Tampoane ceramice: argumente pro și contra, recenzii

De la crearea vehiculelor autopropulsate, a devenit necesar să se dezvolte un mecanism care să permită șoferului să oprească mașina la timp. În transportul modern, acesta nu mai este un mecanism, ci un întreg sistem format dintr-un număr mare de elemente diferite care asigură cea mai rapidă reducere posibilă a vitezei unei mașini sau motociclete.

Sistemul de siguranță activă și pasivă include multe componente, inclusiv frâna. Dispozitivul lor include o linie de-a lungul căreia se mișcă lichidul de frână, cilindrii de frână (unul principal cu un servomotor de vid și unul pentru fiecare roată), un disc (în mașinile ieftine, pe puntea spate se folosește un tambur, despre care puteți citi detaliat într-o altă recenzie), etrier (dacă se utilizează tipul de disc) și tampoane.

Când vehiculul încetinește (frânarea motorului nu este utilizată), sistemul de frânare este însoțit de o încălzire puternică a plăcuțelor. Fricțiunea ridicată și temperaturile ridicate conduc la o uzură accelerată a materialului elementului de contact. Desigur, acest lucru depinde de viteza vehiculului și de presiunea pe pedala de frână.

Din aceste motive, plăcuța de frână trebuie înlocuită periodic. Funcționarea unui vehicul cu elemente de frână uzate va duce mai devreme sau mai târziu la un accident. Uzura rapidă a componentelor vehiculului, sarcina mare în timpul frânării de urgență și alte condiții îi încurajează pe șoferi să se gândească la achiziționarea unor sisteme de frânare mai bune. Printre acestea se numără și versiunea ceramică.

Să luăm în considerare modul în care acest sistem diferă de cel clasic, care sunt soiurile sale și, de asemenea, care sunt argumentele pro și contra unei astfel de modificări.

Istoria frânelor ceramice

Însăși tehnologia fabricării modificărilor ceramice ale vehiculului a apărut în producția americană de piese auto. În ciuda faptului că mulți producători auto europeni încearcă, de asemenea, să stăpânească această dezvoltare, analogul american are eficiența și fiabilitatea maximă. Acest sistem de frânare câștigă din ce în ce mai multă popularitate în întreaga lume. Această tehnologie este adesea utilizată la asamblarea vehiculelor speciale: mașini de poliție, ambulanțe, camioane de pompieri. După cum puteți vedea, în unele țări această tehnologie este recunoscută ca fiind cea mai bună la nivel de stat.

Primele frâne au fost dezvoltate de ingineri care fabricau trăsuri de cal. Inițial, aceștia erau pantofi de lemn, care, folosind un mecanism cu pârghie, erau strâns presați de partea exterioară a jantei. Da, aceste frâne au funcționat, dar erau periculoase. Primul dezavantaj s-a datorat faptului că materialul nu putea rezista la fricțiuni prelungite și ar putea lua foc. Al doilea dezavantaj se referea la înlocuirea frecventă a încălțămintei uzate. În al treilea rând, drumul pietruit deformează deseori janta, determinând elementul de frână să aibă un contact ineficient cu suprafața, astfel încât a fost nevoie de mult efort pentru a încetini traficul.

Următoarea dezvoltare, care a început să fie folosită în transport, este un pantof elegant din metal cu o căptușeală din piele. Acest element este încă în contact cu partea exterioară a roții. Calitatea frânării depindea de cât de mare a fost efortul șoferului asupra pârghiei. Dar această modificare a avut și un dezavantaj semnificativ: anvelopa roții la punctul de contact cu blocul s-a uzat, ceea ce a făcut necesară schimbarea frecventă a acesteia. Un exemplu de astfel de sisteme este Panhard & Levassor (sfârșitul secolului al XIX-lea), precum și un model identic din 1901.

