EURO 7: zmniejszenie emisji spowodowanych zużyciem hamulców

TMD Friction, Textar

TMD Friction przesuwa granice

Norma Euro 7 po raz pierwszy zwraca uwagę na emisję pyłu hamulcowego. Eksperci z branży hamulcowej pracują nad dostosowaniem produktów do nowych przepisów, które zaczną obowiązywać pod koniec 2026 roku. TMD Friction, wiodący światowy dostawca wysokiej jakości materiałów ciernych dla branży motoryzacyjnej, już od 2016 roku jest aktywnie zaangażowany w pracę grupy roboczej Programu Pomiaru Cząstek Stałych (PMP, z ang. Particle Measurement Programme) Europejskiej Komisji Gospodarczej Organizacji Narodów Zjednoczonych.

Coraz bardziej rygorystyczne przepisy oraz postęp technologiczny wpłynęły na znaczące ograniczenie emisji szkodliwych substancji ze spalin samochodowych. Pomimo tego sukcesu przemysłu motoryzacyjnego, a także stale rosnącej liczby pojazdów elektrycznych, zanieczyszczenie powietrza pozostaje wysokie, zwłaszcza w dużych miastach. Wynika to z faktu, że większość emisji z ruchu drogowego nie jest już generowana przez spaliny, ale przez ścieranie hamulców i opon. W efekcie tarcia w układzie hamulcowym drobne cząsteczki pochodzące z tych elementów są uwalniane do powietrza niezależnie od rodzaju napędu pojazdu. Cząstki stałe to już nie tylko uciążliwość dla kierowców, którzy cenią sobie czyste felgi, ale stanowią zagrożenie, mogąc negatywnie wpływać na zdrowie ludzi i środowisko. Dlatego wraz z wejściem w życie nowych przepisów, producenci sprzedający części na terenie Unii Europejskiej będą zmuszeni do poszukiwania bardziej ekologicznych rozwiązań.

Jako kluczowy partner w kształtowaniu nowych przepisów, TMD Friction wspiera opracowanie metodologii, przebiegu badań i konstrukcji stanowiska do pomiaru emisji pyłu hamulcowego dla normy Euro 7, a także dzieli się spostrzeżeniami na temat wyzwań i możliwości stojących przed branżą.

Nacisk na ograniczenie emisji przez producentów
Wejście w życie normy Euro 7 oznacza znaczącą redukcję ścieralności hamulców, zwiększając tym samym wymagania stawiane klockom hamulcowym. Konieczne będzie opracowanie nowych koncepcji umożliwiających czystsze hamowanie przy jednoczesnym utrzymaniu skuteczności działania.

Decyzja o ograniczeniu ścieralności hamulców zapadła już w najważniejszych organach Unii Europejskiej. Projekt przewiduje, że emisja cząstek stałych pochodzących ze ścierania hamulców (PM10) w zależności od klasy pojazdu i rodzaju napędu nie może przekraczać 3-11 mg/km. Norma została przyjęta, a ostatecznej daty wejścia przepisów w życie na terenie UE można spodziewać się w bliskiej przyszłości.

Przewidywane okresy przejściowe dadzą producentom wyposażenia OE i na niezależny rynek części zamiennych nieco więcej czasu niż pierwotnie przewidywano na opracowanie i homologację odpowiednich rozwiązań. W zależności od klasy pojazdu i kanału sprzedażowego (oryginalne wyposażenie i części zamienne) będzie to od 30 do 60 miesięcy. TMD Friction, jako właściciel m.in. marki Textar i firma specjalizująca się w technologii hamowania, już teraz współpracuje z producentami samochodów nad nowymi koncepcjami, które pozwolą znaleźć niskoemisyjne rozwiązania cierne dla ich pojazdów.

Nowe koncepcje cierne
Wbrew powszechnej opinii, to nie klocki hamulcowe są głównym źródłem pyłu hamulcowego. Aż 80% zanieczyszczeń zbierających się na obręczach kół pochodzi z tarcz. Ilość usuniętego materiału tarczy zależy od zastosowanej mieszanki ciernej klocka hamulcowego. Sam ten czynnik nie wystarcza już do spełnienia limitów Euro 7 i niezbędne są nowe, bardziej innowacyjne koncepcje.

Przedstawiciele branży pracują obecnie nad znalezieniem rozwiązań, które będą zgodne z normą emisji Euro 7. Pomysłów jest kilka. Jednym z nich jest wychwytywanie pyłu hamulcowego po jego wytworzeniu za pomocą filtrów. Innym jest walka z emisją i powstawaniem pyłu bezpośrednio u źródła, czyli na klocku hamulcowym i tarczy hamulcowej.

Nie ma potrzeby stosowania specjalnych filtrów ani systemów odciągowych, aby wychwytywać emisje, które już nastąpiły. Obecnie najbardziej obiecującą koncepcją redukcji emisji jest pokryta twardym materiałem tarcza hamulcowa, współpracująca z klockiem wykonanym z mieszanki dobranej specjalnie pod kątem danego pojazdu.

