Brzdové kotouče: kovové vs keramické vs uhlíkové vlákno

brzdové kotouče

Vzhledem k tomu, že bubnové brzdy byly opuštěny, aby ustoupily kotoučovým brzdám s mnoha dalšími výhodami, prošly tyto kotouče velkým vývojem, jak v samotném designu, tak i v materiálech. Pojďme se tedy podívat na k dispozici brzdové kotoučea jeho výhody či nevýhody.

také brzdové destičky Od svého vynálezu prošly změnami, aby se přizpůsobily těmto diskům a novým nárokům vozidel, i když to necháme na jiný článek...

Co jsou kotoučové brzdy?

brzdové kotouče

L brzdové kotouče navrhl britský inženýr Frederick William Lanchester, který patent získal v roce 1902. Jeho revoluční nápad spočíval v kovovém disku, který se otáčel vedle kola a který při stlačení destičkami vytvářel tření a zastavil vozidlo. V té době však byly bubnové brzdy mnohem jednodušší a levnější, takže mezi silničními auty příliš neuspěly. První, kdo ji použil, byla závodní vozidla, která v 50. letech přešla k prvním sériově vyráběným jednotkám, jako byl Citröen DS z roku 1955 pro přední kola nebo Mercedes-Benz třídy S z roku 1970, který je zahrnoval nejen na přídi. kola, ale na všechna čtyři kola.

U tohoto typu brzd, když šlápnete na brzdu, některé podložky jsou přitlačeny k tomuto disku, což vytváří tření a tedy zastavení kola, které je připojeno k uvedenému disku. Je třeba říci, že tyto podložky jsou také obvykle vyráběny z různých materiálů, jako jsou: polokovové, s 65 % kovu, jako je ocel nebo železo, a zbytek kovy, jako je grafit nebo jiné anorganické sloučeniny; nízký obsah kovů, které vytvářejí méně prachu než polokovové, s vyšším obsahem organických materiálů; ty organického původu, jako je kevlar, sklo nebo uhlík a nízké procento kovu (<15 %), jsou tišší, lehčí a odolnější; keramika (slída, živce, uhličitany, baryt,...) s keramickými sloučeninami a dalšími vázanými materiály, které jsou velmi trvanlivé díky své odolnosti proti opotřebení.

Brzdy v podstatě přeměňují kinetickou energii na tepelnou energii. Rekuperační brzda může využít tuto kinetickou energii k její přeměně na elektrickou energii a tím k nabití baterie.

Bez ohledu na materiály mají tyto brzdové kotouče zcela jasné výhody oproti kotoučům bubnových brzd, které stále vidíme u některých starších vozidel, zejména u zadní nápravy. Mezi výhody Máme:

  • Větší kapacita pro odvod tepla generovaného třením, čímž se zabrání ztrátě účinnosti.
  • Díky konstrukci mají ve srovnání s bubnovými brzdami větší brzdnou sílu, což umožňuje rychlejší zastavení vozidla.
  • Menší opotřebení a nižší náklady na dlouhodobou údržbu, i když jsou výrobně dražší.
  • Umožňují větší citlivost řidiče, což bubnové nenabízely, takže ovládání je nyní jemnější.
  • Je méně pravděpodobné, že se zablokují, také nyní pomáhá ABS.

Typy brzdových kotoučů

brzdové kotouče

Týkající se typy brzdových kotoučů, můžeme je odlišit podle materiálů, ze kterých jsou vyrobeny, protože materiál bude mezi jedním a druhým rozdílem, a to jak z hlediska spolehlivosti, tak výkonu:

Kovové disky (ocelové, hliníkové, titanové)

Materiály použité při výrobě těchto disků hrají zásadní roli v jejich výkonu a odolnosti, jak jsem již zmínil. Začneme brzdovými kotouči vyrobenými v kovy jako ocel, hliník a titan, analyzovat jeho vlastnosti, výhody a nevýhody:

