Drogowe testy klocków hamulcowych na lodowcu Grossglockner - relacja

Testy drogowe nowego modelu klocków hamulcowych przeprowadzane są nieprzypadkowo w jednym konkretnym miejscu. To austriacki lodowiec Grossglockner, który nie tylko jest miejscem atrakcyjnym turystycznie, ale także prawdziwym motoryzacyjnym zagłębiem, w którym swoje próby drogowe przeprowadza wiele koncernów.

Mawia się, że każdy model samochodu, który spotkacie w codziennym życiu, choć raz był na trasie tego słynnego, alpejskiego zjazdu. To miejsce, gdzie pełno zamaskowanych prototypów nowych modeli, które są dopracowywane w możliwie morderczych warunkach. Jednak nie tylko producenci aut przyjeżdżają spróbować swoich sił na tej wymagającej, otwartej tylko od czerwca do końca września trasie.

Trasa zjazdu pełna jest aut naszpikowanych aparaturą pomiarową. W czasie naszego pobytu widzieliśmy samochody z mikrofonami przy oponach (testy cichobieżności opon) czy choćby auta jeżdżące naprzemiennie w górę i w dół z załadowanymi przyczepami – tak odbywają się testy sprzęgieł. O trudności przejazdów świadczyć może choćby wszechobecny zapach palonych tarcz sprzęgieł i to, że nie zawsze udawało im się dojechać na sam szczyt góry i prowadzącej do niej górskiej drogi.

Grossglockner to jednak przede wszystkim miejsce, gdzie klocki hamulcowe testują praktycznie wszyscy najwięksi producenci. Trudno skonstruować produkt rywalizujący z najlepszymi, jeśli nie przeprowadza się podobnych testów drogowych. Przedstawiciele i inżynierowie marki Breck jeżdżą tam już od 10 lat, co pozwala przy stosowaniu podobnej do innych koncernów, powtarzalnej procedury testowej doskonalić wytwarzane produkty.

Próby drogowe są ukoronowaniem długiego procesu wytwórczego. Części, które poddawane są testom, przeszły już pomyślnie symulacje i testy laboratoryjne (głównie na stanowiskach dynanometrycznych). Są sprawdzone i zgodne z obowiązującymi normami. Na tym etapie znane są także wyniki porównań laboratoryjnych do części seryjnej, używanej przez producenta auta do tzw. pierwszego montażu jak i w odniesieniu do najważniejszych konkurentów.

To jednak próba w rzeczywistych warunkach ma potwierdzić jakość produktu i dać ewentualne sugestie do wprowadzenia korekt. Warto pamiętać, że nawet taka pozornie nieskomplikowana mechanicznie część jak klocek hamulcowy, obarczona jest wieloma wymaganiami, które sprawiają, że stworzenie udanego produktu jest prawdziwym wyzwaniem.

Do najważniejszych wymagań stawianych klockom hamulcowym zaliczyć można:

• Zapewnienie bardzo dobrej skuteczności hamowania
• Spełnianie z zapasem norm ekologicznych
• Optymalne zużycie klocków i tarcz hamulcowych
• Zapewnienie cichej, pozbawionej drgań pracy w każdych warunkach

Do tego dochodzą jeszcze inne, takie jak możliwie niewielkie brudzenie felg pyłem czy subiektywne wrażenia kierowcy (np. czucie pedału hamulca).

Dlatego materiał cierny, będący połączeniem włókien (syntetycznych, szklanych, wełny mineralnej, jutowych), składników wiążących (żywicy fenolowej, melaminowej, kauczuku), smarów stałych (grafitu, koksu naftowego, siarczków), metali (wełny stalowej, cynku, miedzi, mosiądzu, brązu) oraz napełniaczy takich jak tlenek glinu, baryt, kreda, piasek cyrkonowy, kaolin, talk czy magnezyt musi zapewniać odpowiednie właściwości w każdej z wymienionych kategorii.

Test drogowy klocków hamulcowych to wiele cykli zjazdowych, podczas których porównywane są ze sobą poszczególne modele klocków dla danego auta. Jako bazę parametrów dla nowego modelu klocków marki Breck stanowiły klocki stosowane jako wyposażenie seryjne danego modelu samochodu. Do porównań używano także wiodących na rynku produktów konkurencji. Warto zaznaczyć, że każdy klocek współpracował z seryjną dla tego auta tarczą hamulcową.

Każdy cykl pomiarowy składa się z dwóch przejazdów (w górę na szczyt i zjazd w dół). Podczas wjazdu do góry odbywają się cykliczne lekkie hamowania, które mają za zadanie dotarcie nowego klocka i nowej tarczy.

Najważniejszy i najtrudniejszy dla klocków jest jednak zjazd. Jest to symulacja skrajnych warunków jazdy, które zwykle nie zdarzają się na drodze. Całkowita długość zjazdu to 14,6 km, gdzie różnica poziomów to 1400 metrów (start na wysokości 2572 m n.p.m.). Stroma, górska droga pokonywana jest w sposób, którego żaden kierowca nie nazwałby rozsądnym.

