آیا دیسک ترمز کربنی/سرامیکی واقعاً می تواند یک عمر دوام بیاورد؟

در برخی موارد، بله!

سه نوع اصلی از مواد ترمز در حال حاضر وجود دارد: بر پایه فلزدیسک های ترمزدیسک ترمز کربن کربن و دیسک ترمز سرامیکی کربن.  

دیسک‌های ترمز مبتنی بر فلز (با الیاف مس/فولاد که 30 تا 60 درصد دارند)، ضریب اصطکاک را در محدوده 0.35-0.50 با افزودن پرکننده‌هایی مانند گرافیت و کاربید سیلیکون تثبیت می‌کنند، اما انتشار گرد و غبار می‌تواند به 3-5 درصد ضربان ترمز برسد.

ویژگی های اصلی دیسک های ترمز کربن کربنی

دیسک های ترمز کربن کربن دارای مقاومت حرارتی فوق العاده ای هستند و می توانند دمای بیش از 2000 ℃ را در محیط های بی هوازی تحمل کنند. با این حال، در شرایط هوازی، اکسیداسیون زمانی اتفاق می‌افتد که دما از 300 درجه سانتیگراد فراتر رود، و اکسیداسیون بالای 600 درجه سانتیگراد تشدید می‌شود. بنابراین حفاظت از پوشش ضروری است.

ویژگی های اصلی دیسک های ترمز کربن سرامیکی

دیسک های ترمز کربن سرامیکی (مانندیاماها XMAX300 YZF-R3 اصلاح شده سری دیسک ترمز سرامیکی کربن سرامیکی CCBمحصولات زیرحداکثر تجارت) می تواند برای مدت طولانی در دمای 1200-1400 ℃ کار کند. ماتریس سرامیکی به خودی خود مقاومت اکسیداسیون خوبی دارد و هیچ حفاظت اضافی در دمای زیر 800 درجه سانتیگراد لازم نیست، گویی که با یک "سد اکسیژن" همراه است.

دیسک های ترمز سرامیکی کربن خواص فیزیکی فیبر کربن و کاربید سیلیکون پلی کریستالی را ترکیب می کنند. ازدیاد طول در هنگام شکست مواد C/SiC از 0.1٪ تا 0.3٪ متغیر است که مقدار بسیار بالایی برای مواد سرامیکی است. در عین حال، به دلیل سبک وزن، سختی خوب، پایداری در شرایط فشار و دمای بالا، مقاومت در برابر شوک حرارتی و مقاومت در برابر سایش، نه تنها عمر مفید دیسک ترمز را افزایش می دهد، بلکه از تمام مشکلات ناشی از بار جلوگیری می کند.

مقایسه دیسک‌های ترمز کربن کربنی، دیسک‌های ترمز سرامیکی کربنی و دیسک‌های ترمز چدنی

دیسک های ترمز کربن کربنی ضریب اصطکاک کمتری در دماهای پایین دارند و برای عملکرد بهترین عملکرد خود به دمای کاری معین (حدود 600 درجه سانتیگراد) نیاز دارند، درست مانند مسابقه های گرم کننده. دیسک های ترمز سرامیکی کربن تولید شده توسطحداکثر تجارتمی تواند یک ضریب اصطکاک پایدار و بالا (0.3-0.4) را از دمای اتاق فراهم کند، و نوسان تا محدوده دمای بالا بسیار کوچک است، با عملکرد ثابت، واقعاً به "در صورت تقاضا" دست می یابد.

هر دو از نظر کاهش وزن عملکرد مشابهی دارند، حدود 60٪ -70٪ سبک تر از دیسک های چدنی سنتی هستند، به طور قابل توجهی جرم فنر نشده را کاهش می دهند و تاثیر مثبتی بر جابجایی و مصرف انرژی دارند. اما از نظر عمر مفید، دیسک‌های ترمز سرامیکی کربنی مزیت قابل توجهی دارند و در رانندگی روزانه به 80000 تا 100000 کیلومتر می‌رسند و به طور مساوی فرسوده می‌شوند. دیسک‌های ترمز کربن کربنی بیشتر به محیط استفاده و شرایط خنک‌کننده متکی هستند و در شرایط سخت کاری سریع‌تر فرسوده می‌شوند.

هزینه و ارزش برابر

فناوری تولید دیسک ترمز سرامیکی کربن سرامیکی CCB اصلاح شده یاماها XMAX300 YZF-R3 از فناوری CCM-R استفاده شده در سوپراسپرت ها مشتق شده است و به طور کامل برای خودروهای دو چرخ توسعه یافته است. دارای مقاومت حرارتی عالی و پایداری ساختاری است و حتی در شرایط طولانی مدت کار با شدت بالا، واکنش ترمز سریع است، عملکرد پایدار است و نیروی ترمز قابل کنترل است.

