Jedným z najlepších brzdových kotúčov, ktoré môžeme nájsť, sú keramické brzdy. Jeho kvality ďaleko prevyšujú bežné brzdy, ktoré má väčšina áut.
Medzi jeho výhoda sú: jeho väčšia odolnosť, nižšia hmotnosť a veľká životnosť. Aj keď existuje mnoho iných cností, o ktorých väčšina nevie. Čo sa týka jeho nevýhody, okrem vysokej ceny, čo znamená, že ich vidíme len v niektorých športových autách, sú tu aj ďalšie nevýhody, ktoré viacerí ľutujú, že si ho kúpili.
typy bŕzd
Kotúčová brzda sa v podstate skladá zo strmeňa a kotúčových doštičiek. A brzdový kotúč je to pomerne jednoduchý nástroj. Jeho funkciou je premieňať kinetickú energiu lineárneho pohybu auta na teplo, keď je držané strmeňom a brzdovými doštičkami (prostredníctvom trenia). Materiál použitý na konštrukciu kotúča musí mať schopnosť absorbovať a odvádzať teplo a zároveň mať dostatočnú mechanickú odolnosť, aby odolal zvieracej sile strmeňa a brzdnému momentu. Pri interakcii s brzdovými doštičkami musí tiež prenášať správne a kontrolovateľné množstvo trenia.
Pri výrobe bŕzd existujú tri typy, aj keď v tomto článku sa zameriame na dva z nich:
- Kovové, vyrobené z pevného železa.
- Karbokeramika alebo keramika (zložená z keramickej matrice)
- Čistý uhlík (používaný v súťažiach)
Výhody keramických výstuh
Je dobre známe, že výkon keramických bŕzd je lepší ako u oceľových. Nezáleží na tom, či sú perforované, poškriabané alebo iné vzory na zlepšenie ich schopností, keramika bude vždy vysoko nad.
Ich hlavnou kvalitou je, že majú a vyššia teplotná odolnosť, takže nevykazujú žiadne známky vyčerpania pri intenzívnom používaní. Preto je prakticky nemožné, aby sa zdeformovali kvôli veľmi náhlemu tepelnému šoku. Preto je vybavený autami určenými pre okruh, superšportami alebo ako nadštandard vo vysokovýkonných autách. Keramické brzdy v akcii môžete vidieť v teste Audi RS3 Sedan:
Z tohto dôvodu a pre ďalšie vlastnosti svojho materiálu tiež sú odolnejšie ako bežné brzdy. Až tak, že sa často hovorí, že vydržia viac ako 300.000 km. Tento údaj je však zavádzajúci, pretože v závislosti od spôsobu používania a typu auta sa jeho trvanie môže výrazne skrátiť. Navyše nehovoríme ani tak o 300.000 XNUMX km na okruhu, ale skôr pri bežnej jazde.
Ako bolo pridané, jeho hmotnosť je polovičná v porovnaní s oceľovými. Čo prináša ďalšiu výhodu pre športové autá, ktoré ich prevážajú a ktoré práve potrebujú čo najviac znížiť svoju hmotnosť. Táto výhoda je v niektorých prípadoch ešte zvýraznená, pretože niektoré značky používajú na zníženie hmotnosti ostatných častí brzdy ľahké materiály ako hliník alebo titán.
aj keramické brzdy môže v niektorých prípadoch skrátiť brzdnú dráhu. Aj keď je to hlavne preto, že pri zahriatí strácajú oveľa menej brzdnej sily.
Výhoda, o ktorej väčšina nevie, súvisí s prostredím. keramické výstuhy pri prevádzke produkujú oveľa menej jemného prachu. Veľmi malé častice, ktoré zostávajú rozptýlené vo vzduchu a ktoré ovplyvňujú zdravie ľudí a dokonca znižujú ich dĺžku života.
Nevýhody keramických výstuh
Uvidíte, že tento zoznam je oveľa kratší ako zoznam výhod, no nezabúdajte, že aj keramické strojčeky majú svoje náprotivky. Prvý a najzrejmejší je cena, ktorý je oveľa väčší ako u bežných brzdových kotúčov.
