hamulce tarczowe oferują lepsze właściwości hamowania niż porównywalne bębny, w tym odporność na „blaknięcie” spowodowane przegrzaniem. Śledzimy rozwój tej ważnej innowacji w branży motoryzacyjnej od początku XX wieku.
chociaż Fredrick William Lanchester jest ogólnie uznawany za pierwszego brytyjskiego producenta silników, który opatentował mechaniczną wersję hamulca tarczowego w 1902 roku, inżynier motoryzacyjny Z Birmingham może być uznany tylko za ulepszenie istniejącej technologii. Dzieje się tak dlatego, że bardzo podstawowy układ hamulcowy typu tarczowego i zaciskowego został zamontowany na przednim kole pojazdu napędzanego elektrycznie zbudowanego w USA Przez Elmera Ambrose ’ a Clevelanda w 1898 roku.
skuteczność hamulca tarczowego montowanego w samochodach Lanchester była poważnie ograniczona, ponieważ środek hamujący działający na tarczę był wykonany z miedzi. Te miedziane „klocki” nie tylko były głośne w eksploatacji, ale także szybko się zużywały ze względu na zapylone warunki, które panowały na drogach w tym czasie. Pomimo tego, że późniejsze wersje miały bardziej wydajne klocki wyłożone azbestem, bębnowe układy hamulcowe okazały się prostsze i tańsze w produkcji i stały się preferowanym wyborem wśród producentów pojazdów aż do połowy lat pięćdziesiątych.
ponieważ przedwojenne samochody amerykańskie były notorycznie hamowane, kilka eksperymentów ze złożonymi wewnętrznymi i rozszerzającymi się układami dyskowymi miało miejsce w USA w okresie poprzedzającym II Wojnę Światową. Wybuch wojny spowodował, że badania te zostały przerzucone na rozwój niezawodnych i wydajnych hydraulicznie sterowanych hamulców tarczowych typu zaciskowego do zastosowań lotniczych.
po wojnie Dunlop z siedzibą w Wielkiej Brytanii stał się głównym producentem lotniczych hamulców tarczowych, co skłoniło firmę do dostosowania technologii do stosowania w pojazdach drogowych o wysokich osiągach. W 1953 roku Jaguar C-type racer wywołał sensację, kiedy został wyposażony w parę odpornych na blaknięcie samochodowych hamulców tarczowych firmy Dunlop na tegoroczny szlak Mille Milgia we Włoszech. Citroën zastosował parę napędowych przednich tarcz w modelu DS z 1955 roku, a w 1956 roku Triumph TR3 stał się pierwszym brytyjskim samochodem produkcyjnym wyposażonym standardowo w przednie hamulce tarczowe.
hamulce tarczowe składają się z żeliwnej tarczy, która obraca się z taką samą prędkością jak koło drogowe samochodu. Każda tarcza jest częściowo pokryta zaciskiem zawierającym parę cylindrycznych tłoków sterowanych hydraulicznie. Aktywacja pedału hamulca samochodu powoduje, że cylindry dociskają zestaw stalowych klocków ciernych i dociskają je do tarczy, aby spowolnić lub zatrzymać samochód. Zestaw gumowych uszczelek wokół każdego tłoka zapobiega wydostawaniu się płynu hydraulicznego z zacisku po przyłożeniu ciśnienia, a gumowe pierścienie uszczelniające zapobiegają przedostawaniu się kurzu i brudu z opraw.
wewnętrzna powierzchnia tarczy, która nie jest zakryta zaciskiem, jest chroniona przed zanieczyszczeniami drogowymi i wodą przez prasowaną stalową osłonę rozbryzgową. Każdy tłok jest odlewany w kształcie litery „U”, tak aby płyn popychał się po płaskiej powierzchni, a minimalna ilość materiału stykała się ze stalową częścią podkładki. Ponieważ zacisk pokrywa tylko część tarczy, cały zespół jest łatwiej chłodzony w strumieniu niż okładziny w zamkniętym hamulcu bębnowym.
przenoszenie ciepła z powierzchni ciernej do zacisku jest ograniczone do minimum na hamulcu tarczowym, zapobiegając w ten sposób „zanikowi” hamulca, częstemu problemowi, który może poważnie wpłynąć na działanie przegrzanych systemów bębnowych. Zanik hamulca występuje, gdy bardzo gorący Bęben nieznacznie oddala się od zespołu klocków, zmniejszając skuteczność hamowania pojazdu. W samochodzie wyposażonym w hamulec tarczowy dzieje się odwrotnie, gdy dysk lekko się rozszerza, gdy się przegrzewa. Gdy Rozszerzona tarcza zbliża się do klocków, skuteczność hamowania jest utrzymywana tak długo, jak płyn nie osiągnie temperatury wrzenia.
Podkładki są stosunkowo łatwe do wymiany i są zwykle utrzymywane w miejscu przez dwa kołki ustalające, które przechodzą przez zacisk. Każdy sworzeń ustalający jest utrzymywany na miejscu za pomocą specjalnego zacisku sprężynowego. Płytka podkładkowa jest zwykle montowana między tłokiem a klockiem, aby wyeliminować pisk hamulca, podczas gdy niektóre klocki zawierają wskaźniki zużycia. Klocki są zwykle segmentowe, ale niektóre mogą być prostokątne, owalne lub nawet kwadratowe. Podczas wymiany klocków zawsze zaleca się smarowanie specjalnych smarów hamulcowych z każdej strony podkładki jako dodatkowe zabezpieczenie przed piskiem.
, a także stałe zaciski, istnieje kilka różnych rodzajów montażu: Typ wahadłowy, Typ pięści i przesuwny zacisk hamulca. Suwmiarka wahadłowa zawiera pojedynczy tłok hydrauliczny o bezpośrednim działaniu, który działa na jednej podkładce ciernej. Ciśnienie płynu na cylindrze lub tłoku powoduje, że zacisk działa na drugą podkładkę w ruchu wahadłowym lub przesuwnym. Zaciski typu pięści są zaprojektowane z myślą o zwartości i mają specjalne gniazda V w stałej obudowie, aby zapobiec zakleszczeniu. Naciskając hamulec przesuń cylindryczną część „pięści” i odpowiednią klocek na dysk.
przesuwny hamulec zaciskowy działa na zasadzie dwóch tłoków pracujących w jednym cylindrze. Gdy płyn pod ciśnieniem działa między nimi, zmusza każdy tłok od siebie. Jeden tłok wymusza nakładkę cierną na tarczę poprzez bezpośrednie działanie, podczas gdy drugi tłok wymusza zacisk w przeciwnym kierunku, a tym samym doprowadza podkładkę towarzyszącą do bezpośredniego kontaktu z tarczą
niektóre zaciski montowane w samochodach o wysokich osiągach zawierają cztery tłoki, po dwa w każdym zacisku. W celu zwiększenia wydajności tarcze mogą być wiercone lub mieć rowki kątowe frezowane na twarzach. Nowoczesne podkładki wymienne nie zawierają niebezpiecznego azbestu, ale są wykonane z różnych twardych związków, które czasami mogą zawierać cząstki metalu. Połączenie tych różnych materiałów może spowodować zużycie tarczy i w związku z tym oczekuje się, że nowe tarcze będą montowane co drugą lub trzecią zmianę podkładki.