×
בנוגע לבלמים שפותחו במיוחד ליישומים של ביצועים במהירות גבוהה, מציאת התערובת החומרית הנכונה היא קריטית לחלוטין. התרכובת האידיאלית חייבת להתמודד עם החיכוך מבלי להתחמם יתר על המידה, לשמור על חוזק תחת לחץ, ואפילו לא להתפורר כשהיא מופנית באלקטרוניקה. אופציות סמי-метליביות משיגות את החוזק שלהן על ידי שילוב סיבי פליז ופליז עם סוכנים קושרים שונים. אלו פועלות די טוב עד למהירות של יותר מ-120 מייל לשעה, שבה בלמים רגילים היו מתחילים להיכשל. בלמי חרסית פותרים את זה בגישה שונה לגמרי, על ידי שימוש במבנים מוצלחים מחומר חרסיתי שפועלים למעשה על הפחתת הנזק לדיסקים ומצמצמים את הרעש המחריש. גרסאות מתקדמות יותר מוסיפות גם סיבי פחמן, מה שמאפשר להן לעמוד בטמפרטורות של עד 1800 מעלות פרנהייט לפני שהן קורסות. ליישומים של מרוצי מקצוע, יצרנים נוטים לבחור בתבניות מיוחדות המשלבות סגסוגות מתכת עם שרף אורגנית מסוימות. שילוב זה מעניק לנהגים את מקסימום הכוח באיטור בדיוק בזמן שהם הכי צריכים אותו, במהלך הרגעים האינטנסיביים של הבלימה.
| סוג חומר | רמת החיכוך | התנגדות לחום | מקרה שימוש מומלץ | רמת רעש |
|---|---|---|---|---|
| חצי מתכתיים | גבוהה (0.4–0.5 ¼) | לְמַתֵן | נהיגה ספורטיבית ברחוב | לְמַתֵן |
| סירמיקה | בינונית (0.3–0.4 ¼) | גבוה | שימוש יומיומי | נמוך |
| פחמן-חרסית | משתנה (0.35–0.6 ¼) | קיצוני | כלי רכב סופר יוקרתיים/שימוש במרוצות | מינימלי |
| תבניות מרוצות | אגרסיבי (0.5–0.7 ¼) | גבוה מאוד | ספורט מוטורי תחרותי | גבוה (תחת עומס) |
קואפיינטים חיכוך גבוהים בפדים חצי-метליים ובפדים לתחרות מספקים השגה מיידית אך מגבירים את נזקי הרוטור. פדים חמריים מציעים חיבור חלק יותר ועמידות גבוהה נגד ירידה בתפקוד, מה שעושה אותם לאידיאליים לעצירות חוזרות במריחות גבוהות. מערכות פחמן-חמרה מספקות ביצועי חיכוך מתאימים, ומשמרות עקביות גם לאחר 15 עצירות קשות רצופות או יותר.
בנוגע לעצירת מהירות גבוהה לאורך מרחקים ארוכים, אנו באמת צריכים חומרים שמפגינים חיכוך טוב ויכולים להתמודד עם חום בצורה אפקטיבית. קהילת מרוצי המכוניות גילתה ששילוב של תושבות בעלות מטריצה עם נחושת מורידה את ירידת הביצועים של הבלמים ב-40 אחוז לעומת תרכובות רגילות של תושבות בלמים, כפי שנמצא בבדיקות ביצועים עדכניות. ובכל זאת, כלום לא מחליף בלמים מקרמיקה פחמנית למכוניות הנעות במהירות גבוהה מ-150 מייל לשעה. מערכות אלו פשוט ניחנות מיכולת יוצאת דופן לניהול חום, הן קלות בהרבה מהחלקים המסורתיים, מה שהופך אותן לבחירה המועדפת בעבודות מסלול רציניות, על אף שהן יקרות יותר.
צמיגי הבלו במכוניות מהירות נוטים להתחמם לרוב מעל 650 מעלות צלזיוס כאשר הנהגים לוחצים חזק על הבלם. אם חלקים אלו אינם בנויים כדי לעמוד בחום אינטנסיבי שכזה, החומר המונע начина להתפרק מהתופעה הנקראת זجاجיות. הדבר נובע מהתחממות המוגזמת של פני השטח שיוצרת שכבה חיצונית קשה שמקשה למעשה על עצירת המכונית. ישנן גם בעיות אחרות. הטמפרטורות הקיצוניות יכולות לגרום למתכת להתקף ולבלות מהר בהרבה מהרגיל. עבור קבוצות מרוץ, זה אומר הוצאות גבוהות בהרבה כסף בכל שנה רק לצורך תיקון הבלמים במקום רכישת בלמים חדשים.
