Podkładki ceramiczne: zalety i wady, recenzje

Od czasu powstania pojazdów samobieżnych konieczne stało się opracowanie mechanizmu, który pozwoli kierowcy zatrzymać samochód na czas. W nowoczesnym transporcie nie jest to już mechanizm, ale cały system składający się z dużej liczby różnych elementów, które zapewniają możliwie najszybszą redukcję prędkości samochodu lub motocykla.

Aktywny i pasywny system bezpieczeństwa obejmuje wiele elementów, w tym hamulec. Ich urządzenie zawiera linię, po której porusza się płyn hamulcowy, cylindry hamulcowe (jeden główny z podciśnieniem i jeden na każde koło), tarczę (w samochodach budżetowych na tylnej osi stosuje się typ bębnowy, o czym można przeczytać w szczegóły na temat w innej recenzji), zacisk (jeśli używany jest typ tarczowy) i klocki.

Gdy pojazd zwalnia (brak hamowania silnikiem), układowi hamulcowemu towarzyszy silne nagrzewanie się klocków. Wysokie tarcie i wysokie temperatury prowadzą do przyspieszonego zużycia materiału elementu stykowego. Oczywiście zależy to od prędkości pojazdu i nacisku na pedał hamulca.

Z tych powodów klocek hamulcowy należy okresowo wymieniać. Eksploatacja pojazdu ze zużytymi elementami hamulcowymi prędzej czy później doprowadzi do wypadku. Szybkie zużycie elementów pojazdu, duże obciążenie podczas hamowania awaryjnego i inne warunki zachęcają kierowców do myślenia o zakupie lepszych układów hamulcowych. Wśród nich jest wersja ceramiczna.

Zastanówmy się, czym ten system różni się od klasycznego, jakie są jego odmiany, a także jakie są plusy i minusy takiej modyfikacji.

Historia hamulców ceramicznych

Sama technologia wytwarzania ceramicznych modyfikacji pojazdu pojawiła się w amerykańskiej produkcji części samochodowych. Pomimo tego, że wielu europejskich producentów samochodów również próbuje opanować ten rozwój, to amerykański analog ma maksymalną wydajność i niezawodność. Ten układ hamulcowy zyskuje coraz większą popularność na całym świecie. Technologia ta jest często wykorzystywana przy montażu pojazdów specjalnych: radiowozów, karetek pogotowia, wozów strażackich. Jak widać, w niektórych krajach ta technologia jest uznawana za najlepszą na poziomie państwowym.

Pierwsze hamulce zostały opracowane przez inżynierów, którzy wykonali wysokiej jakości bryczki konne. Początkowo były to buty drewniane, które za pomocą mechanizmu dźwigniowego były mocno dociskane do zewnętrznej części obręczy. Tak, te hamulce działały, ale były niebezpieczne. Pierwsza wada wynikała z faktu, że materiał nie wytrzymywał długotrwałego tarcia i mógł się zapalić. Druga wada dotyczyła częstej wymiany zużytych butów. Po trzecie, brukowana droga często deformuje felgę, powodując, że element hamulca ma nieefektywny kontakt z nawierzchnią, więc spowalnianie ruchu wymagało dużego wysiłku.

Kolejne opracowanie, które zaczęło być stosowane w transporcie, to elegancki metalowy but ze skórzaną wyściółką. Ten element nadal styka się z zewnętrzną częścią koła. Jakość hamowania zależała od tego, jak duży był wysiłek kierowcy na dźwigni. Ale ta modyfikacja miała też poważną wadę: ścierała się opona koła w miejscu styku z klockiem, co powodowało konieczność częstej jej wymiany. Przykładem takich systemów jest Panhard & Levassor (koniec XIX wieku), a także identyczny model z 1901 roku.

Rok później angielski inżynier F.U. Lanchester zgłasza patent na pierwszą modyfikację hamulca tarczowego. Ponieważ metal był w tamtych czasach luksusem (stal wykorzystywana była głównie do celów wojskowych), miedź była wykorzystywana jako klocki hamulcowe. Prowadzeniu pojazdów z takimi hamulcami towarzyszył duży hałas, a klocki szybko się zużywały ze względu na miękkie właściwości miedzi.

