ترمزهای کربن سرامیک گران هستند. و چرا آنها می توانند ارزش آن را داشته باشند

چند سال پیش ، یک مهندس برمبو به من چیزی گفت: اگر یک ماشین با ترمز کربن سرامیک خریداری می کنید ، احتمالاً نیازی به تغییر روتورها ندارید. من فواید ترمزهای کربن قبلاً صحبت شده را شنیده ام ، اما این به ویژه ادعای شجاعانه وحشی به نظر می رسید ، پاسخی برای مشکل نهایی: آیا این ترمزهای فانتزی ارزش برچسب های بزرگ را دارند؟

Carbon-Ceramics در Blackwing Cadillac CT5-V گزینه ای با 9000 دلار است. BMW 8،500 دلار ؛ پورشه بیش از 9000 دلار هزینه دارد. ترمزهای کربن سرامیک روتین هستند ، در حال حاضر در بین گرانترین گزینه های اتومبیل هایی با عصاره بلیط های بزرگ. آیا دنیایی وجود دارد که آنها لمس کنند؟

به Tavşan Hole ، یک ستون دو هفته ای که در آن ویراستار ارشد کریس پرکینز در جستجوی فناوری خودرو است ، خوش آمدید. او با بهترین کار در محل کار صحبت می کند تا بفهمد چگونه ماشین ها کار می کنند و چگونه آینده خودرو به نظر می رسد.

چدن یک ماده عالی برای ساخت دیسک ترمز است. این نسبتاً ارزان است ، ریختن و شکل دادن به آن آسان است و از همه مهمتر ، هدایت حرارتی بالاتری نسبت به فولاد دارد. شاید برای نشان دادن آنچه در اینجا آشکار است ، ترمزها انرژی جنبشی یک اتومبیل (حرکت رو به جلو) را تبدیل می کنند تا از طریق اصطکاک بین پد و روتور هنگام جمع شدن این دو گرم شود. بنابراین ، خواص حرارتی یک دیسک ترمز بسیار مهم است.

“[Cast-iron discs] Brembo توضیح می دهد که Brembo Emanuele Boulette ، مدیر ارشد مهندسی آمریکای شمالی توانایی بهتری در جذب گرما دارد. ” [than other common materials]و بنابراین ، آنها می توانند به حذف برخی از آنها از لنت ها کمک کنند. “

دلیل اینکه چدن باعث ایجاد یک تابه عالی می شود ، یکسان است ، اما اگر با کسی آشپزی کنید ، می دانید چقدر سنگین است. وزن دشمن یک ماشین است. با رشد اتومبیل ، تقاضا برای سیستم ترمز افزایش می یابد.

“در چند سال گذشته ، پاکت عملکرد در چند سال گذشته در حال افزایش است.” اتومبیل ها فقط قوی تر و شدیدتر هستند. لاستیک ها نیز نقش دارند. بولتی می گوید تحولات مدرن در لاستیک ها باعث کاهش سرعت بسیار بیشتر می شود و تقاضا را در سیستم ترمز بیشتر افزایش می دهد.

افزایش تقاضا به گرمای بیشتری تبدیل می شود. افزایش اندازه روتور چدن شما به مقابله بهتر با این گرما کمک می کند و توانایی جرثقیل در کندی موثر خودرو را بهبود می بخشد. با این حال ، به دلایل واضح ، می توانید روتورها را هم برای بسته بندی و هم برای وزن بسیار زیاد کنید.

روتورهای ترمز گسترش نیافته اند ، یعنی توده ها با توجه به توده گسترش یک ماشین تأثیر بسیار بالایی در رانندگی و استفاده دارند. علاوه بر این ، آنها توده ها را با تأثیر زیادی بر شتاب ، ترمز و توانایی چرخش خودرو می چرخانند.

“اگر از ماشین خود هستید و از همه مهمتر ، وزن وزنی و مهمتر از همه ، این همان چیزی است که روتور است ، که مهمتر از همه است. [there are] در کتابی در مورد سیستم ترمز ، جیمز واکر جونیور.