  • Roztavené železo: Tento odlitek je velmi levný, ale ve srovnání s jinými typy kotoučů slabý na výkon a spolehlivost.
  • Acero: Jsou velmi běžné, protože je to levnější materiál a nabízí vysokou odolnost a životnost. Jako kov má také dobrou schopnost odvádět teplo, což je pozitivní. Ne vše je však pozitivní, také více trpí korozí a jsou těžké.
  • Hliník: Tyto kotouče jsou dražší, ale poskytují lehkost a velmi dobrý odvod tepla, vzhledem k tepelné vodivosti tohoto kovu. Díky tomu jsou účinnější než ocelové a mohou zabránit přehřívání. Proti tomu máme nejmenší odpor.
  • Titan: Je to extrémně lehký a korozi odolný kov, kromě toho, že je velmi pevný, aby se zabránilo opotřebení, a má vysokou tepelnou vodivost. Proto tento typ brzdových kotoučů nabízí to nejlepší z oceli a to nejlepší z hliníku v jednom, díky čemuž jsou ideální pro vysoce výkonné nebo sportovní aplikace. Je zřejmé, že jsou mnohem dražší.

Keramické disky

L keramické brzdové kotouče Představují významný vývoj v technologii brzdění a nabízejí vynikající výkon ve srovnání s tradičními brzdami. Jejich unikátní složení, založené na keramických materiálech a uhlíkových vláknech, jim dává výjimečné vlastnosti, díky kterým jsou ideální pro vysoce výkonné aplikace, jako jsou sportovní a soutěžní vozidla.

Tyto disky poskytují a vysoká tuhost, odolnost proti opotřebení, a také vynikající schopnost odolávat vysokým teplotám, i když neodvádějí teplo tak dobře jako kovy, protože keramika nabízí nižší tepelnou vodivost. Obvykle však obsahují vnitřní kanály nebo perforace pro zlepšení chlazení, takže se liší od kovových brzd, které jsou obvykle jednoduché plné kotouče.

Jsou také lehké, alespoň lehčí než běžná litina, která snižuje neodpruženou hmotnost vozidla a zlepšuje jeho obratnost a manévrovatelnost. Něco zásadního pro motorsport. Stejně tak jsou tepelně mnohem stabilnější než kovové, to znamená, že mají nižší tepelnou roztažnost, což zabraňuje jejich rozpínání a vzniku nekonzistence při brzdění. Nabízejí dokonce méně hluku a vibrací. Ale tyto typy brzd jsou drahé, protože jsou dražší a výrobní procesy jsou složitější, navíc jsou křehké při nárazu a vyžadují specifické brzdové destičky.

disky z uhlíkových vláken

L brzdové kotouče z uhlíkových vláken Představují špičku v technologii. Tyto komponenty, používané především ve vysoce výkonných a soutěžních vozidlech, nabízejí výjimečné vlastnosti, které je výrazně odlišují od tradičních brzdových kotoučů.

Jednou z výhod je i jeho lehkost lehčí než hliník nebo titan, ale s velkou pevností v tahu a tuhostí. Odolávají také velmi vysokým teplotám a jsou navrženy s kanálky uvnitř, nejen pro jejich vyhloubení a ještě nižší hmotnost, ale také z důvodu chlazení disku.

Existuje varianta těchto brzdových kotoučů, ty vyztužené SiC nebo karbid křemíku. Tento typ zvyšuje tvrdost a odolnost proti opotřebení ve srovnání s těmi, které jsou vyrobeny z čistých uhlíkových vláken, kromě toho má lepší výkon při vysokých teplotách, aniž by přidával značnou váhu navíc. Proto se používají v nejnáročnějších vozech, jako jsou vozy Formule 1 a pokročilé prototypy WEC, mimo jiné podobné kategorie. Mohou je zahrnovat i velmi špičková pouliční superauta.

Obrázky | plátno


Přidat jako preferovaný zdroj