W tym samym roku francuski deweloper L. Renault zaprojektował hamulec bębnowy, wewnątrz którego znajdowały się półokrągłe klocki (więcej o tym, jak założyć takie hamulce, przeczytaj tutaj). Gdy system został uruchomiony, elementy te zostały rozluźnione, opierając się od wewnątrz o boczne ścianki bębna. Nowoczesne hamulce bębnowe działają na tej samej zasadzie.

W 1910 roku taka konstrukcja została uznana za najbardziej niezawodną ze wszystkich dostępnych w tamtym czasie (oprócz wymienionych powyżej testowano także hamulce taśmowe, które montowano zarówno w powozach konnych, jak i w 425 modelach Oldsmobile, które pojawiły się w 1902 roku). ). Te elementy zostały zamontowane na każdym kole. W przeciwieństwie do poprzednich rozwiązań, ten produkt był w stanie wytrzymać gwałtowne hamowanie na odcinku od jednego do dwóch tysięcy kilometrów.

Zaletą hamulców bębnowych była ochrona ich poszczególnych elementów przed agresywnym wpływem środowiska. Droga w tamtych czasach była daleka od ideału. Często samochody były narażone na silne uderzenia, brud, wodę i kurz. Wszystkie te czynniki negatywnie wpłynęły zarówno na stan kół i podwozia, jak i na osiągi klocków. Dzięki temu, że mechanizm był zamknięty, był chroniony przed takimi wpływami. Ponadto mechanizm wiązał się z mniejszym wysiłkiem ze strony kierowcy, aby zatrzymać samochód (modyfikacje hydrauliczne nie zostały jeszcze opracowane).

Pomimo tych zalet mechanizm miał poważną wadę - nie chłodził się dobrze, a jeśli hamowanie zostało uruchomione z dużą prędkością, czynnik ten może prowadzić do szybkiego zużycia okładzin ciernych. Nawet pierwsze opracowania hamulców bębnowych składały się z dużej liczby jednostek (50) i ogromnej liczby części (200). Ten TS składał się z dwóch obwodów. Pierwszy (tylny) był napędzany pedałem, a drugi (przednie bębny) - dźwignią ręczną. Isotta-Fraschini Tipo KM (1911) po raz pierwszy została wyposażona w taki układ hamulcowy.

W latach 1917-1923 opatentowano kilka typów układów hydraulicznych. Opierają się one na zasadzie przenoszenia sił z głównego cylindra hamulcowego na wykonawczy przez płyn hamulcowy (szczegółowe informacje o tym, co to jest i jakie właściwości ma ta substancja, czytaj w innej recenzji).

Po II wojnie światowej producenci samochodów wyposażyli swoje modele w mocniejsze jednostki napędowe, co pozwoliło pojazdom rozwijać się z coraz większymi prędkościami. Przykładem tego jest Pontiac Bonnevile z 1958 roku. Jego 6-litrowy ośmiocylindrowy silnik spalinowy pozwalał na przyspieszenie do 210 km/h. Klasyczne hamulce bębnowe psuły się zbyt szybko i nie radziły sobie ze zwiększonym obciążeniem. Zwłaszcza jeśli kierowca kierował sportowym stylem jazdy.

Aby zapewnić bezpieczeństwo transportu, zamiast hamulców bębnowych zastosowano hamulce tarczowe. Wcześniej ten rozwój był wyposażony tylko w transport wyścigowy, kolejowy i lotniczy. Ta modyfikacja składała się z żeliwnej tarczy, która była zaciskana z obu stron za pomocą klocków hamulcowych. Ten rozwój okazał się skuteczny, dlatego producenci samochodów wyposażają modele premium i luksusowe właśnie w takie hamulce.

Różnica między nowoczesnymi systemami polega na tym, że wykorzystują różne komponenty i konstrukcje zacisków (szczegółowe informacje o tym, co to jest, jakie są typy i jak działają, przeczytaj osobno).

Ponad 25 lat temu azbest był używany w układach hamulcowych. Ten materiał miał dobre właściwości. Jego cechą charakterystyczną jest to, że jest w stanie wytrzymać wysokie temperatury i silne tarcie, i jest to główne obciążenie, z którym styka się okładzina w momencie mocnego kontaktu z tarczą hamulcową. Hej, ta modyfikacja od dawna cieszy się popularnością i niewiele analogów może naprawdę konkurować z tym produktem.

