Tarcza wentylowana

Tarcza wentylowana, nazywana też tarczą nawiewną, to tarcza hamulcowa zbudowana z dwóch równoległych powierzchni ciernych rozdzielonych szczeliną zawierającą wewnętrzne żebra chłodzące. Istnieje, by rozwiązać kluczowy problem hamowania ciernego: zamiana energii kinetycznej pojazdu na ciepło jest łatwa, lecz dostatecznie szybkie pozbycie się tego ciepła jest trudne, a hamulec, który nie potrafi odprowadzić ciepła odpowiednio szybko, przegrzeje się i utraci skuteczność. Dzięki wewnętrznemu kanałowi powietrznemu konstrukcja wentylowana dramatycznie zwiększa zdolność tarczy do samochłodzenia, pozwalając na mocniejsze i częstsze hamowanie bez zaniku skuteczności.

Konstrukcja to w istocie pusta w środku kanapka. Dwie pierścieniowe powierzchnie hamujące, do których dociskają się klocki, są połączone siatką promienistych lub zakrzywionych żeber, które utrzymują je w rozstawie i tworzą kanały biegnące przez środek tarczy. Gdy koło się obraca, żebra te działają jak łopatki wentylatora odśrodkowego, zasysając chłodniejsze powietrze w pobliżu piasty i wyrzucając je na zewnątrz przez kanały, aż po obwód. Ten ciągły przepływ powietrza w połączeniu ze znacznie większą wystawioną na nie powierzchnią odprowadza ciepło o wiele skuteczniej, niż mogłyby to zrobić same zewnętrzne powierzchnie.

Praktyczną korzyścią jest odporność na zanik hamowania. Gdy tarcza pełna jest mocno eksploatowana, jej temperatura rośnie, aż materiał cierny lub płyn hamulcowy zostaje naruszony, a siła hamowania spada właśnie wtedy, gdy jest najbardziej potrzebna, na długim zjeździe lub podczas powtarzanych ostrych hamowań. Tarcza wentylowana utrzymuje niższą i bardziej stabilną temperaturę pracy, zachowując spójne wyczucie pedału oraz drogę hamowania przy tym samym obciążeniu. Niższe temperatury szczytowe zmniejszają też ryzyko odkształcenia tarczy, czyli wypaczenia powodującego pulsowanie pedału, oraz wydłużają żywotność zarówno tarczy, jak i klocków.

Ponieważ przednie hamulce wykonują większość pracy przy zatrzymywaniu pojazdu, przejmując lwią część obciążenia, gdy masa przenosi się do przodu podczas hamowania, tarcze wentylowane montuje się najczęściej na osi przedniej, podczas gdy wiele samochodów zachowuje prostsze tarcze pełne z tyłu, gdzie obciążenia cieplne są mniejsze. Pojazdy o wysokich osiągach oraz cięższe często stosują tarcze wentylowane na wszystkich czterech kołach. W obrębie tej rodziny istnieją dalsze udoskonalenia: żebra mogą być proste albo zakrzywione i kierunkowe dla lepszego pompowania, a powierzchnie mogą być nawiercane lub nacinane rowkami, by odprowadzać gazy i usuwać wodę, choć cechy te służą w równym stopniu jeździe wyczynowej i w deszczu, co chłodzeniu.

Tarcze wentylowane plasują się pomiędzy prostszą tarczą pełną a egzotyczną tarczą węglowo-ceramiczną w hierarchii osprzętu hamulcowego. Są cięższe od tarczy pełnej o tej samej średnicy i, mając wewnętrzne komory, mogą z czasem gromadzić korozję lub zanieczyszczenia, lecz dla zdecydowanej większości samochodów drogowych oferują najlepszą równowagę chłodzenia, kosztu i trwałości. Współpracują z zaciskami i klockami, które je dociskają, a ich zdolność chłodzenia jest jednym z czynników pozwalających nowoczesnemu układowi hamulcowemu wielokrotnie zatrzymywać ciężki pojazd z dużej prędkości bez utraty skuteczności.