De unikke egenskaber ved keramiske bremser
Standard skivebremser består af støbejerns- eller stålskiver og -klodser, hvor spartelmassen er forstærket med metalspåner. Når asbest var grundlaget for friktionsbelægninger, var der ingen særlige spørgsmål om sammensætningen, men så viste det sig, at asbestfibre og støv, der frigives ved opbremsning, har stærke kræftfremkaldende egenskaber. Brugen af asbest blev forbudt, og forskellige organiske forbindelser begyndte at blive brugt i puder. Deres egenskaber viste sig at være utilstrækkelige under ekstreme forhold.
Hvad er keramik og hvorfor er det
Keramik kan betragtes som alt, der ikke er organisk eller metal. Det var dens egenskaber, der viste sig at være det, der er nødvendigt for friktionsbelægningerne på bilbremser, der arbejder under vanskelige forhold.
Skivebremsen har store fordele i forhold til andre, men dens egenskab er det lille klodsareal. Og høj bremsekraft indebærer hurtig frigivelse af en enorm mængde termisk energi. Som du ved, er energi proportional med kraften og den tid, den frigives for. Og begge bestemmer bilens bremseeffektivitet.
Frigivelsen af betydelig energi i et begrænset volumen på kort tid, det vil sige, når varmen ikke når at sprede sig ud i det omgivende rum, i overensstemmelse med samme fysik, fører til en temperaturstigning. Og her kan de traditionelle materialer, som bremsebelægningerne er lavet af, ikke længere klare sig. Brugen af ventilerede skiver kan stabilisere det termiske regime på lang sigt, men sparer ikke fra lokal overophedning i kontaktzonen. Pudematerialet fordamper bogstaveligt talt, og de resulterende fraktioner skaber et glat miljø, friktionskoefficienten falder kraftigt, og bremserne svigter.
Keramik baseret på forskellige uorganiske stoffer, normalt siliciumcarbid, kan modstå meget højere temperaturer. Når de varmes op, går de desuden kun ind i den optimale tilstand, hvilket giver den højeste friktionskoefficient.
Uden forstærkning vil foringen ikke være i stand til at have tilstrækkelig styrke; til dette indføres forskellige fibre i sammensætningen. Oftest er det kobberspåner, kulfiber bruges til sportsbremser. Det forstærkende materiale blandes med keramik og bages ved høj temperatur.
Afhængigt af påføringens art kan pudernes formulering være anderledes. Dette bestemmes af formålet med bremserne, gade-, sports- eller ekstreme klodser skiller sig ud. De har forskellige driftstemperaturer og begrænsende egenskaber. Men det generelle vil være at øge effektiviteten af arbejdet under vanskelige forhold:
- friktionskoefficient stabilitet;
- minimering af skiveslid;
- reduktion af driftsstøj og vibrationsbelastning;
- høj modstand og sikkerhed af materialet ved høje driftstemperaturer.
Ved brug af keramik fremstilles ikke kun puder, men også skiver. Samtidig observeres øget slid ikke ved blandet brug, keramiske puder fører ikke til accelereret sletning af stål- og støbejernsskiver. Keramiske rotorer (skiver) er kendetegnet ved høj styrke under termiske belastningsforhold, hvilket gør det muligt ikke at gøre dem uacceptabelt store og heller ikke efterlade resterende deformationer under pludselig afkøling. Og med en sådan opvarmning fører selv naturlig afkøling til betydelige temperaturfald på en begrænset tid.
Fordele og ulemper ved keramiske bremser
Det er allerede blevet sagt om fordelene ved keramik, det kan suppleres med ikke så åbenlyse faktorer:
- sådanne mekanismer har mindre vægt og dimensioner med samme effektivitet, hvilket reducerer en så vigtig indikator for suspensionsdynamik som uaffjedret masse;
- der er ingen frigivelse af skadelige stoffer til miljøet;
- med en stigning i temperaturen falder bremsernes effektivitet ikke, men øges snarere, hvilket nogle gange kræver forvarmning;
- forstærkningsmateriale er ikke udsat for korrosion ved høj temperatur;
- egenskaberne af keramik er godt forudsagt og programmeret, når du vælger en opskrift, hvilket gør det muligt at producere lignende dele til en bred vifte af applikationer;
- kombinationer af ferroholdige dele med keramiske dele er mulige, det er ikke nødvendigt at bruge de samme skiver til keramiske puder;
- keramiske dele er meget holdbare, når der arbejdes under skånsomme forhold.
Det kunne ikke undvære minusser, men der er ikke så mange af dem på baggrund af fordele:
- keramiske bremser er stadig dyrere;
- særligt effektive sammensætninger kræver forvarmning, da friktionskoefficienten falder med faldende temperatur;
- under en bestemt kombination af forhold kan de skabe en knirken, der er svær at fjerne.
Det er klart, at keramiske bremsedele ikke har noget alternativ i livlig kørsel og sport. I andre tilfælde får deres høje pris en til at tænke over hensigtsmæssigheden af deres brug.