Jednak azbest, który jest częścią okładzin samochodowych, ma znaczną wadę. Ze względu na silne tarcie nie można całkowicie wyeliminować powstawania pyłu. Z biegiem czasu udowodniono, że ten rodzaj pyłu jest bardzo szkodliwy dla zdrowia człowieka. Z tego powodu stosowanie takich podpasek drastycznie spadło. Prawie wszyscy producenci na całym świecie przestali wytwarzać takie produkty. Zamiast tego użyto innego materiału organicznego.

Pod koniec lat 1990. inżynierowie kilku producentów samochodów zaczęli rozważać ceramikę jako alternatywę dla azbestu. Dziś materiał ten jest stosowany w układach hamulcowych klasy premium, które są wyposażone w samochody sportowe, a także modele z mocnym silnikiem.

Cechy hamulców ceramicznych

Aby docenić właściwości hamulców ceramicznych, należy je porównać z klasycznym odpowiednikiem, stosowanym domyślnie we wszystkich samochodach.

Prawie 95 procent rynku klocków hamulcowych to produkty ekologiczne. W zależności od technologii produkcji w wyściółce ostatniej można umieścić do 30 elementów, które są połączone żywicą organiczną. Bez względu na mieszankę jakich komponentów używa dany producent, klasyczny organiczny klocek hamulcowy będzie składał się z:

• Żywica organiczna. Ten materiał jest w stanie zapewnić mocne trzymanie wszystkich elementów nakładki. Podczas hamowania blok zaczyna generować ciepło, którego temperatura może wzrosnąć do 300 stopni. Z tego powodu zaczyna wydzielać się gryzący dym i materiał pali się. Stan ten znacznie obniża współczynnik przyczepności okładziny do tarczy.
• Metal. Materiał ten służy jako podstawa do zwalniania obracającej się tarczy hamulcowej. Najczęściej do produkcji tego elementu używa się stali. Ten materiał nie zużywa się tak szybko. Ta właściwość sprawia, że ​​niedrogi system hamowania jest skuteczny. Ale to też kluczowa wada klocków metalowych – intensywne hamowanie prowadzi do szybkiego zużycia samej tarczy. Zaletą tego materiału jest jego niski koszt i odporność na wysokie temperatury. Ma jednak również kilka istotnych wad. Jednym z nich jest słaba wymiana ciepła z tarczą hamulcową.
• Grafit. Ten składnik jest niezbędny we wszystkich podpaskach organicznych. Dzieje się tak, ponieważ zmniejsza zużycie tarcz hamulcowych dzięki ciągłemu kontaktowi z metalem w klockach. Ale jego ilość nie powinna przekraczać pewnego procentu z częścią metalową. Zbyt miękkie klocki utworzą mocną powłokę na felgach. Aby uzyskać więcej informacji o tym, jak sobie z tym poradzić, przeczytaj osobno.

Tak więc cechy klocków organicznych obejmują niski koszt, wydajną pracę przy niskich prędkościach, bezpieczeństwo tarczy hamulcowej przy umiarkowanym użyciu hamulców. Ale ta opcja ma więcej wad:

1. Obecność osadów grafitu psuje wygląd felg;
2. Nie zaleca się szybkiej jazdy i używania hamulca w ostatniej chwili, ponieważ ze względu na wysoką temperaturę klocki mogą „pływać”. W takich sytuacjach lepiej jest zastosować hamowanie silnikiem, ale droga hamowania w takim przypadku i tak będzie dłuższa (jak mierzyć ten parametr, przeczytaj w innym artykule);
3. Częste uruchamianie hamulca awaryjnego przyspiesza zużycie tarczy, ponieważ grafit szybko odparowuje z elementu, a metal zaczyna ocierać się o metal.

Przejdźmy teraz do cech hamulców ceramicznych. Przede wszystkim nie należy mylić zwykłej ceramiki z tym rozwojem. Technologia wytwarzania tych produktów nazywana jest również proszkiem. Wszystkie elementy, z których składa się taki but, są rozdrabniane na proszek, dzięki czemu są ze sobą mocno połączone. Cecha ta nie tylko zapobiega szybkiemu zużyciu klocków przy częstym używaniu hamulca, ale również nie tworzy osadów grafitu na tarczach (ten materiał jest znacznie mniej w składzie hamulców ceramicznych).

