Tarcze retardera Telma, Voith, ZF – przyczyny ocierania, objawy, diagnostyka

Pytanie

Dlaczego tarcze retardera trą o siebie?

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Tarcze retardera trą o siebie, gdy zniknie przewidziany przez producenta luz (szczelina powietrzna lub olejowa) pomiędzy elementami wirującymi i nieruchomymi.
• Najczęściej dzieje się to wskutek: uszkodzenia łożysk wału, deformacji (przegrzania) tarcz, błędnej regulacji lub montażu, nadmiernego zużycia elementów dystansujących bądź przedostania się zanieczyszczeń do szczeliny roboczej.

Kluczowe punkty
• Uszkodzone łożyska = utrata osiowości → kontakt metal-metal
• Przegrzane lub mechanicznie uszkodzone tarcze = wyboczenie → nierówny obrót
• Za mały luz ustawiony przy montażu = tarcie od pierwszych kilometrów
• Ciała obce (opiłki, korozja) = zablokowanie szczeliny powietrznej/olejowej
• Skutki: gwałtowny wzrost temperatury, hałas, spadek skuteczności hamowania, ryzyko unieruchomienia pojazdu

Szczegółowa analiza problemu

1. Rodzaje retarderów a zjawisko tarcia
   • Hydrodynamiczne (ZF Intarder, Voith): brak klasycznych tarcz ciernych – tarcie dotyczy wirnika i stojana zanurzonych w oleju. Kontakt świadczy o uszkodzeniu łożysk lub uderzeniu wirnika.
   • Elektromagnetyczne (Telma, Frenelsa, Voith EMR): wirnik złożony z kilku stalowych tarcz zamocowanych na wale, stojan z cewkami pozostaje nieruchomy. Nominalna szczelina powietrzna 0,5–1,5 mm. Jej zanik powoduje rysujące się lub brązowiejące „ślady tarcia” na obrzeżu tarcz.

2. Mechaniczne przyczyny (≈ 70 % przypadków w serwisach OEM)
   a) Łożyska wału wyjściowego skrzyni lub samego retardera:
   – zatarcie smaru / przegrzanie → luz promieniowy > 0,05 mm → bicie wirnika
   – pęknięcie pierścieni łożysk → wirnik „opada” i ociera stojan
   b) Odkształcenie (wichrowatość) tarcz:
   – ciągła praca przy prądzie > 80 % znamionowego bez faz chłodzenia
   – gwałtowne schłodzenie (przejazd w głębokiej wodzie)
   – uderzenie kamieniem podczas transportu/montażu
   c) Poluzowanie śrub dystansowych tarcz (moment dokręcenia niedotrzymany, brak kleju Loctite 243)

3. Termiczne i elektryczne przyczyny
   – Zablokowany sygnał sterujący (przylegający przekaźnik, korozja wtyczki CAN) → retarder nie wyłącza się, nagrzewa rotory do 450 °C → rozszerzalność cieplna stali usuwa luz.
   – Stojan przegrzewa uzwojenia → impregnacja wypływa na szczelinę i twardnieje jak klej, powodując stały kontakt tarcz.

4. Zanieczyszczenia
   – Opiłki ferromagnetyczne z klocków hamulcowych „przyciągane” przez pole magnetyczne retardera akumulują się na bieżniach → ‘zmykanie’ szczeliny.
   – W wersjach hydrodynamicznych: niezmieniany olej (po 250 000 km gęstość > ISO 680) odkłada lakieropodobne osady zmniejszające luz między łopatkami.

5. Błędy montażowe / regulacyjne
   – Wymiana sprzęgła lub skrzyni bez przyrządu centrującego → odchyłka osiowości > 0,3 mm.
   – Niepoprawna grubość podkładek dystansowych (shimów) po regeneracji – częsty błąd w warsztatach niezależnych.

