Თერმული სტაბილურობა ძირეულად ნიშნავს, თუ რამდენად კარგად უძლებენ სარქნელი დაფები ტემპერატურის ზრდა- და კლებას. ხარისხიანი დაფები შეძლებენ შეინარჩუნონ მათი შეჩერების უნარის დაახლოებით 85-დან 90 პროცენტამდე, მაგრამ მაშინაც კი, როდესაც სიცხე ძალიან მაღალია, მაგალითად, 600 გრადუსი ცელსიუსი, როგორც აღნიშნულია 2023 წლის კვლევაში Adv Ceramics Hub-ის მიერ. ეს მნიშვნელოვანია, რადგან არავის სურს, რომ მათი სარქნელი მოერიდებინათ მაშინ, როდესაც სწრაფად შეჩერება მოუწევთ. კერამიკული კომპოზიტური მასალები უკეთ ასრულებენ ამ პირობებში, რადგან ისინი შეიქმნებიან ისე, რომ გაუძლონ სიცხეს ზედმეტი გაფართოების გარეშე, რაც მათ საშუალებას აძლევს სწორად იმუშაონ სამუშაო ყველა სახის პირობებში.
400°C-ზე მაღლა, ორგანული სარქნელის პადები კარგავენ 30–40% შეჩერების ძალას, რადგან ბინდერები იშლება (Ponemon 2023). ეს შემცირება პირდაპირ იწვევს შეჩერების მანძილის გაზრდას — ხახუნის კოეფიციენტის 20%-იანი დაქვეითება 100 კმ/სთ სიჩქარით შეჩერების მანძილს 8 მეტრით ამატებს. სამაღალო სიმძლავრის პადები შეიცავს მეტალის სტაბილიზატორებს, რათა შეამცირონ ეფექტის დაქვეითება და უზრუნველყონ პედალის პროგნოზირებადი შეგრძნება მეორდებადი მკაცრი შეჩერებების დროს.
Სარქნელის პადების მაღალი ხარისხის მასალები ამაღლებული ტრიბოლოგიური ქცევის მაჩვენებლები — მოძრავი ზედაპირების ურთიერთქმედების მეცნიერება — სამი ძირეული მექანიზმით:
Ეს შეთანხმებული თერმული მართვა ხელს უშლის სარქნელის სითხის აორთქლებას და დისკების გადამორჩენას, რაც საჭიროა უსაფრთხოებისთვის მთისტყეში ან ტრასაზე მძღოლობის დროს.
სამუხრუჭე ხუნდების მასალისგან შედგენა დიდ გავლენას ახდენს მათ გაცხელებაზე გაფუჭებამდე და იმაზე, თუ რამდენად კარგად მუშაობენ ისინი ძლიერი დაჭერისას. კერამიკული სამუხრუჭე ხუნდები უძლებენ სერიოზულ სიცხეს, დაახლოებით 800 გრადუს ცელსიუსს, მოჭიდების დაკარგვის გარეშე, სწორედ ამიტომ ბევრი სპორტული მანქანა სტანდარტულად მოყვება მათ. ნახევრად მეტალის ხუნდებიც საკმაოდ კარგად მუშაობს, ჩვეულებრივ, დაახლოებით 200-დან 700 გრადუს ცელსიუსამდე, მაგრამ მძღოლებმა შეიძლება შეამჩნიონ, რომ მათი პროცესორები უფრო სწრაფად ცვდება, რადგან ამ ხუნდებში უბრალოდ მეტი ლითონია. ასევე გვაქვს ორგანული ხუნდები, რომლებიც ძირითადად დამზადებულია ფისისა და ნახშირბადის ბოჭკოების ნაზავისგან. ისინი იწყებენ დაშლას, როგორც კი ტემპერატურა დაახლოებით 500 გრადუს ცელსიუსს მიაღწევს, რაც ნიშნავს, რომ მუხრუჭები დიდხანს გაჩერების შემდეგ ისე კარგად ვერ უძლებს, განსაკუთრებით იმ მთის დაღმართებზე, სადაც მუდმივი დამუხრუჭებაა საჭირო. ბოლოდროინდელმა კვლევებმა აჩვენა, რომ კერამიკული ხუნდები სიცხესთან დაკავშირებულ პრობლემებს თითქმის 10-დან 9-ჯერ ამცირებს ჩვეულებრივ ორგანულ ხუნდებთან შედარებით, როდესაც ტესტირება ხდება ინტენსიური დამუხრუჭების სცენარების იმიტაციის პირობებში.
