Koniec z wymianą tarcz i klocków. Wytrzymają 15 lat, potem auto na złom
Klocki i tarcze hamulcowe szczelnie zamknięte w obudowie silnika trakcyjnego, chłodzone cieczą i nie wymagające serwisowania przez cały okres eksploatacji pojazdu. To nowy pomysł Mercedesa na unijne przepisy przewidujące konieczność zbierania pyłów generowanych przez układ hamulcowy. Prototyp nowego rewolucyjnego układu napędowego Mercedesa zapewniać ma sprawne hamowanie przez 15 lat i 300 tys. km.
Upowszechnianie się samochodów elektrycznych rodzi nowe problemy. Przykładowo, w ich przypadku nawet do 98 proc. procesów hamowania realizowane jest przy pomocy rekuperacji. W efekcie utrzymanie hamulców w sprawności przysparza właścicielom elektryków poważnych problemów. Ci, co potwierdzają np. raporty usterkowości, narzekają chociażby na rdzewiejące tarcze hamulcowe czy zastające się prowadnice.
Ciekawy pomysł na radzenie sobie z nowymi wyzwaniami zaprezentował Mercedes-Benz. Producent ze Stuttgartu opracował prototypowy układ hamulcowy dla samochodów elektrycznych, którego elementy cierne zabudowano w szczelnej obudowie zintegrowanej z elektrycznym silnikiem trakcyjnym.
Efektem ma być rewelacyjna trwałość. Konstruktorzy przekonują, że taki hamulec wytrzymać ma "cały okres eksploatacji pojazdu" - 15 lat lub 300 tys. km. Dość krótki, szczególnie z punktu widzenia kierowców w Polsce, gdzie średni wiek samochodu to obecnie nieco ponad 15 lat.
Największym problemem było oczywiście odprowadzenie generowanego w procesie hamowania ciepła. Twórcy systemów hamulcowych przypominają, że taki układ musi sobie radzić z mocą nawet 2,2 megawata, czyli taką, jaką generuje turbina wiatrowa o średnicy 90 metrów. Dla porównania, rekuperacja maksymalnie jest w stanie odebrać moce do około 0,3 MW. W jaki sposób poradzili sobie z tym zadaniem inżynierowie ze Stuttgartu?
Szczegóły techniczne pozostają tajemnicą, ale wiadomo, że tarcze hamulcowe mają być chłodzone cieczą. Sam mechanizm przypomina bardziej sprzęgło niż hamulce tarczowy. Tarcza jest w tym przypadku zamontowana na wale napędowym i wiruje wraz z nim. Jej okładziny cierne to nic innego, jak klocki hamulcowe, tyle że zamontowane w miejscu klastycznych okładzin sprzęgła. Z obu stron tarczy zamontowano tarcze hamulcowe, które - w momencie uruchomienia hamulca - dociskane są do pierścienia z klockami hamulcowymi hydraulicznie.
Takie rozwiązanie, chociaż karkołomne z punktu widzenia odprowadzania ciepła, ma wiele zalet. Dwie tarcze hamulcowe i zwielokrotnienie powierzchni klocków pozwalają zdecydowanie wydłużyć żywotność układu. Co więcej, dzięki zamknięciu go w szczelnej obudowie, nie występuje też problem z korozją tarcz (brak wilgoci) i pyleniem. Wszystkie zanieczyszczenia zbierane są w szczelnym pojemniku.
Układ jest jeszcze w fazie prototypu, ale - jak informuje niemiecki Auto Moto und Sport - sparowano go z blokiem jednostki napędowej dostosowanej do nowej architektury elektrycznych pojazdów MMA (Mercedes Modular Architecture). Takie podejście zdradza, że firma na poważnie myśli nad zastosowaniem tego rozwiązania w praktyce.
Jak dbać o hamulce w samochodzie?
Zalet jest więcej niż może się to wydawać na pierwszy rzut oka, bo oprócz rozwiązania problemów z korozją tarcz, zastosowanie hamulców w obudowie jednostki napędowej aż o 40 proc. zmniejsza masę nieresorowaną pojazdu i otwiera też nowe ścieżki w aerodynamice. Przykładowo nie ma już konieczności stosowania kanałów wentylacyjnych doprowadzających zimne powietrze do tarcz hamulcowych.
