Unikalios keraminių stabdžių savybės
Standartiniai diskiniai stabdžiai susideda iš ketaus arba plieninių diskų ir trinkelių, kur užpildas sutvirtintas metalo drožlėmis. Kai asbestas buvo frikcinių antdėklų pagrindas, nebuvo jokių ypatingų klausimų dėl sudėties, tačiau tada paaiškėjo, kad stabdymo metu išsiskiriantys asbesto pluoštai ir dulkės turi stiprių kancerogeninių savybių. Asbesto naudojimas buvo uždraustas, trinkelėse pradėti naudoti įvairūs organiniai junginiai. Jų savybės ekstremaliomis sąlygomis pasirodė nepakankamos.
Kas yra keramika ir kodėl ji
Keramika gali būti laikoma viskas, kas nėra organiška ar metalinė. Būtent jo savybės pasirodė esančios tai, ko reikia sunkiomis sąlygomis veikiančių automobilių stabdžių trinties antdėklams.
Diskiniai stabdžiai turi didelių pranašumų prieš kitus, tačiau jo ypatybė – mažas trinkelių plotas. O didelė stabdymo galia reiškia greitą didžiulio šiluminės energijos kiekio išleidimą. Kaip žinote, energija yra proporcinga galiai ir laikui, kuriam ji išleidžiama. Ir abu lemia automobilio stabdymo efektyvumą.
Didelės energijos išleidimas ribotame tūryje per trumpą laiką, tai yra, kai šiluma nespėja išsisklaidyti į aplinkinę erdvę, pagal tą pačią fiziką, padidina temperatūrą. O štai tradicinės medžiagos, iš kurių gaminami stabdžių antdėklai, nebegali susidoroti. Naudojant ventiliuojamus diskus galima stabilizuoti šiluminį režimą ilgainiui, tačiau tai neapsaugo nuo vietinio perkaitimo kontaktinėje zonoje. Trinkelių medžiaga tiesiogine to žodžio prasme išgaruoja, o susidariusios frakcijos sukuria slidžią aplinką, smarkiai krenta trinties koeficientas, sugenda stabdžiai.
Keramika, pagaminta iš įvairių neorganinių medžiagų, dažniausiai silicio karbido, gali atlaikyti daug aukštesnę temperatūrą. Be to, sušilę jie pereina tik į optimalų režimą, užtikrindami didžiausią trinties koeficientą.
Be sutvirtinimo pamušalas negalės būti pakankamai tvirtas, todėl į kompoziciją įvedami įvairūs pluoštai. Dažniausiai tai vario drožlės, sportiniams stabdžiams naudojamas anglies pluoštas. Armatūrinė medžiaga sumaišoma su keramika ir kepama aukštoje temperatūroje.
Priklausomai nuo naudojimo pobūdžio, pagalvėlių sudėtis gali skirtis. Tai lemia stabdžių paskirtis, išsiskiria gatvės, sportinės ar ekstremalaus tipo trinkelės. Jie turi skirtingą darbinę temperatūrą ir ribojančias galimybes. Tačiau bendras tikslas bus padidinti darbo efektyvumą sudėtingomis sąlygomis:
- trinties koeficiento stabilumas;
- disko nusidėvėjimo sumažinimas;
- veikimo triukšmo ir vibracijos apkrovos mažinimas;
- didelis medžiagos atsparumas ir saugumas esant aukštai darbo temperatūrai.
Naudojant keramiką gaminami ne tik trinkelės, bet ir diskai. Tuo pačiu metu, naudojant mišrią naudojimą, padidėjęs susidėvėjimas nepastebimas, keraminės trinkelės nesukelia pagreitinto plieno ir ketaus diskų ištrynimo. Keraminiai rotoriai (diskai) pasižymi dideliu stiprumu šiluminės apkrovos sąlygomis, todėl jų negalima padaryti nepriimtinai dideli, taip pat nepalieka liekamųjų deformacijų staigaus aušinimo metu. Ir naudojant tokį šildymą, net natūralus aušinimas per ribotą laiką sukelia reikšmingus temperatūros kritimus.
Keraminių stabdžių privalumai ir trūkumai
Jau buvo pasakyta apie keramikos privalumus, ją galima papildyti ne tokiais akivaizdžiais veiksniais:
- tokie mechanizmai turi mažesnį svorį ir matmenis su vienodu efektyvumu, o tai sumažina tokį svarbų pakabos dinamikos rodiklį kaip nespyruoklinė masė;
- į aplinką nepatenka kenksmingų medžiagų;
- kylant temperatūrai, stabdžių efektyvumas ne mažėja, o didėja, todėl kartais reikia pašildyti;
- armavimo medžiaga nėra veikiama aukštos temperatūros korozijos;
- keramikos savybės yra gerai nuspėjamos ir užprogramuotos renkantis receptūrą, todėl galima gaminti panašias detales įvairiems tikslams;
- galimi fero turinčių dalių deriniai su keraminėmis, keraminėms trinkelėmis nebūtina naudoti tų pačių diskų;
- keraminės dalys yra labai patvarios dirbant švelniomis sąlygomis.
Tai neapsiėjo be minusų, tačiau privalumų fone jų nėra tiek daug:
- keraminiai stabdžiai vis dar brangesni;
- ypač efektyvias kompozicijas reikia pašildyti, nes trinties koeficientas mažėja mažėjant temperatūrai;
- tam tikromis sąlygomis jie gali sukurti sunkiai pašalinamą girgždėjimą.
Akivaizdu, kad keraminės stabdžių dalys neturi jokios alternatyvos vairuojant ir sportuojant. Kitais atvejais jų didelė kaina verčia susimąstyti apie jų naudojimo tikslingumą.
