Спорт көліктері үшін 0-650°C температурада жақсы жұмыс істейтін тежегіш колодкалары қандай?

Температураның тежеу колодкасының өнімділігіне әсері (0–650°C диапазоны)

Тежеу колодкаларының температуралық рейтингі мен жұмыс істеу шектерін түсіну

Тежегіш колодкаларының тиімділігі жұмыс температурасына байланысты, өйткені үйкеліс материалдары белгілі бір жылу диапазонында ең жақсы жұмыс істейді. Спорт арбасы өндірушілері 2023 жылғы ең соңғы SAE стандарттарында көрсетілгендей, 0-ден 650 градус Цельсийге дейінгі температураны шыдай алатын және сол спектрде түпнұсқа үйкеліс қасиеттерінің шамамен 85 пайызын сақтайтын колодкаларды көрсетеді. Тежегіштер бұл шектерден асып кеткенде, ысып кеткенде тозу қарқыны едәуір артады. Біз қауіпсіз аймақтан тыс әрбір 100 градусқа қосымша ысыған сайын тозу деңгейі шамамен 40% арта түсетіні және тоқтау қабілетінің айтарлықтай төмендеуі туралы сөз қыламыз. Осы температура шектерінің практикада шынымен орындалатынын тексеру үшін автомобиль компаниялары 65-тен нөлге дейінгі миль/сағ жылдамдықпен қайталанатын бірнеше тоқтаңыз-жүріңіз сценарийлерін модельдеу үшін динамометрлерде кеңінен сынақ өткізеді.

Суықтан қызуға дейінгі үйкеліс коэффициенті (mu) тұрақтылығы

Жақсы тежеу колодкасы барлық температураларда үйкеліс деңгейін тұрақты сақтауы тиіс, мүмкіндігінше пайдаланудың басындағыдан ыстық кезде 0,05 нүктеге дейінгі айырмашылықпен қалуы тиіс. Көбінесе жартылай металлды түрлердің үйкелісі мұздатылған температурада шамамен 0,4-тен басталады, одан кейін температура 300 градус Цельсийге дейін жеткенде 0,55-ке дейін өседі, ал 500 градустан асқан соң қайтадан 0,48 маңына төмендейді. Бұл колодкалардың жылығу кезінде өнімділігі жақсаруы органикалық колодкаларда болатын нәрседен әлдеқайда өзгеше. Өнеркәсіптің әртүрлі жылулық стрессті зерттеулеріне сәйкес, органикалық колодкалар 400 градусқа жеткенде тоқтату қабілетінің едәуір төмендеп, шамамен үштен екісін жоғалтады.

Жылулық стрессте тежеу қабілетінің төмендеуіне төзімділік және қауіпсіздік салдары

Температура шамамен 650 градус Цельсийге жеткенде, арзан тежегіш колодкалары тежеу әлсіреуінің ауқымды мәселелеріне ұшырайды. Бұл автомобильдердің 200°C шамасындағы қалыпты жұмыс температурасы кезіндегі тоқтау уақытына қарағанда, тоқтауға шамамен 70% ұзақ уақыт кететінін білдіреді. Жарыс трассаларынан алынған авария мәліметтерін қарағанда, барлық тежеу бүліністерінің шамамен үштен бірі шынымен олардың шектік мүмкіндігінен асып кетуіне байланысты қызып кеткен колодкалардан туындайтынын көрсетеді. Жоғары сапалы колодкалар Кевлармен нығайтылған артқы пластиналар сияқты арнайы ерекшеліктер арқылы жылуды таратуға көмектесетін және ыстық газдарды сыртқа шығару үшін олардың бетіне тартылған шағын желбіршектер бар. Осы жоғары дәрежелі колодкалар SAE J2522 стандарттарына сай келеді, ал бұл стандарттар кәсіби жарыстар саласында тұрақты тежеу өнімділігі ең маңызды болып табылатын жерлерде қолданылады.

Жартылай металдан жасалған тежегіш колодкалары: жоғары температураға шыдамды спорт карлар үшін оптималды

Неліктен жартылай металдан жасалған қоспалар жоғары өнімділік пен жарыс қолданбаларында басымдық танытады

Көбінесе өнімділік машиналары жартылай металдан жасалған тежегіш колодкаларына сүйенеді, себебі олар шамамен 30-70 пайызға дейінгі металл құрамы мен графитке араласқан органикалық смолалар сияқты басқа материалдар арасында дұрыс тепе-теңдік орнатады. Бұл колодкалардың жақсы жұмыс істеуінің негізгі себебі — автомобильдің алғашқы қозғалысынан бастап, интенсивті тежеу кезінде температураның 650 градус Цельсийге дейін көтерілуіне дейінгі кең температуралық диапазонда тұрақты тежеу күшін сақтау қабілетінде. Қалыпты органикалық колодкалар температура шамамен 300°C-ға жеткен кезде бұзыла бастайды, ал жартылай металдан жасалған колодкалар нақты трек күндерінде динамометрлерде жүргізілген сынақтар бойынша 600°C-та да әлдеқайда мықтырақ болып шығады. Сонымен қатар, бұл колодкалардың жылу өткізгіштік қасиеті шын мәнінде суппорлардан жылуды алып кетеді, яғни адам автомобильді жолда қатты жүргізген кезде тежеу сұйығының будың пайда болу ықтималдығы азаяды.

