Cars, però per sempre: discs de fre de ceràmica
Contingut
Una nau espacial que entra a l'atmosfera terrestre experimenta una intensa resistència de l'aire. És per això que les càpsules espacials i les llançadores disposen d'una protecció tèrmica que suporta altes temperatures. Aquestes rajoles ceràmiques han trobat el seu camí a la indústria de l'automòbil en forma de discs de fre. Després de tot, el sistema de fre es veu més afectat per les altes temperatures a causa de la fricció.
Què són els frens de ceràmica?
Escoltant la paraula " ceràmica ”, es podria pensar en la ceràmica. Realment , els components ceràmics tenen una gran demanda a la indústria. Els seus especialment un fort efecte aïllant contra les sobretensions i la calor els converteix en un material adequat per a entorns extrems .
Els frens utilitzen un material ceràmic especial: El compost de fibra de carboni i carbur de silici és una barreja ideal per absorbir una gran energia de fricció.
Per tant, els frens de ceràmica estan equipats amb un o més components fets d'aquest material, que té tant avantatges com inconvenients .
Ideal contra l'efecte decoloració
Els frens del cotxe funcionen per fricció. . El suport estacionari amb folre es pressiona contra l'element giratori, creant energia de fricció, reduint així l'energia del moviment. La fricció genera un excés de calor, que pot ser un problema.
Quan la temperatura de fricció s'acosta al punt de fusió de l'element giratori, és a dir, el disc o el tambor , l'efecte de frenada es redueix . En els tambors de fre ja obsolets, això de vegades va provocar un fracàs total.
Aquí és on els discs de fre de ceràmica proporcionen la solució. . El seu material de construcció té un punt de fusió molt alt que mai s'arriba fins i tot en les condicions de conducció més difícils. Els discos de fre de ceràmica de carboni no només són lleugers i segurs ; amb un ús normal, pràcticament duren per sempre. Terme servei fins a 350 km és l'estàndard per a aquests elements.
A causa de les propietats del material, els discs de fre d'acer fos gris són susceptibles a la corrosió. . Aquests mòduls depenen molt del seu efecte d'auto-neteja en condicions normals de conducció.
Com a material no metàl·lic, el compost de carboni-ceràmica és completament immune a la sal i la corrosió. . L'absència de flaix d'òxid i l'abrasió associada de la capa d'òxid durant la frenada és un element clau en la resistència al desgast dels discos de fre de carboni-ceràmica.
Problema principal: dissipació de calor
La calor generada pels discos de fre de carboni-ceràmica ja no s'absorbeix i, per tant, els components que l'envolten estan exposats a la temperatura. . Com a resultat de la generació de calor, les mànegues de fre i els cables del sensor s'han de protegir amb un aïllament de fibra ceràmica.
En aquests mòduls s'han mesurat temperatures límit fins a 1600 °C. Els discos de fre de ceràmica requereixen pastilles de fre coincidents. Per tant, substituir els discos de fre d'acer per discos de fre de ceràmica és més un repte del que es creu habitualment.
Sense regateig, de moment
Els discs de fre d'acer fos gris es modelen per injecció i després es molen a mida . Quan alguna cosa va malament, el disc de fre simplement es fon i es refon. Pràcticament no hi ha pèrdua material en aquest procés de producció.
Els discos de fre de carboni-ceràmica defectuosos, en canvi, no es poden fondre. . Es poden triturar i utilitzar com a additiu en la indústria de la construcció. No obstant això, aquí no s'aplica el reciclatge barat de ferralla i material residual, habitual en la metal·lúrgia. .
Aquesta és una de les raons per les quals Els discos de fre de ceràmica de carboni són molt cars . Per comparació: un sistema de fre de ceràmica pot costar fàcilment fins a 10 € (± 000 £) . No paga ni tan sols els cotxes familiars de luxe. Per tant, la configuració predeterminada reservat per limusines, cotxes esportius, cotxes de carreres professionals, furgonetes CIT и vehicles blindats .
