Rewolucja czy ewolucja w układach hamulcowych?


Branża motoryzacyjna stoi w obliczu jednej z najbardziej znaczących zmian regulacyjnych od lat. Norma Euro 7 (EU 2024/1257) po raz pierwszy przenosi punkt ciężkości z samej rury wydechowej na emisję cząstek stałych generowanych przez układ hamulcowy oraz opony.
Firma ATE od kilku lat rozwija systemy hamulcowe, aby spełniały nadchodzące wymogi normy Euro 7.

Nowe mieszanki cierne i tarcze hamulcowe

Aby ograniczyć pylenie podczas hamowania ciernego, konieczna była zmiana mieszanek samych klocków hamulcowych. W 2010 roku Firma ATE wprowadziła na rynek niskopyłowe klocki hamulcowe ATE Ceramic i do dnia dzisiejszego intensywnie rozwija mieszanki spełniające rygorystyczne wymogi Euro 7.

Opracowane kompozycje trafiają zarówno na rynek OE (pierwszy montaż), jak i na aftermarket, zapewniając warsztatom niezależnym dostęp do najwyższej jakości części zamiennych.

Dla nowych klocków opracowywane są dedykowane tarcze hamulcowe. Wymagane będzie ich odpowiedni dobór i kompletowanie w celu zapewnienia właściwego momentu hamowania.

Nowa numeracja i ważne zasady doboru

Nowe zestawy tarcz i klocków niskopyłowych otrzymają inną numerację, co pozwoli odróżnić je od dotychczas stosowanych referencji. Jest to niezwykle istotne podczas doboru elementów pary trącej przy wymianie.

Uwaga: Elementy przeznaczone do Euro 7 oraz zestawy starszego typu mogą wyglądać identycznie i posiadać te same wymiary montażowe. Nigdy nie należy stosować ich zamiennie ani mieszać komponentów z systemów przeznaczonych dla normy Euro 7 z elementami sprzed jej wejścia.

Modyfikacje w budowie tarcz hamulcowych

Współczesne pojazdy (szczególnie hybrydowe i elektryczne) w znacznym stopniu wykorzystują hamowanie rekuperacyjne. Ograniczone użycie hamulca ciernego sprzyja problemom z korozją pierścienia trącego tarczy. Zmiany konstrukcyjne wymuszone przez Euro 7 wycofują klasyczne tarcze surowe na rzecz rozwiązań o podwyższonej odporności na korozję i wydłużonej żywotności. ATE wdraża zaawansowane metody obróbki powierzchniowej redukujące ścieralność:

  • Napawanie laserowe (Laser Cladding): nanoszenie na tarcze żeliwne twardych powłok (np. na bazie węglików tytanu, wolframu lub stali nierdzewnej).
  • Natryskiwanie na zimno (Cold Spray) i cieplne (Thermal Spray): ograniczenie ścieralności rdzenia tarczy.
  • Azotowanie ferrytyczne z nawęglaniem (FNC): utwardzenie powierzchniowe podnoszące odporność na korozję oraz mikropęknięcia.

Zmiany w systemach hamulcowych ATE / Aumovio: Elektrohydraulika MK C1 i MK C2

Ograniczenie emisji pyłów wymaga nie tylko nowych materiałów ciernych, ale również pełnej integracji układu hamulcowego z zarządzaniem energią w pojeździe. Kluczową rolę odgrywają tu zintegrowane systemy typu Brake-by-Wire (tzw. One-Box) opracowane przez ATE.

ATE MK C1 (Zintegrowany układ – jedna jednostka)

  • Konstrukcja: łączy w jednym module pompę hamulcową, elektryczny serwomechanizm (brake booster) oraz systemy kontroli trakcji (ABS/ESP).
  • Szybkość działania: buduje ciśnienie w układzie w czasie ok. 150 ms – dwukrotnie szybciej niż tradycyjne układy.
  • Odzysk energii: umożliwia 100-procentową rekuperację energii podczas hamowania. Brak stałego, mechanicznego połączenia pedału z hydrauliką (w trybie normalnym) pozwala płynnie przekierować pierwsze opóźnienie na generator elektryczny. Hamulec cierny wyzwalany jest tylko wtedy, gdy jest to konieczne, co bezpośrednio ogranicza pylenie klocków.

ATE MK C2 (Druga generacja)

  • Kompaktowość i sprawność: moduł MK C2 jest mniejszy, lżejszy (ok. 4,7–5,0 kg) i składa się z mniejszej liczby komponentów w porównaniu do MK C1.
  • Architektura Multi-Logic: posiada strukturę logiczną pozwalającą na pełną integrację z pojazdami definiowanymi programowo (Software-Defined Vehicles) oraz wyższymi poziomami jazdy autonomicznej.
  • Wsparcie dla zacisków o niskim oporze: MK C2 umożliwia stosowanie zacisków z wyraźnie większym cofaniem tłoczka. W tradycyjnych układach powodowałoby to efekt „miękkiego pedału”, jednak w systemie by-wire MK C2 błyskawicznie kompensuje ten jałowy skok. Dzięki temu eliminuje się tzw. resztkowy moment trący, redukując niepotrzebne zużycie klocków, emisję pyłów i opory toczenia (co pozwala zaoszczędzić do 5 g CO₂/km).

Wyzwania serwisowe dla warsztatów

W systemach typu Brake-by-Wire pedał hamulca w normalnym trybie pracy jest całkowicie odłączony od układu hydraulicznego – działa jako symulator nacisku (potencjometr/czujnik skoku pedału wymusza sygnał elektryczny), a ciśnienie płynu generuje elektryczna pompa.