Oprócz procentu grafitu produkty te zawierają również mniej metalu. Ale zamiast stali w takich klockach stosuje się miedź. Materiał ten lepiej rozprasza ciepło, gdy hamulce się nagrzewają. Ta funkcja będzie praktyczna dla tych kierowców, którzy są przyzwyczajeni do jazdy zgodnie z zasadą „hamulce zostały wymyślone przez tchórzy”, dlatego używają ich w ostatniej chwili. Chociaż nie popieramy tego podejścia do obsługi pojazdów, hamulce ceramiczne mogą zapobiec niektórym wypadkom, które powstają, gdy klocki nie są w stanie obsłużyć ciężkich ładunków.

Innym powodem, dla którego podkładki ceramiczne wykorzystują miedź zamiast stali, jest miękkość metalu. Dzięki temu produkt nie odkształca się podczas krytycznego nagrzewania, co znacznie wydłuża żywotność elementu.

Tak więc, w przeciwieństwie do materii organicznej, ceramika nie pyli, współczynnik przyczepności okładziny do tarczy jest znacznie wyższy, co znacznie skraca drogę hamowania samochodu. Jednocześnie system jest w stanie wytrzymać wystarczająco wysokie temperatury.

Różnice między hamulcami ceramicznymi

Oto mały stolik, który pomoże Ci porównać podpaski organiczne z ceramicznymi:

Parametr porównania:	Organiczny:	Ceramika:
Generowanie pyłu	maksymalny	minimalny
Żywotność	średnia	maksimum
Ogrzewanie dysku	silny	minimalny
Naturalne zużycie tarczy	silny	minimalny
Skrzypiące piski	średnia	minimalny
Maksymalny stan temperatury	Stopni 350	Stopni 600
Skuteczność	średnia	maksimum
Cena	niski	wysoki

Oczywiście tabela ta nie oddaje pełnego obrazu wszystkich układów hamulcowych wykorzystujących ceramikę lub substancje organiczne. Cicha jazda z minimalnym hamowaniem przy dużych prędkościach może przedłużyć żywotność standardowych klocków i tarcz. Dlatego to porównanie dotyczy bardziej maksymalnych obciążeń.

Do elementów wykonawczych układu hamulcowego należą:

• Tarcze hamulcowe (po jednej na każde koło, jeśli samochód jest wyposażony w pojazd z pełną tarczą, w przeciwnym razie z przodu są dwie, a z tyłu używane są bębny);
• Klocki (ich liczba zależy od typu pojazdu, ale w zasadzie na jedną tarczę są dwa);
• Zaciski (jeden mechanizm na tarczę hamulcową).

Jak wspomniano wcześniej, klocki i tarcze bardzo się nagrzewają podczas hamowania. Aby złagodzić ten efekt, większość nowoczesnych układów hamulcowych projektuje się tak, aby były dobrze wentylowane. Jeśli samochód jest używany w normalnych warunkach, ten przepływ powietrza jest wystarczający, aby hamulce dobrze wykonywały swoją pracę.

Ale w trudniejszych warunkach standardowe elementy szybko się zużywają i nie radzą sobie ze swoim zadaniem w wysokich temperaturach. Z tego powodu firmy produkujące pojazdy wprowadzają nowe materiały, które nie tracą swoich właściwości ciernych w wysokich temperaturach, a także nie zużywają się tak szybko. Do takich materiałów należy podkładka ceramiczna, aw niektórych typach pojazdów także tarcza ceramiczna.

Podczas procesu produkcyjnego proszek ceramiczny jest łączony pod wysokim ciśnieniem ze sproszkowanymi wiórami miedzianymi. Ta mieszanina jest poddawana obróbce w wysokiej temperaturze w piecu. Dzięki temu produkt nie boi się silnego nagrzewania, a jego składniki nie kruszą się podczas tarcia.

