در اوایل دهه ۱۹۹۰ نیز دیسک ترمز سرامیکی اختراع شد. که بعضی از تولید کنندگان خودروهای سواری لنت های سرامیکی رو، جایگزین لنت های رایج نیمه فلزی کردند تا جوابگوی خردیداران خود در باب فرسودگی صدای ترمز و گرد و خاک نیز باشند.
در این مقاله قصد داریم تا شما رو با دیسک ترمز ، دیسک ترمز نیمه فلزی و این دو رو برای شما مقایسه نماییم. ادامه مقاله رو همراه ما باشید.
دیسک ترمز سرامیکی
سازندگان لنت ترمز با استفاده از شیوه آکبونون لنت ترمز سرامیکی رو تولید میکردند. و بعد لنت‌های ترمز (او ای دی) به روش ریبستوس رو تولید نموده و در بازار، ترمزهای موجود در بازار به عنوان مواد سرامیک بنیادی معرفی کردند.
لنت‌های ترمز سرامیکی تولید شده‌اند تا با لنت‌های ترمز سرامیکی (او ای دی) جایگزین کردند. تا بتوانند عملکرد لنت‌های ترمزی که به عنوان سرامیک بنیادی معرفی شده بودند رو توسعه دهند.
ساختار صفحه‌های دیسک سرامیکی توانایی این را دارند که بتوانند، کار خود را تا دمای ۸۰۰ درجه سانتی گراد انجام داده است.
و این عمل به خاطر است که در این لنت ترمز از فناوری عمل آوری الیاف کربن، به کاربرده شده که در خودروهای فرمول یک با موفقیت به کاربرده شده است.
و همین طور این لنت‌های ترمز به خاطر فناوری به کار رفته در تولید این لنت وزن پایین‌تر و حرارت کمتری نیز تولید میکند.
نحوه ساخت دیسک سرامیکی
صفحه های دیسک سرامیکی از رزین های مختلف و الیاف کربن ساخته شده اند. که در سازه این نوع لنت ها از مجرای های مارپیچ برای خنک سازی نیز استفاده میشود.
بعد از فشرده سازی و مورد بهره قرار گرفتن در دمای بسیار بالا صفحه های دیسک با وجود ازت و در شرایط اتمفسر آن و در دمای نزدیک به ۱۰۰ درجه سانتی گراد کربن نیزه میشود. و همه اجزاء به جز مواد غیرکربنی موجود در دیسک تبدیل به کربن میشوند.
این فرایندی که برای شما شرح داده شده از سیستم های خودروهای فرمول یک بوده و با تبدیل اجزای غیرکربنی به کربن فرایند ذکر شده به اتمام میرسد.
تفاوت در خودروهای اسپرت و خیابانی
ولی در خصوص خودروهای اسپرت خیابانی ماجرا کمی، متفاوت بوده و باید یک مرحله نیز بیشتر صورت گیرد.
صفحات دیسک به طور مورب سوراخکاری میشوند که باعث میشوند تا، خنک کاری به بهترین نحوه ممکن صورت بگیرد. و این کار باعث شده تا دیسک بتواند در دمای حدود ۱۴۰۰ درجه، سانتی گراد بتواند سیلیکون مایع را جذب نمایید.
مراحل پایانی مونتاژ
با سرد شدن آن، لایه ایی از سیلیکون کربید به وجود میاد که، از لحاظ سختی با الماس یکی خواهد بود.
ساختمان کربنی که در زیر این لایه سیلیکونی قرار گرفته که باعث استحکام و سختی صفحه دیسک شده و آن را، در برابر ضربه مقاوم می‌سازد.
و بنابراین چون همچین سازه ایی در برابر آسیب هایی مانند فرسایش و زنگ زدگی مقاوم هستند. به همین دلیل حداقل کارکرد آن ها 300 هزار کیلومتر خواهد بود.
