התכונות הייחודיות של בלמים קרמיים
בלמי דיסק סטנדרטיים מורכבים מדיסקים ורפידות מברזל יצוק או פלדה כאשר חומר המילוי מחוזק עם שבבי מתכת. כאשר האסבסט היה הבסיס לבטנות חיכוך, לא היו שאלות מיוחדות לגבי ההרכב, אבל אז התברר שלסיבי אסבסט ואבק המשתחררים במהלך בלימה יש תכונות מסרטנות חזקות. נאסר השימוש באסבסט, ורפידות החלו להשתמש בתרכובות אורגניות שונות. התכונות שלהם התבררו כלא מספיקות בתנאים קיצוניים.
מה זה קרמיקה ולמה זה
קרמיקה יכולה להיחשב לכל דבר שאינו אורגני או מתכת. המאפיינים שלו הם שהתבררו כנחוצים לציפות החיכוך של בלמי רכב הפועלים בתנאים קשים.
לבלם הדיסק יש יתרונות גדולים על פני אחרים, אבל התכונה שלו היא שטח הרפידות הקטן. וכוח בלימה גבוה מרמז על שחרור מהיר של כמות עצומה של אנרגיה תרמית. כידוע, האנרגיה היא פרופורציונלית להספק ולזמן שבו היא משתחררת. ושניהם קובעים את יעילות הבלימה של המכונית.
שחרור אנרגיה משמעותית בנפח מוגבל תוך זמן קצר, כלומר כאשר החום אינו מספיק להתפזר לחלל שמסביב, בהתאם לאותה פיזיקה, מביא לעלייה בטמפרטורה. וכאן החומרים המסורתיים מהם עשויים ביטנות הבלמים כבר לא יכולים להתמודד. השימוש בדיסקים מאווררים יכול לייצב את המשטר התרמי בטווח הארוך, אך אינו חוסך מהתחממות יתר מקומית באזור המגע. חומר הרפידות ממש מתאדה, והשברים המתקבלים יוצרים סביבה חלקה, מקדם החיכוך יורד בחדות והבלמים נכשלים.
קרמיקה המבוססת על חומרים אנאורגניים שונים, לרוב סיליקון קרביד, יכולה לעמוד בטמפרטורות גבוהות בהרבה. יתר על כן, כאשר מתחממים, הם נכנסים רק למצב האופטימלי, ומספקים את מקדם החיכוך הגבוה ביותר.
ללא חיזוק, הבטנה לא תוכל לקבל חוזק מספיק; לשם כך, סיבים שונים מוכנסים להרכב. לרוב זה שבבי נחושת, סיבי פחמן משמשים לבלמים ספורטיביים. חומר החיזוק מעורבב עם קרמיקה ונאפה בטמפרטורה גבוהה.
בהתאם לאופי היישום, הניסוח של הרפידות עשוי להיות שונה. זה נקבע לפי מטרת הבלמים, רפידות הרחוב, הספורט או האקסטרים הבולטות. יש להם טמפרטורות הפעלה שונות ויכולות מגבילות. אבל הכלל יהיה להגביר את יעילות העבודה בתנאים קשים:
- יציבות מקדם החיכוך;
- מזעור בלאי דיסק;
- הפחתת רעש ההפעלה ועומס הרטט;
- עמידות גבוהה ובטיחות של החומר בטמפרטורות עבודה גבוהות.
עם השימוש בקרמיקה, לא רק רפידות נעשות, אלא גם דיסקים. יחד עם זאת, בלאי מוגבר אינו נצפה במקרה של שימוש מעורב, רפידות קרמיות אינן מובילות למחיקה מואצת של דיסקים מפלדה וברזל יצוק. רוטורים קרמיים (דיסקים) נבדלים בחוזק גבוה בתנאי עומס תרמי, מה שמאפשר לא להפוך אותם לגדולים באופן בלתי מקובל, וגם לא משאיר עיוותים שיוריים במהלך קירור פתאומי. ועם חימום כזה, אפילו קירור טבעי מוביל לירידות טמפרטורה משמעותיות בזמן מוגבל.
יתרונות וחסרונות של בלמים קרמיים
כבר נאמר על היתרונות של קרמיקה, ניתן להוסיף לה גורמים לא כל כך ברורים:
- למנגנונים כאלה יש פחות משקל וממדים ביעילות שווה, מה שמפחית אינדיקטור כה חשוב של דינמיקת ההשעיה כמו מסה לא קפיצה;
- אין שחרור של חומרים מזיקים לסביבה;
- עם עלייה בטמפרטורה, יעילות הבלמים אינה יורדת, אלא עולה, מה שלעתים דורש חימום מוקדם;
- חומר חיזוק אינו נתון לקורוזיה בטמפרטורה גבוהה;
- המאפיינים של קרמיקה צפויים ומתוכנתים היטב בעת בחירת מתכון, מה שמאפשר לייצר חלקים דומים עבור מגוון רחב של יישומים;
- שילובים של חלקים המכילים ברזל עם אלה קרמיים אפשריים, אין צורך להשתמש באותם דיסקים לרפידות קרמיות;
- חלקי קרמיקה עמידים מאוד כאשר עובדים בתנאים עדינים.
זה לא יכול להסתדר בלי מינוסים, אבל אין כל כך הרבה מהם על רקע היתרונות:
- בלמים קרמיים עדיין יקרים יותר;
- קומפוזיציות יעילות במיוחד דורשות חימום מוקדם, שכן מקדם החיכוך יורד עם ירידה בטמפרטורה;
- בשילוב מסוים של תנאים, הם יכולים ליצור חריקה שקשה להסירה.
ברור שלחלקי בלמים קרמיים אין אלטרנטיבה בנהיגה נמרצת וספורט. במקרים אחרים, המחיר הגבוה שלהם גורם לחשוב על נאותות השימוש בהם.
