Joseph Cain
0 
1973
541
Jeśli wiesz cokolwiek o Ferrari, prawdopodobnie znasz hamulce węglowo-ceramiczne. Każde Ferrari wyprodukowane od 2008 roku miało je w standardzie, a zobaczysz je jako opcjonalny dodatek w wielu innych pojazdach.
Dzięki lekkiej, wytrzymałej konstrukcji i sportowej reputacji hamulce ceramiczno-węglowe są atrakcyjnym dodatkiem dla ogromnej liczby przekładni. Jednak te dodatki mogą również obniżyć koszty o tysiące dolarów, prosząc o jedno proste pytanie: czy są tego warte?
Aby pomóc Ci ustalić, czy te hamulce są tego warte, przygotowaliśmy ten przydatny przewodnik. Poniżej omawiamy zalety i wady hamulców węglowo-ceramicznych, czym różnią się od standardowych hamulców stalowych i kiedy działają najlepiej, abyś mógł podjąć świadomą decyzję.
Co to są hamulce węglowo-ceramiczne?
Samochody produkcyjne są zwykle wyposażone w hamulce tarczowe. Działają poprzez dociskanie pary klocków hamulcowych do obu stron tarczy (czasami nazywanej wirnikiem), która znajduje się wewnątrz każdego koła, wytwarzając wystarczające tarcie, aby spowolnić obracanie się opon.
Tarcze hamulcowe są zwykle wykonane z żeliwa, które jest tanie i stosunkowo trwałe. Klocki hamulcowe są zwykle wykonane z mieszanki metali, a czasami zawierają również elementy organiczne, takie jak guma i włókno szklane. Prawie całe tarcie wymagane do hamowania jest wytwarzane przez szorstką powierzchnię klocków hamulcowych.
Hamulce węglowo-ceramiczne działają na podstawie tego samego mechanizmu, co standardowe hamulce tarczowe, ale same tarcze są wykonane z bardzo innego materiału w złożonym procesie. Zamiast żeliwa lub stali tarcze hamulcowe z ceramiki węglowej są wykonane z materiału kompozytowego. Żywica silikonowa jest przepuszczana przez małe ziarenka włókna węglowego i formowana w kształt tarczy hamulcowej, z regularnymi otworami dodanymi promieniowo, aby utworzyć otwory wentylacyjne. Następnie jest wystawiony na działanie ogromnej ilości ciepła i ciśnienia, które przekształca go z żywicy w plastik. Następnie dysk jest chłodzony wodą, a następnie ponownie podgrzewany. W ciągu następnych kilku dni materiał osiąga temperaturę 1700 stopni Celsjusza i przekształca się w swoją ostateczną postać: węglik krzemu. Przed zamontowaniem w samochodzie tarcza jest pomalowana, aby chronić ją przed utlenianiem w ekstremalnych temperaturach, na które prawdopodobnie będzie narażona.
Cały proces produkcyjny trwa zwykle około 20 dni. Fakt ten, wraz z ogromną ilością energii wymaganej do wielokrotnego podgrzewania składników kompozytu do wysokich temperatur, powoduje, że hamulce węglowo-ceramiczne są tak drogie..
Tarcze węglowo-ceramiczne mają twardą, krystaliczną strukturę podobną do diamentu, co czyni je niesamowicie twardymi i trwałymi w porównaniu do tarcz stalowych czy żelaznych. Zostały opracowane po raz pierwszy w latach 70. XX wieku do użytku w samolotach takich jak Concord. Pod koniec dekady uznano ich przydatność do innych zastosowań i były one również wykorzystywane w samochodach Formuły 1 i pociągach. Wreszcie w 2001 roku pojawił się pierwszy samochód produkcyjny z hamulcami z ceramiki węglowej - Porsche 911 GT2.
