Толщина колодок amg карбон керамика: Карбон-керамическая тормозная система E 63 AMG

На гоночной трассе карбоно-керамические тормозные диски М могут подвергаться окислительному износу, когда диски многократно нагреваются до температуры 600 градусов и выше из-за резкого торможения. В результате волокна внутри тормозных дисков могут сгореть и стать легче, а не тоньше.

Примерно через 1000 км пробега тормозные диски и колодки могут достичь оптимального износа и контакта.

Благодаря фрикционному покрытию из карбида кремния на колодках M Carbon Ceramic Brake тормозные колодки будут изнашиваться очень медленно при нормальном (идеальном) вождении. Углеродно-керамический тормозной диск M должен служить в течение всего срока службы автомобиля, поскольку фрикционное покрытие из карбида кремния почти не изнашивается.

Однако на гоночной трассе тормозные диски изнашиваются быстрее. Как упоминалось ранее, когда тормозные диски M Carbon Ceramic Brake часто нагреваются до температуры 600 градусов и выше, волокна тормозного диска могут сгорать быстрее, что приводит к окислительному износу.

По сравнению с составным тормозным диском M, углеродно-керамический тормозной диск M имеет гораздо более длительный срок службы и может служить в течение всего срока службы автомобиля при идеальном повседневном вождении. Со временем окисление углеродных волокон и спортивный стиль вождения могут привести к тому, что тормозной диск потеряет вес и прочность.

Четыре индикатора для проверки износа углеродно-керамического тормозного диска M:

1. Проверьте поверхность диска на наличие видимых признаков износа и повреждений
2. Три индикатора износа появляются в виде темных круглых пятен на каждой поверхности трения, расположенных через каждые 120 градусов на диске. Когда эти индикаторы подвергаются сильному окислительному износу, эти метки индикатора износа становятся видимыми
3. Минимально допустимый вес тормозного диска должен составлять 7954 г (около 17,5 фунтов)
4. Минимальная толщина тормозного диска должна составлять 37,85 мм (около 1,49 дюйма)

После движения на высокой скорости или на гоночной трассе важно, чтобы карбоно-керамические тормоза M охлаждались потоком воздуха. Если ваш BMW припаркован, когда температура тормозных дисков приближается к 500 градусам, тепло может передаваться по всей тормозной системе и повреждать тормозные колодки, заднюю пластину, демпфирующие пластины, тормозные суппорты, поршневые уплотнения и пылезащитные щитки.

Выполняя круг для охлаждения, воздушный поток может снизить температуру углеродно-керамических тормозных дисков M до уровня ниже 200 градусов.

Несмотря на то, что тормозная мощность карбоно-керамических тормозов M проявляется именно при любых погодных условиях благодаря прочности и долговечности тормозного материала, при движении под дождем, на мокрой дороге или справа после мойки автомобиля у карбоново-керамических тормозных дисков и колодок M снижается коэффициент трения. Эффект торможения может быть эквивалентен эффекту обычной тормозной системы при воздействии влаги и дорожной соли.

Это можно компенсировать, увеличивая давление на тормоза, пока колодки и диски полностью не высохнут. Иногда влажные углеродно-керамические тормоза M могут вызывать слышимый рабочий шум, когда автомобиль тормозит до упора. Однако это не влияет на работу тормозов, их эксплуатационную безопасность или стабильность.

Лучше ли углеродно-керамические тормозные диски, чем железные?

Джефф Риттер

Один из самых распространенных споров, который сегодня бушует на форумах, посвященных спортивным автомобилям высокого класса, касается выбора между углеродно-керамическими и железными тормозными дисками для дорожных и гоночных автомобилей. Эти дебаты разыгрывались в течение многих месяцев и лет, и сторонники обеих сторон яростно отстаивали свою точку зрения. Поскольку углеродно-керамические диски обычно стоят более 8000 долларов, финансовые ставки высоки, что диктует, что эмоции, связанные с решением между железом и углеродной керамикой, также накаляются. Проще говоря, никто не хочет быть парнем, который сделал пятизначная ошибка!

