W celu sprawdzenia, jak wytrzymałe są tarcze hamulcowe febi, producent poddał je ekstremalnemu testowi wytrzymałości. Zostały one wykorzystane podczas jazdy po torze testowym samochodów użytkowych.

W ciężarówce wyścigowej sponsorowanego przez febi zespołu Schwabentruck, zamontowane zostały tarcze hamulcowe febi 12731. W ważącej 5,5 tony ciężarówce wyścigowej, posiadającej 1 150 KM i 5 000 Nm momentu obrotowego, tarcze hamulcowe
febi obciążono do granic ich możliwości – zostały rozgrzane do temperatur sięgających prawie 900 oC.

W trakcie intensywnego i powtarzanego hamowania temperatura tarczy hamulcowej ulega krytycznym zmianom. Przyczyną tego jest energia kinetyczna, która podczas hamowania, w wyniku tarcia jest przekształcana w energię cieplną. Gdy tarcza hamulcowa zbytnio rozgrzewa się, mogą powstawać pęknięcia, a w skrajnej sytuacji tarcza może po prostu się rozpaść. Normalnie podczas wyścigów, tarcze są schładzane wodą w celu utrzymania bezpiecznego poziomu temperatury. W razie konieczności woda jest natryskiwana z dysz od strony piasty koła w wewnętrzne kanały wentylacyjne. Podczas tego testu obciążenia, chłodzenie wodą zostało wyłączone.

Przebieg temperatury

Do testu na lewym przednim kole zamontowano nową tarczę hamulcową, która dotychczas była używana w wyścigach, natomiast na prawe przednie koło trafiła tarcza hamulcowa febi 12731. W trakcie testu, przy pomocy czujnika na podczerwień, mierzono temperaturę tarcz hamulcowych. Zmierzone wartości były zapisywane przy pomocy oprogramowania telemetrycznego. Zapisane dane zostały przedstawione na wykresie. Proces hamowania można rozpoznać po pionowych skokach. Jako maksymalną zmierzono temperaturę 890 oC, która objawiła się również w postaci żarzenia tarczy hamulcowej.

Przez cały czas trwania testu temperatura tarczy hamulcowej febi utrzymywała się średnio 40 oC poniżej temperatury tarczy wyścigowej. Nawet przy maksymalnym obciążeniu termicznym rzędu 890 oC dla wyścigowej tarczy hamulcowej, zmierzona temperatura tarczy hamulcowej febi wynosiła tylko 735 oC. Ta różnica temperatur rzędu 155 °C ma znaczenie ze względu na wysokie obciążenia ciężarówki wyścigowej, a ponadto może zadecydować o zwycięstwie lub porażce. Gdy tarcza hamulcowa zaczyna pękać podczas wyścigu, konieczna staje się wizyta w pitstopie, a szansa na zajęcie czołowych pozycji bezpowrotnie odjeżdża.

O zdolności tarczy hamulcowej do obciążenia decydują trzy czynniki – materiał, grubość materiału oraz układ wewnętrznej wentylacji. Jako materiał najczęściej stosowane jest żeliwo zawierające laminarny grafit. Na określone właściwości wpływają również inne dodatki – takie jak węgiel, krzem, mangan, chrom oraz nikiel. W zależności od składu znacząco różnią się parametry takie jak rozciągliwość/plastyczność oraz wytrzymałość na rozciąganie/twardość.

Na chłodzenie tarczy hamulcowej bardzo duży wpływ ma konstrukcja żeber wewnętrznego systemu wentylacji. Możliwie jak największa powierzchnia poprawia odprowadzanie ciepła. Niemniej jednak żebra muszą pochłaniać siły ściskające powstające w momencie docisku klocków hamulcowych. Jeżeli żebra są zbyt małe lub niewłaściwie rozmieszczone, bardzo szybko może dojść do naprężeń i pęknięć.

Wynik

Odporność na temperaturę tarcze hamulcowe febi zawdzięczają specjalnie dobranemu materiałowi oraz swojej konstrukcji. Grubość tarcz ciernych oraz optymalna konstrukcja kanałów chłodzących pozwalają na wysokie temperatury robocze bez ryzyka powstawania pęknięć. W warunkach wyścigowych zapewnia to większą trwałość i poziom niezawodności działania.  Chociaż tarcze hamulcowe febi zostały zaprojektowane do użytku drogowego, są skuteczne również na torze wyścigowym. Jak mówi kierowca zespołu wyścigowego Schwabentruck – Steffi Halm: „Co sprawdza się tutaj na torze, na drogach sprawdzi się 50 razy bardziej!“

Więcej informacji można znaleźć na stronie: www.bilsteingroup.com