L'un des meilleurs disques de frein que nous pouvons trouver sont les freins en céramique. Ses qualités sont bien au-dessus des freins conventionnels que la plupart des voitures portent.
Parmi ses avantage sont : sa plus grande résistance, un poids moindre et une grande durabilité. Bien qu'il existe de nombreuses autres vertus que la plupart ignorent. Quant à son d'inconvénients, outre son coût élevé, qui fait qu'on ne les voit que dans certaines voitures de sport, il y a aussi quelques autres inconvénients qui font regretter plus d'un de l'avoir acheté.
types de freins
Un frein à disque est essentiellement composé de l'étrier et des plaquettes de disque. UN discothèque de freno c'est un outil assez simple. Sa fonction est de transformer l'énergie cinétique du mouvement linéaire de la voiture en chaleur lorsqu'elle est maintenue par l'étrier et les plaquettes de frein (par friction). Le matériau utilisé pour la construction d'un disque doit avoir la capacité d'absorber et de dissiper la chaleur, tout en ayant une résistance mécanique suffisante pour supporter l'effort de serrage de l'étrier et le couple de freinage. Il doit également transmettre une quantité de friction appropriée et contrôlable lors de l'interaction avec les plaquettes de frein.
Dans la fabrication des freins, il existe trois types, bien que dans cet article, nous nous concentrerons sur deux d'entre eux :
- Métallique, en fer massif.
- Carbocéramique ou céramique (composé d'une matrice céramique)
- Carbone pur (utilisé en compétition)
Avantages des bagues en céramique
Il est bien connu que le les performances des freins en céramique sont supérieures à celles de l'acier. Peu importe qu'elles soient perforées, rayées ou autres pour améliorer leurs capacités, la céramique sera toujours bien au-dessus.
Leur principale qualité est d'avoir une résistance à la température plus élevée, de sorte qu'ils ne montrent aucun signe d'épuisement en cas d'utilisation intensive. C'est pourquoi il leur est pratiquement impossible de se déformer à cause d'un choc thermique très brutal. Ainsi, il est équipé de voitures conçues pour le circuit, de supercars ou, en supplément, de voitures performantes. Vous pouvez voir les freins en céramique en action dans le test Audi RS3 Sedan :
Pour cette raison, et pour d'autres propriétés de son matériau, il sont plus durables que les freins conventionnels. A tel point qu'on dit souvent qu'elles durent plus de 300.000 km. Cependant, ce chiffre est trompeur car, selon son utilisation et le type de voiture dont il s'agit, sa durée peut être fortement réduite. De plus, on ne parle même pas de 300.000 XNUMX km sur le circuit, mais plutôt en conduite normale.
Comme ajouté, son poids est la moitié de celui de l'acier. Ce qui apporte un autre avantage supplémentaire aux voitures de sport qui les emportent, qui ont justement besoin de réduire leur poids au maximum. Cet avantage est encore plus accentué dans certains cas, car certaines marques utilisent des matériaux légers comme l'aluminium ou le titane pour réduire le poids d'autres parties du frein.
freins en céramique aussi peut réduire les distances d'arrêt dans certains cas. Bien que cela soit principalement dû au fait qu'ils perdent beaucoup moins de puissance de freinage lorsqu'ils sont chauffés.
L'avantage que la plupart ignorent est lié à l'environnement. bretelles en céramique produire beaucoup moins de poussière fine lors du fonctionnement. De très petites particules qui restent en suspension dans l'air et qui affectent la santé des personnes et même réduisent leur espérance de vie.
Inconvénients des bagues en céramique
Vous verrez que cette liste est beaucoup plus courte que celle des avantages, mais n'oubliez pas que les bagues en céramique ont aussi leurs homologues. La première et la plus évidente est le prix, qui est beaucoup plus grand que celui des disques de frein normaux.
L'inconvénient que certains acheteurs ignorent lorsqu'ils choisissent de monter des freins en céramique est que ils grincent avec une certaine fréquence. Un son qui peut être quelque peu gênant dans les voitures qui servent à autre chose qu'à la course. Par exemple, dans la ligne RS d'Audi ou les modèles M de BMW.
De quoi sont faits les appareils dentaires en céramique ?
Bien qu'ils soient souvent appelés accolades en céramique pour plus de simplicité, il est plus correct de les appeler disques composites céramiques. Le mot composite fait référence au fait que le matériau céramique, le silicium, est associé à la fibre de carbone pour augmenter sa résistance. C'est pourquoi ils sont appelés également des freins en carbone-céramique.
Pour être plus exact, la fibre de carbone est fortement compactée, mais elle laisse des pores par lesquels pénètre le carbure de silicium fondu, créant une matrice céramique à l'intérieur. Le résultat est un composé extrêmement dur qui résiste à l'abrasion et à la température.
comment ils sont fabriqués
Pour créer l'intérieur des disques en céramique la fibre de carbone est mélangée à une résine, il est mis dans des moules en forme de disque et il se compacte avec une presse avec une force de 20 tonnes Mientras chauffé à 200°C. Avec cela, la fibre de carbone est compactée et la résine devient plastique.
Après refroidissement des disques, les parties rugueuses sont enlevées et des trous de ventilation sont faits, pour les réchauffer aussitôt au four pendant deux jours. Là bas sa température montera à 1.000 XNUMX degrés progressivement pour produire une altération chimique qui transforme le plastique en carbone.
La prochaine étape est ajouter de la poudre de silicium fine sur le disque et remettez-le au four pendant encore 24 heures. Là bas chauffera progressivement jusqu'à 1.700 XNUMX ºC, pour faire fondre de la fine poudre de silicium dans du carbure de silicium. Un matériau extrêmement dur qui s'infiltre à travers les micropores du disque.