| Მასალა | Მაქს. ტემპერატურა (°C) | Ცივი ნაყამი | Სითბოს გაფრქვევა |
|---|---|---|---|
| Კერამიკა | 800 | Ზომიერი | Excellent |
| Ნახalf-მეტალური | 700 | Ძალიან | Კარგი |
| Ორგანული | 500 | Ძალიან | Დაბიჯეთ |
Თუ გაჩერებული ხართ საწყის-სამის ტრაფიკში ან მიდამნიდან დაბრუნდებით, ნახევრად მეტალური დამუხტული პადები ფეხის დაჭერისას დაახლოებით 300 გრადუს ცელსიუსზე (რაც დაახლოებით 572 ფარენჰეიტია) ინახავს დაახლოებით 15%-ით მეტ ხახუნის სტაბილურობას, ვიდრე ჩვეულებრივი ორგანული პადები. მაგრამ აქ არის რაღაც უკეთესიც, რაზეც ღირს აღნიშვნა – კერამიკული პადები ნამდვილად განისხვავდებიან. ეს პარკები თითქმის არ აჩვენებენ დამუხტვის დაქვეითების ნიშნებს მაშინაც კი, თუ რაღაც ადამიანი მიისროლებს მანქანას მეთაურიდან 100 კილომეტრ საათზე (ეს არის დაახლოებით 62 მილი საათში) და ამ მანქანას შეაჩერებს ათჯერ მიმდევრობით. თუმცა რეალური ტესტირება გვი рассказывает სხვა ისტორიას. ორგანული პადები მკვეთრად ისვენებენ და კარგავენ თითქმის ნახევარ სისქეს უბრალოდ 6,000 მილის გავლის შემდეგ, როდესაც ისინი იმყოფებიან ინტენსიური თბობის პირობებში. მეორეს მხრივ, კერამიკული პადები ძალიან მცირედ ისვენებენ და ინახავენ დაახლოებით 85%-ს იმისა, რასაც ისინი საწყისში ჰქონდნენ, ზუსტად იმავე გამოყენების პირობებში.
Როდესაც ფრენის კოლოფები მუდმივად გადიან გათბობის და გაცივების ციკლებზე, მათი ზედაპირები ხდება მყარი. ეს იწვევს მათ მიმართულების დაკარგვას დისკის ზედაპირთან დაახლოებით 30%-ით, რაც მძღოლებისთვის ნიშნავს გაზრდილ გაჩერების მანძილს. პრობლემა განსაკუთრებით მკვეთრად იჩენს თავს ორგანული კოლოფების შემთხვევაში, როდესაც ისინი აღწევენ დაახლოებით 300 გრადუს ცელსიუსს, ანუ 572 გრადუს ფარენჰეიტს. ამ მომენტში ეს კოლოფები იბრტყელდება და ძირეულად კარგავს თავის მუშაობის უნარს, რაც ქმნის საფრთხის შემცველ მდგომარეობას, სადაც ფრენები უბრალოდ ვეღარ არეაგირებს ისე, როგორც უნდა. კერამიკულ კოლოფებს კი სხვა ისტორია აქვთ. როგორც სხვადასხვა ტესტებმა აჩვენა მრეწველობის მასშტაბით, კერამიკული მასალები ინახავს თავისი საწყისი გაჩერების ძალის დაახლოებით 90%-ს, მიუხედავად იმისა, რომ მათ გაიარეს 20 ათასი მილი უწყვეტი მოძრაობის შედეგად. ნახევრად მეტალის კოლოფებს კი სხვა პრობლემა აქვთ. ისინი გათბობის დროს გამოიმუშავებენ cracks-ებს, რაც ბევრად უფრო სწრაფად ამსხვილებს დისკებს, ვიდრე ჩვეულებრივ. მექანიკოსები ამას ხშირად ხედავენ და ეს მძღოლებს ჯამში დაახლოებით 20%-ით მეტ ხარჯს უწევს შეკეთებაზე იმ ადამიანებთან შედარებით, რომლებიც კერამიკულ ალტერნატივებს ირჩევენ.
Როდესაც დამუხრუჭების ტემპერატურა აღემატება ფართების მასალის მიერ დასაშვებ ზღვარს, როგორც წესი, დაახლოებით 500-დან 700 ფარენჰეიტამდე (მიუხედავად იმისა, რომ ზუსტი მაჩვენებელი დამოკიდებულია მასალაზე, რომლითაც ისინი დამზადებულია — როგორც აღნიშნული იყო Brake & Frontend ჟურნალში წელს), აქ იწყება დამუხრუჭების შესუსტება. ეს ხშირად ხდება გრძელი დამუხრუჭების პერიოდებში, მაგალითად, სწრაფად დახლეჩის დროს ან მძიმე ტვირთის გადატანისას. სითბოს ასეთი დაგროვება სისტემაში ამცირებს დამუხრუჭების ფართების დაჭიმვას დისკებთან, რაც იმას ნიშნავს, რომ მანქანას გაჩერება უფრო დიდ დროს სჭირდება, ვიდრე ჩვეულებრივ. ორგანული დამუხრუჭების ფართები მაღალ ტემპერატურაზე უფრო სწრაფად იშლება, ხოლო კერამიკული და ნახევრად მეტალური ფართები უკეთ გამძლობენ, ზოგჯერ კი მდგრადობას ინარჩუნებენ 1200°F-მდე ტემპერატურის დროს, სანამ ეფექტურობა შეიძლება დაიკარგოს.