Oprócz tych właściwości hamulec ceramiczny jest zdolny do:

• Rób mniej hałasu i mniej wibruj podczas aktywacji pojazdu;
• Zapewniają wysoki współczynnik tarcia w znacznie wyższych temperaturach;
• Mniej agresywne działanie na tarczę hamulcową (osiąga się to poprzez zastąpienie stopu stali miedzią).

Rodzaje podkładek ceramicznych

Przed wyborem nakładek ceramicznych do swojego pojazdu należy pamiętać, że istnieje ich kilka rodzajów. Są one klasyfikowane zgodnie ze stylem jazdy, do którego są przeznaczone:

• Ulica - tryb miejski ze zwiększonym obciążeniem układu hamulcowego;
• Sport - sportowy styl jazdy. Ta modyfikacja jest zwykle stosowana w samochodach sportowych, które mogą poruszać się zarówno po drogach publicznych, jak i zamkniętych torach;
• Extreme - przeznaczony wyłącznie do ekstremalnych wyścigów na zamkniętych torach, na przykład zawodów driftingowych (więcej szczegółów na temat tego typu zawodów przeczytaj tutaj). Hamulce ceramiczne w tej kategorii nie są dozwolone w pojazdach poruszających się po normalnych drogach.

Jeśli mówimy o pierwszym rodzaju podpasek, to świetnie nadają się do codziennego użytku. Tak zwana „ceramika uliczna” nie zużywa tak bardzo stalowej tarczy hamulcowej. Nie trzeba ich podgrzewać, aby jeździć. Nakładki na gąsienice działają po wstępnym podgrzaniu, więc nie można ich używać do codziennego użytku. Z tego powodu dysk zużyje się znacznie bardziej.

Oto kilka powszechnych mitów dotyczących stosowania ceramiki w konwencjonalnych samochodach:

1. Ceramiczne klocki przeznaczone są wyłącznie do samochodów sportowych, ponieważ połączona z nimi konwencjonalna tarcza hamulcowa szybko się zużywa. W rzeczywistości istnieją modyfikacje przystosowane do użytku na konwencjonalnych maszynach. Są to amatorskie podkładki ceramiczne. Kupując nowe materiały eksploatacyjne, należy wyjaśnić, w jakim trybie będą używane.
2. Materiał, z którego wykonane są klocek i tarcza hamulcowa, musi być identyczny. Opracowując tego typu klocki, inżynierowie testowali je specjalnie na stalowych tarczach hamulcowych i dopasowywali do nich.
3. Ceramiczna podkładka szybciej zużyje dysk. Twierdzenia przeciwne nie są chwytem marketingowym producentów samochodów. Doświadczenie wielu kierowców potwierdza błąd tego stwierdzenia.
4. Niezawodność klocków przejawia się tylko przy ekstremalnym hamowaniu. W rzeczywistości ta modyfikacja zachowuje swoje właściwości w znacznie szerszym zakresie temperatur. Ale konwencjonalne hamulce w sytuacjach awaryjnych mogą być bardziej niebezpieczne (z powodu przegrzania mogą przestać hamować). Odpowiednio dobrany doskonale poradzi sobie z obciążeniem, w zależności od stylu jazdy.
5. Koszt jest zbyt wysoki. Chociaż istnieje różnica w porównaniu z konwencjonalnymi ochraniaczami, różnica ta nie jest tak duża, aby kierowca o przeciętnych dochodach materialnych nie mógł sobie na nie pozwolić. Biorąc pod uwagę, że ten element ma wydłużony okres użytkowania, cel uświęca środki.

Ceramikę można kupić, jeśli kierowca często używa hamulców przy dużych prędkościach. Nie ma potrzeby instalowania go na konwencjonalnym układzie hamulcowym, ponieważ konwencjonalne organiczne elementy ze stalową tarczą doskonale wytrzymują tryb miejski i jazdę po drogach ze średnimi prędkościami.

