Одними з найкращих гальмівних дисків, які ми можемо знайти, є керамічні гальма. Його якості набагато перевищують звичайні гальма, які мають більшість автомобілів.
Серед його перевага є: його більша стійкість, менша вага та велика довговічність. Хоча є багато інших чеснот, про які більшість не підозрюють. Що стосується його Недоліки, окрім високої вартості, а це означає, що ми бачимо їх лише в деяких спортивних автомобілях, є й інші мінуси, про які не раз шкодуємо про покупку.
види гальм
Дискові гальма по суті складаються із супорта та дискових колодок. А гальмівний диск це досить проста реалізація. Його функція полягає в перетворенні кінетичної енергії лінійного руху автомобіля в тепло, коли вона утримується супортом і гальмівними колодками (через тертя). Матеріал, який використовується для виготовлення диска, повинен мати здатність поглинати та розсіювати тепло, водночас мати достатній механічний опір, щоб протистояти затискній силі супорта та гальмівному моменту. Він також повинен передавати правильний і контрольований рівень тертя під час взаємодії з гальмівними колодками.
У виробництві гальма бувають трьох видів, хоча в цій статті ми зупинимося на двох з них:
- Металевий, з міцного заліза.
- Карбокераміка або кераміка (складається з керамічної матриці)
- Чистий вуглець (використовується на змаганнях)
Переваги керамічних брекетів
Загальновідомо, що продуктивність керамічних гальм перевершує сталеві. Неважливо, чи є вони з перфорацією, подряпинами чи іншим дизайном для покращення своїх можливостей, кераміка завжди буде набагато вище.
Головна їх якість полягає в тому, що вони мають a більш висока температурна стійкість, тому вони не виявляють ознак виснаження під час інтенсивного використання. Тому практично неможливо, щоб вони деформувалися через дуже раптовий термічний удар. Таким чином, він оснащений автомобілями, призначеними для трас, суперкарами або, як додаткове обладнання, високопродуктивними автомобілями. Ви можете побачити керамічні гальма в дії в тесті Audi RS3 Sedan:
З цієї причини та інших властивостей його матеріалу він також є більш довговічними, ніж звичайні гальма. Настільки, що часто кажуть, що вони тривають більше ніж 300.000 км. Однак ця цифра є оманливою, оскільки залежно від того, як вона використовується та типу автомобіля, її тривалість може бути значно скорочена. Крім того, мова навіть не про 300.000 XNUMX км на трасі, а скоріше при нормальній їзді.
Як додав, його вага вдвічі менше сталевих. Що приносить ще одну додаткову перевагу спортивним автомобілям, які їх перевозять, і саме вони потребують максимального зменшення ваги. У деяких випадках ця перевага ще більше підкреслюється, оскільки деякі бренди використовують легкі матеріали, такі як алюміній або титан, щоб зменшити вагу інших частин гальма.
також керамічні гальма в деяких випадках може зменшити гальмівний шлях. Хоча в основному це так тому, що при нагріванні вони втрачають набагато менше гальмівної сили.
Перевага, про яку більшість не підозрюють, пов’язана з навколишнім середовищем. керамічні брекети утворює значно менше дрібного пилу під час роботи. Дуже дрібні частинки, які залишаються у зваженому стані в повітрі та впливають на здоров’я людей і навіть скорочують їхню тривалість життя.
Недоліки керамічних брекетів
Ви побачите, що цей список набагато коротший, ніж перелік переваг, але не забувайте, що керамічні брекети теж мають свої аналоги. Перший і найочевидніший ціна, який набагато більший, ніж у звичайних гальмівних дисків.
Недоліком, про який деякі покупці не знають, вибираючи керамічні гальма, є те, що вони пищать з певною частотою. Звук, який може дещо дратувати в автомобілях, які використовуються не для гонок. Наприклад, у лінійці RS від Audi або моделях M від BMW.
З чого виготовляють керамічні брекети?
Хоча для простоти їх часто називають керамічними брекетами, їх правильніше називати керамічними композитними дисками. Слово «композит» означає той факт, що керамічний матеріал, кремній, поєднується з вуглецевим волокном для підвищення його стійкості. Тому їх і називають також карбон-керамічні гальма.
Точніше кажучи, вуглецеве волокно ущільнюється в значній мірі, але залишає пори, через які проникає розплавлений карбід кремнію, створюючи всередині керамічну матрицю. У результаті виходить надзвичайно тверда суміш, стійка до стирання та температури.
як вони зроблені
Для створення внутрішньої частини керамічних дисків вуглецеве волокно змішується зі смолою, його поміщають у дископодібні форми і це ущільнює з пресом із силою 20 тонн поки нагрітих до 200ºC. При цьому вуглецеве волокно ущільнюється, а смола стає пластичною.
Після охолодження дисків видаляються грубі частини і робляться вентиляційні отвори, щоб негайно знову нагріти їх у духовці протягом двох днів. Там його температура підніметься до 1.000 градусів поступово виробляти хімічні зміни, які перетворюють пластик на вуглець.
Наступний крок - додайте дрібний кремнієвий порошок на диск і знову поставте в духовку ще на 24 години. Там поступово нагріється до 1.700ºC, щоб розплавити тонкий порошок кремнію в карбід кремнію. Надзвичайно твердий матеріал, який просочується крізь мікропори диска.
