İstilik sabitliyi əsasən diskli fren balanslarının temperaturun yüksəlməsi və enməsi şəraitində nə qədər yaxşı işlədiyini ifadə edir. Keyfiyyətli balanslar, 2023-cü ildə Adv Ceramics Hub tərəfindən aparılan bəzi tədqiqatlara görə, temperatur təxminən 600 dərəcə Selsiyə çatdıqda belə, tormozlama gücünün təxminən 85-dən 90 faizini saxlayır. Bu, çünki heç kəs təcili dayanmaq lazım olduqda tormozlarının birdən işləməməsini istəməz. Keramik kompozit materiallar ümumiyyətlə bu sahədə daha yaxşı performans göstərir, çünki onlar çox genişlənmədən istiliyi dözəcək şəkildə hazırlanmışdır və bu da onların müxtəlif hərəkət şəraitində düzgün işləməsini təmin edir.
400°C-dən yuxarı temperaturlarda, birləşdiricilərin keyfiyyətinin aşağı düşməsi səbəbindən (Ponemon 2023) üzvi tormoz balansları dayanma gücünü 30–40% qədər itirir. Bu azalma tormoz məsafəsinin birbaşa artırılmasına səbəb olur — sürtünmə əmsalının 20%-lik enməsi 100 km/saat sürətdə dayanma məsafəsinə 8 metr əlavə edir. Yüksək performanslı balanslar təkrarlanan sert tormozlamalar zamanı pedal hissinin proqnozlaşdırıla bilən qalmasını təmin etmək üçün metalik stabilizatorlar əlavə edirlər.
İrəli tormoz balansı materialları hərəkət edən səthlərin elmi olan tribologiya davranışını aşağıdakı üç əsas mexanizm vasitəsilə optimallaşdırır:
Bu koordinasiya edilmiş istilik idarəetmə tormoz mayesinin buxarlanmasının və rotorun əyilməsinin qarşısını alır ki, bu da dağlıq ərazilərdə və ya trassada sürüş üçün təhlükəsizlik baxımından vacibdir.
Tormoz balanslarının hansı materialdan ibarət olması, onların işləmə qabiliyyətinin nə qədər yüksək temperaturda saxlanıldığını və çətin şərtlərdə nə dərəcədə yaxşı işlədiyini ciddi şəkildə təsir edir. Keramik tormoz balansları 800 dərəcə Selsiyə qədər olan temperaturları asanlıqla dözür və tutumunu itirmirlər, buna görə də bir çox idman avtomobilləri standart olaraq bu balanslarla təchiz olunur. Yarım-metalik balanslar da olduqca yaxşı işləyir, adətən 200 ilə 700 dərəcə Selsi arasında, lakin bu balanslarda daha çox metal olduğu üçün sürücülər rotorda tez aşınma müşahidə edə bilərlər. Bundan başqa, rezinlə karbon lifinin qarışımından ibarət olan orqanik balanslar var. Bu balanslar temperatur təxminən 500 dərəcə Selsiyə çatanda parçalanmağa başlayır və bu da uzun müddətli tormozlamadan sonra tormozların daha az sərt tutmasına səbəb olur, xüsusilə dağ enişlərində kimi davamlı tormozlama tələb olunan hallarda. Son araşdırmalardan biri göstərdi ki, intensiv tormozlama şəraitini modelləşdirən testlərdə keramik balanslar isti ilə bağlı problemləri adi orqanik balanslara nisbətən demək olar ki, onda doqquz dəfə azaldır.
| Material | Maks Temperatur (°C) | Soyuq Isırığı | İsti suşma |
|---|---|---|---|
| Keramik | 800 | Orta | Mülahizə |
| Yarım-metallik | 700 | Güclü | Yaxşı |
| Orgаниk | 500 | Güclü | Yüksək |
Dayan get şəraiti ilə bağlı tıxaclarda və ya enərək hərəkət edərkən yarım metalik tormoz balansları təxminən 300 dərəcə Selsiyə (təxminən 572 Farenheit) temperaturda çatdıqda adi orqanik balanslara nisbətən təxminən 15 faiz daha çox sürtünmə sabitliyini saxlayır. Lakin burada qeyd etməyə dəyər daha yaxşı bir şey var — keramik balanslar həqiqətən parlayır. Bu gözəl nümunələr saatda 100 kilometr (təxminən saatda 62 mil) sürətdən düz ardıcıl on dəfə tormoz basıldıqdan sonra belə, təzyiq itirmə əlamətlərini demək olar ki, ümumiyyətlə göstərmirlər. Ancaq həqiqi dünya testləri bizə başqa bir hekayə danışır. Belə şiddətli istilik şəraitinə məruz qaldıqda orqanik balanslar olduqca sürünür və yalnız 6000 mildən sonra qalınlıqlarının təxminən yarısını itirir. Eyni şəraitdə isə keramik balanslar əsas həcminin təxminən 85%-ni saxlayaraq praktiki olaraq bütöv qalır.
