Jeden z nejlepších brzdových kotoučů, které můžeme najít, jsou keramické brzdy. Mezi vámi výhoda jsou: jeho větší odolnost, nižší hmotnost a velká životnost. I když existuje mnoho dalších ctností, o kterých většina neví. Kotoučová brzda se v podstatě skládá z třmenu a kotoučových destiček. A diskotéka de freno je to poměrně jednoduchý nástroj. Jeho funkcí je přeměnit kinetickou energii lineárního pohybu vozu na teplo, když je držena třmenem a brzdovými destičkami (přes tření).
Materiál použitý na konstrukci kotouče musí mít schopnost absorbovat a odvádět teplo a zároveň mít dostatečnou mechanickou odolnost, aby odolal svěrné síle třmenu a brzdnému momentu. Je dobře známo, že výkon keramických brzd je lepší než u ocelových. Jejich hlavní kvalita je, že mají a vyšší teplotní odolnost, takže nevykazují žádné známky vyčerpání při intenzivním používání. Proto je prakticky nemožné, aby se zdeformovaly kvůli velmi náhlému tepelnému šoku. Vybavuje se tedy vozy určenými pro okruh, superauty nebo jako nadstandard do výkonných vozů.
Z tohoto důvodu a pro další vlastnosti svého materiálu také jsou odolnější než běžné brzdy. Natolik, že se často říká, že vydrží déle než 300.000 km. Tento údaj je však zavádějící, protože v závislosti na tom, jak se používá a o jaký typ auta se jedná, může být jeho životnost značně zkrácena. Jak bylo přidáno, jeho hmotnost je poloviční než u ocelových. Což přináší další výhodu navíc u sportovních vozů, které je vozí a které právě potřebují co nejvíce snížit svou hmotnost. také keramické brzdy může v některých případech zkrátit brzdnou dráhu.
Výhoda, kterou si většina neuvědomuje, souvisí s prostředím. keramická rovnátka při provozu produkují mnohem méně jemného prachu. Uvidíte, že tento výčet je mnohem kratší než výčet výhod, ale nezapomeňte, že keramická rovnátka mají také své protějšky. Nevýhodou, kterou si někteří kupující při výběru montáže keramických brzd neuvědomují, je to skřípou s nějakou frekvencí. Zvuk, který může být poněkud otravný u aut, která slouží k něčemu jinému než k závodění.
Ačkoli se pro jednoduchost často nazývají keramická rovnátka, správnější je nazývat je keramickými kompozitními disky. Slovo kompozit označuje skutečnost, že keramický materiál, křemík, je pro zvýšení odolnosti kombinován s uhlíkovými vlákny. Přesněji řečeno, uhlíkové vlákno je do značné míry zhutněno, ale zanechává některé póry, kterým vstupuje roztavený karbid křemíku, čímž se uvnitř vytváří keramická matrice. K vytvoření vnitřku keramických disků uhlíkové vlákno je smícháno s pryskyřicí, vkládá se do kotoučových forem a zhutňuje se s lisem o síle 20 tun mientras zahřátý na 200ºC. Po ochlazení disků hrubé části jsou odstraněny a jsou vytvořeny ventilační otvory, aby je ihned znovu zahřívali v troubě po dobu dvou dnů. Dalším krokem je přidejte jemný silikonový prášek na disk a vložíme zpět do trouby na dalších 24 hodin. Támhle se postupně zahřeje až na 1.700ºC, k roztavení jemného křemíkového prášku na karbid křemíku. Nyní je čas něco udělat další otvory na vnitřní straně, což je místo, kam se vloží potřebný kalíšek, aby bylo možné je namontovat. Později, je přidána vrstva ochranného nátěru k izolaci uhlíku od kyslíku v atmosféře. Zásadní krok, který zabraňuje kyslíku, aby umožnil spalování uhlíku při vysokých teplotách. Konečně, robot leští povrch disků a kamera analyzuje disk na mikroskopické úrovni, aby se zajistilo, že nebudou žádné skvrny. Jakmile je tato kontrola kvality dokončena, přidá se kelímek, aby mohl být namontován na auto.
Stejně jako u mnoha systémů a vynálezů ve světě motorů, každá značka mu dává jiný název jako součást vaší marketingové kampaně. To je případ keramických brzd, které mají názvy jako Ceramic Composite Material (CCM), keramický matricový kompozit (CMC) nebo karbon-keramické brzdy (CCB). Ještě konkrétnější názvy, které zahrnují značku jako Porsche Ceramic Composite Brakes (PCCB). Typ brzd, se kterými nezaměňovat s karbon-karbonovými (C/C) brzdami. Používají se v letectví, železniční dopravě a pod Formula 1, protože jsou ještě odolnější. Jeho optimální provozní teplota je však příliš vysoká na to, aby brzdila pouliční auta.