Зараз час зробити щось додаткові отвори всередині, куди буде вставлена необхідна чашка, щоб можна було їх встановити. пізніше, наноситься шар захисної фарби ізолювати вуглець від кисню в атмосфері. Вирішальний крок, який запобігає згорянню кисню вуглецю при високих температурах. Фарба твердне в іншій печі, залишаючи білий порошок.
Нарешті, робот полірує поверхню дисків, а камера аналізує диск на мікроскопічному рівні, щоб переконатися у відсутності плям. Після завершення перевірки якості чашка додається, щоб її можна було встановити на автомобіль. Як ви бачите, це тривалий процес, у якому всі етапи разом перевищують тиждень для виготовлення партії дисків.
Цей тип матеріалу називається карбідом кремнію, армованим вуглецевим волокном (C-SiC), що перекладається іспанською мовою Вуглецеве волокно, посилене карбідом кремнію.
Види керамічних брекетів
Як і з багатьма системами та винаходами в автомобільному світі, кожен бренд дає йому іншу назву як частину вашої маркетингової кампанії. Однак у багатьох випадках суттєві відмінності між одним і іншим є мінімальними або взагалі відсутні з точки зору їх роботи та конструкції.
Це стосується керамічних гальм, які називаються керамічним композитним матеріалом (СКК), Керамічний матричний композит (CMC) або вуглецево-керамічні гальма (КТБ). Ще більш конкретні назви, які включають бренд, наприклад Porsche Ceramic Composite Brakes (PCCB). Але, по суті, ми маємо справу з однотипними гальмами на основі описаної вище технології: Карбід кремнію, армований вуглецевим волокном (C-SiC).
Тип гальм, з якими не плутати з гальмами Carbon-Carbon (C/C).. Їх використовують у повітроплаванні, на залізничному транспорті та ін Формула 1, тому що вони ще більш стійкі. Однак його оптимальна робоча температура занадто висока, щоб використовувати гальма вуличних автомобілів. Як випливає з назви, це не керамічні гальма, тому що вони мають лише карбон, оброблений дуже специфічним способом, виготовлення якого займає ще більше часу.
Чи варто ставити керамічні брекети?
гальма є один з найважливіших елементів нашого автомобіля, які належать до активної безпеки. Хороші гальма дозволяють нам швидше зупинити автомобіль і, залежно від випадку, уникнути можливої аварії. Отже, згідно з цим міркуванням, керамічні брекети будуть хорошим рішенням, якщо у вас є бюджет. Однак це не повинно бути так.
Враховуючи його якості, це лише має сенс поставити на автомобіль керамічні гальма якщо він буде використовуватися дуже інтенсивно. Тобто, біг на ланцюгу та тренування водіння, що з іншим слабшим матеріалом призведе до перегріву дисків. Екстремальна ситуація, яка зазвичай виникає лише під час змагань або у дуже складних партіях.
Ціна на керамічні брекети
Найдоступнішими серійними автомобілями є моделі, які можуть бути оснащені додатковими близько 10.000 євро. Хоча ці витрати зазвичай включають частини поршнів, модифікації шасі для покращення його динамічної поведінки та деяких естетичних деталей.
Якщо перейти в іншу крайність, то однією з найдорожчих речей у вуличних автомобілях є вуглецево-керамічні гальмівні диски Bugatti Chiron. Їх заміна разом із надрукованими на 3D-принтері титановими колодками та супортами коштує більше 50.000 євро.
У підсумку
Гальма виготовлені з кераміки армована вуглецевим волокном кераміка. Цей керамічний композит разом із карбідом кремнію забезпечує високу стійкість до стирання, а також велику твердість.
Витоки керамічних гальм походять від літаків, а також від конкуренції, що забезпечує дуже хороші результати. Цей тип гальм характеризується наявністю a дуже хороша стійкість до вицвітання і, крім того, вони можуть служити в чотири рази довше, ніж звичайні сталеві гальма.
Температура, якої можуть досягати гальма, коли ми ними користуємося 700 º C, знижуючи його ефективність. На щастя, керамічні гальма не мають цієї проблеми і здатні розподіляти тепло по всій поверхні диска.
Щодо ваги керамічних гальм, то можна сказати, що вони є набагато легше ніж звичайні. Цей тип гальм може важити вдвічі менше, що забезпечує нам значну економію ваги.
Однак не всі переваги керамічних гальм. Ці гальма мають a дуже висока ціна, що робить їх дуже ексклюзивними, і лише спортивні автомобілі таких брендів, як Ferrari або Porsche, оснащують свої транспортні засоби таким типом гальм. Вартість такого типу гальм може перевищувати 9.000 євро.
Виготовлення керамічного гальмівного диска відбувається набагато повільніше, ніж звичайного, і може зайняти майже цілий день зробити єдиний запис.
Термін служби керамічних гальмівних дисків може досягати 300.000 кілометрів. Тому в багатьох випадках ці типи гальм не потрібно буде замінювати протягом усього терміну експлуатації автомобіля.
Зображення – twin-loc, Andy Durst, Travis Isaacs, Yahya S., The359, Ben Ramirez, Bill Abbott, Razvan Orendovici