Jazda

PCCB, PCSB… Všetko o brzdách

Brzdy sú najdôležitejší komponent na každom aute. Pre Porsche to platí dvojnásobne. Ako vlastne fungujú, prečo sú karbón-keramické brzdy také drahé a čo je to PCSB? Čítajte ďalej!

28. apríl 2021 7 minút čítania

Dôležitosť bŕzd vyplýva z jednoduchého faktu: zrýchľovať môžete, ale brzdiť musíte. To, či stúpite silnejšie na plynový pedál je vaše dobrovoľné rozhodnutie, ale keď sa blíži zákruta alebo nedajbože nečakaná prekážka, nič iné, než riadne použitie bŕzd neprichádza do úvahy.

Ako fungujú brzdy?

Najprv si v krátkosti povedzme, čo vlastne brzdy robia. Všetci vieme, že vo výsledku vám pomáhajú spomaliť auto. V skutočnosti to robia tak, že premieňajú kinetickú (pohybovú) energiu auta na tepelnú. Preto sú brzdy po dynamickej jazde horúce. Pri brzdení sa brzdové obloženie (brzdové doštičky) pritláčajú o rotujúci brzdový kotúč. Vzniká trenie, ktoré ho spomaľuje. A výsledkom trenia je, ako vieme, teplo.


Auto má tým viac kinetickej energie, čím rýchlejšie ide a čím je ťažšie. To znamená, že na jeho zastavenie sa vyprodukuje viac tepla. Brzdový kotúč aj brzdové doštičky majú, podobne ako každý iný materiál, iba určitý rozsah teplôt, v ktorom fungujú tak, ako majú. Preto je dôležité, aby pri akomkoľvek brzdení nedochádzalo k prekročeniu maximálnych teplôt. Len pre predstavu – Porsche testuje svoje brzdy aj pri teplotách prekračujúcich 750°C.

Výkonnejšie auto má schopnosť rýchlejšie opätovane dosahovať vysoké rýchlosti a to kladie na brzdy väčšie nároky. Logickým východiskom, ako zlepšiť schopnosti bŕzd, je použitie účinného chladenia a väčších kotúčov a platničiek. Čím väčšie brzdy, tým viac energie dokážu absorbovať, než sa zohrejú na maximálnu teplotu. Zároveň majú väčšiu plochu, čo umožňuje lepšie chladenie.

PCCB

Lenže brzdy sa nedajú zväčšovať donekonečna. Väčšie brzdy sú ťažšie a prioritou Porsche bola vždy aj nízka hmotnosť. Preto sa miesto veľkosti začali inžinieri zaujímať aj o možnosti použitia iných materiálov. Boli to vysokovýkonné modely Porsche 911 Turbo a GT2, ktoré so sebou priniesli významnú inováciu. Boli dostupné aj s brzdami PCCB (Porsche Ceramic Composite Brake). Tento brzdový systém využíval keramické kompozitné kotúče, ktoré sa vyznačovali obrovskou tepelnou kapacitou a schopnosťou výborného odvodu tepla. Pritom boli až o 50 % ľahšie v porovnaní s rovnako veľkými oceľovými kotúčmi. A aby toho nebolo málo, životnosť kotúčov PCCB systému je niekoľkonásobne vyššia v porovnaní s bežnými kotúčmi. Pri bežnom používaní a správnej starostlivosti je možné, že kotúče PCCB nevymeníte za celú životnosť auta. Keramické brzdy navyše neprodukujú takmer žiadny brzdný prach, takže kolesá zostávajú oveľa dlhšie čisté. Nevýhoda? Vysoká cena. Príplatok za PCCB predstavuje okolo 10 tisíc eur.

Spomínaná cena však má svoje opodstatnenie. Karbón-keramické brzdy sú mimoriadne náročné na výrobu. Jeden kotúč sa vyrába okolo 20 dní, pri ktorom sa najprv pri 900°C pečie jeho karbónové jadro a následne sa naňho vo vákuu nanáša silikón pri teplote až 1 700°C. Pri výrobe týchto bŕzd sú aj ďalšie výzvy: napríklad použitie špeciálnych plastových foriem na vytvorenie chladiacich kanálikov, ktoré pri procese karbonizácie zhoria bez zanechania stôp na samotných kotúčoch, alebo aj finálne opracovávanie, kde je potrebné použiť diamantové nástroje pre extrémnu tvrdosť kotúča.