دیسک خودرو لوکس(مانند پورشه)
به روی دیسک های ترمز پورشه توربو 6 پیستون قرار دارد که مابین آن ها و لنت های ترمز یک سری عایق سرامیکی قرار داده شده است. تا از انتقال حرارت فوق العاده بالا ایجادی از دیسک به قطعات روغن ترمز و هیدرولیکی نیز جلوگیری نمایید.
سرامیک بدون فنر در چرخ در برابر دیسک های ترمز مرسوم (روترس) توده های گردان، نزدیک به 50 درصد وزن شان پایین می‌آید. که این کار باعث افزایش فزاینده قابلیت کنترل خودرو خواهد شد.
دیسک‌های ترمز سرامیکی آئودی از سرامیک با متریال فیبرکربن تقویت شده ساخته شده‌اند. و موادی که در ساخت آن به کاررفته، به اسم سرامیک کامپوزیت شناخته شده است.
کربولوسیون در برابر، ساییدگی بسیار مقاوم و سخت است. فیبرهای کربن با مقاومت بالا، درون آن قرار داده شده است. که باعث میشود در صورت تنش‌های به وجود آمده در دیسک مواد را به خود جذب کند.
تفاوت دیسک ترمز سرامیکی و استیل
در قیاس با صفحه ترمزهای شبیه متریال استیل دوام این مواد از نظر زمانی 4 برابر شده باشد. مقاومت دیسک های سرامیکی به این معنی است که، این صفحات تا 300 هزار کیلومتر کار خواهند کرد.
تمام سختی سطح این سرامیک کامپوزیت به این صورت است که دیسک‌های ترمز، نسبت به خطراتی مانند نمک‌های جاده‌ایی‌وهمچنین پوسیدگی و زنگ زدگی آسیب ناپذیر باشند.
مواد به کار رفته در لنت های سرامیکی
در لنت‌های ترمزهای سرامیکی ترکیب سرامیک و فیبرهای مسی، جایگزین فیبرهای استیل نیمه فلزی شده اند.
مزیت های دیسک سرامیکی
همین دلیل به لنت‌های سرامیکی اجازه میدهند تا در دماهای بالای ترمزگیری خودرو، گرمای کمتری نیز هدرداده شود.
و در نهایت بعد از توقف در سریعترین زمان ممکن به حالت اول خود برگشته و گرد‌وغبار کمتری، روی گردنده (روتورس) و لنت‌ها خواهد نشست.
همین طور ترکیب های سرامیکی از صداهای کمتری نسبت به سایر ترکیب‌ها در ترمزگیری نیزایجاد میکند.
دلیل آن هم این است که مواد سرامیکی صدایی با فرکانس بسیار بالاتر از گستره شنوایی انسان ایجاد میکند. و این لنت ها عمل حرارتب بسیار بهتری از بسیاری از مواد طبیعی غیر آزبست در سازگاری در یک دوره استفاده چندین ساله متریال ضد اصطحکاک برای ترمز تدریجی دارند.
این مواد از آزبست ها به دستورهای طبیعی و نیمه فلزی دست یافته اند. و از دیگر مزیت های آن این است که دیگر از گرد و خاک هنگام ترمز خبری نخواهد بود. لنت ها دیگر هنگام ترمز گرد و خاک ایجاد میکنند.
شما میتوانید برای استعلام و مشاوره باما در تماس باشید.
تفاوت دیسک ترمز سرامیکی با سایر دیسک ها
لنت‌های متفرقه دیگرهنگام ترمز گرد وغبار تولید میکنند ولی، داخل ترکیب‌های سرامیکی گرد رنگی بسیار کمی تولید شده و احتمال چسبندیگش به تایربسیارپایین است. و در نهایت تایرها و چرخ‌ها ظاهری تمیز را در طولانی مدت خواهند داشت.
تحقیقات بر روی هادیسک های ترمز سرامیکی برای اطمینال کامل از استواری در تمام شرایط، تحت با دقت ترین آزمایش ها قرار داشته است.
که یکی از این آزمایش ها در کارخانه شرکت پورشه، صورت گرفته که سرعت خودرو در حال حرکت را از نزدیک 280 کیلومتر برساعت، به 100 کیلومتربرساعت کاهش داده است.
