Lumag wpisuje się w nowe trendy branży hamulcowej i aktywnie kreuje jej rozwój

Międzynarodowa konferencja „EuroBrake” jest największym w Europie wydarzeniem dedykowanym technologii hamowania i materiałom ciernym. Na tegoroczną edycję tej imprezy, zjechało do Drezna ponad 1200 specjalistów z całego świata – inżynierów, naukowców, pracowników akademickich – którzy wymieniali się pomysłami, wiedzą, nowymi rozwiązaniami, jakie pojawiają się w technologii hamulcowej.

Wśród ponad stu prezentacji najważniejszych producentów z branży, swoje wystąpienie mieli także specjaliści polskiej spółki Lumag z Budzynia, która od dawna mocno inwestuje w rozwój własnych produktów.

Lumag zaprezentował się w Dreźnie w potrójnej roli. Nie tylko przedstawił swoje badania, ale również był sponsorem kongresu i wystawcą na wystawie technicznej, na której prezentowało się ponad stu wystawców, pokazujących swoje produkty, usługi i możliwości techniczne.
Obecność i prezentacja na „EuroBrake” są o tyle prestiżowe, że to wydarzenie, na którym – w jedynym miejscu – spotykają się przedstawiciele nauki i przemysłu. Oprócz uczelni technicznych, instytutów badawczych oraz niezależnych ekspertów z branży hamulcowej, do Drezna przyjechały firmy produkcyjne, które prezentowały opracowania dotyczące układów hamulcowych, tarcz, zacisków, badań na pojeździe, badań laboratoryjnych czy sprzętu do produkcji albo urządzeń do testowania.

       
Wśród zauważalnych, nowych trendów w branży należy odnotować, że coraz więcej uwagi poświęca się kwestii ograniczenia emisji pyłów (pomiaru i symulacji generowania cząstek pochodzących ze zużycia pary ciernej o bardzo małych wymiarach), powstających w procesie hamowania. Co jest nie tylko wymogiem proekologicznym, ale wynika również z nowych rozwiązań stosowanych w samochodach elektrycznych i hybrydowych. Przedstawiano koncepcje tarcz hamulcowych z innowacyjnych i alternatywnych materiałów dla – obecnie szeroko stosowanego – żeliwa szarego, m.in. stopów aluminium. Tarcze takie mogą stanowić dobre rozwiązanie dla samochodów elektrycznych, których hamulce będą mniej obciążone niż w samochodach z silnikami cieplnymi. Są bardzo odporne na korozję i zużycie, chociaż mniej na obciążenia mechaniczne i termiczne.
Prezentacje na kongresie „EuroBrake 2019” dotyczyły bardzo zróżnicowanej tematyki, ale wszystkie stały na bardzo wysokim poziomie. Wiele z nich dotyczyło wirtualnego modelowania różnych elementów hamulca: m.in. badano wpływ parametrów geometrycznych tarczy hamulcowej na jej częstotliwości drgań własnych, a więc – pośrednio – także na piski.

     
Niektóre prace dotyczyły symulacji właściwości dynamicznych hamulca i były one często poparte weryfikacjami eksperymentalnymi. Została też przedstawiona koncepcja zoptymalizowanego zacisku Formuły 1 i lekkiego hamulca pływającego.

W Dreźnie pojawiały się też opracowania dotyczące możliwości zastąpienia szkodliwej miedzi w mieszankach hamulcowych. Przedstawiono informacje dotyczące modyfikacji istniejących i wprowadzenia nowych międzynarodowych norm dotyczących testowania hamulców. Wiele z nich ma na celu poprawę sytuacji związanej z ekologią i rozpowszechniającą się elektryfikacją samochodów oraz wprowadzaniem w niedalekiej przyszłości samochodów autonomicznych. Nowa sytuacja wymaga innego podejścia i innych standardów do testowania i walidacji układów hamulcowych, co stanowi duże wyzwanie, ale i pewne zagrożenie dla całej branży hamulcowej, bo przecież w samochodach elektrycznych – gdzie funkcję hamowania pełni także silnik – hamulce cierne będą dużo rzadziej używane.

A co pokazała spółka z Budzynia? Dział Badań i Rozwoju firmy Lumag przedstawił w Dreźnie prezentację, nastawioną na – jak przystało na producenta – praktyczne zastosowanie.

Specjaliści firmy wykazali związek między wpływem rodzaju wykrawania, typu materiału i geometrii (dokładnie płaskości) płytki nośnej na podstawowe właściwości hamulca. Te właściwości to: piski, moment resztkowy i „czucie pedału hamulca”. Badania zostały wykonane na stanowisku dynamometrycznym marki Tecsa, służącym do badań w skali rzeczywistej hamulców do samochodów osobowych i lekkich samochodów dostawczych.

W opracowaniu przedstawiono teoretyczne podstawy, które wyjaśniają, dlaczego właściwości płytki nośnej mogą być ważne dla funkcjonowania hamulca, a zazwyczaj są pomijane w różnych analizach i testach. Do testów użyto kilku konfiguracji klocków zbudowanych z blach nośnych o różnych gatunkach stali, wyciętych trzema różnymi metodami (m.in. laserem) oraz o różnej płaskości powierzchni zewnętrznej (stykającej się z zaciskiem). W badaniach wykorzystano międzynarodowy test służący do badań pisków w warunkach laboratoryjnych – SAE J2521, który na potrzeby badań został minimalnie zmodyfikowany.

W testach, jakie przeprowadzili specjaliści firmy Lumag, udowodniono, że zarówno rodzaj wykrawania płytki nośnej jak i jej płaskość mają duży wpływ na zjawiska związane z piskami i elastycznością zacisku, (co przekłada się na skok pedału hamulca w kabinie pojazdu).

Klocki z płytkami o dużym odchyleniu płaskości, powodują większą ilość – i to głośniejszych – pisków. Co ciekawe, zmienia się też struktura pisków (pojawiają się inne częstotliwości) w stosunku do klocków z płaskością dużo poniżej dopuszczalnej tolerancji. Także skok pedału hamulca w pojeździe znacznie się zmienia, (chodzi m.in. o  skok jałowy i skok przy hamowaniu o dużej intensywności). I tak klocki z większymi wartościami odchylenia płaskości mogą zwiększyć skok pedału hamulca w pojeździe nawet o 10 mm. Podjęto temat który stara się wyjaśnić i udowodnić jak bardzo czuły jest hamulec na – nawet bardzo małe – zmiany w jakości, często pomijanego elementu, którym jest płytka nośna.