Керамические тормоза: особенности, преимущества и недостатки

Тормозная система должна быть надежной, выдерживать максимальные нагрузки и эффективно обеспечивать торможение автомобиля при любых условиях. Но этими качествами похвастаться дисковые тормоза могут не всегда. Несмотря на свою эффективность, порой они далеко не стабильно выполняют свои функции в экстремальных условиях эксплуатации. Для компенсации этих негативных свойств стали применять керамические тормозные диски и колодки, способные работать при повышенных температурах. Из статьи узнаем, что такое керамические тормоза и каковы их особенности, сравним тормоза данного типа с обычными дисковыми тормозами, а также выявим их плюсы и минусы.

Отличия керамических тормозов

Основными элементами дисковых тормозных механизмов являются:

В обычных тормозах суппорт и диск изготовлены из металла, а колодки (накладки) – из смеси металла с асбестом. В процессе работы тормозных колодок возникает трение, которое преобразовывается в тепло. Выделившееся тепло сильно нагревает колодки и диски, что негативно сказывается на эффективности торможения. Для снижения их нагрева тормозные диски делают вентилируемыми. Применение асбеста также позволяет выдерживать высокую температуру и поглощать тепло, которое выделяется при торможении.

Суппорт, керамический диск и колодки

Однако для действительно тяжелых условий эксплуатации этих мер не достаточно, и температурный режим работы тормозов будет выше допустимого. Поэтому производители принялись внедрять новые материалы, которые бы одинаково хорошо выдерживали температурные нагрузки и обеспечивали необходимое трение. Так появились керамические накладки тормозных колодок и керамические диски.

Керамика изготавливается по следующей технологии: под давлением металлическая стружка в определенной пропорции смешивается с керамикой. Затем смесь запекается при высокой температуре. А итогом всего является керамический тормоз, обладающий высокой температурной стойкостью и другими полезными свойствами. К ним можно отнести:

• снижение вибрации и шумов
• обеспечение постоянных коэффициентов трения в разных температурных диапазонах
• более бережное отношение колодок к дискам за счет замены железосодержащих сплавов на медные

На данный момент выпускается несколько модификаций керамических тормозов, рассчитанных на определенный стиль езды: street, sport, extreme. Первые подходят для повседневной езды, вторые предназначены для мощных спортивных автомобилей, которые могут ездить как по дорогам общего пользования, так и по гоночной трассе, а третьи устанавливаются только на гоночные автомобили, участвующие в соревнованиях, и не могут использоваться на обычных дорогах.

Плюсы и минусы керамических тормозов

Начнем с преимуществ керамических тормозов, часть из которых уже была перечислена в предыдущем пункте:

1. Снижают неподрессоренную массу и нагрузку на подвеску за счет того, что керамический диск легче металлического
2. При трении практически не выделяется пыль
3. Увеличивают коэффициент трения и эффективность торможения в нагретом до высоких температур состоянии
4. Высокий срок эксплуатации керамических дисков за счет того, что они не содержат в своем составе сплав железа

Переходим к минусам керамических тормозов:

1. Высокая цена по сравнению с обычными тормозами
2. Требуют прогрева перед работой
3. При работе могут издавать скрип, который устраняется добавлением металлических примесей в состав дисков

Что выбрать?

Делая выбор между керамикой и металлом, следует учитывать особенности эксплуатации автомобиля, а также стиль вождения конкретного автолюбителя. Керамические колодки оптимальны для агрессивного вождения, при котором требуется частое или резкое торможение. В этих условиях керамические колодки могут значительно сократить тормозной путь. Это могут быть спортивные или дорогие автомобили, которые двигаются с высокой скоростью при любых дорожных условиях.

Для движения по городским и проселочным дорогам достаточно будет металлических колодок. Высокая цена керамики не оправдывает ее применение в этих условиях.

Заключение

Итак, нужны ли вам керамические тормоза? Подумайте о том, куда вы ездите и как вы это делаете. Если вы любитель быстрой, спортивной езды, то трата на керамику будет оправдана. Если же основным вашим передвижением является спокойная езда по городу, то в керамических колодках нет необходимости.

Материалы: http://techautoport.ru/hodovaya-chast/tormoznaya-sistema/keramicheskie-tormoza.html

В большинстве современных автомобилей установлены дисковые тормоза. Подобное решение легко объясняется требованиями времени. Такая конструкция обладает высокой надёжностью и эффективно выполняет свою основную задачу. К тому же её просто обслуживать.

Но в некоторых условиях дисковые тормоза требуют определённой модернизации. В таком случае устанавливаются керамические колодки и диски. Они обладают повышенной надёжностью и могут использоваться в экстремальных условиях эксплуатации.