Un an mai târziu, inginerul englez F.U. Lanchester depune un brevet pentru prima modificare a frânei pe disc. Din moment ce metalul era un lux în acele vremuri (oțelul era folosit în principal în scopuri militare), cuprul era folosit ca plăcuțe de frână. Conducerea vehiculelor cu astfel de frâne a fost însoțită de zgomot puternic, iar tampoanele au fost uzate rapid datorită proprietăților moi ale cuprului.

În același an, dezvoltatorul francez L. Renault a proiectat o frână de tip tambur, în interiorul căreia erau amplasate plăcuțe semicirculare (pentru mai multe informații despre modul de instalare a acestor frâne, citiți aici). Când sistemul a fost activat, aceste elemente au fost desfăcute, sprijinindu-se de pereții laterali ai tamburului din interior. Frânele cu tambur moderne funcționează pe același principiu.

În 1910, un astfel de design a fost recunoscut ca fiind cel mai fiabil dintre toate disponibile în acel moment (pe lângă cele enumerate mai sus, au fost testate și frâne cu bandă, care au fost instalate atât pe vagoane trase de cai, cât și pe 425 de modele Oldsmobile care au apărut în 1902 ). Aceste elemente au fost instalate pe fiecare roată. Spre deosebire de evoluțiile anterioare, acest produs a fost capabil să reziste la frânări grele în decurs de una până la două mii de kilometri.

Avantajul frânelor cu tambur era că erau protejate de influențele agresive asupra mediului asupra elementelor lor individuale. Drumul în acele zile era departe de a fi ideal. Adesea, mașinile erau expuse la denivelări severe, murdărie, apă și praf. Toți acești factori au afectat negativ atât starea roților și a șasiului, cât și performanța plăcuțelor. Datorită faptului că mecanismul a fost închis, a fost protejat de astfel de influențe. De asemenea, mecanismul a implicat mai puțin efort din partea șoferului pentru a opri mașina (modificările hidraulice nu au fost încă dezvoltate).

În ciuda acestor avantaje, mecanismul a avut un dezavantaj grav - nu s-a răcit bine și, dacă frâna a fost activată la viteză mare, acest factor poate duce la uzura rapidă a căptușelilor de frecare. Chiar și primele dezvoltări ale frânelor cu tambur constau dintr-un număr mare de unități (50) și un număr imens de piese (200). Acest TS consta din două circuite. Primul (din spate) a fost condus de o pedală, iar al doilea (tamburele din față) - de o manetă de mână. Isotta-Fraschini Tipo KM (1911) a fost echipat cu un astfel de sistem de frânare pentru prima dată.

Mai multe tipuri de sisteme hidraulice au fost brevetate între 1917 și 1923. Acestea se bazează pe principiul transferului forțelor de la cilindrul principal de frână la executiv prin lichidul de frână (pentru detalii despre ce este și ce proprietăți ale acestei substanțe, citiți într-o altă recenzie).

După cel de-al doilea război mondial, producătorii de mașini și-au echipat modelele cu unități de putere mai puternice, ceea ce a permis vehiculelor să se dezvolte la viteze tot mai mari. Un exemplu în acest sens este Pontiac Bonnevile din 1958. Motorul cu combustie internă de 6 litri cu opt cilindri i-a permis accelerarea până la 210 km / h. Frânele cu tambur clasice s-au defectat prea repede și nu au putut face față sarcinii crescute. Mai ales dacă șoferul a folosit un stil de conducere sportiv.

Pentru a asigura transportul în siguranță, au fost utilizate frâne cu disc în locul frânelor cu tambur. Anterior, numai curse, transport feroviar și aerian erau echipate cu această dezvoltare. Această modificare a constat într-un disc din fontă, care a fost prins pe ambele părți cu plăcuțe de frână. Această dezvoltare s-a dovedit a fi eficientă, motiv pentru care producătorii de automobile echipează modelele premium și de lux doar cu astfel de frâne.

Diferența dintre sistemele moderne este că acestea utilizează diferite componente și modele de etriere (pentru detalii despre ce este, ce tipuri există și cum funcționează, citiți separat).