دانلوپ ، که سبکی را تعقیب کرد ، اولین ترمزهای کربن تقویت شده با فیبر کربن را برای کنکورد در دهه 1960 توسعه داد و در فرمول 1 در دهه 1980 گسترده شد. با این حال ، این ترمزهای کربن کربن ، که هنوز در سطوح بالای ورزش های حرکتی مورد استفاده قرار می گیرند ، برای استفاده از جاده ها کاملاً مناسب نیستند زیرا در دمای سرما به خوبی کار نمی کنند. همچنین ، حتی اکنون بسیار گران و وقت گیر است.

یک ماتریس کاربید سیلیکون تقویت شده کربن برخی از مزایای صرفه جویی در وزن ترمزهای کربن کربن را به همراه دارد ، اما در واقع در بسته ای که در دمای سرما کار می کند. و حتی اگر هنوز هم گران و وقت گیر است ، یک دیسک ترمز کربن سرامیک بسیار راحت تر و ارزان تر از دیسک کربن کربن است. در اینجا ما چهار ماه در مورد زمان تولید صحبت می کنیم و غیره (وی گفت ، برمبو می تواند در حدود دو ساعت یک دیسک چدن درست کند.)

عکس: پورشه

عکس: فراری

شرکت آلمانی SGL Carbon ترمزهای سررام کربن را در یک سبد جاده با پورشه 911 GT2 2001 معرفی کرد. اولین ترمزهای کربن سرامیک برمبو یک سال بعد با فراری انزو همراه شد. در سال 2009 ، SGL و Brembo یک سرمایه گذاری مشترک برای توسعه و تولید ترمزهای کربن سرامیک ایجاد کرده اند و امروز یکی از تأمین کنندگان ترمز است ، اگرچه بزرگترین نیست.

بولتی می گوید ماتریس کربن و سرامیک مورد استفاده تقریباً یک سوم چدن است. از نظر صرفه جویی در وزن واقعی ، انواع شماره های پرتاب شده را مشاهده خواهید کرد. مثال خوب دیسک های ترمز در نسل قبلی M3 و M4 است. در یک سند فنی ، BMW از وزن 30.6 پوندی و 17.1 پوند برای سرامیک کربن برای روتورهای جلوی استاندارد خودرو کنار می رود. تقریباً نیمی صرفه جویی در وزن متناسب برای روتورهای عقب کربن و سرامیک در M3 قدیمی و M4 مشابه است ، اگرچه کمی بزرگتر از همتایان چدن دیسک های کربن BMW است.

بسیار عالی! با این حال ، ما باید در مورد کارهایی که ترمزهای کربن انجام نمی دهند صحبت کنیم. همانطور که واکر توضیح داد ، یک سیستم ترمز در اصل یک سری ارتش هیدرولیک است که نیروی نسبتاً سبک اعمال شده برای پدال ترمز راننده را به یک نیروی بزرگ در جاده تبدیل می کند که ماشین را کند می کند. در یک سبد جاده ، ورودی پدال 20 تا 30 پوند می تواند به کندی 1 گرم تبدیل شود. به این درآمد گفته می شود. در اینجا ، ترمزهای کربن سرامیک هیچ مزیتی ندارند.

“هیچ کاری با سیستم کربن سرامیک در مقایسه با سیستم چدن که باعث افزایش خروجی مکانیکی سیستم ترمز می شود ، انجام نمی شود.” “بنابراین هیچ مزیت واقعی برای آنها در آن منطقه وجود ندارد. مردم می گویند” اوه ، آنها احساس بهتری دارند ، بهتر به نظر می رسند “به این دلیل نیست که سرامیک کربن است ، زیرا دلیل این امر نیست. [the automaker has] این سیستم کربن سرامیک سود بالاتری را نشان داده است. “

واکر ، که همه چیز را یک قدم جلوتر می برد ، خاطرنشان می کند که سیستم ترمز به همان اندازه تایر که به آن وصل می شوید خوب است.

تصور کنید که ممکن است دو ماشین یکسان در لاستیک های یکسان وجود داشته باشد ، تنها تفاوت این است که یکی ترمزهای چدن دارد ، دیگری دارای بسته ترمز کربن سرامیک است. ترمزها سطح درک را که تایر می تواند انجام دهد تغییر نمی دهد. در نکته قبلی Flipsy و Bruletti ، تایر تأثیر عمیقی بر انرژی ورود به سیستم ترمز دارد.