Zalety
Ponieważ są tak drogie i tak trudne w wykonaniu, można by oczekiwać, że hamulce węglowo-ceramiczne będą miały szereg zalet w porównaniu z ich stalowymi odpowiednikami - i tak jest. Poniżej przedstawiamy ich główne zalety:
- Trwałość
Tarcze węglowo-ceramiczne są po prostu nietrwałe. Zostały zaprojektowane tak, aby wytrzymały przez cały okres użytkowania samochodu, w przeciwieństwie do konwencjonalnych stalowych hamulców, które wymagają wymiany tarcz co 15 000 do 70 000 mil. Dzięki krystalicznej strukturze molekularnej węglika krzemu wytrzymują tak długo. To sprawia, że materiał jest niesamowicie twardy, zwłaszcza w porównaniu z żelazem, które jest stosunkowo plastyczne.
- Lekka konstrukcja
Węglik krzemu jest również bardzo lekki. W rzeczywistości tarcza hamulcowa z ceramiki węglowej może być do 70% lżejsza niż jej konwencjonalny odpowiednik ze stali. Instalując hamulce węglowo-ceramiczne, można zmniejszyć masę samochodu, zwiększając potencjalną prędkość, a także zmniejszając zużycie paliwa. W ekstremalnych warunkach jazdy, takich jak F1, gdzie te hamulce są powszechnie używane, zmniejszenie masy może mieć ogromny wpływ na ogólne osiągi samochodu.
- Rozpraszanie ciepła
Hamulce tarczowe wykorzystują tarcie do zamiany energii kinetycznej na energię cieplną. Energia ta musi zostać rozproszona, jeśli system ma uniknąć przegrzania, a tarcze węglowo-ceramiczne wykonują to zadanie szczególnie dobrze. Zapobiega to odkształcaniu się tarczy hamulcowej podczas gwałtownego hamowania, a także pomaga w utrzymaniu pojazdu jako całości w niskiej temperaturze.
- Moc hamowania
Kolejną zaletą hamulców węglowo-ceramicznych jest ich zdolność do wytwarzania tarcia wymaganego do ostrego hamowania przez dłuższy czas. To sprawia, że są idealne na torze, niezależnie od tego, czy są zamontowane w bolidzie F1, czy w samochodzie sportowym. Większość samochodów wyposażonych w hamulce węglowo-ceramiczne zawiera również systemy wspomagania hamulców, które ogólnie znacznie ułatwiają jazdę.
- Odporność na korozję
Jeśli mieszkasz w zimnym i oblodzonym obszarze, prawdopodobnie już wiesz, że zasolone drogi mogą stanowić ogromne zagrożenie dla żelaznych elementów Twojego pojazdu - w tym tarcz hamulcowych. Z drugiej strony hamulce węglowo-ceramiczne są praktycznie odporne na korozję. Dzieje się tak, ponieważ materiał, z którego są wykonane, jest znacznie mniej reaktywny niż stal i żelazo, ze względu na ściśle związaną strukturę materiału..
- Cisza i czystość
Wreszcie hamulce węglowo-ceramiczne są znacznie czystsze i cichsze niż konwencjonalne hamulce stalowe. Standardowe hamulce z czasem wytwarzają lepki czarny pył, który może być trudny do usunięcia i utrudnia ich działanie. Z drugiej strony hamulce z ceramiki węglowej wytwarzają drobny, jasny pył, który nie przykleja się, aby zakłócać siłę hamowania.
Niedogodności
Z drugiej strony hamulce ceramiczno-węglowe mają również pewne wady:
- Koszt
Z punktu widzenia typowego kierowcy główną wadą hamulców węglowo-ceramicznych jest ich niebotyczna cena. Wybranie ich jako opcjonalnego dodatku przywróci średnio 10 000 do 18 000 USD. Jeśli jesteś zawodowym kierowcą lub zwykłym entuzjastą torów, chwalisz się tymi hamulcami mógłby bądź tego wart. Dzieje się tak, ponieważ wytrzymają znacznie dłużej pod presją jazdy po torze, dzięki czemu doświadczenie będzie przyjemniejsze. Jednak dla przeciętnego kierowcy koszt znacznie przewyższy wszelkie korzyści, a będziesz płacić głównie za prawo do przechwałek.