Nevýhodou, ktorú si niektorí kupujúci pri výbere keramických bŕzd neuvedomujú, je to škrípu s nejakou frekvenciou. Zvuk, ktorý môže byť trochu nepríjemný v autách, ktoré sa používajú na niečo iné ako na preteky. Napríklad v rade RS od Audi alebo modeloch M od BMW.
Z čoho sú keramické výstuhy vyrobené?
Aj keď sa pre jednoduchosť často nazývajú keramické výstuhy, správnejšie je nazývať ich keramické kompozitné disky. Slovo kompozit odkazuje na skutočnosť, že keramický materiál, kremík, je pre zvýšenie odolnosti kombinovaný s uhlíkovými vláknami. Preto sa nazývajú aj karbón keramické brzdy.
Presnejšie povedané, uhlíkové vlákno je do značnej miery zhutnené, ale zanecháva niektoré póry, cez ktoré vstupuje roztavený karbid kremíka, čím sa vo vnútri vytvára keramická matrica. Výsledkom je extrémne tvrdá zmes, ktorá je odolná voči oderu a teplote.
ako sa vyrábajú
Na vytvorenie interiéru keramických diskov uhlíkové vlákno je zmiešané so živicou, vkladá sa do diskovitých foriem a zhutňuje sa s lisom so silou 20 ton zatiaľ čo zahriate na 200ºC. Vďaka tomu sa uhlíkové vlákno zhutní a živica sa stane plastickou.
Po ochladení diskov, hrubé časti sú odstránené a sú vytvorené vetracie otvory, aby ste ich hneď znova zohriali v rúre na dva dni. Tam jeho teplota vystúpi na 1.000 XNUMX stupňov postupne vytvárať chemickú úpravu, ktorá premieňa plast na uhlík.
Ďalším krokom je pridajte jemný silikónový prášok na disk a vložíme späť do rúry na ďalších 24 hodín. Tam sa postupne zahreje na 1.700ºCna roztavenie jemného kremíkového prášku na karbid kremíka. Extrémne tvrdý materiál, ktorý presakuje cez mikropóry disku.
Teraz je čas niečo urobiť extra otvory na vnútornej strane, čo je miesto, kde sa vloží potrebný pohár, aby ste ich mohli namontovať. neskôr pridá sa vrstva ochranného náteru na izoláciu uhlíka od kyslíka v atmosfére. Rozhodujúci krok, ktorý zabraňuje kyslíku, aby umožnil horenie uhlíka pri vysokých teplotách. Farba sa vytvrdzuje v inej peci a zanecháva za sebou biely prášok.
konečne, robot leští povrch diskov a kamera analyzuje disk na mikroskopickej úrovni, aby sa zabezpečilo, že nebudú žiadne škvrny. Po dokončení tejto kontroly kvality sa pohár pridá, aby sa dal namontovať na auto. Ako vidíte, je to dlhý proces, v ktorom všetky kroky spolu presahujú týždeň na výrobu dávky diskov.
Tento typ materiálu sa nazýva karbid kremíka vystužený uhlíkovými vláknami (C-SiC), ktorého preklad do španielčiny je Uhlíkové vlákno vystužené karbidom kremíka.
Typy keramických výstuh
Rovnako ako u mnohých systémov a vynálezov vo svete motorov, každá značka mu dáva iný názov ako súčasť vašej marketingovej kampane. Avšak v mnohých prípadoch sú podstatné rozdiely medzi jedným a druhým minimálne alebo žiadne z hľadiska ich fungovania a konštrukcie.
To je prípad keramických bŕzd, ktoré majú názvy ako Ceramic Composite Material (CCM), keramický matricový kompozit (CMC) alebo uhlíkovo-keramické brzdy (CCB). Ešte konkrétnejšie názvy, ktoré zahŕňajú značku ako Porsche Ceramic Composite Brakes (PCCB). Ale v podstate máme do činenia s rovnakým typom bŕzd založených na technológii opísanej vyššie: Karbid kremíka vystužený uhlíkovými vláknami (C-SiC).