קומפוזיטים מוגזמים בקרמיקה שומרים 92% מכוח הגזירה שלהם ב-800 מעלות צלזיוס, ומעלים ב-34% את הביצועים של צמיגי בלם סמי-метליים מסורתיים, כפי שמוצג במחקר מתוך כתב העת Journal of Composites Science .
בלימה ממושכת במהירויות מעל 200 קמ"ש יוצרת חום מהר מהר ממה שמערכות רובן יכולות לפזר, מה שמוביל ל ירידה בביצועי בלם —ירידה מסוכנת ביעילות החיכוך.
| חומר | סף הדלקת (מצלוס) | זמן שיקום לאחר 10 שניות ב-600 מעלות צלזיוס |
|---|---|---|
| חצי מתכתיים | 500 | 45 שניות |
| פחמן-חרסית | 850 | 12 שניות |
כריות פחמן-חמצן בולטות בסביבות מרוצי מכוניות עקב התנגדותן לבליעה תרמית , והחזקת חיכוך יציבה גם לאחר עצירות מרובות באנרגיה גבוהה.
כריות בלם מודרניות לטווח טמפרטורות גבוה משתמשות קומפוזיטים שכבותיים הכוללים:
חדשנות אלו מורידות את טמפרטורת הפעולה המקסימלית ב- 28% בהשוואה לפדלים חד-חومריים , כפי שנמצא בבדיקות על מסלול של מערכות פרוטוטיפ.
מעבירת חום טובה היא חשובה במיוחד כשמדברים על ברייכים המופעלים במהירויות גבוהות. כאשר חומרים יכולים להרחיק חום במהירות מהמקום שבו הרוכסנים פוגעים בדיסק לזכוכית המתכתית שמאחור, מבחנים מראים שזו מקטינה את מספר הרוטורים המעוותים ב-38% כבר בשנת 2024 לפי ScienceDirect. גם עיצובים חדשים לחומרים חלקיים תורמים לשיפור ניכר. חלק מהיצרנים החלו לשלב תעלות קירור מיוחדות שהתבססו על רעיונות מחקר תרמואלקטריים. תכונות אלו מונעות מהמערכת לבלוט מתחממת גם לאחר עצירות מרובות בהורדה ממאה ו-200 מייל בשעה, מה שמרוצי מרוצי הכי צריכים.
| חומר | הובלת חום (ו/מ·ק) | טמפרטורת פעולה מרבית (°C) | ציון התנגדות לאובדן ביצועים* |
|---|---|---|---|
| חצי מתכתיים | 45–55 | 650 | 6.8/10 |
| חומר מרוכב קרמי | 60–75 | 800 | 8.9/10 |
| *בהתבסס על סימולציות של מסלול שמעל 15 עצירות קשות רצופות מ-150 מייל לשעה |
קומפוזיטים חומקיים שומרים על מוליכות תרמלית גבוהה ב-25–35% בטעינה קיצונית, מה שמתורם לתחושת בוכנה עקבית יותר במהלך בלימת מהירות ממושכת.
ניתוח של 2024 של פרוטוטיפים מרוצי עמידות הראה כי תיבת בלימה חומקית שמרה על 92% מקדם החיכוך ההתחלתי שלהן לאחר 10 סיבובים בלגונה סקה, בעוד שגרסאות חצי-метalic ירדו ב-22%. צילום תת-אדום חשף כי תיבת הבלימה החומקית הגיעה לאיזון תרמי מהר ב-40%, עם הפצה אחידה של חום שמנעת נקודות חמות מקומיות ומאריכה את חיי התיבה.
חיכוך עקבי בטווח טמפרטורות הוא חיוני לעצירת מהירות גבוהה. תרכובות פחמן-keramika שומרות על מקדמים של חיכוך מעל 0.45 גם ב-800 מעלות צלזיוס, ומאפשרות האטה מהימנה מ-150+ מייל לשעה. מחקר של SAE International משנת 2024 גילה כי פדים היברידיים של מטריצת גרפיט הפחיתו את נגזרת החיכוך ב-22% בהשוואה לעיצובים קונבנציונליים חצי-метליים במהלך עצירות חוזרות מ-100 עד 0 מייל לשעה.
פדלים מתכתיים מסונתרים מקצרים את מרחקי העצירה ב-15% ב-120 מייל לשעה אך מגדילים את בלאי הרוטור ב-40% (FISITA 2023). אלטרנטיבות קרמיות מציעות פתרון מאוזן עם מקדמי חיכוך בין 0.38 ל-0.42 ובלאי חריף ב-30% פחות - אידיאלי לרכב ביצועים חוקי שדורש גם תגובה מהירה וגם עמידות.
