Жогорку ылдамдыкта иштөөгө арналган токтотуу колодкаларын талап кылганда, туура материалдын аралашын табуу абсолют маанилүү. Идеалдуу коспалоо ысыдырууга каршы туруп, басым астында бекемдигин сактоо жана күчтүү басканда чачырап кетпей турган болушу керек. Жарым металлдык варианттар болсо болот жана түрдүү байланыш заттары менен мыс талкаларын аралаштыруу аркылуу бекемдик алат. Булар 120 миль/саат ылдамдыкта жакшы иштейт, анда карапайым токтотуулар иштөөдөн баш тартат. Керамикалык токтотуу колодкалары болсо роторлордун тозуусун азайтып, чыр-чат күйүн көбөйтүүчү керамикалык конструкцияларды колдонуу менен иштейт. Белгилүү бир жетилтирилген версияларында карбон талкалары да колдонулат, анткени алар 1800 градус Фаренгейт температурага чейин сүрүлүп, бүтүндөй бузулбайт. Серьездуу жарыш үчүн өндүрүүчүлөр кээде металл кыймындар менен органикалык шайырлардын аралашмасын колдонушат. Бул аралашма жүргүзүүчүгө токтоп турган күчтү атайын убактарда, айрыкча токтотуу учурларында керектүү болгондо берет.
| Материалдын түрү | Үйкөлүү деңгээли | Ысыкка туруштук берүү | Эң жакшы колдонуу учурлары | Жыныш сүйөөсү |
|---|---|---|---|---|
| Жарық-металлик | Жогорку (0.4–0.5 ¼) | Орточо | Шаар ичинде актив түрдө жүрүү | Орточо |
| Керамический | Орточо (0.3–0.4 ¼) | Жогорку | Күнүгө такалуу | Төмөнкү |
| Карбон-керамикалык | Өзгөрмө (0.35–0.6 ¼) | Күтөөчү | Суперавтомобилдер/тракт пайдалануу | Минималдуу |
| Рейстик материалдар | Чабуң (0.5–0.7 ¼) | Чоң сапат | Баш карыштуу мотор спорт | Жогорку (жүк астында) |
Жарым металл жана гонка колодкаларында жогорку үйкөлүү коэффициенттери тез тийиш үчүн кепилдик бериет, бирок ротордун орточо убакыт аралыгын күрт кылат. Керамикалык колодкалар тегиз киргизүү жана сапаттуу айлануу каршы тургундук көрсөтөт, аларды кайталанган жогорку ылдамдыктагы токтоптор үчүн идеалдуу кылат. Карбон-керамикалык системалар үйкөлүүнүн бейимдалуучу көрсөткүчтөрүн камсыз кылат, 15 же андан көп катар токтоптордон кийин да бирдемелүүлүктү сактайт.
Узун аралыктар боюнча жогорку ылдамдыкта токтоп турганда, биз чын эле жакшы үйкүлүш өнүгүшүн көрсөткөн жана жылуулукту тийиштүү башкара алган материалдарды керектейбиз. Жарыш үмүтүндөгүлөр түстүү металл менен күрөң матрицалардан жасалган колодкалар жөнөкөй тормоз колодкаларынын түрлөрү менен салыштырганда тормоздо тайышты 40 пайызга чейин азайтат деп тапкан, бул жакынкы өнүмдүлүк сыноолорунда көрсөтүлгөн. Дагы ошол эле менен, 150 миль/сааттан ашык ылдамдык менен аракеттеги унаалар үчүн эң жакшы тандоо - карбо керамикалык тормоздор. Бул системалар жылуулукту башкаруунун таң калыштуу мүмкүнчүлүгүнө ээ, ошондой эле традициялык колдонулган материалдар менен салыштырганда анчейин жеңил, бул эмгектин жогорку баасына карабастан, атайын трек иштери үчүн эң тийиштүү тандоо болуп саналат.
Жылдам машиналардын токтоткуч колодкалары жүргүзүүчүлөр күтүмдөн чыгып токтосо, 650 градус Цельсийден ашык жылууга туш болот. Бул бөлүктөр ошончалык жылуу жүктөмөгө тура келбей калса, ыштоо деп аталган нерседен баштап истилген материал бузулуп кетет. Бул көбүнесе бетинин абдан жылынып кетишинен пайда болуп, сырткы катуу катмар түзүлөт, анын ыңшы машина токтоп алышты кыйыншылык кылат. Башка көйгөйлөр да бар. Абанын экстремал температурасы металлдын формасын бузуп жана нормалдан көбүрөөк тозуп кетет. Рейстик командалар үчүн бул ар бир жылы токтоткучтарды калыбына келтирүү үчүн көбүрөөк акча чыгартып, жаңы бөлүктөрдү сатып алуудан баш тартуу дегенди билдирет.
