Тормозные колодки появились задолго до появления автомобилей: они требовались даже конным повозкам. Какие материалы они используют! Использовались даже дерево и кожа.. а теперь тормозные колодки изготавливаются из металлокерамики, которая, по утверждениям производителей, по многим параметрам лучше других изделий. Это правда?
Первые металлические накладки появились в начале 20 века. Они были сделаны из меди, что, безусловно, было лучше дерева и кожи, но далеко не идеально. В результате всего несколько десятилетий спустя были запатентованы новые прокладки с использованием асбестовых волокон. К сожалению, они довольно быстро изнашиваются, и последующие исследования показали, что выбросы продуктов износа могут оказывать вредное воздействие на окружающую среду. Поэтому продолжаются поиски оптимального состава фрикционных накладок: добавление в них частиц различных металлов, синтетических волокон и других материалов. Необходимость поиска более совершенной формулы была обусловлена еще и тем, что примерно в это же время начали активно использоваться дисковые тормозные механизмы, которые из-за больших нагрузок требовали более устойчивого крепления. Наконец, к концу XX века был выбран один из лучших материалов для этих целей — так называемая керамика.
Керамические дисковые тормозные колодки были впервые представлены на рынке компанией Akebono в середине 1980-х годов. Изначально технология их производства была очень дорогой, а также они имели свои специфические эксплуатационные характеристики, делавшие их малопригодными для повседневной езды. Вот почему их в основном используют в спортивных автомобилях. Но со временем рецептура изменилась, технология производства упростилась, и этот тип тормозных колодок стал появляться на гражданских автомобилях.
фото: akebonobrakes.com
Классическими компонентами керамических тормозных колодок являются керамические волокна (обычно оксид алюминия), обладающие высокой термостойкостью и стабильностью, минеральные волокна (необходимы для прочности и эластичности), а также арамидные волокна, характеризующиеся высокой прочностью и термостойкостью.
Не только керамика
Почему керамические тормозные колодки лучше других тормозных колодок? Во-первых, остальные представляют собой прокладки из органической смолы. Помимо этого, в состав коврика может входить до 30 различных ингредиентов, и у каждого производителя своя оригинальная рецептура. Смола сама по себе является всего лишь связующим материалом и на самом деле будет только мешать качественному торможению. Основную работу выполняют волокна (углерод, углепластик, резина и т д.), добавленные в состав.
Так называемые полуметаллические колодки часто выделяют в отдельную категорию. Они содержат металлические волокна, иногда называемые металлической ватой. Наиболее распространенным металлом является сталь — колодки с низким содержанием металла могут содержать до 30% стали, а полуметаллические колодки могут содержать до 60% стали. Сталь имеет довольно высокий коэффициент адгезии, но в то же время плохо отводит тепло от рабочей зоны. Кроме того, это приведет к быстрому износу тормозных дисков. Для устранения этих недостатков в смесь добавляют графит, который несколько снижает прочность на трение. Однако если пыли слишком много, тормозные колодки быстро изнашиваются, что приводит к образованию слоя пыли на колесах.
В целом, композиция органических и полуметаллических тормозных колодок представляет собой полный компромисс, поскольку каждый компонент в работе тормозного механизма имеет свои преимущества и недостатки. Кроме того, необходимо учитывать, что усложнение рецептуры неизбежно приведет к увеличению себестоимости конечного продукта, что не очень хорошо для крупномасштабного производства.
фото: ate-brakes.com
Керамические колодки на самом деле не керамика, а металлокерамика. Керамика без исключения использовалась для создания произведений искусства с момента ее появления, но теперь в этом нет никакой необходимости — ее можно заменить другими материалами со схожими свойствами. То есть используются соответствующие порошковые компоненты, которые спекаются в желаемую форму под воздействием высокой температуры и высокого давления. Как и органические прокладки, керамические прокладки также могут содержать ряд материалов, включая графит и различные металлы, но они присутствуют в гораздо меньших количествах, а иногда и вовсе отсутствуют. Из используемых металлов чаще всего применяется медь, а не сталь, так как медь лучше отводит тепло от рабочей зоны и снижает износ тормозных дисков. В то же время в последние годы наблюдается тенденция к сокращению количества меди или полному отказу от нее, поскольку, по мнению исследователей, она вредна для окружающей среды. Многие производители теперь предлагают тормозные колодки без содержания меди: Akebono Euro и Performance, Bosch QuietCast и Performance Friction Carbon Metallic, а также несколько моделей других брендов.