בדיקות של תוצאות בדיקות ביצועים של מכוניות ספורט יציגו כי כריות בלמים אורגניות איבדו יותר מ-35% מהחיכוך שלהן לאחר שלושה עצירות קשות מ-100 מייל לשעה. כביכול, כריות בלמים מתקדמות למכוניות מרוצות עם חיזוק של טונגסטן-קרبيد שמרו על יציבות חיכוך של ±5% באותם תנאים, מה שמאשר את התאימות שלהן למכוניות היפר מהירות של 200+ מייל לשעה.
כריות בלם מתכתיות עם אחוז נחושת גבוה מצליחות להגיע לערכים של חיכוך עד 0.55 לשימוש במרוצות, אך נבלמות בקצב של 2.5 מ"מ לכל 1,000 מייל—לעיתים קרובות דורשות החלפה לאחר 3–5 אירועים בלבד. מטריצות מתקדמות של פחמן-keramic מספקות כיום 0.48–0.52 עם קצב בלאיה של עד 0.8 מ"מ לכל 1,000 מייל, וקובעות מדדים חדשים לעמידות ברכב ביצועים רב-תכליתי.
בלימה במהירות גבוהה מערבת את הכריות למתח תרמי קיצוני, עם טמפרטורות שפוגעות ב- 650 מעלות צלזיוס (ירחון הנדסת מרוצי 2023) . מבחן ה-SAE J2689 מדמה עצירות חוזרות מ-240–0 קמ"ש כדי להעריך את רמת הבלאי:
| סוג פד בלמים | /bl: יחס בלאי ממוצע (מ"ג/עצירה) | /bl: התנגדות לטמפרטורה מקסימלית |
|---|---|---|
| פחמן-חרסית | 12.7 | 1,100 מעלות צלזיוס |
| /bl: דרגת מרוצי | 18.9 | 950 מעלות צלזיוס |
בדיקות דינמומטר דינמיות מראות כי פדי הפליז הפחומי-keramiki שומרים על 93% יציבות החיכוך לאחר 1,000 עצירות באנרגיה גבוהה, מצליחים יותר מהחלופות הסמי-метלויות, שמשמרות 79%.
תיכי פחמן-سيرמי משתמשים מטריצות פחמן מחוזקות תלת-מימדי שמפחיתות שחיתת שחיקה ב-41% בהשוואה לתרכובות מסורתיות (מכון פראונהوفر 2022). תרכובות מרוץ מגוונות עמידות באמצעות בנייה שכבה אחר שכבה:
יצרני רכב אומצים בהדרגה טכנולוגיות מוכחות מהמסלול, כמו תכנון דיסקים חרוצי ו שכבת החיכוך רב-הצפיפות בדגמים במתכונת. סקר שהנפיק המחלקה להנדסת רכב ב-2023 גילה 78% מהיצרנים משתמשים כיום בתרכובות של תושבות בלמים שמקורן במרוצי מכוניות, מה שהוביל להארכת תוחלת החיים בשיעור של 32–50% לעומת תכנונים מסורתיים.
הערה לבדיקה: מדדי משאבה בפועל משתתפים בבדיקות מעבדה בשילוב עם 20,000 ק"מ ומעלה של ניסיונות במעגלים ובכבישים בתנאי עומס ולחות משתנים.
תובשת בלמים מתקדמת משתמשת לרוב בתרכובות חצי-метalic, חרסית, פחמן-חרסית, וחומרים מיוחדים למתחרים. חומרים אלו נבחרים בגלל היכולת שלהם לעמוד בחיכוך ובטמפרטורות גבוהות.
התנגדות לחום היא קריטית מכיוון שחיבוק במהירות גבוהה יוצר חום אינטנסיבי, שיכול לגרום לציפוי זכוכיתי ולהSENS את החומר של הבלם אם הוא אינו מסוגל לעמוד בטמפרטורות קיצוניות.
פדי ברייכת חרסינה מציעים חיבור חלק יותר ועמידות גבוהה יותר בפני ירידה בתפקוד, לעומת האפשרויות חצי מתכתיות שמביאות לхват חזק מיידי אך עשויות להאיץ את בלאי הרוטור.
ירידה בתפקוד ה breaks היא ירידה מסוכנת ביעילות החיכוך שتحدث כאשר הבלמים מתחממים, לרוב במהלך בלימה ממושכת במהירות גבוהה.
Hebei Chengen Huanbao Technology מספקת פתרונות מתקדמים של ציוד לתוך הצרכים התעשייתיים. בקרת האיכות שלנו, מהנדסים בעלי ניסיון ושירות לקוחות יוצרים את ההישג. תקשרו אלינו היום.
EN
