Elektryczny „ręczny”, hamowanie rekuperacyjne w hybrydach, serwomotory... – czy warsztaty są przygotowane na serwisowanie takich układów hamulcowych? Technologia z najwyższej półki zdaje się zawężać krąg fachowców, a w przypadku komponentów kalibrowanych fabrycznie oddalać perspektywę napraw czy regenerowania co bardziej zaawansowanych.

Sprawdźmy, w jakim kierunku idzie przemysł motoryzacyjny, gdy mowa o komponentach składowych układu hamulcowego. Mowa będzie przede wszystkim o tych elementach, które stworzone zostały w oparciu o wizję bezwypadkowej jazdy, a skoro tak, to są lub mogą być zsynchronizowane z nowoczesnymi, automatycznymi systemami bezpieczeństwa. A jest o czym mówić. Na rynku europejskim debiutuje rocznie średnio ćwierć tysiąca samochodów osobowych i dostawczych. W ślad za tym idą dokumentacje, które opisują składowe układu hamulcowego. Określają też dopuszczalne metody napraw, a coraz częściej tylko wymiany „starego na nowy”. 

Autonomicznym produktem układu hamulcowego jest...
Taki, który funkcjonuje bez konieczności użycia wspomagania wytwarzanego przez silnik spalinowy (lub pompę próżniową w silniku Diesla). Nazywa się iBooster. Po ponad 85 latach od wynalezienia wspomagania podciśnieniowego przez firmę Bosch, 19 czerwca 2013 r. w Boxbergu zaprezentowany został układ wspomagania całkowicie niezależny od podciśnienia.
– We wrześniu br. wdrożono produkcję drugiej generacji komponentu, który jest mniejszy i lżejszy od poprzednika, a „budowanie” ciśnienia na pompie hamulcowej przebiega szybciej, dzięki czemu iBooster odgrywa bardzo ważną rolę w pojazdach autonomicznych poziomu 4 i 5 – przybliża absolutną nowość Marcin Kiełczewski, product manager w firmie Bosch. – Według wytycznych auto z funkcjami autonomicznymi musi posiadać redundantne systemy bezpieczeństwa, a układ hamulcowy się do takich zalicza. I zarówno iBooster, jak i ESP są w stanie samodzielnie zatrzymać pojazd, a więc spełniony jest warunek zdublowania systemu.
iBooster jest całkowicie niezależny od podciśnienia. Wzmocnienie siły nacisku na pedał hamulca realizuje serwomotor (motor-gear unit). Przewaga? Jest w stanie uzyskać ciśnienie w układzie hamowania 3-krotnie szybciej niż w przypadku standardowego systemu wyposażonego w ESP. W ciągu milisekund mierzone są prędkość i siła nacisku na pedał hamulca, a sterownik oblicza niezbędną siłę nacisku na tłoczysko pompy hamulcowej. W najbardziej zaawansowanych aplikacjach – mowa o poziomach autonomicznej jazdy – gwarantuje samodzielne hamowanie w sytuacji zagrożenia. 
Perspektywa, że taki samochód trafi na warsztat, jest dziś dość odległa, skoro produkcja iBoostera dopiero co ruszyła... we Wrocławiu.
– Dużo ciekawszym dla branży warsztatowej komunikatem będzie, że komponent ten zaprojektowano tylko i wyłącznie z myślą o wymianie „starego na nowy” – dodaje Marcin Kiełczewski. – Jakakolwiek próba ingerencji będzie chybiona. A gdyby nawet udało się wymienić uszkodzony komponent, to nie ma możliwości prawidłowej jego kalibracji, a w konsekwencji będziemy mieli do czynienia z niewłaściwie działającym układem hamulcowym. Krótko mówiąc, dla iBoostera próżno szukać jakichkolwiek technologii naprawy czy regeneracji, skoro komponent jest kalibrowany w fabryce.
By zobrazować, jak wielki reżim obowiązuje we wrocławskiej fabryce Boscha, wyobraźmy sobie, że nader czuły komponent jest transportowany na linii montażowej nie inaczej, jak w specjalnych stelażach w kształcie sześciennej kostki, by całkowicie wyeliminować kontakt części z dłonią zaangażowanych w jego produkcję i kalibrację.
Omawiany produkt nie jest, póki co, dostępny na rynku wtórnym, choć w przyszłości na pewno będzie. Aftermarket? Nawet autoryzowane punkty sieci Bosch nie są dziś w stanie takiego naprawić. W przyszłości pewnie i to się zmieni, wszak iBooster stosowany jest przez wielu producentów (Audi, VW, Tesla, GM). W razie wykrycia usterki zakomunikuje niezgodność i właścicielowi nie pozostanie nic innego, jak wezwać lawetę.