În urmă cu mai bine de 25 de ani, azbestul era utilizat în sistemele de frânare. Acest material avea caracteristici bune. Particularitatea sa este că poate rezista la temperaturi ridicate și frecare puternică, iar aceasta este sarcina principală cu care se confruntă căptușeala în momentul contactului ferm cu discul de frână. Din motive bune, această modificare a fost populară de mult timp și puțini analogi ar putea concura cu acest produs.

Cu toate acestea, azbestul, care face parte din garniturile vehiculelor, are un dezavantaj semnificativ. Datorită frecării puternice, formarea prafului nu poate fi complet eliminată. De-a lungul timpului, s-a dovedit că acest tip de praf este foarte dăunător sănătății umane. Din acest motiv, utilizarea unor astfel de tampoane a scăzut dramatic. Aproape toți producătorii din întreaga lume au încetat să mai producă astfel de produse. În schimb, a fost utilizat un alt material organic.

La sfârșitul anilor 1990, inginerii de la unii producători auto au început să considere ceramica ca o alternativă la azbest. Astăzi, acest material este utilizat în sistemele de frânare premium, care sunt echipate cu mașini sport, precum și în modelele cu un motor puternic.

Caracteristici ale frânelor ceramice

Pentru a aprecia caracteristicile frânelor ceramice, este necesar să le comparați cu echivalentul clasic, care este utilizat în mod implicit în toate mașinile.

Aproape 95 la sută din piața plăcuțelor de frână este organică. În funcție de tehnologia de fabricație, până la 30 de componente pot fi incluse în căptușeală pe ultima, care sunt ținute împreună cu o rășină organică. Indiferent de amestecul componentelor pe care le folosește un anumit producător, o placă de frână clasică organică va consta din:

• Rășină organică. Acest material este capabil să asigure fermitatea tuturor componentelor stratului. În procesul de frânare, blocul începe să genereze căldură, a cărei temperatură poate crește la 300 de grade. Din acest motiv, fumul acru începe să fie eliberat și materialul arde. Această condiție reduce semnificativ coeficientul de aderență al căptușelii pe disc.
• Metal. Acest material este utilizat ca bază pentru decelerarea unui disc de frână rotativ. Cel mai adesea, oțelul este utilizat pentru fabricarea acestui element. Acest material nu se uzează la fel de repede. Această proprietate face un sistem de frânare bugetar eficient. Dar este și un dezavantaj esențial al plăcuțelor metalice - frânarea intensivă duce la uzura rapidă a discului în sine. Avantajul acestui material este costul redus și rezistența la temperaturi ridicate. Cu toate acestea, are și câteva dezavantaje semnificative. Una dintre ele este schimbul de căldură slab cu discul de frână.
• Grafit. Această componentă este esențială în toate tampoanele organice. Acest lucru se datorează faptului că reduce uzura discului de frână datorită contactului constant cu metalul din plăcuțe. Dar cantitatea sa nu trebuie să depășească un anumit procent cu partea metalică. Tampoanele care sunt prea moi vor forma un strat puternic pe jante. Pentru mai multe informații despre cum să rezolvați problema, citiți separat.

Deci, caracteristicile plăcuțelor organice includ funcționarea eficientă la costuri reduse, la viteze mici, siguranța discului de frână cu utilizarea moderată a frânei. Dar această opțiune are mai multe dezavantaje:

1. Prezența depozitelor de grafit strică aspectul jantelor;
2. Nu este recomandat să circulați rapid și să folosiți frâna în ultimul moment, deoarece datorită temperaturii ridicate tampoanele pot „pluti”. În astfel de situații, este mai bine să utilizați frânarea motorului, dar distanța de frânare în acest caz va fi în orice caz mai mare (pentru modul în care este măsurat acest parametru, citiți într-un alt articol);
3. Activarea frecventă a frânei de urgență accelerează uzura discului, deoarece grafitul se evaporă rapid din element, iar metalul începe să se frece de metal.

Acum pentru caracteristicile frânelor ceramice. În primul rând, ceramica obișnuită nu trebuie confundată cu această dezvoltare. Tehnologia prin care sunt produse aceste produse se mai numește și pulbere. Toate componentele care alcătuiesc un astfel de pantof sunt zdrobite în pulbere, astfel încât să fie toate conectate ferm între ele. Această caracteristică nu numai că previne uzura rapidă a plăcuțelor cu utilizarea frecventă a frânei, dar nu formează depozite de grafit pe discuri (acest material este mult mai puțin în compoziția frânelor ceramice).

În plus față de procentul de grafit, aceste produse conțin și mai puțin metal. Dar în loc de oțel, cuprul este utilizat în astfel de tampoane. Acest material elimină mai bine căldura atunci când frânele sunt încălzite. Această caracteristică se va dovedi practică pentru acei șoferi care sunt obișnuiți să conducă conform principiului „frânelor au fost inventate de lași”, prin urmare, le folosesc chiar în ultimul moment. Deși nu susținem această abordare a manevrării vehiculului, frânele ceramice pot preveni unele accidente care apar atunci când tampoanele nu pot suporta sarcini grele.

Un alt motiv pentru care plăcuțele ceramice folosesc mai degrabă cuprul decât oțelul se datorează moliciunii metalului. Datorită acestui fapt, produsul nu se deformează în timpul încălzirii critice, ceea ce crește semnificativ durata de viață a elementului.

Deci, spre deosebire de materia organică, ceramica nu formează praf, coeficientul de aderență al căptușelii pe disc este mult mai mare, ceea ce reduce semnificativ distanța de frânare a mașinii. În același timp, sistemul este capabil să reziste la temperaturi suficient de ridicate.

Diferențele dintre frânele ceramice

Iată o mică masă pentru a vă ajuta să comparați tampoanele organice cu cele din ceramică:

Parametru de comparație:	Organic:	Ceramică:
Generarea prafului	maximul	minim
Durata de viață a serviciului	medie	maxim
Încălzirea discului	puternic	minim
Uzura naturală a discului	puternic	minim
Scârțâind scârțâituri	mediu	minim
Starea temperaturii maxime	grade 350	grade 600
eficacitate	mediu	maximul
Preț	scăzut	mare

Desigur, acest tabel nu reflectă imaginea completă a tuturor sistemelor de frânare care utilizează ceramică sau organice. O plimbare silențioasă cu frânare minimă la viteze mari poate prelungi durata de viață a tampoanelor și discurilor standard. Prin urmare, această comparație se referă mai mult la sarcinile maxime.

Elementele executive ale sistemului de frânare includ:

• Discuri de frână (unul pentru fiecare roată dacă mașina este echipată cu un vehicul complet pe disc, în caz contrar sunt două în față, iar tamburile sunt utilizate în spate);
• Tampoane (numărul lor depinde de tipul vehiculului, dar practic există două pe disc);
• Etriere (un mecanism pe disc de frână).

După cum sa menționat mai devreme, tampoanele și discurile devin foarte fierbinți în timpul frânării. Pentru a reduce acest efect, majoritatea sistemelor moderne de frânare sunt proiectate pentru a fi bine ventilate. Dacă mașina este utilizată în condiții normale, acest flux de aer este suficient pentru ca frânele să-și facă treaba bine.

Dar în condiții mai dificile, elementele standard se uzează rapid și nu își fac față sarcinii la temperaturi ridicate. Din acest motiv, companiile producătoare de vehicule introduc noi materiale care nu și-au pierdut proprietățile de frecare la temperaturi ridicate și, de asemenea, nu s-au uzat atât de repede. Astfel de materiale includ un tampon ceramic, iar în unele tipuri de vehicule și un disc ceramic.

În timpul procesului de fabricație, pulberea ceramică este combinată cu așchii de cupru pulbere sub presiune ridicată. Acest amestec este supus unui tratament la temperaturi ridicate într-un cuptor. Datorită acestui fapt, produsul nu se teme de încălzirea puternică, iar componentele sale nu se sfărâmă în timpul fricțiunii.

Pe lângă aceste proprietăți, frâna ceramică este capabilă să:

• Faceți mai puțin zgomot și vibrați mai puțin în timpul activării vehiculului;
• Asigurați un coeficient ridicat de frecare în condiții de temperatură mult mai ridicate;
• Acțiune mai puțin agresivă asupra discului de frână (acest lucru se realizează prin înlocuirea aliajului de oțel cu cupru).

Tipuri de tampoane ceramice

Înainte de a alege tampoane ceramice pentru vehiculul dvs., trebuie remarcat faptul că există mai multe tipuri de ele. Acestea sunt clasificate în funcție de stilul de călărie pentru care sunt destinate:

• Stradă - regim urban cu sarcini crescute pe sistemul de frânare;
• Sport - stil de călărie sportivă. Această modificare este de obicei utilizată pe mașinile sport care pot circula atât pe drumurile publice, cât și pe traseele închise;
• Extreme - concepute exclusiv pentru curse extreme pe piste închise, de exemplu, competiții în derivă (pentru mai multe detalii despre acest tip de competiție, citiți aici). Frânele ceramice din această categorie nu sunt permise vehiculelor care circulă pe drumuri normale.

Dacă vorbim despre primul tip de tampoane, atunci acestea sunt excelente pentru utilizarea zilnică. Așa-numita „ceramică de stradă” nu uzează la fel de mult discul de frână din oțel. Nu trebuie să fie preîncălzite pentru a călări. Tampoanele de urmărire sunt eficiente după preîncălzire, deci nu pot fi utilizate pentru utilizarea zilnică. Din această cauză, discul se va uza mult mai mult.

Iată câteva mituri comune privind utilizarea ceramicii în mașinile convenționale:

1. Plăcuțele din ceramică sunt concepute exclusiv pentru mașinile sport, deoarece un disc de frână convențional asociat cu ele se uzează rapid. De fapt, există modificări adaptate pentru utilizarea pe mașinile convenționale. Acestea sunt tampoane ceramice pentru amatori. Atunci când cumpărați consumabile noi, este necesar să clarificați în ce mod vor fi utilizate.
2. Materialul din care sunt fabricate plăcuțele de frână și discul trebuie să fie identic. La dezvoltarea acestui tip de plăcuțe, inginerii le-au testat în mod specific pe discurile de frână din oțel și le-au adaptat pentru ele.
3. Tamponul ceramic va uza discul mai repede. Afirmațiile contrare nu sunt un truc de marketing al producătorilor de automobile. Experiența multor șoferi confirmă eroarea acestei afirmații.
4. Fiabilitatea plăcuțelor se manifestă numai în condiții de frânare extremă. De fapt, această modificare își păstrează proprietățile într-un interval de temperatură mult mai larg. Dar frânele convenționale în situații de urgență pot fi mai periculoase (din cauza supraîncălzirii, pot opri frânarea). Atunci când este selectat corect, acesta va gestiona sarcina perfect, în funcție de stilul de călărie.
5. Costul este prea mare. Deși există o diferență în comparație cu tampoanele convenționale, această diferență nu este atât de mare încât un șofer cu un venit material mediu nu le poate permite. Având în vedere că acest element are o viață profesională sporită, scopul justifică mijloacele.

Ceramica poate fi achiziționată dacă șoferul acționează frecvent frânele la viteze mari. Nu este necesar să-l instalați pe un sistem de frânare convențional, deoarece elementele organice convenționale cu un disc de oțel rezistă perfect modului urban și conducerii rutiere la viteze medii.

Punctele tari ale placutelor de frana ceramice

Dacă luăm în considerare avantajele frânelor ceramice, atunci se pot distinge următorii factori:

• Ceramica poartă mai puține discuri datorită compoziției abrazive scăzute. Mai puține particule de metal nu zgârie discul, datorită căruia produsul are o durată lungă de viață. Firește, cu cât trebuie să schimbați mai des elementele sistemului de frânare, cu atât este mai scumpă întreținerea mașinii. În cazul plăcuțelor ceramice, întreținerea programată a frânelor are o perioadă prelungită.
• Frânele ceramice sunt mult mai silențioase. Motivul pentru aceasta este conținutul redus de particule de metal care zgâria suprafața discului.
• Domeniu de temperatură de funcționare mărit. Produsele pot rezista la creșterea temperaturii de până la 600 de grade și la răcirea rapidă, dar în același timp nu își pierd proprietățile. Tampoanele de tip track au acest parametru și mai mult.
• Se generează mai puțin praf. Datorită acestui fapt, automobilistul nu trebuie să cumpere mijloace pentru curățarea jantelor din depozitele de grafit.
• Acestea ating rapid regimul de temperatură necesar. Acest lucru asigură că performanța de frânare nu este compromisă când pedala este apăsată din nou.
• Cu o încălzire puternică, tampoanele nu se deformează, ceea ce elimină necesitatea reparațiilor frecvente ale vehiculului.

Plăcuțele de frână din ceramică sunt utilizate cu succes nu numai în mașinile sport. Această modificare s-a dovedit bine în sistemele de frânare ale camioanelor.

Contra placutelor de frana ceramice

Comparativ cu pozitivele, există mult mai puține dezavantaje ale ceramicii pentru frâne. De exemplu, unul dintre parametrii pe care se bazează unii șoferi atunci când aleg versiunea ceramică este absența prafului. De fapt, acest lucru nu este în întregime adevărat. În procesul de frecare a tampoanelor de pe disc, acestea se vor uza cu siguranță, ceea ce înseamnă că se formează încă praf. Doar că nu există o cantitate atât de mare și nu este atât de vizibilă pe discurile ușoare, deoarece conține mult mai puțin sau deloc grafit.

Unii șoferi, alegând piese de schimb, provin doar din prețul produsului. Ei cred: cu cât costul este mai mare, cu atât este mai mare calitatea. Acest lucru este adesea adevărat, dar nu este principalul parametru pe care să ne bazăm. Deci, dacă selectați cea mai scumpă ceramică, există o mare probabilitate ca o versiune pentru o mașină sport să fie achiziționată.

Montarea pe un vehicul standard care este utilizat în mod normal va avea un beneficiu redus și, în unele cazuri, poate provoca chiar un accident, deoarece tampoanele profesionale trebuie preîncălzite înainte de a atinge eficiența maximă. Din acest motiv, ar trebui să selectați cu atenție piesele, pornind de la condițiile în care vor fi utilizate.

Producție

Deci, după cum puteți vedea, frânele ceramice sunt mai fiabile și mai eficiente decât plăcuțele clasice. Mulți șoferi optează pentru acest produs. Cu toate acestea, ar trebui să se țină cont și de cât de multă tensiune este pusă de obicei de șofer pe sistemul de frânare.

Frânele selectate corect pot îmbunătăți siguranța transportului într-un trafic aglomerat, precum și reduce frecvența înlocuirii plăcuțelor în timpul frânării grele. Un alt factor important este că ar trebui să alegeți numai produse de la producători de încredere.

În concluzie, vă sugerăm să urmăriți câteva teste video ale frânelor ceramice:

FRÂNE CERAMICE - DE CE?

Întrebări și răspunsuri:

De ce sunt mai bune frânele ceramice? Excelent pentru călărie agresivă. Sunt capabili să reziste la încălzire până la 550 de grade fără pierderi de eficiență. Praf și zgomot redus. Nu deteriorați discul.

Cum se disting frânele ceramice? Tipul de tampoane este indicat pe ambalaj. Dacă nu este menționat altfel, acestea sunt la temperaturi ridicate de funcționare. Costă mult mai mult decât tampoanele obișnuite.

Cât durează tampoanele ceramice? În comparație cu plăcuțele convenționale, astfel de plăcuțe sunt mult mai durabile (depinde de frecvența frânării bruște). Plăcuțele îngrijesc de la 30 la 50 de mii cu frânări frecvente.