عکس: فراری

همانطور که مشخص کردیم ، یک دیسک کربن سرامیک با دیسک چدن بسیار متفاوت است. کربن سرامیک نسبت به آهن سطح بسیار کمتری از هدایت حرارتی دارد ، اما همچنین از ظرفیت جرم و گرما بسیار کمتری برخوردار است.

این یک چیز خوب و بد است. خوب است زیرا دیسک ترمز می تواند در برابر دمای بالاتر تولید شده توسط وسایل نقلیه سریعتر/سنگین تر/گیربکس در حوادث ترمز بیش از حد با اجازه این شیمی سرامیکی مقاومت کند.

Brembo می گوید دیسک های کربن سرامیک می توانند به راحتی بین 1000 تا 1400 درجه فارنهایت کار کنند و حتی دمای آن را بیش از 1800 درجه برداشت. بنابراین ، ترمزهای کربن سرامیک غالباً به دلیل مقاومت در برابر محو شدن در مسیر مورد ستایش قرار می گیرند.

با این حال ، از آنجا که روتورهای کربن کربن سبک تر و کمتر متراکم به سرعت دما می شوند و دما را از دست می دهند ، این امر منجر به فشارهای حرارتی بزرگی در بقیه اجزای ترمز می شود که به سرعت گرم و خنک می شوند. یک روتور چدن حاوی دمای بهتری است که همه چیز را خنک نگه می دارد.

“شما باید راهی برای توزیع این گرما به روش دیگر از لنت ها پیدا کنید ، و این مکانی است که تهیه خنک کننده لازم در سیستم ترمز بسیار مهم می شود.” می گوید

عکس: پورشه

عکس: پورشه

فراتر از خنک کننده با دقت از هر دو مؤلفه خارجی و کانال های روتور داخلی ، روتورهای کربن سرامیک نیز اثرات عدم استفاده از مواد همگن را دارند. طول ، قطر و جهت الیاف کربن فردی بر ظرفیت حرارتی ماده تأثیر دارد.

اضافه کردن لایه ها و روکش های اضافی همچنین ظرفیت حرارتی را بهبود می بخشد ، بنابراین Bremebo و SGL لایه های اصطکاک سرامیکی اضافی را در هر دو طرف و ترمزهای CCW با استفاده از پنج لایه کربن سرامیکی ارائه می دهند. این گزینه ها به تولید کنندگان خودرو اجازه می دهد تا اجزای اندازه را اندازه بگیرند ، وزن بیشتری را صرفه جویی کنند ، اما فرآیندهای تولید زمان بیشتری دارند و در نتیجه گران هستند.

این مفید است ، زیرا اغلب روتورهای کربن سرامیک در اتومبیل هایی که هر دو اختیاری هستند از معادل چدن بزرگتر هستند. این یک نتیجه مستقیم از یک روتور کربن و سرامیک بازتاب بازتاب در طی حوادث بزرگ ترمز است.

برولتی توضیح می دهد: “برای تضمین ثبات مواد اصطکاک ، باید با پد بزرگتر باشید.” و هنگامی که پد را بزرگتر می کنید ، کولیس را بزرگتر و روتور بزرگتر می کنید. همه چرخه ای.

با این وجود ، یک چرخه فضیلت در اینجا وجود دارد. کاهش جرم چرخش که نمی چرخد ​​به معنای کنترل وزن کمتری است. از لحاظ تئوریکی ، یک سازنده خودرو ممکن است از کاهش وزن از ترمزهای کربن سرامیک برای استفاده از لاستیک های کوچکتر ، نسبت کمان پایین و زباله ، رول های کوچکتر و غیره استفاده کند.

عکس: مک لارن

تمام وزن یک روتور ترمز به دلیل تأثیر عالی بر بقیه ماشین. این بخش بزرگی از استفاده فراری و مک لارن از ترمزهای کربن سرامیکی است ، فراتر از نیاز به یک سیستم ترمز ساده که می تواند فشارهای بزرگی را که توسط این اتومبیل های سریع تولید می شود ، تحمل کند.