Жартылай Металдан Жасалған Колодкалардың Жылуға Төзімділігі мен Жылуды Шашырату Қабілеті

Жартылай металлды тежегіш салбаның ішіндегі метал түйіршіктері тежегіш салба мен ротордың жанасқан жерінен жылуды шамамен 40 пайызға тезірек алып кететін сияқты ішкі суыту жүйесіне ұқсас жұмыс істейді. Бұл жақсырақ жылу өңдеу салбаның бетінің шайнекті қабатқа ие болуын, сонымен қатар температура жолдың ұзақ уақыт бойы тежеу кезінде 650 градус Цельсийге жақындайтын кезде роторлардың бүтіндігін сақтайды. Тәуелсіз түрде алынған жылулық суреттер бірнеше рет 200-дан 0 км/сағ дейін тоқтағаннан кейін осындай салбалардың ұқсас керамикалық нұсқаларына қарағанда 120-ден 150 градусқа дейін суық болып қала беретінін растайды. Осы ерекше тозуға төзімді салбылармен жұптастырылған кезде, температураны бақылау осы салбалардың әдеттегі органикалық салбаларға қарағанда шамамен 25-30 пайызға ұзақ қызмет етуіне мүмкіндік береді, әсіресе автожарықтардағы трек күндері немесе тежегіштер үздіксіз қатты жұмыс істейтін таулы жолдардағы шексіз төмен қарай созылатын жолдар сияқты жағдайлар үшін маңызды.

Шынайы Жағдайдағы Өнімділік: 0–650°C Циклдық Температура Әсеріндегі Тежеу Колодкасы

Нақты трассаларда жүргізілген сынақтар жартылай металл колодкалардың қатты жылу өзгерістеріне қаншалықты төтеп бере алатынын көрсетеді. Температура шамамен 650 градус Цельсийге жететін 50-ге жуық симуляциялық айналымнан кейін бұл колодкалардың тозуы тек 0,3 миллиметрді құрады. Бұл керамикалық нұсқалармен салыстырғанда едәуір жақсы, олардың тозуы 0,8 мм-ге жуық, яғни екі еседей көп болды. Үйкеліс деңгейі де тұрақты болып қалды, бірінші тоқтағаннан соңғысына дейін 8 пайыздан кем өзгерді. Бұл гибридті металл-керамикалық тежеулерде кездесетін болжамсыз тартылу сезімінен зардап шекпейтінін білдіреді. Шынайы әлемнің кері байланысы да осыны растайды. Сұранысқа қатысқан каньондық жүргізушілердің көпшілігі спорт көліктерінде бірнеше қатты тоқтағаннан кейін де тежеу әлсіреуі болмағанын айтты. Басқа тежеу түрлері ұқсас жағдайларда әдетте 15-тен 20-ға дейінгі тежеу циклынан кейін істен шыға бастайды.

Керамикалық және Органикалық Тежеу Колодкалары: Жоғары Температура Жағдайларындағы Шектеулер

Керамикалық тежеу колодкалары: Орташа температурада мықты, бірақ 500°C-тан жоғарыда әлсіз

Керамикалық тежеу колодкалары 0–450°C аралығында тұрақты жұмыс істейді және қалыпты жағдайда үйкеліс коэффициенті (μ) 0,38–0,40 мәнін сақтайды. Дегенмен, олардың төменгі жылу өткізгіштігі 500°C-тан жоғары жұмыс сапасының тез нашарлауына әкеледі. 600°C-та олар жартылай металдан жасалған колодкаларға қарағанда үйкеліс коэффициенті бойынша 15% төмен болады, бұл авариялық тоқтау қашықтығын 8–12 метрге дейін арттыруы мүмкін.

Органикалық тежеу колодкалары: Төзімділігі төмен және 300°C-тан жоғарыда жаман жұмыс істейді

Органикалық тежеу колодкаларының жылуға төзімділігі шектеулі, олар 320°C-та үйкеліс тиімділігінің 40% жоғалтады. Жоғары өнімділікті автомобильдерде 100 км/сағ жылдамдықтан 5–7 қатты тежегеннен кейін смола негізіндегі байланыстырғыштар бұзылады. Бұл жылулық тұрақсыздық жылдам износқа әкеледі және агрессивті пайдалану кезінде керамикалық колодкаларға қарағанда үш есе жиі алмастыру қажет болады.

