cali, podczas gdy 20 lat temu w zupełności wystarczało 13 cali.

Ale nie tylko rozmiar tarcz uległ zmianie, cały czas optymalizowany jest także skład żeliwa, z których są one odlewane oraz sama technologia ich wykonania. Precyzja odlewu jest kluczem do stworzenia takiej tarczy, która nie będzie się deformować i „bić” w czasie hamowania. Kolejnym krokiem jest obróbka tarczy, która musi nie tylko zapewnić odpowiednie wymiary tarczy, ale także wymaganą chropowatość bieżni współpracującej z klockiem. Od tego parametru zależy skuteczność hamowania, a więc bezpieczeństwo podróżujących.