Stosowanie tradycyjnych metod wymiany elementów pary trącej lub płynu hamulcowego staje się niemożliwe. Wymagany jest odpowiedni tester diagnostyczny oraz specjalistyczne urządzenia ciśnieniowe. Podstawowy tester uniwersalny czy tradycyjna wysysarka płynu hamulcowego są już niewystarczające.

Architektura elektroniczna i tryby awaryjne

Praca przy systemach ATE MK C1 / MK C2 wymaga zrozumienia stopnia skomplikowania ich struktury elektronicznej:

  • Brak mechanicznego czucia awarii: sterownik stale monitoruje czujniki ciśnienia, położenia tłoka, kąta obrotu silnika bezszczotkowego i skoku pedału hamulca.
  • Redundancja: moduły posiadają zwielokrotnione układy zasilania i magistrale CAN/LIN (często łączone z architekturą pojazdu po Ethernet/FlexRay), by obsłużyć jazdę autonomiczną oraz tzw. Fall-back Level (poziom awaryjny).
  • Zarządzanie trybem awaryjnym: w przypadku całkowitego zaniku zasilania zawór odcina symulator pedału i otwiera klasyczne połączenie hydrauliczne pedał–zaciski. Diagnostyka musi precyzyjnie rozróżnić awarię elektryczną od nieszczelności hydraulicznej.

Wymagania diagnostyczne (PassThru i funkcje dedykowane)

Uniwersalne testery diagnostyczne często nie obsługują pełnych procedur ATE MK C1/C2. Tester warsztatowy musi zapewniać:

  1. Procedury odpowietrzania i wymiany płynu: zawory są sterowane impulsowo w ściśle określonej sekwencji, a pompa elektryczna generuje zadane ciśnienie wewnętrzne.
  2. Kalibrację czujników: czujnika ciśnienia hydraulicznego, czujnika pozycji pedału hamulca oraz czujnika kąta skrętu silnika wykonawczego pompy.
  3. Tryb serwisowy: niezbędny do cofnięcia elektrycznego hamulca postojowego (EPB) połączonego z modułem One-Box oraz do serwisu hamulca zasadniczego.

Ze względu na zaawansowaną integrację z magistralami pojazdów (np. BMW, Alfa Romeo, Group VW, Volvo), wiele procedur adaptacyjnych po wymianie modułu MK C1/C2 wymaga aktualizacji oprogramowania lub kodowania wariantu z wykorzystaniem interfejsu PassThru.

Procedura wymiany płynu i urządzenia ciśnieniowe

Tradycyjne wymuszanie przepływu płynu metodą „pompuj pedałem” w układzie Brake-by-Wire jest zabronione – grozi uszkodzeniem wnętrza modułu One-Box lub wprowadzeniem sterownika w stan błędu krytycznego.

Wymagane są przyrządy ciśnieniowe z płynną regulacją w zakresie od 0,4 bar do 3,5 bar (np. ATE FB 30S / FB 5 EVM. Podczas komputerowej procedury wymiany płynu moduł MK C1/C2 wymaga wysokiego ciśnienia zasilającego na zbiorniczku, aby prawidłowo przepłukać mikrokanały zaworów elektromagnetycznych bez ryzyka powstania pęcherzyków kawitacyjnych.

Wymagane parametry płynu hamulcowego

Moduły ATE MK C1 i MK C2 posiadają wyjątkowo ciasno spasowane zawory. Wymagane jest stosowanie płynów niskolepkościowych klasy ISO 4925 Class 6 (np. ATE SL.6). Standardowy płyn DOT 4 o wyższej lepkości w niskich temperaturach spowalnia czas reakcji elektrohydrauliki i powoduje błędy synchronizacji ciśnienia.

Stabilne zasilanie warsztatowe

Podczas serwisu układu konieczne jest podłączenie profesjonalnego zasilacza buforowego (wydajność min. 70–120 A):

  • W trakcie diagnostyki, adaptacji czy testów elementów wykonawczych silnik elektryczny w MK C1/C2 generuje nagłe, wysokoprądowe piki.
  • Spadek napięcia poniżej 12,2 V podczas procedury odpowietrzania lub kalibracji czujników natychmiast przerywa proces i zapisuje twardy błąd sterownika (DTC).

Kluczowe procedury krok po kroku

Wymiana klocków / tarcz hamulcowych

  1. Włączenie trybu serwisowego (dezaktywacja automatycznego dopasowania klocków i cofnięcie EPB).
  2. UWAGA: W systemach By-Wire otwarcie drzwi lub wybudzenie pojazdu bez włączonego trybu serwisowego może wywołać automatyczny test i wywołać błąd pracy systemu jeśli są prowadzone prace mechaniczne!

Odpowietrzanie i wymiana płynu hamulcowego

  1. Podłączenie zasilacza buforowego do akumulatora pojazdu.
  2. Podłączenie urządzenia ciśnieniowego (np. ATE FB 30s) z płynem klasy ISO 4925 Class 6 (np. ATE SL.6 czy ATE DOT 5.1)), ustawionego na odpowiednie ciśnienie (ok. 2,0–3,5 bar w zależności od wytycznych producenta).
  3. Uruchomienie procedury komputerowej na testerze diagnostycznym i krokowe otwieranie odpowietrzników przy zaciskach w kolejności wskazywanej na ekranie.

Podsumowanie

Większość warsztatów posiada wiedzę oraz podstawowy sprzęt do obsługi układów hamulcowych. Jednak kluczem do bezpiecznej i sprawnej pracy jest prawidłowa identyfikacja typu układu przed przystąpieniem do jakichkolwiek czynności serwisowych (wymiany klocków, tarcz czy płynu).
Firma ATE zapewnia wsparcie techniczne dla serwisów niezależnych – w razie wątpliwości warto skorzystać z infolinii technicznej, aby uzyskać szczegółowe wytyczne dotyczące obsługi najnowszych systemów