در دفعه 11 ام که میزان اصطحکاک مورد اندازه گیری قرار گرفته بود مشخص شد. که حدود 90 درصد اصطحکاک اولیه گرفته شده که، باید اقرار کرد که چنین اتفاقی یک معجزه دردنیای ترمز بوده است.
زیرا این اتفاق در دیسک ترمزهای معمولی نهایتان تا 50 درصد نیرو نیز ازبین میبرد. همین طور مسافت ترمز با سرعت حدود 100 کیلومتر برساعت که در دیسک های فلزی 57 متر است به تنها 40 متر کاهش یافته است.
شرایط آزمایش
همچنین این نکته رو هم به شما ذکر کنم که این آزمایش بدون دارا بودن هیچ کمکی ترمز همانند ای بی اس صورت گرفته که از سنت های مرسوم این شرکت است.
ساخت دیسک ترمز
در این سالهای اخیر نیز شرکت سورفیس ترنسفور در، ساخت مواد با کیفیت عالی همراه فیبرکربن و تولید نسل تازه دیسک‌های ترمز با عملکردی عالی فعالیت داشته است.
برای تولید محصول از روی صداقت این دیسک ها رو خودروهای هم در جاده و هم در مسیرهای سخت این شرکت سرمایه گذاری داشته است. همچنین تست دینامومتر به منظور بررسی ویژگی های دیسک و هم استفاده در خودرو مسابقات سخت مورد استفاده قرار میگیرد.
این عمل با استفاده نقشه برداری از شتاب های منفی و شتاب ها از حرکت های واقعی، به وجود آماده است.
آزمایش در شرایط سخت
ما ۲ آزمایش یخ زدگی و پاشیدن نمک را انجام دادیم. در مکانی که قبل آزمایش به دیسک بی تی آی آنها در آب نمک پاشیده میشده و قبل انجام آزمایش دما را تا ۲۰- درجه کاهش داده بودیم. و سپس این آزمایش رو در دماهای مختلف و سرعت های متفاوت انجام دادیم.
بعد همون دیسک تحت آزمایش های نابود کننده ایی قرار داده ایم که در آن ۴۰ ترمز پشت هم گرفته شده. و این دیسک بدون عیب حتی بعد از شوک های سنگین در دمای بالای ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد کار میکرد.
ولی دیسک های متریال استیل در این آزمایش ۲بار شکسته شدند. مواد به کار رفته در این آزمایش لنت هایی از متریال فیبرکربن با سرامیک غنی شده (سی اف آر سی) به وسیله فرمول انحصاری شرکت اس تی تولید میشود.
ترکیب دیسک ترمز سرامیکی
در این فرایندها پیوندهای کربن ـ کربن تبدیل به پیوند کربن ـ سیلیکون کربید (سی اس آی سی) در این پروسه ساخته میشوند.
از دیگر موفقیت های این شرکت میتوان به تولید با کیفیت ترین فیبرهای غنی سازی شده است. به منظورساخت دیسک یک پارچه تا نمونه های سرامیکی چند تکه نام برد.
مقایسه دیسک های ترمز
وقتی ترمزهای سرامیکی و نیمه فلزی رو باهم مقایسه میکنیم متوجه میشویم که لنت های ترمز منتقل روتورس مانند لنت های سرامیکی الیاف استیل ندارند. استیل مقاومت ایجاد میکند و گرما را از گردنده کرده اما این لنت ها نیز صداهای دیگری نیز تولید میکند.
همین طور استیل شبیه سمباده بوده و باعث خورندگی خود میشود. اما با جایگزینی متریالی همچون سرامیک و فیبرهای مس به جای استیل باعث شده که این لنت ها در دماهای بالاتر نیز هدر رفت حرارتی کمتری رو تحمل کنند.
و سریعتر به حالت اولیه خود برمیگردند خردگی کمتری داشته و صدای کمتری نیز تولید کنند. و از دیگر مزایا آن قیژقیژ نکردن لنت ها بوده که اون هم به دلیل تولید صدای بالاتر از گستره شنوایی انسان بوده است.