фото: wagnerbrake.ca
изображение: boschautoparts.com
фото: akebonobrakes.com
При выборе тормозных колодок необходимо помнить, что они не единственные компоненты, которые выделяют тепло при торможении. Выбранные тормозные колодки подвергаются воздействию более высоких температур, чем колеса, тормозные суппорты и тормозная жидкость, что может вызвать серьезные проблемы при экстренном торможении.
В целом, цельнокерамические тормозные колодки можно разделить на три категории: стандартное использование, активный стиль вождения и экстремальное спортивное вождение. С первым все понятно — это достаточно экономичные варианты и стоят не намного дороже качественных полуметаллических колодок. Они подходят для ежедневного использования. Второй вариант имеет лучшие эксплуатационные характеристики, но важно помнить, что для качественного торможения их необходимо предварительно прогревать. Однако последние можно использовать только в гоночных автомобилях: их главная задача — добиться максимально эффективного торможения за счет срока службы всего тормозного механизма. Кроме того, их использование требует определенного опыта и навыков.
Лучше или нет?
Керамические тормозные колодки для массового рынка, в отличие от узкоспециализированных продуктов, предназначенных для автоспорта, имеют множество неоспоримых преимуществ. Во-первых, он имеет стабильные характеристики даже при высоких рабочих температурах. Но при этом необходимо учитывать, что такие коврики необходимо хотя бы немного подогреть для достижения максимально эффективной температуры, поэтому некоторые специалисты не рекомендуют использовать их в районах с очень холодным климатом.
К преимуществам можно отнести бережное отношение к обычным металлическим тормозным роторам и более длительный срок службы по сравнению с другими типами тормозных колодок. Но опять же есть нюансы: если ваш стиль вождения подразумевает постоянное экстренное торможение и нагрев рабочей поверхности до максимальной температуры, керамические тормозные колодки изнашивают металлические тормозные диски быстрее, чем органические и полуметаллические тормозные колодки из-за своей плохой теплопроводности. То же самое происходит, если транспортное средство движется по местности с большими перепадами высот: при движении под уклон, особенно при буксировке прицепа, тормоза могут быстро перегреться.
изображение: bremboparts.com
Третье преимущество керамических тормозных колодок заключается в том, что они производят меньше пыли, которая оседает на колесах. К тому же, здесь стиль вождения не имеет особого значения — пыли всегда меньше. И шума тоже меньше. Американские исследователи обнаружили интересный факт: они считают, что тормозные механизмы алюминиевых суппортов более подвержены шуму, чем тормозные механизмы стальных суппортов. Вот почему они показывают только керамические тормозные колодки.
Фото: Михаил Баландин
Стандартные керамические колодки не намного дороже высококачественных полуметаллических колодок. Однако они не совсем дешевы, а за многообещающим словом «керамика» может скрываться весьма посредственный продукт, установка которого способна испортить всю репутацию весьма хорошей технологии.
Кстати, преимущество низкого уровня шума можно реализовать только при использовании керамических тормозных колодок с качественными тормозными дисками. Если в автомобиле установлены дешевые металлические тормозные диски, которые даже не новые, а использовались с обычными органическими тормозными колодками, то шум при торможении может быть очень ощутимым даже при использовании высококачественных керамических тормозных колодок.
Несмотря на свою спортивность, керамические тормозные колодки лучше всего подходят водителям, предпочитающим сбалансированный стиль вождения — без резких ускорений и последующего резкого торможения. На этом этапе они будут полностью использовать свои ресурсы, не повредят диск и будут иметь стабильные характеристики. Но если вы едете слишком агрессивно, вся тормозная система может легко перегреться. Для активных водителей необходимы спортивные керамические тормозные колодки, которые требуют прогрева, но это уже совсем другая история.
- Хотите связаться со мной?