Mocne strony ceramicznych klocków hamulcowych

Jeśli weźmiemy pod uwagę zalety hamulców ceramicznych, to można wyróżnić następujące czynniki:

• Ceramika zużywa mniej tarczy ze względu na niski skład ścierny. Mniej drobin metalu nie rysuje płyty, dzięki czemu produkt ma długą żywotność. Oczywiście im częściej trzeba wymieniać elementy układu hamulcowego, tym droższe jest utrzymanie samochodu. W przypadku klocków ceramicznych planowa konserwacja hamulców ma wydłużony okres.
• Hamulce ceramiczne są znacznie cichsze. Powodem tego jest niska zawartość cząstek metalu, które rysują powierzchnię płyty.
• Zwiększony zakres temperatur pracy. Produkty wytrzymują wzrost temperatury do 600 stopni i szybkie chłodzenie, ale jednocześnie nie tracą swoich właściwości. Pady typu track mają ten parametr jeszcze bardziej.
• Powstaje mniej pyłu. Dzięki temu kierowca nie musi kupować środków do czyszczenia felg z osadów grafitu.
• Szybko osiągają wymagany reżim temperaturowy. Gwarantuje to, że skuteczność hamowania nie zostanie zmniejszona po ponownym naciśnięciu pedału.
• Przy silnym nagrzewaniu klocki nie odkształcają się, co eliminuje konieczność częstych napraw pojazdu.

Ceramiczne klocki hamulcowe są z powodzeniem stosowane nie tylko w samochodach sportowych. Ta modyfikacja sprawdziła się dobrze w układach hamulcowych samochodów ciężarowych.

Wady ceramicznych klocków hamulcowych

W porównaniu z pozytywami ceramiki do hamulców mają znacznie mniej wad. Na przykład jednym z parametrów, na których polegają niektórzy kierowcy przy wyborze wersji ceramicznej, jest brak kurzu. W rzeczywistości nie jest to do końca prawdą. W trakcie pocierania podkładek o dysk na pewno się zużyją, co oznacza, że ​​nadal tworzy się kurz. Tyle tylko, że nie ma ich aż tak dużej ilości i nawet na lekkich płytach nie jest to aż tak zauważalne, bo zawiera znacznie mniej lub wcale nie ma grafitu.

Niektórzy kierowcy, wybierając części zamienne, postępują tylko od ceny produktu. Myślą: im wyższy koszt, tym wyższa jakość. To często prawda, ale nie jest to główny parametr, na którym można polegać. Jeśli więc wybierzesz najdroższą ceramikę, istnieje duże prawdopodobieństwo, że zostanie zakupiona wersja do auta sportowego.

Dopasowanie do standardowego pojazdu, który jest zwykle używany, przyniesie niewielkie korzyści, aw niektórych przypadkach może nawet spowodować wypadek, ponieważ profesjonalne klocki muszą być wstępnie podgrzane, zanim osiągną maksymalną wydajność. Z tego powodu należy starannie dobierać części, zaczynając od warunków, w jakich będą używane.

Wniosek

Jak więc widać, ceramiczne hamulce są bardziej niezawodne i wydajne niż klasyczne klocki. Wielu kierowców wybiera ten konkretny produkt. Należy jednak również wziąć pod uwagę, jak duży nacisk kierowca zwykle kładzie na układ hamulcowy.

Prawidłowo dobrane hamulce mogą zwiększyć bezpieczeństwo transportu w ruchliwym ruchu, a także zmniejszyć częstotliwość wymiany klocków podczas gwałtownego hamowania. Kolejnym ważnym czynnikiem jest to, aby wybierać tylko produkty od zaufanych producentów.

Podsumowując, proponujemy obejrzenie kilku testów wideo hamulców ceramicznych:

HAMULCE CERAMICZNE - DLACZEGO?

Pytania i odpowiedzi:

Dlaczego hamulce ceramiczne są lepsze? Świetne do agresywnej jazdy. Są w stanie wytrzymać nagrzewanie do 550 stopni bez utraty wydajności. Niski poziom kurzu i hałasu. Nie uszkadzaj płyty.

Jak odróżnić hamulce ceramiczne? Rodzaj podpasek wskazany jest na opakowaniu. O ile nie zaznaczono inaczej, pracują one w wysokich temperaturach roboczych. Kosztują znacznie więcej niż zwykłe podpaski.

Jaka jest trwałość podkładek ceramicznych? W porównaniu z klockami konwencjonalnymi takie klocki są znacznie trwalsze (w zależności od częstotliwości gwałtownego hamowania). Klocki pielęgnują od 30 do 50 tys. przy częstym hamowaniu.