Მთავარი ნიშნები შეიცავს:
Რისკების შესამსუბუქებლად მაღალი ტემპერატურის პირობებში:
Მაღალი ხარისხის დამუხრუჭების კოლოფები შეძლებენ მათი თავისუფალი შეკრულობის შენარჩუნებას, მაშინაც კი, როდესაც ტემპერატურა მკვეთრად იცვლება. ავიღოთ კერამიკული დამუხრუჭების მაგალითად – ისინი ხმაურის ტემპერატურიდან 500 ფარენჰეიტზე მეტ ტემპერატურამდე მხოლოდ 8-10 პროცენტით კარგავენ ეფექტურობას. ორგანული კოლოფები კი ბევრად უფრო მეტ რთულებს განიცდიან, იმავე ტემპერატურულ დიაპაზონში მათი შეჩერების უნარი თითქმის ნახევრამდე იკლებს. ეს იმას ნიშნავს, რომ მძღოლები არ განიცდიან უცებ მომხდარ გასაკვირებს დამუხრუჭების დროს, როდესაც დამუხრუჭები ძალიან გახურდება მკვეთრი შეჩერებების ან გრძელი დაღმართების დროს. უმეტესი მთავარი წარმოებელი ამ მტკიცებულებებს ამოწმებს SAE J2707 სტანდარტის მეშვეობით. ეს ითვალისწინებს დამუხრუჭების მიმდინარე გათბობასა და გაცივებას მთის გზებზე გაგრძელებული მოძრაობის ან შეჩერების და გაგრძელების ქალაქში ტრაფიკში მსგავს პირობებში, სადაც დამუხრუჭები განსაკუთრებით ინტენსიურად მუშაობს.
SAE J2707 სტანდარტი განსაზღვრავს საჭის ფარებისთვის საჭირო მოთხოვნებს, რაც შეეხება ხახუნის კოეფიციენტებს მოცულობით 100 გრადუსი ცელსიუსიდან 350-მდე გრადუს ცელსიუსამდე ტემპერატურულ დიაპაზონში. ტესტი ძირეულად ამოწმებს, რამდენად მდგრადი რჩება მასალა მეორმეორებად მკაცრი დამუხრუჭების დროს, ასევე არსებობს აქ მინიმალური მოთხოვნაც. მასალებმა უნდა შეინარჩუნონ მინიმუმ 0,35 მიუ ამ სტანდარტის მიხედვით, როგორც აღნიშნულია მათ 2023 წლის დოკუმენტაციაში. არსებობს სხვა მნიშვნელოვანი სტანდარტებიც, მაგალითად, ევროპის ECE R90 სერტიფიკაცია, რომელიც კიდევ უფრო მეტად ამაღლებს მოთხოვნებს. ეს კი შეაფასებს მუშაობას საკმაოდ ექსტრემალურ პირობებში, ტესტირებს ყველაფერს მინუს 20 გრადუსი ცელსიუსიდან (შემაგრევი ტემპერატურები) 600 გრადუს ცელსიუსამდე მიმდინარე სიცხის ჩათვლით. ეს ტესტები ხელს უწყობს საჭების სწორად მუშაობაში, როგორც ცივ ამინდში გაშვების დროს, ასევე იმ ინტენსიური გახურების მომენტებში, რომლებიც ზოგჯერ გზაზე გვხვდება.
Ლაბორატორიული შეფასებები ინერციული დინამომეტრის სიმულაციებს უმატებენ თერმულ ვიზუალიზაციას, რათა შეაფასონ:
Წარმოებლები ამ შედეგების გამოყენებით აღებენ ფორმულებს; ca პრემიუმ კერამიკული კომპოზიტები 450°C-ზე აჩვენებენ 10%-ზე ნაკლებ ეფექტიანობის დაქვეითებას, ორგანული კოლოფების შედარებით, რომლებიც 22% -ით იღლებიან (2023 ხახუნის მასალების ანალიზი).
Თუმცა დინამომეტრის ტესტები აძლევენ კონტროლირებად მონაცემებს სითბოს ციკლირებაზე, რეალური სინამდვილის დადასტურება შეიცავს:
Კვლევები აჩვენებს, რომ SAE J2707 სტანდარტს შესაბამისი სისტემები ალპურ პირობებში 18%-იან შესრულების გადახრას განიცდიან, რაც ზომოვან და საველე გამოცდების კომბინირებული მიდგომის მნიშვნელობაზე მიუთითებს. ეს ორმაგი მიდგომა უზრუნველყოფს თერმული სტაბილურობა შეესაბამება როგორც რეგულატორულ სარგებლობებს, ასევე რეალურ სამსახურში უსაფრთხოების მოთხოვნებს.