Русский
Карбоновые тормозные диски: превосходная сила торможения для каждой гоночной машины
Создано 10.29
Гонки — это всё о том, чтобы финишировать с миллисекундами в запасе. Здесь начинаетсяуглеродные тормозные дискииграют свою роль в поддержании тормозной силы, не теряя инерцию глубоко в круге. Но что делает углерод превосходным соперником по сравнению с другими композитами?
В этом раунде мы будем разбирать значение углеродной металлургии в гоночных приложениях. Кроме того, мы также затрагиваем вопрос термостойкости, структурной прочности и различных других характеристик углеродных роторов, которые делают их золотым стандартом торможения на гоночной трассе.
Почему углеродные тормозные диски доминируют на трассе
Ваши лошадиные силы двигателя толкают вас вперед, приближая к первому месту с каждым разом. Но когда дело доходит до прохождения поворотов без потери скорости, на первый план выходит ваша тормозная система.
В центре вашей тормозной системы находится ротор – прочный диск, который работает с вашими тормозными колодками, обеспечивая трение и давление, необходимые для замедления. В последние годы углеродные тормозные роторы стали эталоном качества на гоночной трассе.
Углеродные роторы – будь то в автомобилях, мотоциклах или даже самолетах – часто представляют собой армированный углерод (C/C) или углеродно-керамические композиты (C/SiC). Они прекрасно справляются с экстремальными температурами, которые создаются во время гонок, с активацией сцепления, происходящей при температуре значительно выше 300°C. Несмотря на жгучие температуры, эти диски сохраняют свою форму и сопротивляются выгоранию, даже когда сталкиваются с повторяющимися высоконагруженными тормозными событиями.
Это несколько функций, которые придают ему возможность:
· Сократите расстояния остановки круг за кругом.
· Обеспечьте последовательную, надежную модуляцию тормозов, даже при тяжелых нагрузках на выносливость.
· Обеспечивает значительную экономию веса, снижая неупругую массу и улучшая маневренность при прохождении поворотов на высокой скорости.
Усиленный углерод против углеродно-керамических композитов
Когда речь заходит о карбоновых тормозных роторах, люди часто забывают, что существует два основных инженерных направления – углерод-углеродные (C/C) и углерод-керамические (C/SiC) композиты. Хотя оба являются карбоновыми роторами, их состав позволяет им по-разному обеспечивать торможение на трассе.
Сборка ротора C/C — это то, что вы найдете на профессиональных трассах — легкий вес, жесткая термостойкость и требовательность к сочетанию компонентов. Роторы C/SiC немного тяжелее, но более устойчивы к дорогам, что делает их идеальными для водителей и райдеров с двойным использованием.
Чтобы дать вам лучшее представление о том, что могут (и чего не могут) эти углеродные композиты, мы подготовили техническое сравнение ниже.
Параметр | Углеродно-армированный (C/C) | Углеродно-керамический (C/SiC) |
Основной состав | Почти чистая углеродная волокнистая матрица (тканая/иглопробивная), связанная в углеродную матрицу. | Углеродные волокна + керамическая матрица или углеродный субстрат с керамическим покрытием/импрегнацией из карбида кремния. |
Типичное производство | Высокотемпературная карбонизация/графитизация предварительных форм с помощью процессов CVI/PIP/CVI+CVD. Имеет длительные циклы отверждения и высокотемпературную графитизацию. | Полимерный прекурсор или маршруты CVI, за которыми следует инфильтрация кремния или спекание для производства связующего SiC. Обработка при высокой температуре, но с различной химией. |
Микроструктура и анизотропия | Сильно анизотропный — свойства (тепловые, механические) зависят от ориентации волокон. Может быть спроектирован для направленной проводимости/прочности. | Более изотропные, чем сборки C/C (керамическая матрица выравнивает свойства). Микротрещины ведут себя иначе, потому что керамический компонент контролирует поведение разрушения. |
Типичная плотность | ~1.4–1.9 г/см³ (в зависимости от производства). Очень легкий по сравнению с металлами. | ~2.2–3.2 г/см³ (зависит от содержания SiC/пористости). Тяжелее многих конструкций C/C, но все еще намного легче стали. |
Относительное снижение массы по сравнению с сталью | На 40–70% легче, чем эквивалентные стальные роторы, в зависимости от толщины и конструкции. | Обычно на 30–60% легче стали, в зависимости от конструкции носителя и диска. |
Теплопроводность | Может быть очень высоким в направлении волокон (из-за быстрого теплопередачи вдоль волокон), но ниже при учете поперечного направления. Производительность чувствительна к ориентации. | Умеренно хороший, поскольку керамика более изотропна. Роторы SiC обеспечивают надежную проводимость по толщине, но она все еще довольно ниже, чем у композита C/C. |
Удельная теплоемкость / тепловая инерция | Низкая масса и низкая объемная теплоемкость по сравнению со сталью. Быстрое управление теплом может быть облегчено за счет проектирования с проводящими путями. | Более высокая тепловая инерция, чем у C/C, благодаря керамической смеси. Хорошо поглощает и распределяет тепло без изменения структуры. |
