Caro, mas para sempre: discos de freio de cerâmica
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Uma espaçonave entrando na atmosfera da Terra experimenta intensa resistência do ar. É por isso que as cápsulas e ônibus espaciais têm proteção térmica que pode suportar altas temperaturas. Esses ladrilhos de cerâmica chegaram à indústria automotiva na forma de discos de freio. Afinal, o sistema de freios é o mais afetado pelas altas temperaturas devido ao atrito.
O que são freios de cerâmica?
Ouvindo a palavra " cerâmica ”, você pode pensar em cerâmica. De fato , componentes cerâmicos estão em alta demanda na indústria. especialmente deles forte efeito isolante contra picos de energia e calor os torna um material adequado para ambientes extremos .
Os freios usam um material cerâmico especial: O composto de fibra de carbono e carboneto de silício é uma mistura ideal para absorver alta energia de fricção.
Portanto, os freios de cerâmica são equipados com um ou mais componentes feitos deste material, que tem vantagens e desvantagens .
Ideal contra o efeito de desbotamento
Os freios do carro funcionam por fricção. . O transportador estacionário com revestimento é pressionado contra o elemento rotativo, criando energia de fricção, reduzindo assim a energia de movimento. O atrito gera excesso de calor, o que pode ser um problema.
Quando a temperatura de fricção se aproxima do ponto de fusão do elemento rotativo, ou seja, o disco ou tambor , o efeito de frenagem é reduzido . Em tambores de freio já obsoletos, isso às vezes levava à falha completa.
É aqui que os discos de freio de cerâmica fornecem a solução. . Seu material de construção tem um ponto de fusão muito alto que nunca é alcançado, mesmo nas condições de direção mais difíceis. Os discos de freio de carbono-cerâmica não são apenas leves e seguros ; com uso normal, duram praticamente para sempre. Prazo serviço até 350 km é o padrão para esses elementos.
Devido às propriedades do material, os discos de freio de aço fundido cinza são suscetíveis à corrosão. . Esses módulos dependem fortemente de seu efeito de autolimpeza em condições normais de direção.
Por ser um material não metálico, o composto carbono-cerâmico é completamente imune ao sal e à corrosão. . A ausência de flash de ferrugem e a abrasão associada da camada de ferrugem durante a frenagem é um elemento chave na resistência ao desgaste dos discos de freio de carbono-cerâmica.
Problema principal: dissipação de calor
O calor gerado pelos discos de freio de carbono-cerâmica não é mais absorvido e, portanto, os componentes ao redor são expostos à temperatura . Como resultado da geração de calor, as mangueiras de freio e os cabos dos sensores precisam ser protegidos com isolamento de fibra cerâmica.
Limites de temperatura foram medidos nestes módulos até 1600°C. Os discos de freio de cerâmica requerem pastilhas de freio correspondentes. Portanto, substituir os discos de freio de aço por discos de freio de cerâmica é um desafio maior do que comumente se acredita.
Sem pechinchas - por enquanto
Os discos de freio de aço fundido cinza são moldados por injeção e depois retificados no tamanho . Quando algo dá errado, o disco de freio é simplesmente derretido e reformulado. Praticamente não há perda de material neste processo de produção.
Por outro lado, discos de freio de carbono-cerâmica defeituosos não podem ser derretidos. . Eles podem ser triturados e usados como aditivos na indústria da construção. No entanto, a reciclagem barata de sucata e material residual, comum na metalurgia, não se aplica aqui. .
Esta é uma das razões pelas quais discos de freio de cerâmica de carbono são muito caros . Para comparação: um sistema de freio de cerâmica pode facilmente custar até € 10 (± £ 000) . Não compensa nem mesmo para carros familiares de luxo. Portanto, a configuração padrão reservado para limusines, carros esportivos, carros de corrida profissionais, vans CIT и veículos blindados .
