kotoučové brzdy nabízejí lepší brzdný výkon než srovnatelné bubny, včetně odolnosti proti „vyblednutí“ způsobenému přehřátím. Vývoj této významné automobilové inovace sledujeme zpět do úvodních let dvacátého století.
ačkoli Fredrick William Lanchester je obecně uznáván jako první britský výrobce motorů, který patentoval mechanickou verzi automobilové kotoučové brzdy v roce 1902, automobilový inženýr se sídlem v Birminghamu může být skutečně připsán pouze za zlepšení stávající technologie. Je to proto, že na přední kolo elektricky poháněného vozidla postaveného v USA Elmerem Ambrose Clevelandem v roce 1898 byl namontován velmi základní brzdový systém typu kotoučů a třmenů.
výkon kotoučového brzdového systému namontovaného na vozidlech Lanchesteru byl značně omezen, protože brzdové médium působící na kotouč bylo vyrobeno z mědi. Nejenže byly tyto měděné „podložky“ hlučné v provozu, ale také se rychle opotřebovaly kvůli prašným podmínkám, které v té době panovaly na silnicích. Navzdory pozdějším verzím, které mají účinnější podložky s azbestem, brzdové systémy na bázi bubnu se ukázaly jako jednodušší a levnější a staly se preferovanou volbou u výrobců vozidel až do poloviny padesátých let.
vzhledem k tomu, že předválečná americká auta byla notoricky brzděna, proběhlo v USA během druhé světové války několik experimentů se složitými vnitřními a rozšiřujícími se diskovými systémy. Vypuknutí války vedlo k přechodu tohoto výzkumu na vývoj spolehlivých a účinných hydraulicky ovládaných kotoučových brzd typu třmenu pro letecké aplikace.
po válce se Dunlop se sídlem ve Velké Británii stal významným výrobcem leteckých kotoučových brzd, což vedlo k tomu, že společnost přizpůsobila technologii pro použití na výkonných silničních vozidlech. V roce 1953 způsobil závodník Jaguar C-type senzaci, když byl vybaven dvojicí automobilových kotoučových brzd Dunlop odolných proti vyblednutí pro letošní Mille Milgia time trail v Itálii. Citroën na to navázal dvojicí poháněných palubních předních disků na svém DS z roku 1955 a v roce 1956 se Triumph TR3 stal prvním britským výrobním vozem, který byl standardně vybaven předními kotoučovými brzdami.
kotoučové brzdy se skládají z litinového kotouče, který se otáčí stejnou rychlostí jako silniční kolo automobilu. Každý kotouč je částečně zakrytý třmenem obsahujícím dvojici válcových hydraulicky ovládaných pístů. Aktivace brzdového pedálu vozidla způsobí, že válce zatlačí na sadu ocelových třecích destiček a přitlačí je na disk, aby zpomalily nebo zastavily auto. Sada gumových těsnění kolem každého pístu zabraňuje úniku hydraulické kapaliny z třmenu při působení tlaku, zatímco gumové těsnicí kroužky udržují prach a nečistoty z pouzder.
vnitřní plocha disku, která není pokryta třmenem, je chráněna před nečistotami a vodou pomocí lisovaného ocelového stříkajícího štítu. Každý píst je odléván ve tvaru „U“, takže tekutina tlačí na rovný povrch a minimální množství materiálu přichází do styku s ocelovou částí podložky. Vzhledem k tomu, že třmen pokrývá pouze část kotouče, je celá sestava snadněji chlazena ve vířivém proudu než obložení v uzavřené bubnové brzdě.
přenos tepla z třecí plochy do třmenu je na kotoučové brzdě omezen na minimum, čímž se zabrání „vyblednutí“ brzdy, což je běžný problém, který může vážně ovlivnit výkon přehřátých bubnových systémů. Brzdění je, když se velmi horký buben mírně vzdaluje od sestavy boty, což snižuje brzdnou účinnost vozidla. U vozu vybaveného kotoučovou brzdou se opak stane, když se disk při přehřátí mírně roztáhne. Jak se rozšířený disk pohybuje blíže k destičkám, brzdná účinnost je udržována tak dlouho, dokud kapalina nedosáhne bodu varu.
podložky se relativně snadno mění a jsou obecně drženy na místě dvěma přídržnými kolíky, které procházejí třmenem. Každý přídržný kolík je udržován na místě speciální pružinovou sponou. Mezi píst a podložku je obvykle namontována opěrná deska, která eliminuje kvílení brzdy, zatímco některé podložky obsahují ukazatele opotřebení. Podložky mají obvykle segmentový tvar, ale některé mohou být obdélníkové, oválné nebo dokonce čtvercové. Při výměně destiček je vždy vhodné umístit na každou stranu podložky nátěr speciálního brzdového tuku jako zvláštní opatření proti kvílení.
stejně jako pevné třmeny existuje několik různých typů montáže: kyvný typ, typ pěst a brzda posuvného třmenu. Kyvné třmen obsahuje jediný přímo působící hydraulický píst, který pracuje na jedné třecí podložce. Tlak kapaliny na válec nebo píst způsobuje, že třmen ovládá druhou podložku výkyvným nebo posuvným pohybem. Třmeny typu pěst jsou navrženy pro kompaktnost a mají speciální v-sloty v pevném krytu, aby se zabránilo zaseknutí. Použitím brzdy přemístěte válcovou část „pěsti“ a odpovídající podložku na disk.
brzda posuvného třmenu pracuje na principu dvou pístů pracujících v jednom válci. Když tlaková kapalina působí mezi nimi, nutí každý píst od sebe. Jeden píst tlačí třecí podložku na disk přímým působením, zatímco druhý píst tlačí třmen v opačném směru a tím přivádí doprovodnou podložku do přímého kontaktu s kotoučem
některé třmeny namontované na vysoce výkonných vozidlech obsahují čtyři písty, dva v každém třmenu. Pro větší výkon, disky mohou být vyvrtány nebo mají šikmé drážky frézované přes jejich tváře. Moderní náhradní podložky neobsahují žádný nebezpečný azbest, ale jsou vyrobeny z různých tvrdých sloučenin, které mohou někdy obsahovat kovové částice. Kombinace těchto různých materiálů může způsobit opotřebení disku, a proto se očekává, že nové disky jsou namontovány na každé druhé nebo třetí výměně podložky.