6. Rzadziej: wady materiałowe
   – Niejednorodność odlewu tarcz (podatność na paczenie) – dotyczy wczesnych serii Telma F260 2017 r. (akcja serwisowa TR/17-081).

Aktualne informacje i trendy

• Producenci (ZF, Voith, Telma) wdrażają czujniki drgań i temperatury wbudowane w retarder (IoT) – przewidują uszkodzenie łożyska zanim pojawi się tarcie.
• Nowe elektromagnetyczne retardery niskonapięciowe 48 V (bus klasy M2) mają większy luz powietrzny 2 mm oraz autokalibrację pozycji stojana – zmniejszenie ryzyka ocierania.
• W hydraulicznych Intarderach III generacji od 2022 stosuje się łożyska hybrydowe (ceramiczne kulki), eliminujące prądy błądzące i przedwczesne zużycie.

Wspierające wyjaśnienia i detale

Tabela – Zależność przyczyna ↔ objaw

Analogicznie do hamulców tarczowych w rowerze – drobne bicie tarczy = krótkie, pulsujące ocieranie; utrata centrowania zacisku = tarcie stałe.

Aspekty etyczne i prawne

• Eksploatacja pojazdu z uszkodzonym retarderem narusza wymogi homologacji ECE R13 (sprawność urządzeń hamujących) – w razie wypadku grozi odpowiedzialność karna operatora i właściciela floty.
• Tarcie metal-metal generuje drobiny Fe, które dostają się do środowiska – aspekty środowiskowe podnoszone w najnowszych regulacjach Euro 7 dotyczących emisji cząstek niemierzalnych.
• Bezpośrednie ryzyko pożaru przy temp. tarcz > 500 °C (zajęcie izolacji wiązek).

Praktyczne wskazówki

1. Pomiary kontrolne co 100 000 km:
   – luz łożyska (czujnik zegarowy)
   – bicie tarcz (0,03 mm tolerancji osiowej)
2. Prąd testowy 50 % Imax na stanowisku i termowizja – detekcja gorących punktów.
3. Wymiana oleju w hydrodynamicznym retarderze co 180 000 km lub 2 lata (specyfikacja ZF Ecofluid A).
4. Przy montażu: użyć przyrządu centrującego DIN ISO 9364-1, momenty wg producenta (np. Telma: M12-10.9 = 130 Nm + 90°).
5. Po kolizji tylnej osi – obligatoryjna inspekcja retardera (udar mógł przesunąć stojan).

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Wczesne objawy (delikatny szelest) bywają ignorowane – po 2-3 tys. km tarcze nadają się już tylko do wymiany (koszt EM retarder F260 ≈ 12 000 EUR).
• Nie zawsze możliwe jest wyprostowanie zdeformowanych tarcz – producenci rzadko dopuszczają prostowanie ze względu na zmianę właściwości magnetycznych stali.
• Monitoring wibracji sprawdza się, ale wymaga skalibrowania progów alarmowych pod konkretny model.

Sugestie dalszych badań

• Zastosowanie czujników hallotronowych do bezpośredniego pomiaru szczeliny powietrznej online.
• Badanie wpływu materiałów kompozytowych (stale Fe-Ni vs. stal węglowa) na odporność tarcz na paczenie.
• Zaawansowane powłoki ceramiczne zmniejszające adhezję opiłków ferromagnetycznych.
• Modele cyfrowe (digital twin) retardera do prognozowania deformacji przy cyklach cieplnych.

Krótkie podsumowanie

Ocieranie tarcz retardera jest efektem utraty projektowego luzu spowodowanej głównie zużyciem łożysk, deformacją cieplną tarcz, błędnym montażem lub wniknięciem zanieczyszczeń. Szybka diagnostyka (pomiar bicia, kontrola łożysk, inspekcja szczeliny) i usunięcie przyczyny zapobiega kosztownej wymianie całego zespołu i zapewnia zgodność z normami bezpieczeństwa drogowym.