A nedves tárcsafék alapvetően különbözik a mai autók többségében megtalálható nyitott tárcsaféktől. A fékezőnyomaték többtárcsás tengelykapcsolóhoz hasonlóan több súrlódó lemezen, azaz egymás felett elhelyezkedő súrlódó tárcsán keresztül jön létre. Az egész egy kapszulázott házban, olajfürdőben fut.

A központi ötlet egyszerű: ahol a nyitott tárcsafék kopást bocsát ki a környezetbe, a kopás a rendszerben marad. Schaeffler ezért azt mondja, hogy gyakorlatilag semmilyen fékpor nem kerülhet kifelé. Ez nemcsak a felnik és a karosszéria tisztasága mellett szól, hanem egyértelműen a jövőbeli követelményekre is irányul, mint például az Euro 7.

Az olaj egy második szerepet kap. Csillapító közegként működik, és csökkentheti a zajt. A tokozás ugyanakkor megvédi a súrlódó felületeket a fröccsenő víztől és a nedvességtől. A fék ezért állandóbb környezeti feltételek mellett működik, mint a nyitott tárcsa.

A Schaeffler a csomagolás előnyeit is ötvözi a kompakt kialakítással, azaz a beépítési hely előnyeivel. A beszállító szemszögéből ez a tervezés nagyobb szabadságát is magában foglalja. A koncepció célja a rugózatlan tömegek, azaz a közvetlenül a keréken lévő alkatrészek súlyának csökkentése is, amely nehéz hátizsákként lóg a felfüggesztésen.

Kevesebb rozsda és stabilabb súrlódási értékek

Ha a fékekről van szó, a külső hatások elleni védelem több, mint kozmetikai. A klasszikus tárcsafékek nyitva állnak a szélben. Nedvesek, sóznak és szennyeződnek. Ezenkívül vannak leállások, amelyek során rozsda képződhet. Ez ingadozó súrlódási együtthatókhoz vezethet.

A kapszulázott kialakítás miatt a súrlódó felületek nem érintkezhetnek közvetlenül fröccsenő vízzel és nedvességgel. A cél egy olyan fék, amely változó körülmények között reprodukálhatóbban működik. A Schaeffler ezért konkrétan szeretné ellenőrizni, hogy a nyomaték és a súrlódási együttható mennyire stabil.

A hangsúly a terhelési csúcsokon van, vagyis a különösen nagy terhelésű rövid fázisokon. A kérdés az, hogy a fék egyenletesen tapad-e a hőmérséklet és az erők változása esetén. És arról van szó, hogy élete során megőrzi-e ezt a karakterét. A kiszámítható fékezési viselkedés fontos összetevő, különösen az asszisztens rendszerek és az automatizált funkciók esetében.

A koncepció ugyanakkor kevesebb zajt ígér. Az olaj csillapíthatja a rezgéseket. Ez más megközelítés, mint a nyitott tárcsafékeknél, ahol a fékbetét, a tárcsa és a féknyereg jobban függ a külső hatásoktól.

Hőegyensúly és fakulás

A tokozott fékrendszer legnagyobb akadálya a hő. A nyitott tárcsafék viszonylag könnyen leadja a hőt a környezetbe, mivel a levegő közvetlenül a tárcsa és a súrlódó felületek mellett áramlik el. A tokozott fékkel ez a közvetlen légáramlás nagyrészt megszűnik, mint „szabad” hűtés.

Pontosan itt jön képbe az elhalványulás kérdése. A fading azt jelenti, hogy a fékhatás csökken nagy hőterhelés mellett. A sofőrök számára ez gyakran úgy érzi, hogy erősebben kell pedáloznia, hogy ugyanazt a lassulást érje el. A hőstabilitás ezért kulcsfontosságú kritérium a nyitott tárcsa pótlására szolgáló fékeknél.

A Schaeffler egy aktív hőkezelési rendszerre támaszkodik. Ide tartoznak az olajat keringtető hidraulikus nyomás- és szívószivattyúk. Ezen kívül több hőcserélő is rendelkezésre áll. A mögöttes ötlet: Az olaj elnyeli a hőt, és kifejezetten olyan helyekre szállítja, ahol szabályozott módon elvezethető.