Диапазон рабочих температур | Чрезвычайно широкий — пригоден для использования при температуре выше 1,000°C в гоночных условиях. Идеален для экстремальных, повторяемых тепловых циклов. | Отлично — стабилен при температуре до ≈900–1,000°C. Матрица SiC лучше сопротивляется окислению и термическому повреждению, чем сталь. |
Коэффициент трения | Разработано для работы с углеродными высокотемпературными подушками — трение спроектировано так, чтобы быть стабильным и высоким при повышенных температурах. Меньший холодный захват и требуется более высокая температура для достижения оптимального сцепления. | Стабильное трение при высоких температурах. Часто используется в сочетании со специальными металлическими или керамическими колодками для высоких температур. Холодное сцепление все еще ограничено по сравнению с стальными роторами. Точное μ зависит от сочетания колодок и температуры. |
Носить: подушка против ротора | Износ роторов относительно низок в специально разработанных гоночных системах, но колодки являются жертвенными. Углеродные роторы требуют соответствующих углеродных колодок для оптимального срока службы. | Износ ротора, как правило, низкий. C/SiC, как правило, менее абразивен для высококачественных подушек, чем некоторые металлические гоночные составы. |
Влияние / хрупкость | Жесткий, устойчивый к повреждениям в направлении волокон. Возможны деламинация или трещины при резком ударе, но гораздо менее хрупкий, чем чистая керамика. | Более хрупкий, чем C/C, при точечных ударах. Керамическая матрица может катастрофически треснуть при сильных ударах. |
Усталость и термический цикл | когда хорошо спроектировано (укладка волокна + обработка смолой/графитом). | Очень хорошая термическая стабильность, но керамика может развивать микротрещины при экстремальном термическом шоке — проектирование и контроль качества имеют решающее значение. |
Коррозия и окисление | Углерод окисляется при высоких температурах. Часто эти роторы требуют покрытия или используются в контролируемых температурных условиях. | Матрица SiC хорошо сопротивляется окислению. В целом, она более устойчива к коррозии, чем голый углерод в многих условиях. |
Ремонт / восстановление | Ремонт может стать сложным — обычно требуется замена, если поверхность повреждена. | Керамическое повреждение обычно означает структурную слабость в этой части ротора. Обычно это решается заменой. |
Оптимальная пара тормозных колодок | Специализированные углерод-углеродные или высокотемпературные соединения, предназначенные для C/C роторных систем. | Специальные высокотемпературные металлические или керамически совместимые соединения. Выбор тормозных колодок имеет решающее значение для производительности и срока службы ротора. |
Холодный старт и уличная пригодность | Плохой холодный захват — очень низкий коэффициент трения при низких температурах. Не подходит для ежедневных поездок или случайного уличного использования без предварительных прогревочных кругов. | Лучше, чем C/C в некоторых конструкциях. Многие системы C/SiC разработаны для дорожного использования (например, Porsche PCCB), но с некоторыми компромиссами. |
NVH & пыль/шум | Высокая пыль и шум, характерный для низких температур. NVH является компромиссом для увеличенной производительности. | Ниже уровень пыли, чем у некоторых полуметаллических гоночных колодок, но все еще не такой тихий/чистый, как базовые тормозные системы. |
Стоимость | Чрезвычайно высокий — обычно самый дорогой вариант ротора. | Очень дорого, но обычно дешевле, чем индивидуальные гоночные блоки C/C. |
Общие приложения | Формульные автогонки, MotoGP, профессиональные чемпионаты по выносливости. | Автомобили класса люкс, супербайки, гонки на выносливость, премиум-автомобили. |
Техническое обслуживание и проверка | Требует специализированной проверки и тщательного ухода/обслуживания. | Требуется хорошая проверка на микротрещины и целостность соединения. |
Гонка преимущества | Ультимативная стабильность при высоких температурах, экстремальная экономия массы, с предсказуемой производительностью при использовании правильных подушек и обслуживании. | Лучший баланс для дороги, высокая стойкость к выцветанию, устойчивость к окислению и немного более прощающее в смешанном использовании. |
Лучший для | Гонки на высшем уровне, и вам нужна абсолютная производительность по массе/теплу. Будьте готовы к строгому режиму ухода/обслуживания. | Очень высокая производительность с некоторой допустимостью для двойного назначения. |
Моландо углеродные тормозные диски – Созданы для чистой гоночной производительности
Углеродные тормозные диски – это не просто простые детали – они являются ключом к вашей оптимальной, точной тормозной мощности. В Molando мы разрабатываем роторы C/C и C/SiC, которые обеспечивают вам аэрокосмическое рассеивание тепла и модуляцию скорости – все это для вашего превосходного выступления на гоночной трассе.
Исследоватьнаш ассортимент решений для прецизионного торможениясегодня и подготовьте свою машину к победе.
Leave your information and we will contact you.