No entanto, a mobilidade elétrica pode impulsionar a adoção geral . Além de excelente desempenho de frenagem e excepcional durabilidade, freios de cerâmica de carbono são muito leves . Em um carro elétrico, cada grama economizada afeta imediatamente seu alcance. Portanto, os discos de freio de carbono-cerâmica podem contribuir para a economia de peso. No entanto, isso ainda está muito longe.
Usos benéficos da cerâmica
No entanto, o usar componentes cerâmicos em carros padrão é justificado . Em vez de substituir as rodas de aço fundido por componentes de carbono-cerâmica, uma alternativa adequada é a instalação de pastilhas de freio de cerâmica.
As pastilhas de freio de cerâmica estão disponíveis em fabricantes conhecidos como um acessório . Eles são instalados exatamente da mesma maneira que as pastilhas de freio tradicionais. Seu uso dá várias vantagens:
| - maior resistência ao desgaste - menos abrasão - redução de ruído – melhor aderência com um disco de freio molhado |
Desempenho de frenagem As pastilhas de freio de cerâmica podem ser comparadas às pastilhas tradicionais. Urso em mente se o seu carro está equipado com belos aros, você está fazendo um favor a si mesmo ao usar pastilhas de freio de cerâmica . A temida abrasão tende a deixar uma camada de poeira teimosa que é difícil de remover. As pastilhas de freio de cerâmica causam significativamente menos abrasão.
Mais surpreendente kits de freio baratos com pastilhas de freio de cerâmica. Os fabricantes de marca oferecem preços para esta solução que dificilmente excedem os preços dos kits de freio tradicionais: o kit de freio ATE, incluindo disco de freio, lonas e peças adicionais, custa a partir de aprox. € 130 (± £ 115) .
Isso não é excessivo para um produto de qualidade OEM de um fornecedor respeitável. . Esses preços baixos fazem valer a pena escolher esse recurso em sua próxima manutenção de freio.
Escolha sempre a inovação
O desenvolvimento dos discos de freio vai além do uso da cerâmica. O desenvolvimento mais recente são os acionamentos híbridos: disco de freio de aço fundido cinza tradicional rebitado em suporte de alumínio . Onde são necessárias propriedades superiores de desgaste e dissipação de calor, os discos de freio híbridos fornecem desempenho total.
A palavra "massa" está aqui: discos de freio simples simples quase nunca são usados hoje em dia . Discos de freio ventilados duplos agora são padrão no eixo dianteiro.
Infelizmente, muitos benefícios oferecidos por esses componentes inovadores como melhor dissipação de calor e desempenho , ande de mãos dadas com a massa adicionada.
No entanto, isso pode ser compensado em outros detalhes: onde o aço fundido pesado aumenta o peso total do veículo, os discos de freio híbridos apresentam alumínio leve . A parte de conexão entre o anel de freio e o cubo da roda é feita de metal leve em discos de freio de alto desempenho .
Claro, esta é apenas uma pequena contribuição para a redução de peso. . No entanto, como os discos de freio são uma massa móvel crítica, qualquer redução de peso é bem-vinda. O disco de freio leve causa menos desequilíbrio enquanto poupa o complexo mecanismo do eixo de direção.
Nenhuma diferença de qualidade a resistência do alumínio na liga certa agora pode ser comparada com o aço .
Por que todo o aro não é de alumínio?
Fabricação do disco de freio inteiro em alumínio impossível por dois motivos:
| - baixo ponto de fusão - não é forte o suficiente |
alumínio derrete a 600 ° C . A manobra de frenagem padrão leva facilmente a temperaturas superiores a 1000 ° C , e assim o metal leve falhará após algumas tentativas de frenagem.
E o que mais: o alumínio está sujeito à abrasão. O desgaste é inaceitável, mesmo com uma frenagem cuidadosa. Assim, a utilização do metal leve como base para o anel de freio é a aplicação máxima desse material no sistema de freio.