Керамика менен арматураланган композиттердин сакталышы 92% кысуу беримдүүлүгүнүн 800°C температурада традициондук жарты металл колодкаларга караганда 34% артык өтө алгандыгын көрсөткөн Композиттик илимдер журналы .
200 км/сагаттан ашык ылдамдыкта узак мөөрөн токтотуу системасы таратууга ат болгондон жылуу ашыкча пайда болот, анын натыйжасында токтотуунун басылышы —үгүттүү төбөлүштүн тежөөчү эффективдүүлүгүнүн курч төмөндөшү.
| Материал | Түшүрүү порогу (°C) | 600°C температурада 10 секундтан кийинки калыбына келүү убактысы |
|---|---|---|
| Жарық-металлик | 500 | 45 секунд |
| Карбон-керамикалык | 850 | 12 секунд |
Карбон-керамикалык колодкалар мотор спорттук ортода жакшы иштейт, анткени алардын жылуулукты сорбогонго каршы туруусу бир нече жолу жогорку энергетикалык токтоп тургандан кийин да тез тежөөчү жеңилдетүүнү сактайт.
Модернизацияланган жогорку температурадагы тежөөчү колодкалар кабатталган композиттерди колдонот камтыйт:
Бул инновациялар прототип системалардын трек сыноолорунда көрсөтүлгөндөй материалдын бир гана түрүн колдонгон паддарга салыштырмалуу иштөө температурасын эң көп 28% камтыйт , прототип системалардын трек сыноолорунда көрсөтүлгөн.
Тоскоолордун иштөөчү ылдамдыктарында жакшы жылу сөгүш маанилүү роль ойнойт. Баштапкы материалдар тоскоолордун дискке ылдам ыргытылып турган жеринен арткы металл күрөңүнө чейин жылууну чап чак ылдам көчүрсө, ScienceDirect 2024-түн кабарлаганча, бул багытта 38% чамалуу ийилген роторлорду азайтат. Жаңы керамикалык субстраттар үчүн долбоорлор да чоң айырмачылык келтирип жатат. Бир нече өндүрүүчүлөр термоэлектрдик изилдөөлөрдөн алынган идеяларга негизделген атайын суу салкындатуу каналдарын киргизүүнү баштаган. Бул көрсөткүчтөр жүргүзгүчтөр 200 миль/сааттан ашык ылдамдыктан токтоп тургандыктан токтоп турганда тоскоолук системасынын кыйынчылык көрсөтпөөсүнө жол бербейт, бул жарыш жүргүзгүчтөргө эң керектүү нерсе.
| Материал | Өмөрдүк проводималдуу (W/м·к) | Эң жогорку иштөө температурасы (°C) | Түшүрүү тууралуу төөгө мүмкүнчүлүк баалоосу* |
|---|---|---|---|
| Жарық-металлик | 45–55 | 650 | 6.8/10 |
| Керамикалык композит | 60–75 | 800 | 8.9/10 |
| *150 миль/сааттан 15 ирет катуу токтоп турган жарыш трассасын симуляциялоого негизделген |
Керамикалык композиттер экстремалдык жүктөмдө 25–35% жогорку жылуу өткөрүмдүүлүктү сактайт, бул узак мөөрдүн жогорку ылдамдыкта тормоздо күйүнүн туруктуу сезимин алууга жол берет.
2024-жылы жарыяланган узак жарыш прототиптеринин талдамасы керамикалык тормоз колодкалары Лагуна Секада 10 айланадан кийин баштапкы үйкүлүш коэффициентинин 92% сакталганын, жарым металл колодкалардын 22% төмөндөгөнүн көрсөткөн. Инфракызыл камеранын жардамы менен керамикалык колодкалар жылуулук тең салмактуулуга 40% тез жетип, локалдуу «ысык чакмактарын» пайда болушун алдын алып, колодкалардын өмүрүн узартканын көрсөткөн.
Температура диапазонунда туруктуу үйкөлүш жогорку ылдамдыкта токтоп калуу үчүн маанилүү. 800°C температурада карбон-керамикалык кошулмалар 0.45тен жогорку үйкөлүш коэффициентин сактайт, 150+ миль/саат ылдамдыктан туруктуу токтоп калууну камсыз кылат. 2024-жылы SAE International таразылоосунда графит-матрицалуу колодкалардын гибриддүү түрү кайталанган 100–0 миль/саат токтоп калууларда чагым-металлдык конструкциялар менен салыштырганда үйкөлүштүн өзгөрүмдүүлүгүн 22% кемиткенин тапкан.