Hybrydowy zawrót głowy
Rekuperacja energii odgrywa coraz większą rolę w mobilności jutra. W roku 2012 kupiono w Polsce 600 hybryd, rok później 2 tys., a w pierwszej połowie br. roku zarejestrowano takich ponad 8,5 tys., o 90% więcej niż w tym samym okresie 2016 roku. 
Skoro park pojazdów w Polsce w coraz większym stopniu naznaczają hybrydy, a pojazdy te – przynajmniej w założeniach – mają cieszyć użytkowników wydłużonymi interwałami czasu do wymiany klocków i tarcz hamulcowych, to co można powiedzieć o serwisowaniu ich układów hamulcowych? Zapytaliśmy też, czy metodyka podejścia do takowych pojazdów znalazła odbicie w programach szkoleń dla uczestników sieci warsztatowych. 
– Serwisowanie pojazdów hybrydowych nie odbiega znacząco od obsługi układów w pojazdach zasilanych konwencjonalnymi silnikami spalinowymi – oczywiście należy pamiętać o obostrzeniach związanych z bezpieczeństwem – przybliża wywołaną tematykę Tomasz Cieślik, specjalista ds. szkoleń, trener Akademii Technicznej Inter-Team. – W przypadku serwisowania układów hamulcowych pojazdów hybrydowych bezwzględnie należy pamiętać o dezaktywacji układu hamulcowego. Przykładem może być Toyota Prius pierwszej generacji z 1997 r. Procedura ta obowiązuje także w dzisiejszych pojazdach hybrydowych, lecz spotkać ją możemy także w konwencjonalnych pojazdach, gdzie również w celu obsługi układu hamulcowego należy dezaktywować system SBC. Jest to konieczne, bo pompa elektryczna zamontowana w układzie hamulcowym może samoistnie wytworzyć ciśnienie w celu sprawdzenia szczelności i sprawności układu. Dzieje się tak m.in. każdorazowo po wyłączeniu pojazdu. System jest wtedy sprawdzany przez najczęściej 2 minuty. Sytuacja taka może zostać spowodowana również otwarciem drzwi. Właśnie dlatego tak ważne jest przestrzeganie procedur serwisowych dotyczących dezaktywacji systemu, np. poprzez tester diagnostyczny. 
Gdy mowa o hybrydach, to głównymi elementami składowymi systemu są: konwencjonalny silnik spalinowy; silnik elektryczny z funkcją generatora MG1 – jego podstawowe zadania to uruchamianie silnika spalinowego oraz produkcja energii do zasilania silnika MG2; silnik elektryczny z funkcją generatora MG2 – napędza pojazd i ładuje akumulatory w czasie hamowania. A prócz wymienionych: przekładnia planetarna, inwerter/konwerter, sterownik układu wysokiego napięcia i baterie wysokonapięciowe. Te ostatnie magazynują bądź oddają energię dostarczoną lub pobieraną przez MG1 i MG2.
Elementem najistotniejszym z punktu widzenia działania układu hamulcowego takiego pojazdu jest silnik elektryczny z funkcją generatora MG2, bo to właśnie jego odpowiednie zadziałanie powoduje, że pojazd wyhamowuje, jednocześnie doładowując akumulatory. W przypadku normalnego hamowania hamulce hydrauliczne nie są używane, dopiero wzrost siły nacisku pedału hamulca powoduje uruchomienie klasycznego układu hamulcowego. Dzięki temu rozwiązaniu w specyficznych warunkach można odzyskać do 30% energii kinetycznej, którą posiada poruszający się pojazd, bez konieczności tracenia jej na ciepło wytwarzane w układzie klocek hamulcowy – tarcza hamulcowa. 
– Wydawać by się mogło, że specyfika działania systemu spowoduje wydłużenie żywotności elementów eksploatacyjnych hydraulicznego układu hamulcowego. Oczywiście klocki hamulcowe zużywają się wolniej, lecz należy pamiętać także o tarczach hamulcowych, które często nie uzyskują odpowiedniej temperatury, a jest ona wymagana m.in. do ich osuszenia. Producenci deklarują żywotność elementów hydraulicznego układu hamulcowego nawet na 160 tys. kilometrów, lecz w rzeczywistych warunkach wcześniej dojdzie do wymiany tych elementów z powodu korozji tarczy – dodaje Tomasz Cieślik. 
Z doświadczeń Akademii Technicznej Inter-Team wynika, że częstym problemem jest również rozwarstwianie klocków hamulcowych, zwłaszcza gdy są one niskiej jakości. Co znowu wypada tłumaczyć niedostateczną temperaturą roboczą tych elementów. 