و اکنون ، ما به ادعای اصلی می رسیم ، چیزی که من را از این طریق آغاز کرد. آیا یک روتور کربن سرامیک زندگی خودرو را هدایت می کند؟ بله در بعضی موارد

وی گفت: “سایش مؤلفه ها واقعاً به استفاده ، نحوه استفاده از آنها بستگی دارد ، یا او می گوید.” با فرض اینکه این استفاده همان چرخه ها خواهد بود ، بله ، در رانندگی و فساد طبیعی ، درست است که یک روتور سرامیکی کربن تقریباً در تمام زندگی وسیله نقلیه شما در رانندگی روزانه ، در رانندگی روزانه ادامه خواهد یافت. “

این فقط مرد از برمبو نیست. واکر اذعان می کند که یک روتور کربن سرامیک برای مدت طولانی در استفاده عادی از خیابان دوام خواهد آورد. بدیهی است که شما نیاز به تغییر لنت ها دارید ، اما روتورها ممکن است دارای طولانی بودن باورنکردنی باشند. با این حال ، استفاده از قطعات به مخلوط و حساب بسیار متفاوت می شود.

با تعداد زیادی از حوادث ترمز سنگین ، سرانجام الیاف کربن روتور کربن سرامیک می سوزد. آنها ظرفیت حرارتی را از دست می دهند. در سرعت جاده ، این خیلی زیاد نیست ، اما بسته به اینکه چه نوع اتومبیل رانندگی می کنید ، چه آهنگ هایی را به آنجا می روید و چگونه رانندگی می کنید ، می توانند خیلی سریع بسوزانند.

عکس: BMW

بیایید بگوییم ، شما BMW M5 جدید و 5،300 خود را در Road America اجرا می کنید ، جایی که مرتباً در سطح طولانی از جاده منفجر خواهید شد. علاوه بر این ، همانطور که شما جرات مناطق ترمز خود را دارید ، گوشه را فشار می دهید ، پدال را تا حد ممکن سخت می کنید و مناطق ترمز را به گوشه فشار می دهید ، بیایید بگوییم که شما یکی از پایان آخرین فرانسوی ها هستید. اگر ترمز کربن دارید ، نباید انتظار داشته باشید که این روتورها خیلی طولانی شوند.

با این حال ، شما یک پورشه 911 GT3 با وزن حدود 3،330 پوند دارید و در پارک سنگ آهک هستید که فقط یک منطقه ترمز سنگین است. و بیایید بگوییم که شما کمی اندازه گیری شده اید. به جای اینکه ترمز سخت و دیر هنگام درست کنید ، کمی زودتر ترمز می کنید. در این حالت ، می توانید زندگی بیشتری نسبت به روتورهای کربن سرامیک خود داشته باشید.

با این حال ، این تفاوت در این است که در اتومبیل های GT پورشه ، حتی قدرتمند GT3 RS روتورهای چدن را ارائه می دهد. برخی از مشتریان می دانند که با تماشای اتومبیل های خود به طور مکرر از ترمزهای خود استفاده می کنند و در این حالت ، منطقی است که به دیسک های چدن که بسیار ارزان تر هستند بروید.

برخی موارد دیگر که باید در نظر بگیریم: با استفاده ، یک روتور روتور کربن سرامیک ریخته گری آهن ضخامت را از دست نمی دهد ، اما این الیاف کربن هنگام روشن شدن کاهش می یابد. این بدان معنی است که یک روتور کربن سرامیک باعث ایجاد ترک یا پیچ و تاب مانند روتور چدن نمی شود ، بنابراین نکته دیگری به نفع آن وجود دارد. علاوه بر این ، بسیاری از کلاه های روتور کربن سرامیک حداقل وزن را ذکر کرده اند. وقتی روتور زیر این وزن قرار می گیرد ، وقت آن است که تغییر کند.

یعنی هیچ پاسخی ساده در مورد اینکه آیا ترمزهای کربن-سارامی “شایسته این هستند” وجود ندارد. با این حال ، با توجه به آنچه همه ما می دانیم ، هزینه های اولیه بالا می تواند با عمر طولانی روتور و بسیاری از مزایای دیگر فناوری متعادل باشد. شما به یک سوال مشتری تبدیل می شوید. چگونه از ماشین خود استفاده خواهید کرد و در پایان روز به چه چیزی اهمیت می دهید؟