Tormoz balansları dəfələrlə qızdırılma və soyuma dövrlərindən keçdikdə, səthləri bərkiməyə meylli olur. Bu, onların rotor səthindən tutmasını təxminən 30% qədər itirməsinə səbəb olur ki, bu da sürücülər üçün dayanma məsafəsinin uzanması deməkdir. Təxminən 300 dərəcə Selsiyə, yaxud Farenheit şkalasında 572 dərəcəyə çatdıqda, orqanik balanslar üçün bu problem xüsusilə ciddi hala gəlir. Bu temperaturda balanslar üzərinə şüşəvari təbəqə düşür və əsasən düzgün işləməyi dayandırır, nəticədə tormozlar lazım olduğu kimi reaksiya vermədiyi təhlükəli vəziyyətlər yaranır. Lakin keramik balanslar fərqli bir hekayə danışır. Sənayedə aparılan müxtəlif testlərin göstərdiyinə görə, keramik materiallar ardıcıl 20 min mil sürüləndən sonra belə öz ilkin dayanma gücünün təxminən 90%-ni saxlayır. Yarım metalik balanslar isə başqa bir problem qarşısında durur. Onlar istilik gərginliyi altında çatlayır və bu, normaldan daha tez rotorların aşınmasına səbəb olur. Mexaniklər bunu tez-tez müşahidə edirlər və nəticədə avtomobil sahibləri keramik alternativləri seçənlərlə müqayisədə zamanla təmir üçün təxminən 20% daha çox xərc çəkir.
Tormoz temperaturu, təzyiq materialının dözə bildiyindən xeyli artıq olan 500-dən 700-dək F həddinə (keçən il Brake & Frontend jurnalına əsasən) çatdıqda, tormoz zəifliyi başlayır. Bu, adətən enərək uzun məsafədə tormozlama və ya avtomobilin arxasında ağır yük daşıma kimi hallarda baş verir. İstilik o qədər artır ki, tormoz balanslarının disk rotorlarına yapışma qabiliyyəti zəifləyir və nəticədə maşın normaldan daha uzun məsafədə dayanır. Orqanik tormoz balansları belə yüksək temperaturlarda daha tez dağılır, keramik və yarım-metalik variantlar isə daha yaxşı dözür və bəzən temperatur 1200°F-ə çatana qədər effektivliyini saxlaya bilir.
Əsas əlamətlərə aşağıdakılar aiddir:
Yüksək temperatur şəraitində riskləri azaltmaq üçün:
Yüksək keyfiyyətli tormoz balansları temperatur kəskin dəyişdikdə belə, tormoz effektivliyini sabit saxlayır. Məsələn, keramik tormozlar otaq temperaturundan 500 dərəcə Farenheitdən yuxarı qədər istiləndikdə təxminən yalnız 8-10 faiz effektivlik itirir. Digər tərəfdən, orqanik balanslar eyni temperatur aralığında tormoz gücünü demək olar ki, yarıya endirərək daha çox çətinlik çəkir. Bu o deməkdir ki, sürücülər uzun enmələr və ya şiddətli tormozlamalar zamanı tormoz pedalında istilik artırarkən birdənbaşa heyrətəgəlmiş hissləri yaşamır. Əksər böyük istehsalçılar bu iddiaları SAE J2707 standartı adlanan test vasitəsilə yoxlayır. Bu, tormozların dağlı yollarda uzun sürüşlər və ya şəhər içi irəli-geri hərəkətində olduğu kimi intensiv işlədiyi hallara bənzər təkrarlanan istilənmə və soyuma dövrlərinə məruz qoyulmasını nəzərdə tutur.
SAE J2707 standartı tormoz balanslarının təxminən 100 dərəcə Selsdidən 350 dərəcəyə qədər olan geniş temperatur aralığında sürtünmə əmsalları baxımından nə etmələri lazım olduğunu müəyyənləşdirir. Test əsasən bu cür təkrarlanan sərt tormozlama hallarında materialın nə qədər sabit qaldığını yoxlayır və burada həmçinin minimum tələblər də mövcuddur. 2023-cü il sənədlərində qeyd olunduğu kimi, materialların bu standarta əsasən ən azı 0,35 myu saxlaması tələb olunur. Digər vacib standartlar da var, məsələn Avropadakı ECE R90 sertifikatı, bu isə daha da sərtləşdirilmiş şərtləri nəzərdə tutur. Bu standart performansı çox ekstrem şəraitdə, mənfi 20 dərəcədəki dondurucu temperaturlardan başlayaraq 600 dərəcə Selsdiyə qədər uzanan çox isti temperaturlarda test edir. Bu testlər tormozların soyuq havada işə salındığı zaman və yol boyu bəzən rast gəlinən intensiv qızdırılma anlarında düzgün işləməsini təmin etməyə kömək edir.
Laboratoriya qiymətləndirmələri, aşağıdakıları qiymətləndirmək üçün inertsiya dinamometr simulyasiyalarını istilik görüntüləmə ilə birləşdirir:
İstehsalçılar bu nəticələrdən formulaları təkmilləşdirmək üçün istifadə edirlər; premium keramik birləşmələr 450°C-də 10%-dən az səmərəlilik itki göstərir, orqanik padlara nisbətən 22% degradasiya (2023 Friction Materials Analysis).
Dinamometr testləri istilik dövrləri ilə bağlı nəzarətli məlumat verir, həqiqi şəraitdə təsdiqləmə isə aşağıdakıları əhatə edir:
Tədqiqatlar göstərir ki, SAE J2707 tələblərini ödəyən sistemlər hələ də faktiki alpin şəraitində 18% performans fərqinə məruz qalır, bu da laboratoriya və sahə testlərinin birləşdirilməsinin əhəmiyyətini göstərir. Bu ikiqat yanaşma həm tənzimləyici meyarları, həm də həqiqi dünya təhlükəsizlik tələblərini ödəməyi təmin edir. i̇stilik Sabitliyi həm tənzimləyici meyarları, həm də həqiqi dünya təhlükəsizlik tələblərini ödəyir.