اگرچه هزینه اولیه دیسک‌های ترمز سرامیکی کربنی بالا است، اما می‌توان با عمر طولانی دیسک‌های ترمز و بسیاری از مزایای دیگر که این فناوری به ارمغان می‌آورد، این امر را متعادل کرد. این تا حد زیادی به خود مصرف کننده بستگی دارد - اینکه شما چگونه قصد استفاده از ماشین خود را دارید و برای چه چیزی بیشترین ارزش را دارید.

برگردیم به موضوع خود، عمر مفید دیسک های ترمز سرامیکی کربنی چقدر است؟

در واقع، میزان سایش اجزای دیسک ترمز تا حد زیادی به استفاده از آنها بستگی دارد. با فرض یکسان بودن فرکانس استفاده و شرایط کار، دیسک های ترمز سرامیکی کربنی تقریباً می توانند برای اسقاط وسایل نقلیه در رانندگی روزانه و نه در مسیر استفاده شوند. در رانندگی روزانه در جاده، عمر مفید دیسک های ترمز سرامیکی کربنی بسیار طولانی است.

چگونه تشخیص دهیم که آیا نیاز به تعویض دیسک های ترمز سرامیکی کربن داریم؟

در حین استفاده، دیسک‌های ترمز سرامیکی کربنی به دلیل ساییدگی مانند دیسک‌های ترمز چدنی نازک‌تر نمی‌شوند، اما وزن آن‌ها با جدا شدن الیاف کربن کاهش می‌یابد. این بدان معناست که دیسک‌های ترمز سرامیکی کربن مانند دیسک‌های ترمز چدنی مانند دیسک‌های ترمز چدنی ترک نمی‌خورند یا تغییر شکل نمی‌دهند. بسیاری از دیسک‌های ترمز سرامیکی کربنی دارای حداقل وزنی هستند که روی "توپ" مشخص شده است، و هنگامی که وزن دیسک ترمز از این مقدار کمتر شد، باید تعویض شود.

اگرچه لنت های ترمز هنوز باید به طور مرتب تعویض شوند، عمر دیسک های ترمز در واقع می تواند به طرز شگفت انگیزی طولانی باشد، اما زمانی که صحبت از استفاده از مسیر شود، وضعیت کاملا متفاوت خواهد بود.

در سناریوهای مکرر ترمز با شدت بالا، الیاف کربن در دیسک‌های ترمز سرامیکی کربنی

مزایای دیسک ترمز سرامیکی کربن سرامیکی CCB اصلاح شده XMAX300 YZF-R3 یاماها در مقایسه با دیسک های ترمز معمولی چیست؟

دیسک‌های ترمز سرامیکی کربن مکس تریدینگ با ویژگی‌های مواد سرامیکی، می‌توانند در برابر دماهای بالای تولید شده توسط خودروهای سریع‌تر، سنگین‌تر و چنگ‌انگیزتر امروزی در سناریوهای ترمز شدید مقاومت کنند.

تحقیق از برند بین المللی برمبو

برمبو اظهار داشت که دیسک‌های ترمز سرامیکی کربنی می‌توانند به طور پایدار در محدوده دمایی 1000 تا 1400 درجه فارنهایت (تقریباً 538 تا 760 درجه سانتی‌گراد) کار کنند و حتی می‌توانند دمای بیش از 1800 درجه فارنهایت (تقریباً 982 درجه سانتی‌گراد) را تحمل کنند.

همچنین به همین دلیل است که ترمزهای سرامیکی کربن به دلیل مقاومت قوی در برابر تخریب حرارتی به طور گسترده در پیست مورد تحسین قرار می گیرند.

این واقعیت که دیسک‌های ترمز سرامیکی کربنی مواد همگن نیستند نیز می‌تواند اثرات اضافی داشته باشد، زیرا طول، قطر و جهت چینش الیاف کربن می‌تواند بر ظرفیت حرارتی مواد تأثیر بگذارد.

افزودن پوشش‌ها و لایه‌های اضافی نیز می‌تواند ظرفیت گرمایی را افزایش دهد، به همین دلیل است که Brembo و SGL Carbon ترمزهای CCB (با لایه‌های اصطکاک سرامیکی در دو طرف) و ترمزهای CCW (با ساختار سرامیکی کربن ۵ لایه) را معرفی کرده‌اند.

این طرح‌ها می‌توانند اندازه اجزای سیستم ترمز را کاهش دهند و وزن را کاهش دهند، اما فرآیند ساخت مربوطه پیچیده‌تر و هزینه بالاتر خواهد بود.