Tanmateix, la mobilitat elèctrica pot impulsar l'adopció general . A més d'un excel·lent rendiment de frenada i una durabilitat excepcional, els frens de carboni ceràmic són molt lleugers . En un cotxe elèctric, cada unça estalviada afecta immediatament la seva autonomia. Per tant, els discos de fre de carboni-ceràmica poden contribuir a l'estalvi de pes. No obstant això, això encara queda molt lluny.
Usos beneficiosos de la ceràmica
No obstant això, la l'ús de els components ceràmics dels cotxes estàndard està justificat . En lloc de substituir les rodes d'acer fos per components carbono-ceràmics, una alternativa adequada és la instal·lació de pastilles de fre de ceràmica.
Les pastilles de fre de ceràmica estan disponibles de fabricants coneguts com a accessori . S'instal·len exactament de la mateixa manera que les pastilles de fre tradicionals. El seu ús dóna diversos avantatges:
| - augment de la resistència al desgast - menys abrasió - reducció de soroll – millor adherència amb un disc de fre humit |
Rendiment de frenada Les pastilles de fre de ceràmica es poden comparar amb les pastilles tradicionals. Suportar en ment si el teu cotxe està equipat amb unes llandes precioses, t'estàs fent un favor utilitzant pastilles de fre de ceràmica . La temida abrasió tendeix a deixar una capa de pols tossuda de la qual és difícil desfer-se. Les pastilles de fre de ceràmica causen una abrasió significativament menor.
Encara més sorprenent kits de frens barats amb folres de fre de ceràmica. Els fabricants de marca ofereixen per a aquesta solució preus que amb prou feines superen els preus dels kits de fre tradicionals: el kit de fre ATE, que inclou disc de fre, folres i peces addicionals, costa des d'aprox. 130 € (± 115 £) .
Això no és de cap manera excessiu per a un producte de qualitat OEM d'un proveïdor de confiança. . Aquests preus baixos fan que valgui la pena escollir aquesta funció en el proper manteniment dels frens.
Trieu sempre la innovació
El desenvolupament dels discos de fre va més enllà de l'ús de la ceràmica. L'últim desenvolupament són les unitats híbrides: disc de fre tradicional d'acer fos gris reblat al suport d'alumini . Quan es requereixen propietats de desgast i dissipació de calor superiors, els discos de fre híbrids ofereixen un rendiment total.
La paraula "massa" és aquí: En aquests dies gairebé mai s'utilitzen discs de fre simples . Els discos de fre ventilats dobles són ara de sèrie a l'eix davanter.
Desafortunadament, molts beneficis que ofereixen aquests components innovadors com ara la millora de la dissipació de la calor i el rendiment , van de la mà de la massa afegida.
Tanmateix, això es pot compensar amb altres detalls: on l'acer fos pesat augmenta el pes total del vehicle, els discos de fre híbrids presenten alumini lleuger . La part de connexió entre l'anell de fre i el cub de la roda està feta metall lleuger en discos de fre d'alt rendiment .
Per descomptat, aquesta és només una petita contribució a la reducció de pes. . Tanmateix, com que els discs de fre són una massa en moviment crítica, qualsevol reducció de pes és benvinguda. El disc de fre lleuger causa menys desequilibri mentre estalvia el complex mecanisme de l'eix de direcció.
Cap diferència de qualitat la força de l'alumini en l'aliatge adequat ara es pot comparar amb l'acer .
Per què tota la llanda no és d'alumini?
Fabricació de tot el disc de fre d'alumini impossible per dos motius:
| - baix punt de fusió - no prou fort |
fos d'alumini a 600°C . La maniobra de frenada estàndard condueix fàcilment a temperatures superiors a 1000 °C , i així el metall lleuger fallarà després d'uns quants intents de frenada.
I més que això: l'alumini està subjecte a l'abrasió. El desgast és inacceptable fins i tot amb una frenada acurada. Així, l'ús de metall lleuger com a base per a l'anell de fre és l'aplicació definitiva d'aquest material en el sistema de fre.