Il est maintenant temps de faire quelques trous supplémentaires à l'intérieur, où sera insérée la coupelle nécessaire pour pouvoir les monter. Alors, une couche de peinture protectrice est ajoutée pour isoler le carbone de l'oxygène dans l'atmosphère. Une étape cruciale, qui empêche l'oxygène de permettre au carbone de brûler à des températures élevées. La peinture est durcie dans un autre four, laissant derrière elle une poudre blanche.
Enfin, un robot polit la surface des disques et une caméra analyse le disque au niveau microscopique pour s'assurer qu'il n'y a pas de défauts. Une fois ce contrôle qualité terminé, la coupelle est ajoutée pour pouvoir être montée sur la voiture. Comme vous pouvez le voir, c'est un long processus dans lequel toutes les étapes additionnées dépassent une semaine pour fabriquer un lot de disques.
Ce type de matériau est appelé carbure de silicium renforcé de fibres de carbone (C-SiC), dont la traduction en espagnol est Fibre de carbone renforcée de carbure de silicium.
Types d'appareils dentaires en céramique
Comme pour de nombreux systèmes et inventions dans le monde de l'automobile, chaque marque lui donne un nom différent dans le cadre de votre campagne marketing. Cependant, dans de nombreux cas, les différences essentielles entre l'un et l'autre sont minimes ou inexistantes en termes de fonctionnement et de construction.
C'est le cas des freins en céramique, qui portent des noms tels que Ceramic Composite Material (CCM), composite à matrice céramique (CMC) ou freins carbone céramique (CCB). Des noms encore plus spécifiques qui incluent la marque comme Porsche Ceramic Composite Brakes (PCCB). Mais, en substance, nous avons affaire au même type de freins basés sur la technologie décrite ci-dessus : Carbure de silicium renforcé de fibre de carbone (C-SiC).
Le type de freins avec lequel à ne pas confondre avec les freins carbone-carbone (C/C). Ils sont utilisés dans l'aéronautique, le ferroviaire et le formule 1, car ils sont encore plus résistants. Cependant, sa température de fonctionnement optimale est trop élevée pour freiner les tramways. Comme son nom l'indique, ce ne sont pas des freins en céramique car ils n'ont que du carbone traité de manière très spécifique, ce qui prend encore plus de temps à fabriquer.
Vaut-il la peine de mettre des broches en céramique ?
les freins sont l'un des éléments les plus importants de notre voiture qui appartiennent à la sécurité active. De bons freins nous permettent d'arrêter la voiture plus tôt et, selon les cas, d'éviter un éventuel accident. Ainsi, selon ce raisonnement, les bagues en céramique seront une bonne décision si vous avez un budget. Cependant, cela ne doit pas être comme ça.
Compte tenu de ses qualités, ça n'a que du sens mettre des freins en céramique sur une voiture s'il va être utilisé très intensivement. Autrement dit, courir sur un circuit et pratiquer la conduite avec un autre matériau plus faible entraînerait une surchauffe des disques. Une situation extrême qui ne se produit généralement qu'en compétition ou dans des lots de circuits très exigeants.
prix des bagues en céramique
Les voitures de série les plus abordables sont les modèles qui peuvent être équipés en supplément pour à propos de 10.000 euros. Bien que cette dépense comprenne généralement des pièces de pistons supplémentaires, des modifications du châssis pour améliorer son comportement dynamique et quelques détails esthétiques.
Si nous allons à l'autre extrême, l'une des choses les plus chères dans les voitures de rue sont les disques de frein en carbone-céramique de la Bugatti Chiron. Leur remplacement ainsi que les plaquettes et les étriers en titane imprimés en 3D coûtent plus que 50.000 euros.
En résumé
Les freins en céramique sont faits de céramique renforcée de fibre de carbone. Ce composite céramique, associé au carbure de silicium, offre une grande résistance à l'abrasion, ainsi qu'une grande dureté.
Les origines des freins en céramique viennent des avions et aussi de la compétition, offrant de très bons résultats. Ce type de freins se caractérise par une très bonne résistance à la décoloration et, en plus, ils peuvent durer jusqu'à quatre fois plus longtemps que les freins en acier conventionnels.
La température que les freins peuvent atteindre lorsque nous les utilisons est 700 ° C, réduisant son efficacité. Heureusement, les freins en céramique n'ont pas ce problème et sont capables de répartir la chaleur sur toute la surface du disque.
Concernant le poids des freins en céramique, on peut dire qu'ils sont beaucoup plus léger que les conventionnels. Ce type de freins peut peser deux fois moins, ce qui nous permet un gain de poids important.
Cependant, tous ne sont pas des avantages dans les freins en céramique. Ces freins ont un prix très élevé, ce qui les rend très exclusifs et seules les voitures de sport de marques comme Ferrari ou Porsche équipent ce type de freins sur leurs véhicules. Le coût de ce type de freins peut dépasser €9.000.
La fabrication d'un disque de frein en céramique est beaucoup plus lente que celle d'un disque normal et peut prendre presque une journée complète pour faire un seul enregistrement.
La durée de vie des disques de frein en céramique peut atteindre 300.000 kilómetros. Par conséquent, dans de nombreux cas, ces types de freins n'auront pas besoin d'être remplacés pendant toute la durée de vie du véhicule.
Photos – twin-loc, Andy Durst, Travis Isaacs, Yahya S., The359, Ben Ramirez, Bill Abbott, Razvan Orendovici