Тікелей салыстыру: спорт арбасында қолданылатын керамикалық, органикалық және жартылай металдан жасалған колодкалар

Жартылай металлды қоспалар 650°C температурада бастапқы үйкелістерінің 96% сақтайды және қыздыруға төзімділігі бойынша керамикалықтардан 23% асып түседі. Ал органикалық төсемдер қайталанатын қатты тежеу кезінде 0,15-тен астам үйкеліс ауытқуын көрсетеді — бұл жоғары өнімділікті жағдайларда қауіпсіздікке аса қауіпті фактор.

Агрессивті жүргізу мен тректегі жағдайлар үшін ең жақсы тежеу колодкаларын таңдау

Негізгі критерийлер: Жоғары температурада үйкелісті сақтау, тозу деңгейі және дискімен үйлесімділік

Спорткарлардың тежегіш колодкалары 0-ден 650 градус Цельсийге дейінгі температураларда 0,38-ден аспайтын үйкеліс коэффициентін (mu) сақтауы тиіс, әйтпесе қайталанатын қатты тежеу кезінде тиімділігі төмендейді. Автожарысы трассаларында жүргізілген сынақтар ең жақсы жартылай металдан жасалған колодкалар органикалықтарға қарағанда едәуір ұзақ қызмет ететінін көрсетті, олардың тозу деңгейі әрбір 100 шақырымға 0,15 мм-ден аспайды. Дұрыс роторды таңдау да сонша маңызды. Егер колодкалар 550 градустан жоғары қызып, жеткілікті жылулық сәйкестік болмаса, дискілердің бұралуы дұрыс жұмыс істегендегіге қарағанда шамамен 40% жылдам болады.

Автожарыс трассаларында өнімділік тежегіш колодкалары үшін нақты жағдайлардағы жылулық кернеу сынақтары

Лагуна Секада жүргізілген сынақтар төрт шақырымнан кейін тежеуіштердің температурасының 612 градус Цельсийге дейін көтерілетінін көрсетті, бұл тіпті ең жақсы моторспорт компоненттерін де шектеріне дейін жеткізді. Температура 500 градустан асқан кезде үйкеліс коэффициенті 0,42-ден жоғары болатын тежеу колодкалары 10 шақырымдық жүгірістер кезінде бір шақырымда бәсекелестеріне қарағанда шамамен 2 секундтық артықшылық берді. Тестілеуден кейін дискілерді тексеру басқа да қорытындыға әкелді. Ең жақсы нәтиже көрсеткен жүйелерде тереңдігі 0,8 миллиметрден аспайтын саңылаулар болса, қалыпты жабдықтарда тозу іздері шамамен 2,3 мм терең болды. Бұл айырмашылық әрбір ондық үлес секунд маңызды болатын бәсекелі жарыс ортасында үлкен рөл атқарады.

0–650°C сенімділігін талап ететін спорт көліктері үшін ұсынылатын ең жақсы тежеу колодкалары

Жартылай металлды тежеу колодкалары моторспорт сапасында болып табылады, екі мақсатта қолдану кезінде 8 000–12 000 шақырым қызмет көрсету құрығын ұсынады және FIA қауіпсіздік стандарттарына сай келеді. Гибридті керамикалық-металлды нұсқалар трек оқиғалары арасында күнделікті жүргізуде ыңғайлылықты қалайтын жүргізушілерге тыныштықты қамтамасыз етеді.

Жиі қойылатын сұрақтар

Тежеуіштің тиімсізденуі дегеніміз не?

Тежеу колодкалары қызып кеткенде тежеу эффектісі төмендейді, бұл үйкелісті азайтады және тоқтау арақашықтығын ұзартады. Бұл тежеу тиімділігін қатты төмендетуі мүмкін.

Жоғары температура жағдайлары үшін қай тежеу колодкалары ең жақсы?

Жартылай металлды тежеу колодкалары әдетте үйкелісті тұрақты сақтау және жылуды тиімді шашу қабілетіне байланысты жоғары температура жағдайлары үшін ең жақсы болып табылады.

Бағыттауыш тежегіш колодкаларын агрессивті пайдалану кезінде қанша жиі ауыстыру керек?

Агрессивті пайдалану кезінде жартылай металл колодкалар бірнеше трек күндеріне шыдайды, ал органикалық колодкаларды жиі ауыстыру қажет, жиілігі керамикалық нұсқалардан үш есе көп болуы мүмкін.

Тежегіш колодкаларының өнімділігін қамтамасыз ететін қандай сынақ әдістері қолданылады?

Автокөлік компаниялары тоқтау-жүру сценарийлерін модельдеу үшін динамометрлік сынақтарды және нақты жағдайларда тежегіш колодкаларының өнімділігін зерттеу үшін трек сынақтарын қолданады.