Typ bŕzd, s ktorými nezamieňať s uhlíkovo-karbónovými (C/C) brzdami. Používajú sa v letectve, železničnej doprave a pod Formula 1, pretože sú ešte odolnejšie. Jeho optimálna prevádzková teplota je však príliš vysoká na to, aby brzdila pouličné autá. Ako už názov napovedá, nejde o keramické brzdy, pretože majú len veľmi špecifickým spôsobom upravený karbón, ktorého výroba trvá ešte dlhšie.
Oplatí sa dávať keramické rovnátka?
brzdy su jedným z najdôležitejších prvkov nášho auta, ktoré patria do aktívnej bezpečnosti. Dobré brzdy nám umožňujú zastaviť auto skôr a v závislosti od prípadu sa vyhnúť prípadnej nehode. Takže podľa tejto úvahy budú keramické rovnátka dobrým rozhodnutím, ak máte rozpočet. Takto to však nemusí byť.
Vzhľadom na jeho kvality, má to iba zmysel dať keramické brzdy na auto ak sa bude používať veľmi intenzívne. Teda beh na okruh a nácvik jazdy, ktorý by s iným slabším materiálom spôsobil prehrievanie kotúčov. Extrémna situácia, ktorá sa zvyčajne vyskytuje len na súťaži alebo vo veľmi náročných okruhových dávkach.
cena keramických výstuh
Cenovo najdostupnejšie v sériových autách sú modely, ktoré je možné vybaviť ako extra asi 10.000 eur. Aj keď tento náklad zvyčajne zahŕňa kusy viacerých piestov, úpravy podvozku na zlepšenie jeho dynamického správania a niektoré estetické detaily.
Ak pôjdeme do druhého extrému, jednou z najdrahších vecí v pouličných autách sú karbón-keramické brzdové kotúče Bugatti Chiron. Ich výmena spolu s 3D tlačenými titánovými podložkami a strmeňmi stojí viac ako 50.000 EUR.
V súhrne
Keramické brzdy sú vyrobené z keramika vystužená uhlíkovými vláknami. Tento keramický kompozit spolu s karbidom kremíka ponúka veľkú odolnosť proti oderu a zároveň poskytuje veľkú tvrdosť.
Pôvod keramických bŕzd pochádza z lietadiel a tiež z konkurencie, ponúka veľmi dobré výsledky. Tento typ bŕzd sa vyznačuje tým, že má a veľmi dobrá odolnosť proti vyblednutiu a navyše vydržia až štyrikrát dlhšie ako bežné oceľové brzdy.
Teplota, ktorú môžu brzdy dosiahnuť, keď ich používame, je 700 º C, čím sa znižuje jeho účinnosť. Keramické brzdy našťastie tento problém nemajú a sú schopné rozvádzať teplo po celej ploche kotúča.
Ohľadom hmotnosti keramických bŕzd sa dá povedať, že sú oveľa ľahšie než tie konvenčné. Tento typ bŕzd môže vážiť o polovicu menej, čo nám zabezpečuje výraznú úsporu hmotnosti.
Nie všetky sú však výhody keramických bŕzd. Tieto brzdy majú a veľmi vysoká cena, vďaka čomu sú veľmi exkluzívne a iba športové autá značiek ako Ferrari alebo Porsche vybavujú svoje vozidlá týmto typom bŕzd. Náklady na tento typ bŕzd môžu prekročiť 9.000 eur.
Výroba keramického brzdového kotúča je oveľa pomalšia ako výroba bežného kotúča a môže trvať takmer celý deň vytvoriť jeden disk.
Životnosť keramických brzdových kotúčov môže dosiahnuť 300.000 kilometrov. Preto v mnohých prípadoch nebude potrebné tieto typy bŕzd vymieňať počas celej životnosti vozidla.
Obrázky – twin-loc, Andy Durst, Travis Isaacs, Yahya S., The359, Ben Ramirez, Bill Abbott, Razvan Orendovici