- Łagodniejsza informacja zwrotna
Hamulce węglowo-ceramiczne nie zapewniają tego samego sprzężenia zwrotnego, co konwencjonalne hamulce. Szczególnie przy niższych prędkościach i temperaturach mogą być miękkie - a nawet „miękkie” - co prowadzi do nadmiernego nakładania ich i odczuwania szarpanej jazdy. Dzieje się tak, ponieważ hamulce węglowo-ceramiczne zostały zaprojektowane do pracy przy dużych prędkościach i temperaturach. W mieście, a nawet na wolniejszych drogach wiejskich nie będą działać optymalnie. Chociaż wielu producentów próbowało w ostatnich latach rozwiązać ten problem, wyniki były niespójne. Jeśli kiedykolwiek jeździłeś tylko z konwencjonalnymi hamulcami, zmiana może zająć trochę czasu, aby się przyzwyczaić, co może na jakiś czas obniżyć bezpieczeństwo Twojej jazdy.
- Stalowe hamulce działają dobrze w normalnej jeździe
Pomimo swoich imponujących właściwości hamulce ceramiczne nie przynoszą wielu realnych korzyści w codziennej jeździe. W tym dziale hamulce metalowe mają w rzeczywistości wiele zalet. Po pierwsze, są znacznie tańsze - nawet jeśli weźmiesz pod uwagę fakt, że prawdopodobnie będziesz musiał je wymienić raz lub dwa razy w ciągu całego okresu eksploatacji samochodu. Po drugie, chociaż nie rozpraszają ciepła tak dobrze, jak opcje z ceramiki węglowej, konwencjonalne hamulce w rzeczywistości oferują kierowcom taką samą drogę hamowania. Z punktu widzenia bezpieczeństwa hamulce ceramiczno-węglowe tak naprawdę nie oferują żadnych korzyści w porównaniu z normalnymi. Wreszcie, metalowe hamulce są bardziej spójne w szerokim zakresie prędkości. Jest to ważne w codziennej jeździe, gdy jedziesz z autostrady do miasta.
Kiedy hamulce ceramiczne są najlepszą opcją?
Choć są ekscytujące, hamulce węglowo-ceramiczne są całkowicie niepotrzebne dla większości kierowców. Jednak mogą być rozsądną inwestycją, jeśli:
- Jeździsz profesjonalnie
Podczas wyścigów będziesz potrzebować hamulców, na których możesz polegać, które nie wypaczą się ani nie blakną pod wpływem wysokich temperatur przez długi czas.
- Regularnie bierzesz udział w jeździe po torze
Jazda po torze bardzo różni się od jazdy po autostradzie, a hamulce z ceramiki węglowej to dobry sposób na poprawę czasów okrążeń.
- Genealogia
Jeśli pieniądze nie są przedmiotem, a jesteś podekscytowany posiadaniem samochodu z tym samym układem hamulcowym co pojazdy F1, możesz zainwestować, nawet jeśli nie jesteś zwykłym kierowcą torowym.
Warto również wspomnieć, że hamulce węglowo-ceramiczne różnią się użytecznością w zależności od samochodu. Jeśli zdecydujesz się dodać je jako opcjonalne wyposażenie dodatkowe, pamiętaj, że niektórzy producenci wykonali lepszą robotę, dostosowując je do użytku drogowego - w szczególności mają na myśli Porsche i Ferrari..
Tymczasem innym markom, takim jak Maclaren, nie udało się całkowicie usunąć tego gąbczastego, niereagującego uczucia przy niższych prędkościach.
Jeśli hamulce węglowo-ceramiczne wydają się być Twoją inwestycją, wybierz mądrze. Jednym z najbardziej znanych producentów jest Brembo. Firma dostarcza rozwiązania hamulcowe dla wielu prestiżowych producentów, w tym Ferrari, Aston Martin, GM i Ford.