Спеканган металл колодкалар 120 миль/саат ылдамдыкта токтоп калуу аралыгын 15% кыскартат, бирок ротордун тозушун 40% арттырат (FISITA 2023). Керамикалык варианттар 0.38–0.42 үйкөлүш коэффициенти менен, тозууга 30% аз сезгичтик көрсөтүп, реактивдүүлүк жана узак мерзимдүүлүк талап кылынган көчөлөр үчүн идеалдуу чечим болуп саналат.
Өндүрүлгөн спорттук автомобилдердин тоскоолдоо баасы органикалык табакчалар 100 миль/саат ылдамдыктан үч катуу тоскоолдон кийин ынтыктыруудан 35% артык жоголтконун көрсөттү. Айкалай, вольфрам-карбид менен арматураланган мотор спортунан алынган табакчалар ошол эле шарттарда ±5% ынтыктыруу туруктуулугун сактап турган, 200+ миль/саат ылдамдыктагы гиперкарга ылайыктуулугун далилдеген.
Жогорку-түгөй металл табакчалар трек үчүн 0,55 чейинки ынтыктыруу күчүн жеткизет, бирок 1000 миль сайын 2,5 мм чейин тозот—аларды 3–5 ишара өткөндөн кийин гана алмаштыруу керек. Прогрессивдүү карбон-керамикалык матрицалар эми 0,48–0,52 ¼ чейинки ынтыктыруу жана 1000 миль сайын 0,8 ммга чейинки тозууну берип, өзгөчө өнүмдүлүктүн эки багыттуу түрүндөгү көлөккөлөр үчүн жаңы эталондорду белгилеп берди.
Жогорку ылдамдыктагы тоскоолдоо табакчаларды термиялык күчтүү стресске дуушар кылат, температура эселеп өтөт 650°C (Motorsport Engineering Journal 2023) . SAE J2689 сыноо туралуу 240–0 км/саг чейинки токтоп, тозууну баалоо үчүн жүргүзүлөт:
| Токтоткон пад типи | Орточо тозуу нормасы (мг/токтоп) | Эң жогорку температура каршы тургундугу |
|---|---|---|
| Карбон-керамикалык | 12.7 | 1,100°C |
| Жарышка ылайык | 18.9 | 950°C |
Динамикалык динамометр сыноолору көмүртеги-керамикалык паддардын сакталышын көрсөтөт 93% үгүртүү тургундугу 1000 жогорку энергетикалуу токтоп калгандан кийин, жартылай металлдык аналогдордун 79% болгон күчүнөн артык натыйжалуу.
Карбон-керамикалык колодкалар колдонот 3D-арматураланган көмүртек матрицаларын алар традициондук композиттерге караганда абразивдүү тозууну 41% кемитет (Fraunhofer Institute, 2022). Гонкалык композиттер беримдүүлүктү катмарлуу курулуш аркылуу камсыздашат:
Автомобил даярдоочулар бороздалуу ротордун конструкциясы сыяктуу гонкалык далилденген технологияларды басып алышат жана көп-плоттуу ышкылуу катмарлар производительдер үчүн. 2023-жылы Автомобиль инженериясы боюнча өткөрүлгөн тикке боюнча табылды 78% ОЕМ эми автожарыштардан алынган тосмо колодкаларынын формуласын колдонуп, бул тосмо колодкаларынын өмүрүн 32–50% арттырды.
Сыноо белгилөөсү: чынайы дүкөмдүүлүк метрикалары лабораториялык имитациялар менен бирге 20,000 км жана айланып жүрүү сыноолорун камтыйт.
Жогорку өнүмдүү тосмо колодкалары көбүнчө жарым металл, керамика, углерод-керамика жана өзгөчө жарыш косулмаларын колдонушат. Бул материалдар жогорку ышкылуу жана температура деңгээлин жакшы кабыл алуу мүмкүнчүлүгү үчүн тандалат.
Жылууга туруктуулук маанилүү, анткени жогорку ылдамдыктагы тосуу жылууну жаратат, ал эми жылуу туруктуу болбосо колодканын бети жылтыр болуп кетет жана ашыкча тозууга алып келет.
Керамикалык токтоткон паддар тез түшүүгө каршы туруп, жана бир теги металлдык паддарга караганда токтотуу эффектин жогорку деңгээлде камсыз кылат, ал эми жарты металлдык паддар тез иштейт, бирок ротордун тозууын тез жасайт.
Токтоткон тозуу – бул күчтүү токтотуу учурунда көп жылып калган токтоткондордун иштөөсүнүн төмөндөшү, бул көбүнчө жогорку ылдамдыкта узак убакыт токтотуу учурунда болот.
Хэбэй Чэнэн Хуанбао технологиясы көйгү жөнүндөгү солуштуруу чечимдерди берет. Биздин сапка көзөмөчөлүк, тажриба катышкан инженерлер жана клиенттерге кызматы эркиндикке аракет этет. Буга багланыңыз.
EN
