Stabdžių trinkelės – trinties medžiagų raida

Įvadas

Stabdžių trinkelės yra sunaudojama diskinių stabdžių sistemų sudedamoji dalis, kurią sudaro plieninė atraminė plokštė, sujungta su trinties medžiagos bloku. Įjungus hidraulinę sistemą, jis prispaudžiamas prie besisukančio rotoriaus (disko), kinetinę energiją paverčiant šilumine energija dėl trinties, taip sulėtindamas transporto priemonės greitį. Jo sudėtis yra sudėtingas iki 20 skirtingų medžiagų mišinys, kurių kiekviena atlieka specifinę funkciją, susijusią su trintimi, nusidėvėjimu, triukšmo kontrole ir konstrukcijos vientisumu.

Frikcinių medžiagų evoliucija

Istoriškai stabdžių antdėklai turėjo asbesto dėl puikaus atsparumo karščiui ir sutvirtinančių savybių. Dėl didelio ore plintančių asbesto pluoštų keliamo pavojaus sveikatai pramonė XX a. dešimtajame dešimtmetyje patyrė didžiulį pokytį, dėl kurio buvo kuriamos modernios, ne-asbesto preparatai. Šiandien pagrindinės kategorijos yra:

1. Ne-organinis asbestas (NAO): sudarytas iš organinių pluoštų (stiklo, gumos, kevlaro), užpildų, rišiklių (dažnai dervų) ir trinties modifikatorių. Paprastai jie yra tylesni, švelnesni rotoriams ir išskiria mažiau dulkių nei pusiau -metaliniai gaminiai, tačiau gali greičiau susidėvėti ir yra mažiau tinkami didelio našumo, aukšto{5}} karščio darbams. Pažangios NAO formulės, dažnai parduodamos kaip „keraminės“, dabar yra aukščiausios kokybės standartas daugeliui keleivinių transporto priemonių.

2. Pusiau -metalinis: sudėtyje yra 30–65 % masės metalų, paprastai plieno, vario arba geležies vatos, sumaišytos su grafito tepalais ir užpildais. Jie puikiai išsklaido šilumą, yra patvarūs ir veikia esant dideliam apkrovimui, todėl tinkami sunkesnėms transporto priemonėms, vilkimui ir tam tikram vairavimui. Trūkumai yra padidėjęs rotoriaus susidėvėjimas, didesnis triukšmo potencialas ir prastesnis veikimas labai šaltomis sąlygomis.

3. Žemas-plieninis NAO / keramika: ši kategorija atstovauja šiuo metu aukščiausios klasės{2}} lengvųjų automobilių technologijoms. „Keramikos“ trinkelėse naudojami keraminiai pluoštai, spalvotųjų metalų užpildai ir rišikliai. Jie pasižymi išskirtinai tyliu veikimu, labai mažai dulkių (dažnai šviesių{6}}spalvų) ir pastoviu veikimu plačiame temperatūrų diapazone. Jie užtikrina puikų rotoriaus tarnavimo laiką, tačiau paprastai kainuoja didesnę kainą. Sąvoka "keramika" yra gana plati; Tikrieji keraminiai junginiai dažnai randami didelio-našumo automobilių sporte, o aukščiausios kokybės lengvųjų automobilių trinkelės yra tikslesnės, vario{10}}nenaudojamos NAO medžiagos.

Pagrindinės našumo metrikos

Renkantis stabdžių trinkelę reikia subalansuoti keletą tarpusavyje susijusių savybių:

· Trinties koeficientas (μ): stabdymo galios matas. Jis turi būti stabilus ir pastovus kylant temperatūrai (atsparumas blukimui). Trinkelės klasifikuojamos pagal „kraštų kodą“ (pvz., EF, GG), nurodant šalto ir karšto trinties koeficientus.

· Nusidėvėjimo koeficientas: paties įkloto ilgaamžiškumas.

· Rotoriaus susidėvėjimas: kaip agresyviai trinkelės medžiaga dėvi disko rotorių.

· Triukšmo vibracijos atšiaurumas (NVH): polinkis girgždėti, girgždėti ar virpėti, valdomas nuožulniais, tarpikliais, plyšiais ir slopinančiais geliais.

· Dulkių išmetimas: stabdymo metu susidarančių kietųjų dalelių šiukšlių kiekis ir sudėtis.

Ateitis: medžiagų mokslas ir skaitmeninimas

Stabdžių trinkelių ateitį lemia dvi pagrindinės tendencijos:

1. Pažangios medžiagos: tyrimai skirti visiškai tvariems, didelio našumo{1}} kompozitams. Tai apima naujų pluošto sutvirtinimų (bazalto, pažangių aramidų), biologinių-rišiklių ir nano-medžiagų tyrinėjimą, kad trinties savybės būtų pritaikytos precedento neturinčiu tikslumu, kartu pašalinant aplinkai pavojingas medžiagas.

2. Skaitmeninimas ir integravimas: kaip aprašyta pramonės naujienose, jutikliais{1}}įrengtos trinkelės leidžia atlikti techninę priežiūrą pagal būklę. Be to, frikcinės medžiagos vis dažniau kuriamos kartu su transporto priemonių originalios įrangos gamintojais, siekiant optimizuoti konkrečių modelių, ypač EV su unikaliais stabdymo profiliais, veikimą.

Išvada

Nuo pavojingo asbesto iki aukštųjų{0}}technologijų keramikos ir jutiklių-apkrautų kompozitų – stabdžių trinkelių kelionė atspindi platesnius automobilių pramonės pokyčius saugumo, aplinkos apsaugos ir skaitmeninės integracijos link. Visiems, kurie užsiima transporto priemonių gamyba, priežiūra ar našumo derinimu, labai svarbu suprasti jo sudėtį,-kompromisus ir besivystančias technologijas. Tai lieka apgaulingai paprastas komponentas, kuriame medžiagų mokslas tiesiogiai reiškia saugumą kelyje.