Свойства керамики

Чтобы лучше понять все преимущества и недостатки керамических тормозных колодок, необходимо более подробно разобраться, что собой представляет автомобильная керамика.

В обычных тормозах основные составляющие элементы конструкции делаются из металла. При создании колодок используется смесь металла и асбеста. Как результат механизм способен выдерживать по-настоящему высокие температуры. К тому же он поглощает большую часть тепла, которая выделяется при торможении.

К сожалению, смесь асбеста и металла пришлось сразу же исключить из конструкции. Дело в том, что её использование было крайне опасным для здоровья человека. Именно поиски новой технологии привели к изобретению автомобильной керамики.

Естественно, что автомобильные инженеры создали множество разнообразных вариаций конструкций. При этом использовались самые разные материалы. Стоит признать, что в процессе создания у учёных не было практически никаких ограничений. Ведь в то время не существовало нормативов, контролирующих конструкционные особенности детали.

К сожалению, это привело к целому ряду негативных последствий. Недобросовестные производители стали наносить на металл разнообразное напыления, чтобы, таким образом, увеличить стоимость изделия. Конечно же, это не приводило к росту эксплуатационных характеристик.

При детальном изучении керамической конструкции необходимо сделать одно важное уточнение: она не имеет ничего общего с необожжённой глиной . Дело в том, что керамикой в научной среде принято называть любой материал, который имеет неорганическое происхождение и при этом не является металлом.

Особенности керамических тормозов

Устройство и принцип работы

Чтобы лучше понять плюсы и минусы керамических тормозов, необходимо для начала разобраться в их конструкции, которая состоит из таких основных элементов:

Каждое из этих устройств выполняет важную функцию, позволяющую системе вовремя реагировать на сигнал водителя и останавливать машину.

Принцип работы элементов легко можно понять, если посмотреть в разрезе что происходит, когда педаль тормоза вдавливается в пол: поршень колодки фиксирует диск . Благодаря этому автомобиль начинает замедляться и останавливается.

В процессе работы тормозных колодок возникает трение, которое преобразовывается в тепло. Это сильно нагревает керамические колодки , чтобы снизить температуру применяется вентиляция.

К сожалению, только её бывает недостаточно. При экстремальных нагрузках тормоза раскаляются. Из-за этого не всегда удаётся вовремя затормозить. Поэтому при действительно высоких нагрузках используются карбоно-керамические тормоза. Они способны сохранять свою работоспособность даже при самых высоких температурах.

На видео можно посмотреть тестирование карбон-керамического тормозного диска:

Технология изготовления

Нельзя обойти стороной технологию изготовления керамических изделий. Они создаются при помощи порошковой технологии. На практике это выглядит следующим образом: металлические опилки смешиваются с наполнителями в определённой пропорции, и происходит запекание. Процесс осуществляется при большом давлении.

Итогом технологического процесса являются керамические тормоза, которые обладают высокой жаростойкостью и множеством полезных свойств. Мало того, существует множество модификаций, которые рассчитаны под те или иные условия эксплуатации, вот самые известные серии:

Каждая из этих серий нашла своё применение на автомобилях определённого типа. Тем не менее, на данный момент керамические тормоза не используются повсеместно, несмотря на ряд важных достоинств.

Плюсы и минусы

Принимая решение о замене обычных тормозов на керамические, вы должны взвесить все плюсы и минусы такого решения. К основным достоинствам колодок можно причислить:

• снижение неподрессоренной массы;
• материал способен выдерживать температуру до 650 градусов по Цельсию;
• улучшение управляемости;
• керамические тормозные колодки не пачкают колёсные диски чёрной трухой;
• низкая абразивность;
• нет никаких скрипов или других посторонних звуков во время эксплуатации;
• повышение устойчивости машины на дороге.

Как видите, преимуществ у колодок керамических тормозов более, чем достаточно. К сожалению, без минусов конструкторам обойтись полностью не удалось. Самым большим, по мнению большинства автомобилистов, является высокая стоимость.

В большинстве случаев керамические тормоза можно увидеть на спорткарах. Такое их использование полностью оправдано благодаря уникальным качествам конструкции. Само собой, что их установка на «матиз» вряд ли будет правильным капиталовложением.

Керамические тормоза — это конструкция, которая успешно используется в тех сферах, в которых автомобили подвергаются самым высоким нагрузкам. Она имеет множество важных достоинств, таких как жаростойкость, малый вес и длительный срок эксплуатации.