Tworzenie indywidualnych, wysokowydajnych rozwiązań dotyczących klocków hamulcowych jest specjalnością TMD Friction dzięki 110-letniemu doświadczeniu w zakresie OE. Firma, która jest jednym z niewielu producentów klocków hamulcowych na fabryczne wyposażenie, w ciągu ostatnich 30 lat opracowała ponad 50 tysięcy różnych mieszanek ciernych klocków hamulcowych. Aby uzyskać pożądany efekt końcowy, skomplikowana receptura powstaje z nawet 43 odpowiednio dobranych surowców. W celu osiągnięcia odpowiednich właściwości wymaganych dla układu hamulcowego danego pojazdu, dział badawczo-rozwojowy stale monitoruje wpływ składu mieszanki na skuteczność, trwałość i opłacalność zestawu tarcza-klocek. Eksperci na stanowiskach badawczych i torze testowym kontrolują również komfort hamowania i poziom hałasu. Kluczowe znaczenie będzie miało zachowanie trybologiczne, hałas, wibracje oraz szorstkość powlekanych tarcz z żeliwa szarego. Uzyskanie niskiej ścieralności przy maksymalnej skuteczności i jednoczesnym ograniczeniu emisji zanieczyszczeń będzie możliwe do osiągnięcia tylko przez specjalistów, którzy sami opracowują materiały cierne i są zaangażowani w projekty już na wczesnym etapie.

Oprócz wyzwań o charakterze technicznym, nowe przepisy Euro 7 spowodują również dodatkowe utrudnienia ekonomiczne. Opracowanie odpowiednich rozwiązań na niezależny rynek części zamiennych wymaga szeroko zakrojonych działań. Inwestycja w samo stanowisko testowe to koszt ok. 1,5 miliona euro, a czas pracy nad jedną mieszanką to ok. 27 godzin. Proces ten obejmuje sześć cykli, z których każdy symuluje 303 operacje hamowania na dystansie 192 km. Produkty premium TMD Friction są testowane zgodnie z najwyższymi standardami. W obliczu coraz bardziej wymagających norm dostawcom tańszych, uniwersalnych mieszanek będzie coraz trudniej przetrwać na europejskim rynku.

Nie tylko OE
Nowa norma będzie miała zastosowanie w przypadku wyposażenia fabrycznego, ale wpłynie również na niezależny rynek części zamiennych. Najprawdopodobniej stanie się to poprzez dyrektywę ECE R90, dzięki której standardy Euro 7 będą istotne również dla tego sektora. Klocki i tarcze hamulcowe dostępne na niezależnym rynku części zamiennych, oprócz dotychczasowych wymagań dotyczących zgodności z oryginalnymi częściami pod względem skuteczności, będą musiały spełniać restrykcyjne normy emisji.

Obecnie trwają prace nad ustaleniem szczegółowych wymagań homologacyjnych Euro 7 dla niezależnego rynku części zamiennych. Możemy spodziewać się, że wkrótce zostaną opublikowane oficjalne wytyczne dotyczące nowych standardów i okresów przejściowych. Powinno to dać firmom z tego sektora rynku czas na zapoznanie się z różnymi rozwiązaniami oferowanymi przez producentów pojazdów oraz na opracowanie i homologację odpowiednich produktów.

Z reguły mijają co najmniej rok lub dwa lata, zanim nowe pojazdy trafią do niezależnych warsztatów lub konieczna jest wymiana klocków bądź tarcz hamulcowych. Jeśli wymiana będzie potrzebna wcześniej, jeszcze przed upływem okresu przejściowego na przykład w wyniku intensywnej eksploatacji samochodu, odpowiednie części będą dostępne w serwisie autoryzowanym.

Mniejsze zużycie będzie oznaczało, że interwały wymiany nie będą już określane przez osiągnięcie limitu zużycia, jak miało to miejsce wcześniej, ale na podstawie przedziałów czasowych. Można to traktować jako motoryzacyjną „datę przydatności do spożycia”.

Kierunki na rynku wtórnym
Aby dostarczać na rynek części zamiennych skuteczne rozwiązania dotyczące hamowania niskoemisyjnego, TMD Friction opiera się na zaawansowanych koncepcjach materiałów ciernych z produkcji seryjnej, które już teraz zapewniają optymalny stosunek zmniejszonego pylenia do wysokiej skuteczności hamowania.

Terminy
Przepisy dotyczące normy Euro 7 weszły w życie 28 maja 2024 roku. Pomimo tego, że okres przejściowy daje dodatkowy czas na ich wdrożenie, branża motoryzacyjna musi być świadoma i przygotowana na nadchodzące zmiany. Opracowanie odpowiedniego rozwiązania, które będzie zgodne z wymogami prawnymi, a także spełni oczekiwania w kwestii skutecznego działania, wymaga czasu, wiedzy i wydatków.