Porovnání typů destiček a kotoučů
Brzdové kotouče karbon-keramické bývají označovány jako CCB a jsou často typu příplatkové výbavy u vysokovýkonných vozů. Nejrozšířenějšími a v naší dílně nejčastěji servisovanými jsou aplikace na sportovních modelech Porsche a BMW M. Karbon-keramické kotouče mají nižší hmotnost až o polovinu oproti ocelovým, což pozitivně ovlivňuje ovladatelnost a tlumení nerovností. Teplotní odolnost je extrémní a při vysokém zatížení brzdný účinek dlouhodobě zachován. Potřebná je však počáteční teplota k optimálnímu fungování.
Na druhé straně, samotné brzdové destičky z keramických materiálů mohou být dražší a vyžadují specifické provozní podmínky. Keramické destičky mají nejlepší výkonnost, tišší provoz, nízkou prašnost a vysokou životnost, ale jsou nejdražší a při nízkých teplotách nemusejí fungovat na 100 %. Semi-metalické destičky nabízejí kompromis mezi výkonem, prašností a cenou, avšak vyžadují vyšší zahřátí a mohou být hlučnější a opotřebovat kotouče rychleji.
- Keramické destičky: nejvyšší výkon, minimální prašnost, vysoká tepelná stabilita, ale vysoká cena a teplotní počáteční nástup.
- Semi-metalické destičky: dobrý kompromis, vyšší tepelná vodivost, nutnost zahřátí, více hluku.
- Organické (nepopisováno v textu, ale pro kontext: nižší cena, vyšší prašnost)
V oblasti materiálů existuje také důležité genee: Karbon-keramické kotouče vznikly díky vývoji kompozitních materiálů a sahají až do 70. let minulého století. Do silničních aut se dostaly zhruba v roce 2000 díky Mercedes-Benz a následně Porsche, Ferrari, BMW a dalším výrobcům je využívají ve sportovních modelech. V současné době jsou často volí pro vysokovýkonné vozy a supersporty, zatímco běžná GT3 třída stále často používá ocelové kotouče pro ekonomičnost a servis.
Why Carbon Ceramic Brakes Are So Expensive and How They’re Made
Jak snížit hmotnost a proč na okruhu?
Většina lidí mluví o tom, že karbon-keramické brzdy se téměř neopotřebovávají a že auto s nimi brzdí lépe. Realita ukazuje, že pokud se jedná o intenzivní okruhovou jízdu, hmotnost kotoučů významně snižuje nepodmíněné zatížení brzdového systému a zvyšuje ovladatelnost. Na rozdíl od ocelových kotoučů jsou karbon-keramické kotouče výrazně lehčí a mají lepší tepelnou odolnost, což zlepšuje brzdný výkon i za vysokých teplot.
Nevýhody zahrnují vysokou cenu a zdlouhavou výrobu, která se promítá do ceny finálního produktu. Také nároky na provozní teploty znamenají, že pro běžné ježdění na silnici nemusí být vždy nejlepší volbou. Výměna kotoučů s destičkami bývá dražší než u ocelových kotoučů. OEM díly často nahrazují druhovýrobou a některé směsi jsou určeny pro okruhové použití a homologovány pro silniční provoz.
Karbon-keramické brzdy jsou však vhodné zejména pro jezdce, kteří často jezdí na okruhu a vyžadují špičkový výkon a minimální tvorbu brzdového prachu. V praxi to znamená, že pro běžné denní použití mohou být lepší ocelové kotouče, zatímco pro sportovní jízdu na okruhu zůstává volba jasná.
Servis a provozní doporučení
Správný servis je klíčový pro všechny typy brzdových systémů a karbon-keramické brzdy nejsou výjimkou. Je důležité jejich čištění po každém okruhovém ježdění a vyfoukání brzdového prachu. Důležité je i včasná výměna brzdového obložení a doporučuje se měnit při opotřebení kolem 50 % kvůli tepelným vlastnostem materiálu. OEM díly lze nahradit druhovýrobou, například Pagid, která bývá vhodná i pro okruhové použití a často neporuší tovární záruku.
Keramický brzdný systém z kompozitních materiálů je lehčí a při extrémním zatížení výrazně účinnější než ocelové brzdové kotouče. Zrodily se v motorsportu, teď je automobilky montují do každého druhého sériového sportovního auta. Brzdový systém vyžaduje sledování teplot a chlazení; náhlé změny teplot mohou poškodit materiál karbového kotouče a způsobit mikrotrhliny.
V závěru lze říci, že karbon-keramické brzdy jsou skvělé pro náročné jezdce a okruhové nasazení. Pro běžné provozní použití nemusí být ideální a jejich cena je významnou překážkou. Volba mezi keramickými a ocelovými kotouči by měla vycházet z konkrétního způsobu používání vozidla, rozpočtu a požadavků na výkon.