Что такое керамические композиционные тормозные диски можно узнать на видео:

Материалы: http://mashintop.ru/articles.php?id=2823

• Каковы преимущества карбоно-керамических тормозов?
• Керамические тормозные системы
• Основные преимущества и недостатки
• Вредят ли колодки из керамики тормозному диску
• Определяемся с выбором: керамические колодки или металлические

Тормозная система, в первую очередь, должна быть надежной, выдерживать максимальные нагрузки и быстро прерывать движение. Сегодня мы попробуем разобраться в керамической тормозной системе и узнаем, чем же лучше металлических керамические тормозные колодки.

Керамические тормозные системы

Самой распространенной тормозной системой на сегодняшний день является дисковая, где главный элемент – тормозной диск, и к нему прикладывается усилие исполнительного механизма. В существующих тормозных системах торможение выполняется за счет снижения крутящего момента колес путем трения элементов тормозных механизмов. Основная опасность отказа тормозов – перегрев: пар, образующийся в результате трения, мешает повышению эффективности тормозной силы. При перегреве тормозного диска он деформируется (нарушается форма его поверхности), вследствие этого происходит биение диска, передающееся на рулевое колесо и тормозную педаль, и также удлиняется тормозной путь машины. Поэтому к материалам для производства тормозных систем предъявляют особые требования: они не должны истираться, деформироваться, и должны иметь высокую термостойкость.

Самым распространенным материалом для изготовления тормозных дисков является чугун, относительно недорогой и с хорошими фрикционными свойствами. Но в тоже время он обладает низким порогом максимальной температуры (500-600оС), а это может привести к перегреву тормозных дисков при сильном торможении. К тому же, чугунные диски очень тяжелые, что добавляет массы автомобилю.

В 70-х годах появляются карбоновые тормозные системы, которые устанавливались лишь на спортивные авто Формулы-1. Только с 1998 года карбоно-керамические тормозные системы начала устанавливать на свои автомобили компания Ferrari. Керамические тормозные диски изготовляются из карборунда, иными словами карбида кремния. Такие тормоза оказались намного эффективнее чугунных: они легче, коэффициент трения выше на порядок, они не коробятся, рабочий диапазон температур 1200-1400оC; но они более дорогие, и начинают работать, лишь хорошо прогревшись, а до этого коэффициент трения их еще ниже обычных.

Основные преимущества и недостатки

Можно выделить такие основные преимущества керамических тормозных систем:

1. Даже при интенсивной работе керамический диск не коробится, в отличие от металлических дисков.

2. Данные тормозные диски стабильны в работе в широком диапазоне температур (1200-1400оC), а это говорит о том, что различные погодные условия будут несущественно влиять на работу тормозного диска, разогретого до необходимой температуры.

3. Керамическим тормозным системам характерен минимальный выброс пыли, благодаря чему не снижаются тормозные характеристики автомобиля.

4. Керамический тормозной диск на 50% легче металлического, и керамическая тормозная система может уменьшить массу машины на 20 кг, следовательно, уменьшается и неподрессоренная масса, а также нагрузка на подвеску.

5. Использование керамических тормозов дает возможность повысить на 25% коэффициент трения и увеличить результативность торможения в нагретом состоянии до высоких температур.

6. Еще керамические диски долговечны, и их не требуется менять на протяжении 300 тыс. км.

Керамические колодки имеют не только плюсы, но и минусы:

1. Карбоно-керамические тормозные диски плохо работают в холодном состоянии, останавливают автомобиль даже хуже, чем холодные металлические диски.

2. Могут издавать при работе неприятный скрип (но он устраняется добавлением в состав дисков разнообразных металлических примесей).

3. Главным недостатком керамической тормозной системы является ее цена.

Вредят ли колодки из керамики тормозному диску

В результате многих испытаний не было обнаружено, что керамические колодки малоэффективно работают на тормозных дисках. Тормозные колодки из керамики не содержат в своем составе ферросплавов, и благодаря этому не происходит контакт металлов между колодками и диском, а, следовательно, нет повышенного износа тормозного диска и «залипания» поверхностей.

Определяемся с выбором: керамические колодки или металлические

Керамические колодки оптимальны для агрессивного вождения: керамика избавит от образования отработанной пыли, позволит дольше эксплуатировать тормозные диски и имеет много других преимуществ, но они очень дорогие для обычных водителей.

Вполне очевидно, что керамические тормозные колодки в ближайшее время не будут применяться на машинах массового производства, водители свое предпочтение будут отдавать металлическим; но спортивным автомобилям они просто необходимы, так как могут значительно сократить тормозной путь.

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

• © 2017 Auto.Today
• Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
• Конфиденциальность
• Реклама на сайте
• Редакция

Редакция портала может не разделять мнение автора и не несет ответственности за авторские материалы, за достоверность и содержание рекламы

Материалы: http://auto.today/bok/4559-kakovy-preimuschestva-karbono-keramicheskih-tormozov-stoit-li-ih-pokupat.html