Rekuperacja energii, która cieszy
W biuletynach Toyoty czytamy, że na dystansie 100 000 km wymiana klocków przypadnie dwa razy, a tarcz przeciętnie raz, podczas gdy w konwencjonalnym samochodzie przyjdzie zużyć trzy komplety klocków i dwa komplety tarcz. Nawet jeśli, to czy wiele wyższa stawka rbg dla hybryd nie będzie równoważyła pozornych oszczędności w materiałach eksploatacyjnych? Poniższy komentarz stanowi wystarczający dowód na to, jak wysokie wymagania stawia się odpowiedzialnym za serwisowanie układów hamulcowych w pojazdach hybrydowych.
– Głównym wymogiem, aby „dotykać się” pojazdów hybrydowych w Infiniti jest zaliczone szkolenie z podstaw bezpieczeństwa w obsłudze hybryd oraz uprawnienia SEP 1 kV – przybliża obowiązujące standardy Andrzej Solarek, dyrektor pionu obsługi posprzedażnej Infiniti Polska. – Drugim krokiem jest 3-dniowe szkolenie z diagnostyki układów hybrydowych, w tym również układów hamulcowych, a pełny cykl szkolenia elektromechanika w Infiniti Academy w Kolonii to 15 dni plus szkolenia produktowe i ok. 60 szkoleń e-learningowych.
Oczywiście technologia z wyższej półki oznacza zawężenie kręgu fachowców, co idzie w parze z wyższą ceną usług (nawet w warsztatach niezależnych). 
– W pewnym sensie jest to korzystne, ponieważ wzrasta potrzeba edukacji w branży motoryzacyjnej – ocenia Sławomir Borowski z firmy Ten-Car, wyspecjalizowanej w regeneracji elementów na rynku motoryzacyjnym. – Szkolenie musi być poparte zajęciami praktycznymi, aby nie uczyć się na samochodach klientów... Tu ukłon w stronę producentów skanerów. Czekamy na szkolenia! Nowe rozwiązania techniczne w pojazdach z jednej strony zwiększają komfort i bezpieczeństwo, z drugiej wprowadzają utrudnienia dla mechaników w ich naprawie i obsłudze. Nie inaczej jest z elektrycznym hamulcem postojowym. Bardzo pomocną funkcją wykorzystującą ten system jest asystent ruszania pod górę. 
Wspomniany element na czas wymiany szczęk tarczo-bębna czy klocków hamulcowych i tarczy wymaga stosowania procedury z wykorzystaniem komputera. Czasami wymiana klocków hamulcowych wymaga ich dokładnego zmierzenia (grubość) i wpisania owych danych do systemu.
– Im nowszy samochód, tym trudniej, czytaj: drożej skomunikować się z danym systemem. Jeżeli mamy renomowane skanery diagnostyczne, to lepiej, żeby były na bieżąco aktualizowane. Co innego, że za najnowszą aktualizację takiego zapłaciliśmy prawie 3000 zł – dodaje Sławomir Borowski.
Przykładem piętrzenia utrudnień – w pierwszym rzędzie dla użytkownika – mogą być liczniki pracy (załączeń) takich urządzeń, jak: mechanizm zaciągania hamulca ręcznego w BMW czy pompy hamulcowej w mercedesach.

Pompa technologii lotniczej, która uskrzydla aftermarket
Padła już wzmianka o pompie hamulcowej. Otóż zmorą używanych mercedesów wyprodukowanych do 2006 r. jest elektrohydrauliczny układ hamulcowy, który działa znacznie szybciej i bardziej efektywnie niż układ tradycyjny. Sensotronic Brake Control (SBC) występuje w modelach W211 i S211 (klasa E sedan i kombi), a także w W219 (CLS), R230 (SL), SLS oraz limuzynach maybach. W takich autach pedał hamulca podczas normalnej pracy to de facto... potencjometr i symulator nacisku połączony z elektroniką SBC za pomocą przewodów elektrycznych oraz dwóch przewodów hydraulicznych obwodu awaryjnego hamulca. To pompa (poprawnie: elektrohydraulika) SBC wytwarza ciśnienie w układzie, magazynuje je, a każde koło hamuje z inną siłą, dopasowaną do aktualnych warunków drogowych. Inteligentne rozwiązanie miarowo dosuwa klocki do tarcz, by osuszać te na czas opadów deszczu, gdy tylko kierowca aktywuje wycieraczki samochodowe. Co więcej, gdy dojdzie do rozszczelnienia przewodów, pompa „wyłącza uszkodzone koło” i hamuje pozostałymi. W wypadku potrzeby nagłego i bardzo mocnego hamowania system wykorzystuje specjalną rezerwę wysokiego ciśnienia – jest to zatem coś w rodzaju awaryjnego, dodatkowego wspomagania. 
– Cóż z tego, skoro elektronika SBC posiada nie tylko licznik naciśnięć na pedał hamulca, ale też nadzoruje prędkość obrotową silnika elektrycznego, opór na szczotkach i czas pracy, a jeżeli coś wykroczy poza określone parametry, to pompa wyświetla komunikat o konieczności dokładnego sprawdzenia lub wymiany – wyjaśnia Patryk Ogonowski, mechanik niezależnego warsztatu Mercserwis w Sosnowcu. – Elektronika potrafi nawet wykryć zużyty płyn hamulcowy. Finał przy przebiegu 250 tys. km jest taki, że na desce rozdzielczej wyświetla się komunikat o konieczności wizyty w ASO celem – uwaga! – wymiany pompy SBC. Komunikat zapala się, bo pompa wykrywa, że dochodzi do nadmiernego jej zużycia. Zbiornik ciśnieniowy napełnia się zbyt długo, silnik elektryczny kręci się zbyt wolno, a w końcu dochodzi do mechanicznego uszkodzenia – silnik przestaje pracować, brakuje ciśnienia w układzie. 
W tym, że chodzi o pompę, utwierdza diagnostyka komputerowa i odczytanie kodu usterki: C249F (osiągnięty próg serwisowy) C235C (przekroczony czas eksploatacji), którego nie można skasować z poziomu zwykłej obsługi uniwersalnym testerem elektronicznym. Zerowanie ogranicznika przebiegu? Trzeba pamiętać, że mercedes ma dwa niezależnie liczniki – obok wspomnianego jest także licznik czasu pracy wirnika w pompie SBC. Cóż, pompy nie da się oszukać, co oczywiście najbardziej zmartwi nabywcę samochodu z cofniętym licznikiem przebiegu.
– I właśnie w odpowiedzi na potrzeby rynku opracowaliśmy metodykę napraw i regeneracji SBC, z czego skwapliwie korzystają zmotoryzowani także spoza Polski. Pokusiliśmy się nawet o autorski instruktaż diagnostyki, obsługi i odpowietrzania, by co prostsze metody napraw przybliżyć środowisku mechaników, a skupić się tylko na tych najbardziej zaawansowanych przypadkach, odkąd regeneracja SBC stanowi core-biznes naszego warsztatu. Nasza propozycja okazuje się nader kusząca, gdy wspomnieć, że nowa pompa kosztuje od 6 do nawet 9 tys. zł – dodaje Patryk Ogonowski.

Choroby wieku dziecięcego i...
Z tych doniesień wnioski mogą być i takie. Każdy producent samochodu dla ochrony swego know-how w różnoraki sposób warunkuje (ogranicza) dostęp do biuletynów określających metodykę postępowania na czas napraw i regulacji, chroniąc w ten sposób bliskie mu grono fachowców (ASO). Jak widać, nie zawsze w interesie konsumentów. Poza tym rozwiązania z zakresu autonomicznej jazdy doprowadzą pewnie do wyeliminowania ludzkich pomyłek (zerowypadkowa wizja motoryzacji). Na jakiś czas oddalą też perspektywę napraw czy regenerowania co bardziej zaawansowanych technologicznie komponentów, ale przecież rynek nie znosi próżni, więc reprezentanci aftermarketu zdwoją wysiłki, by anonsować ekonomicznie uzasadnione metody. Zwłaszcza na czas jakże podstawowych czynności, gdy mowa o serwisie układu hamulcowego.

Rafał Dobrowolski
Fot. R. Dobrowolski, materiały firmy Bosch i mercserwis.pl