Výsledok pre zákazníka? Úžasné brzdy, ktoré nevädnú ani pod extrémnou záťažou, nešpinia disky a majú nízke náklady na údržbu. Bežnému servisu podlieha iba brzdová kvapalina a doštičky. Nižšia hmotnosť systému PCCB zároveň citeľne zvyšuje komfort jazdy, keďže ide o tzv. „neodpruženú hmotnosť“.

Brzdy PCCB nachádzajú svoje uplatnenie najmä na najrýchlejších modeloch značky a modeloch série GT, avšak za príplatok sú dostupné prakticky pre každé Porsche.

PCSB

Najväčšou novinkou medzi brzdovými systémami sú nové brzdy PSCB (Porsche Surface Coated Brake). Svoju premiéru zažili na modeli Porsche Cayenne Turbo, kde patria medzi štandardnú výbavu. O čo presne ide?


S rastúcou hmotnosťou a výkonom modelov ako je Porsche Cayenne sa vytvoril dopyt po akomsi hybride medzi PCCB a klasickými oceľovými brzdami. Niečo, čo nekoroduje, ma vyšší výkon než klasické brzdy, nižšiu prášivosť zároveň ale nižšiu cenu. Pre niekoho, kto pravidelne nenavštevuje pretekársku trať. Ideálne by bolo použitie ultratvrdého materiálu ako karbid volfrámu, ktorý je desaťkrát tvrdší ako oceľ a dokáže rezať sklo. Je to jeden z najtvrdších materiálov na svete hneď po diamante. Jeden kotúč z tohto materiálu by však stál toľko, ako niekoľko kompletných sád PCCB.

Inžinierom z Porsche sa v spolupráci s Bosch/Buderus po dlhých rokoch vývoja podarilo vyvinúť svetový unikát – oceľové brzdy s povrchovou úpravou z karbidu volfrámu. Tento kotúč stojí tretinu toho, čo karbón-keramický kotúč, pritom má podobné vlastnosti pri brzdení a zvýšenú životnosť v porovnaní s klasickými kotúčmi.

Trik spočíval v tom, vymyslieť, ako naviazať karbid volfrámu na oceľ. Podarilo sa to vďaka laserovému spracovaniu povrchu kotúča, následnej galvanizácii špeciálnou medzivrstvou, ktorá pôsobí ako flexibilné puto, slúžiace na uvoľnenie napätia medzi oceľou a karbidom volfrámu, ktoré majú mierne odlišné vlastnosti tepelnej rozťažnosti. Častice karbidu volfrámu sa potom špeciálnym procesom „nastreľujú“ nadzvukovou rýchlosťou na povrch kotúča. Výsledná vrstva má hrúbku iba 100 mikrometrov a vyzerá ako zrkadlo. V spojení so špeciálnymi ultratvrdými brzdovými doštičkami výsledný systém prekvapil aj samotných inžinierov. Nové kotúče sú dokonale hladké a neobsahujú žiadne póry, čo zvyšuje treciu plochu. Výkon týchto bŕzd je teda mimoriadne dobrý a navyše produkuje o 90 % menej brzdného prachu. Kotúče majú o 30 % vyššiu životnosť v porovnaní s klasickými.

Farebné kódy.

Zaujímavý fakt na záver: Porsche rozlišuje svoje brzdové systémy farbou brzdových strmeňov. Samozrejme, výsledné slovo má zákazník, ktorý si za príplatok môže vybrať inú farbu.


Základné brzdové systémy modelov 718 Boxster a Cayman či 911 majú strmene čiernej farby. Športové modely S s oceľovými kotúčmi (718 Boxster/Cayman S, 911 Carrera S) a modely GT využívajú spravidla väčšie červené brzdové strmene a aj väčšie kotúče -  v prípade modelov GT dokonca dvojdielne a plávajúce. PCCB brzdy rozpoznáte podľa žiarivo žltých strmeňov. Hybridným modelom (napr. Panamera Turbo S E-Hybrid) svietia pod diskami kolies neónkovo zelené strmene. A nové PSCB dostali biele strmene. Prečo práve biele? Matthias Leber, vedúci oddelenia bŕzd a hlava projektu PSCB s úsmevom vysvetľuje: „Keď vaše brzdy neprodukujú takmer žiaden brzdný prach, tak to chcete svetu ukázať. Na bielej farbe by bol prach okamžite vidieť ale naše strmene sú aj po 6 000 kilometroch stále čisté“.

Zdielať: