Proprietățile unice ale frânelor ceramice

Frânele cu disc standard constau din discuri și plăcuțe din fontă sau oțel, în care umplutura este întărită cu așchii de metal. Când azbestul a stat la baza garniturilor de frecare, nu au existat întrebări speciale cu privire la compoziție, dar apoi s-a dovedit că fibrele de azbest și praful eliberat în timpul frânării au proprietăți cancerigene puternice. Utilizarea azbestului a fost interzisă, iar în tampoane au început să fie folosiți diverși compuși organici. Proprietățile lor s-au dovedit a fi insuficiente în condiții extreme.

Ce este ceramica și de ce este

Ceramica poate fi considerată orice nu este organic sau metal. Proprietățile sale s-au dovedit a fi ceea ce este necesar pentru că garniturile de frecare ale frânelor de automobile funcționează în condiții dificile.

Frâna cu disc are mari avantaje față de altele, dar caracteristica sa este suprafața mică a plăcuțelor. Iar puterea mare de frânare implică eliberarea rapidă a unei cantități uriașe de energie termică. După cum știți, energia este proporțională cu puterea și timpul pentru care este eliberată. Și ambele determină eficiența de frânare a mașinii.

Eliberarea de energie semnificativă într-un volum limitat într-un timp scurt, adică atunci când căldura nu are timp să se disipeze în spațiul înconjurător, în conformitate cu aceeași fizică, duce la o creștere a temperaturii. Și aici materialele tradiționale din care sunt realizate garniturile de frână nu mai fac față. Utilizarea discurilor ventilate poate stabiliza regimul termic pe termen lung, dar nu scutește de supraîncălzirea locală în zona de contact. Materialul plăcuțelor se evaporă literalmente, iar fracțiile rezultate creează un mediu alunecos, coeficientul de frecare scade brusc și frânele eșuează.

Ceramica pe bază de diferite substanțe anorganice, de obicei carbură de siliciu, poate rezista la temperaturi mult mai ridicate. Mai mult, atunci când sunt încălzite, intră doar în modul optim, oferind cel mai mare coeficient de frecare.

Fără întărire, căptușeala nu va putea avea suficientă rezistență; pentru aceasta, în compoziție sunt introduse diferite fibre. Cel mai adesea este vorba de așchii de cupru, fibra de carbon este folosită pentru frânele sport. Materialul de armare este amestecat cu ceramica si copt la temperatura ridicata.

În funcție de natura aplicării, formularea tampoanelor poate fi diferită. Aceasta este determinată de scopul în care ies în evidență plăcuțele de frânare, de stradă, sport sau de tip extrem. Au temperaturi de funcționare diferite și capacități de limitare. Dar generalul va fi o creștere a eficienței muncii în condiții dificile:

• stabilitatea coeficientului de frecare;
• minimizarea uzurii discurilor;
• reducerea zgomotului de funcționare și a sarcinii de vibrații;
• rezistență ridicată și siguranță a materialului la temperaturi ridicate de funcționare.

Cu ajutorul ceramicii, se fac nu numai tampoane, ci și discuri. În același timp, nu se observă o uzură crescută în cazul utilizării mixte, tampoanele ceramice nu conduc la ștergerea accelerată a discurilor din oțel și fontă. Rotoarele ceramice (discurile) se disting prin rezistență ridicată în condiții de încărcare termică, ceea ce face posibilă să nu le facă inacceptabil de mari și, de asemenea, nu lasă deformații reziduale în timpul răcirii bruște. Și cu o astfel de încălzire, chiar și răcirea naturală duce la schimbări semnificative de temperatură într-un timp limitat.

Avantaje și dezavantaje ale frânelor ceramice

S-a spus deja despre avantajele ceramicii, poate fi completat cu factori nu atât de evidenti:

• astfel de mecanisme au greutate și dimensiuni mai puține cu eficiență egală, ceea ce reduce un indicator atât de important al dinamicii suspensiei precum masa nesuspendată;
• nu există eliberare de substanțe nocive în mediu;
• odată cu creșterea temperaturii, eficiența frânelor nu scade, ci mai degrabă crește, ceea ce uneori necesită preîncălzire;
• materialul de armare nu este supus coroziunii la temperaturi ridicate;
• proprietățile ceramicii sunt bine prezise și programate la selectarea unei rețete, ceea ce face posibilă producerea de piese similare pentru o mare varietate de aplicații;
• sunt posibile combinații de piese fero-conținătoare cu cele ceramice, nu este necesar să se folosească aceleași discuri pentru plăcuțe ceramice;
• piesele ceramice sunt foarte durabile atunci când se lucrează în condiții blânde.

Nu s-ar putea lipsi de minusuri, dar nu există atât de multe pe fondul avantajelor:

• franele ceramice sunt tot mai scumpe;
• compozițiile deosebit de eficiente necesită preîncălzire, deoarece coeficientul de frecare scade odată cu scăderea temperaturii;
• într-o anumită combinație de condiții, pot crea un scârțâit greu de îndepărtat.

Evident, piesele de frână din ceramică nu au nicio alternativă la conducerea plină de spirit și la sport. În alte cazuri, prețul lor ridicat face să ne gândim la oportunitatea utilizării lor.