Co to są pływające tarcze hamulcowe?

Jeśli masz samochód z tarczowymi hamulcami, to istnieje bardzo duże prawdopodobieństwo, że jest on wyposażony również w pływające zaciski hamulcowe. To prosta konstrukcja polegająca na zastosowaniu tylko jednego tłoczka, który dociskając klocek do tarczy z jednej strony, przyciąga drugi klocek z drugiej strony dzięki konstrukcji umożliwiającej ruch prostopadły zacisku do kierunku obrotu tarczy. Zaciski pływające są dużo tańsze zarówno w produkcji, jak i naprawach. Gdy chce się zregenerować zacisk, wymienia się tylko jeden tłoczek i komplet uszczelek oraz sworznie, na których porusza się zacisk.

Na drugim biegunie znajdują się tarcze pływające, które nie mają nic wspólnego z pływającymi zaciskami ani tanimi rozwiązaniami. Używa się ich bowiem głównie w samochodach o dużych mocach i bardzo dobrych osiągach. Swoje korzenie mają w sporcie motorowym. Stosuje się je również w motocyklach. Nic więc dziwnego, że być może słyszysz o nich pierwszy raz.

Czym różni się tarcza pływająca od standardowej? Zacznijmy od konstrukcji. W tarczy pływającej znajdują się dwa główne elementy, które w standardowej są ze sobą połączone. Zwykłe tarcze hamulcowe wykonuje się jako jeden lity odlew z częścią mocująca tarczę na piaście koła i częścią cierną, na której pracują klocki hamulcowe. Tarcze pływające teoretycznie składają się z tych samych elementów, ale rozdzielonych. Na piastę zakłada się flanszę (tzw. dzwon), a do niej przykręca tarczę. Co więcej, tarczę przykręca się śrubami, które umieszczone są w owalnych otworach, pozwalających na ruch tarczy hamulcowej względem flanszy. Mowa o ruchu osiowym i promieniowym w zależności od producenta tarczy.

W tym ruchu tkwi cała różnica w zasadzie działania i to on decyduje o korzyściach płynących z tego typu konstrukcji. Tarcze pływające mają dużo więcej zalet niż tarcze lite, a nawet skręcane, które często mylone są z tarczami pływającymi. Tarcze skręcane również składają się z dwóch oddzielnych elementów, ale sposób mocowania tarczy do flanszy nie umożliwia wzajemnego ruchu. Wróćmy jednak do korzyści.

Elementy tarczy pływającej wykonuje się z różnych materiałów. Flansza najczęściej jest stopem aluminium i magnezu, dzięki czemu ma niższą masę i szybko odprowadza ciepło. Tarcze pływające są drogie, więc na materiałach się nie oszczędza. Tarcze są wykonane zwykle ze stali wysokowęglowej, bardzo odpornej na tarcie i temperaturę. Zużywają się znacznie wolniej niż standardowe. Mniejsza tendencja do przegrzewania jest również zasługą wolnej przestrzeni między flanszą a tarczą, przez którą częściowo uchodzi ciepło. Są to oczywiście tarcze wentylowane, rzadziej nawiercane. Na powierzchni tarczy znajdują się rowki odprowadzające brud spod klocka hamulcowego. Ukształtowanie rowków jest przemyślane, a nie przypadkowe, dlatego też stosuje się inne tarcze na lewą, a inne na prawą stronę. To nie to samo co opony asymetryczne kierunkowe, które inaczej pracują na jednej stronie auta, a inaczej na drugiej.

Największą zaletą konstrukcyjną tarczy pływającej i jednocześnie przewagą nad tarczami dwuczęściowymi (skręcanymi) jest delikatny ruch osiowy tarczy względem flanszy. To sprawia, że klocki hamulcowe układają się lepiej w stosunku do tarczy i pracują całą swoją powierzchnią. Nie wibrują i tym samym skuteczniej zatrzymują tarczę. Ta zaleta tarcz pływających ma większe znaczenie podczas montażu w uproszczonych konstrukcjach zacisków. Mowa oczywiście nie tyle o fabrycznych rozwiązaniach, lecz tuningu hamulców polegającym tylko na wymianie tarcz na pływające.