Ennek eredményeként a nagy hőteljesítményt szabályozott módon kell elvezetni. Schaeffler kifejezetten a súrlódási együtthatót, a fading tartalékokat és az alkatrészek tartósságát említi központi célként, különösen erős terhelések esetén. Hogy ez a gyakorlatban megfelel-e a nyitott tárcsafék robusztusságának, az az a pont, ahol a demonstrátornak meg kell mutatnia, mit ér az elmélet.

Miért előnyösek az elektromos autók?

Schaeffler a nedves többtárcsás féket elsősorban az e-tengely alkatrészének tekinti. Az e-tengely egy tengelyen lévő integrált hajtóegység, amely jellemzően egy motort és sebességváltót egyesít. Az elektromos autókban gyakran a villanymotor veszi át a lassítás nagy részét a rekuperáció, azaz a fékezés során történő energiavisszanyerés útján.

Ennek ellenére a mechanikus fék továbbra is nélkülözhetetlen. A vészfékezéshez és a nagy fékteljesítményhez olyan rendszernek kell rendelkezésre állnia, amely megbízhatóan működik, függetlenül az akkumulátor állapotától és a regenerációs határoktól. Pontosan itt szerezhet pontot az a fék, amely egyenletesen működik, és ideális esetben kevesebb kopással kapcsolatos károsanyag-kibocsátást bocsát ki a külvilág felé.

Hosszú távon a Schaeffler egy erősen integrált egységre törekszik. A féket, a működtetőt, valamint az olaj- és hűtőkört ebben az egységben kell összeilleszteni. Az aktuátor az a működtető szerkezet, amely a féket működteti. Az integráció célja, hogy csomagolási előnyöket biztosítson, és illeszkedjen a jövőbeni brake-by-wire architektúrákhoz.

A vezetékes fékezés azt jelenti, hogy a fékezési parancsot elektromosan továbbítják, és már nem pusztán hidraulikusan, a pedálon keresztül. Ez nem öncél. Segíthet a vezérlési stratégiák és a telepítési tér koncepciók újragondolásában. A Schaeffler pontosan ebben az összefüggésben helyezi el a nedves féket, és bizonyos alkalmazásokban a klasszikus megoldások lehetséges alternatívájaként pozicionálja.

Tartóssági teszt az innovációs taxiban

A Schaeffler nem ragaszkodik csak a próbapadi koncepcióhoz. A beszállító először mutatja be a nedvesen futó többtárcsás féket vezethető bemutatón. A technológiát pedig extrém körülmények között tervezi tesztelni. A Schaeffler az úgynevezett Schaeffler Innovation Taxit használja erre a célra.

Ez a jármű egy Audi R8 LMS GT2, amely 2023 óta a DTM versenyhétvégéinek szerves részét képezi. A nedves fékkel szerelt prototípus nyilvános premierje a következő DTM-állomáson, a Nürburgringen, augusztus 14. és 16. között várható. A versenypálya nem csak egy marketing háttér, hanem egy olyan környezet, ahol nagy terhelésváltozások és ismétlődő, súlyos késések vannak.

A nedves többtárcsás fék a hátsó tengelyre van felszerelve. Ez a koncepció miatt hihető, mert Schaeffler szerint a beépítési hely és koncepció miatt itt lehet a legjobban elhelyezni a kerekekben. A beépítési hely is mutatja, hogy a rendszert nem egzotikus kiegészítő modulnak szánják, hanem egy tengely és kerék architektúra részének.

Főleg versenypályás környezetben kell majd látni, hogy a hőkezelés mennyire tartja stabilan a súrlódási együtthatókat. A Schaeffler terhelési csúcsok alatt szeretné tesztelni, mennyire reprodukálhatóan tapad a fék, és mennyire egyenletesen működik a terhelésen. A „Nyitott ablakok cseréje?” kérdésre Ez az egyik legnehezebb, de egyben legőszintébb teszt.