از دیگر ویژگی‌های دیگر که باعث بی‌صدایی این لنت‌های میشود دارا بودن لایی‌ها، روزنه‌ها و چمفرها جهت عایق بندی است.
صدای دیسک ترمز
برای اینکه لرزشهای لنت تولید صدا نکنند در لایه‌های عایق یک قشر نمناکی صورت میگیرد و آن، رو به خود جذب کرده ویا ازبین میبرد. چمفرها به لبه‌های زاویه داری میگویند که، روی انتهای اصلی دیسک ترمز قرار دارند و هنگام ترمز از صدای اولیه میکاهند.
چمفرها سطح ترمز رو به گونه ایی کاهش میدهند که، باعث بالا رفتن نیروی فشار به کار رفته در لنت ها میگردد. و این باعث کاهش صدای لرزشها نیز کمک خواهند کرد.
اسلاتها شیارهایی هستند که به صورت های مختلف مانند عمودی، افقی ویا قطری در لنت‌ها برش خورده اند. که باعث تغیر فرکانس لرزش ها ازسطح قابل شنیدن به، خارج از سطح شنوایی انسان تغیرداده و آن صدا شنیده نشود.
کاربرد اسلاتها
همین طور این اسلاتها برای خارج کردن موادی مانند گازها گرد وغبار و… در دماهای بالای ترمزگیری، مسیرهایی درست میکنند که به باعث کاهش خرندگی نیز شود.
کارکرد دیسک های ترمز سرامیکی
ترمزها و لنت‌های سرامیکی میتوانند روی هر وسیله نقلیه با لنت‌های بهره شوند و لنت‌های سرامیکی میتوانند به (ان ای او) مجهز شوند. یا وسیله هایی که با (او ای ام) سرامیکی کار میکنند رو، نباید با لنت های نیمه فلزی خودروهای سنگین جایگزین نمود.
در خودروهای (اس یو وی) و وانت‌های بزرگ برای بارگذاری بالا و دماهای ترمز، بالا ترمزگیری از لنت‌های نیمه فلزی استفاده شود.
دیسک ترمز سرامیک در پورشه توربو برخلاف اینکه قطر آن افزایش داشته از، ۳۵۰ میلی متر به ۳۳۰ میلی متر کاهش داشته است.
ولی وزن آن به نصف کاهش داشته و این موضوع، متخصصین و مهندسان را شگفت زده کرده است. به این خاطر که مجموعان وزن خودرو به ۵/۱۶ کیلوگرم رسیده است. و این در صورتی است که مهندسان در تلاش اند که در، طراحی های نوین خودروهای امروزی از وزن خودرو بکاهند.
ویژگی خاص دیسک ترمز سرامیکی
یکی از ویژگی های منحصر به فرد دیسک های سرامیکی این است که بخاطر نوع ساختاری که در سطح آن قرار دارد میزان اصطحکاک را بیشتر از ۲۵ درصد از دیگر دیسک های فولادی متداول است.
که همین امر در لحظه اولیه ترمزگیری از اهمیت بالایی، برخوردار بود و در شرایط ترمز گیری اظطراری، حداکثر توان ترمز رو در همان لحظه های اولیه دراختیار شما می‌گذارد. و دیگر نیازی به ترمزهای اظطراری مانند ای بی سی و ای اس پی نیست.
جمع بندی
شما تا اینجا مقاله با مزیت های دیسک ترمز سرامیکی آشنا شدید و آن را برای شما با دیسک های نیمه فلزی نیز مقایسه نموده ایم. حال شما به راحتی میتوانید ببینید که کدام تکنولوژی میتواند برای خودرو شما نیز مناسب بوده باشد.
شما میتوانید مارا در اینجا دنبال کنید.
دوستان عزیز خیلی ممنون که تا انتهای مقاله همراه ما بودید. لطفا نظرها و پیشنهادهای خود را باما و بقیه به اشتراک بگذارید.