Na prostych wykorzystuje się zazwyczaj pełną moc samochodu, nie stosuje się przed zakrętami hamowania silnikiem. Wykonuje się za to dohamowania hamulcem głównym. Droga charakteryzuje się powtarzalnymi zakrętami (często nawrotami), które zmuszają do ostrego hamowania w cyklach kilkunastosekundowych.

Dba się, by znaczne prędkości na prostych były skutecznie tracone na zakrętach, a odcinek pomiarowy był pokonany z określoną prędkością średnią (około 55 km/h). Na papierze nie wydaje się, że to szybko, ale na ciasnej drodze, z przepaściami, bez barierek, wygląda to dość spektakularnie. Tym bardziej, że całość odbywa się w ruchu ulicznym, który, by nie zakłócał cyklu pomiarowego, zazwyczaj jest od razu wyprzedzany. Drogę i cykl testowy dobrze przedstawia poniższy film.

Takie użytkowanie powoduje znaczne obciążenie cieplne układu hamulcowego, którego zadaniem (również samego klocka) jest przetrwanie tej próby, z zachowaniem odpowiedniej skuteczności hamowania. Na bieżąco monitorowana jest temperatura hamulca, zbierana z ośmiu punktów pomiarowych oraz aktualnie osiągana siła hamowania. Układ musi być nieustannie monitorowany, aby zawczasu wykryć ewentualny moment, gdy hamulec jest tak przegrzany, że mógłby okazać się niebezpieczny. Podczas naszych zjazdów temperatura układu hamulcowego podczas zjazdu wynosiła między 600 a 700 stopni Celsjusza.

Na samym dole, po zakończeniu zjazdu, wykonywana jest dwukrotnie próba hamowania ze 100 km/h do zatrzymania, ale z wyczuciem odpowiedniego wciskania pedału hamulca, na granicy tuż przed zadziałaniem układu ABS. Jego działanie wypaczyłoby wyniki, dlatego doświadczony kierowca stara się uzyskać możliwie największą skuteczność bez jego ingerencji.

Po takiej próbie hamulce widowiskowo dymią, dlatego są chłodzone kilkukilometrową, spokojną jazdą, podczas której sprawdza się czy klocek nie zaczął piszczeć lub generować drgań. Symuluje to także sytuację, gdy bardzo przeciążony po np. górskiej jeździe klocek musi nadal zachować swoją pełną sprawność. W końcu nikt nie wymienia klocków po każdym przegrzaniu.

Następnie cykl pomiarowy zostaje powtórzony. Po dwóch takich próbach auto wraca do garażu, gdzie zakładane ma kolejny komplet tarcz i klocków. Każdy klocek jest szczegółowo oglądany, badany i opisywany.

Podczas naszych przejazdów mieliśmy okazję badać klocki stanowiące zamienniki marki Breck dla BMW X3 i Audi Q5. Auta wybrane były nieprzypadkowo, bo obiektem badań był nowy produkt marki, adresowany właśnie do właścicieli aut marki premium. Na takie potrzeby inżynierowie marki opracowali nowy materiał cierny o podwyższonych parametrach, specjalnie do aut o wysokich osiągach.

Oprócz wymienionych pojazdów towarzyszyło nam również Audi A5 Sportback oraz Fiat Ducato...

Zupełnie nie bez przyczyny, bo każdy nowy produkt jest testowany również na aucie dostawczym. To właśnie w takim samochodzie klocki mają najtrudniejsze życie. Stosunkowo niewielkie hamulce, zabudowane, stalowe felgi i znaczna masa samochodu (na alpejskiej trasie auto jest dociążone do maksymalnej dopuszczonej przepisami masie) sprawiają, że układ hamulcowy potrafi osiągnąć temperaturę nawet powyżej 900 stopni Celsjusza, co zarówno dla klocków jak i dla kierowców testowych jest prawdziwym wyzwaniem. W ten sposób sprawdzana jest choćby trwałość klocka. Musi wytrzymać i zahamować niezależnie od warunków, nawet w skrajnym przegrzaniu, gdy całe hamulce świecą na czerwono.

Wyniki ostatnich testów są opracowywane przez inżynierów marki. Szczegółowo badane są parametry takie jak maksymalne opóźnienie, maksymalna temperatura klocka, współczynnik tarcia, fading (zmniejszenie skuteczności hamowania po przegrzaniu), zapisywane przez aparaturę pomiarową podczas każdego przejazdu testowego.

W ten sposób, po raz kolejny lodowiec Grossglockner przysłużył się do opracowania nowej konstrukcji, która jako klocek hamulcowy kierowany głównie do aut klasy premium zadebiutuje już we wrześniu na targach Automechanika we Frankfurcie. Dokładna lista modeli, które będzie można wyposażyć w klocki hamulcowe Breck zostanie ogłoszona wraz z premierą produktu, jednak ponad 90% z nich stanowić będą auta w przekroju od BMW serii 1 do Mercedesa klasy S.