Kolejną zaletą, jaką daje tarcza pływająca, jest całkowite wyeliminowanie wibracji podczas hamowania, które przenoszą się później na układ jezdny i kierowniczy. Jest to zasługa nie tylko możliwości ruchu tarczy względem flanszy, ale też jakości materiałów oraz zastosowania różnych materiałów dla tarczy i flanszy. Dzięki przestrzeni między tymi elementami i możliwości ruchu tarcza może się swobodnie rozszerzać przy wysokich temperaturach i dzięki temu nie wygina się. Jest to nie do uniknięcia w litych tarczach, w których ciepło z tarczy przenosi się bez trudu na jej środkową cześć, dalej na piastę, łożyska, itd… Po prostu materiał nie ma gdzie „uciec”, więc „ucieka” na boki i powoduje krzywienie się tarczy. Przez to zwykłe tarcze mają silną tendencję do tzw. wichrowania i powodowania wibracji, a skutek jest taki, że nie tylko mniej skutecznie hamują, ale też wywołują dyskomfort podczas hamowania.

Zaletą, choć głównie w sporcie, jest również niższa masa tarcz i tym samym zmniejszenie masy nieresorowanej, a co za tym idzie - wyższa sprawność amortyzatorów i mniejsze ryzyko uszkodzenia zawieszenia.

Ostatnią zaletą, która ma znaczenie tylko w sporcie motorowym lub przy bardzo intensywnej eksploatacji samochodu sportowego, jest łatwiejszy serwis i obniżenie kosztów. Podczas serwisu, jeśli zachodzi taka potrzeba, wymienia się samą tarczę, flansza pozostaje. Ponadto wytrzymałość tarcz pływających jest nieporównywalnie większa niż zwykłych, a i skuteczność hamowania jest znacznie lepsza. Potwierdzają to doświadczenia kierowców rajdowych jeżdżących seryjnymi samochodami (grupa N), którzy podczas rajdu najchętniej wymienialiby zwykłe tarcze co odcinek specjalny, a nierzadko dochodzi do przegrzania jeszcze podczas odcinka. Tymczasem pływająca tarcza może wystarczyć na cały rajd, a nierzadko w małych, lekkich samochodach na kilka rajdów. Tarcze pływające są standardem w samochodach wyczynowych, tzw. A-grupie.

Tarcze pływające są też stosowane w samochodach o dużej mocy, drogich, po fabrycznym tuningu producenta. Są to elementy drogie, na przykład tarcza AP Racing do Audi RS4 B7 to koszt 1500 zł za sztukę bez flanszy, której nie wymienia się za każdym razem. Za parę tarcz przednich firmy Performance Friction Brakes pasujących do BMW E90 330i zapłacisz 3800 zł. Podobną cenę ma taki sam zestaw do Subaru Imprezy STi, a za komplet tarcz przednich tej firmy do Nissana GT-R trzeba zapłacić 6-7 tys. zł. Nawet ceny do niewielkiego MINI JCW są spore, bo za parę przednich tarcz trzeba zapłacić 3100 zł. W zależności od firmy/sklepu kupuje się samą tarczę lub komplet (tarcza+flansza). Sama flansza to koszt rzędu 500-600 zł.

Czy warto zmieniać tarcze na pływające? Odpowiedź brzmi "tak", ale tylko pod warunkiem intensywnej eksploatacji, również na torze wyścigowym i w zestawieniu z bardzo przyczepnymi oponami. Używając takich tarcz na drodze podczas normalnej jazdy na zwykłych oponach, trudno będzie dostrzec ich zalety. Oczywiście w samochodach o dużej mocy, sportowych lub usportowionych (np. Audi RS, BMW M, Mercedes AMG) tarcze pływające to standard lub jedyny właściwy zamiennik seryjnych elementów. Nierzadko bowiem fabryczne części oryginalne są droższe od sportowych zamienników, a też nie zawsze lepsze.