Цель этой статьи — сначала объяснить различия между тремя основными типами тормозных дисков, представленных на современном рынке. Изучив технические различия и ограничения каждого типа дисков, мы рассмотрим, что вы можете сделать, чтобы убедиться, что тормозная система вашего дорожного и трекового автомобиля наилучшим образом соответствует предполагаемому использованию.

Три типа автомобильных дисков, а не два!

Хотя полное материаловедение и конструктивные параметры каждого типа диска выходят далеко за рамки этой статьи, мы сначала кратко рассмотрим, что именно сравнивается, прежде чем углубляться в преимущества выбора какого-либо отдельного материала диска.

Тормозной диск — довольно простой элемент в большой схеме автомобильных компонентов. Его работа заключается в преобразовании кинетической энергии линейного движения автомобиля в тепло при зажиме тормозным суппортом и колодками. Материал, используемый для изготовления диска, должен обладать способностью поглощать и рассеивать тепло, а также иметь достаточную механическую прочность, чтобы выдерживать усилие зажима суппорта и тормозной момент. Он также должен передавать соответствующее и контролируемое трение при взаимодействии с тормозными колодками. Это явно большая просьба, поэтому у нас есть такой ограниченный ассортимент материалов, которые подходят для этой задачи. Для автомобильных приложений существует три основных типа тормозных дисков:

• Серый (ковкий) чугун
• Углерод-углерод (C/C)
• Углеродно-керамическая матрица (CCM) / Композит с керамической матрицей (CMC), также известный как (CCM, CMC, PCCB и т. д.)

Тормозные диски из серого чугуна, получившие свое название из-за содержания графита, получили широкое распространение в автомобилях в 1960-х годах. это не то слово, чтобы описать их. Они так долго оставались популярными, потому что нам еще предстоит найти материал, который предлагает превосходное сочетание производительности, долговечности и стоимости. Железные диски обладают превосходной теплопроводностью, механической прочностью, износостойкостью, и ими можно манипулировать в соответствии с конкретными потребностями путем легирования и легкого формирования различных форм. Небольшие количества других элементов, таких как углерод, молибден и кремний, могут быть добавлены в смесь, чтобы адаптировать характеристики к конкретным потребностям, что делает железные диски особенно универсальными. Затраты на обработку литья и механической обработки железных тормозных дисков относительно низки по сравнению с другими материалами для дисков, что делает их экономически эффективными для широкого использования в широком диапазоне применений.

Углерод-углеродные (C/C) тормозные диски в основном используются в тормозах самолетов, с крайне ограниченным использованием в некоторых автомобильных гоночных сериях, таких как Formula 1 и IndyCar. Основными причинами их использования в этих приложениях являются малый вес, устойчивость к тепловому удару, низкое тепловое расширение, способность выдерживать очень высокие температуры и высокий коэффициент трения при повышенных температурах. Чтобы сформировать углерод-углеродный диск, волокнистую ткань сначала укладывают в общую форму диска (она же заготовка). Волокна могут быть либо нарезаны, либо сплетены в слои (иногда называемые «непрерывными прядями»). Затем преформы дисков проходят ряд процессов, таких как нагрев в инертном газе, химическое осаждение из паровой фазы (CVD) и/или пропитка жидким фенолом (LPI) с целью создания структуры из чистого углерода. Уникально то, что колодки, которые соединяются с карбоновыми дисками, сделаны из того же материала. Эти процессы являются сложными, трудоемкими и чрезвычайно энергоемкими, требуют недель для обработки при чрезвычайно высоких температурах и требуют очень дорогого оборудования. Логично, что они приводят к невероятно дорогому конечному продукту. Хотя они хорошо работают, когда массивная реактивная струя ударяет по тормозам и мгновенно выделяет огромное количество тепла, углерод-углеродные диски не подходят для дорожных автомобилей, потому что они не создают достаточного трения при низких температурах, наблюдаемых во время ежедневного вождения, и они также имеют тенденцию высокий уровень износа. Если вы думаете, что теперь у вас есть проблема с тормозной пылью на ваших колесах, умножьте это на 20 с Carbon-Carbon!

Тормозные диски с углеродно-керамической матрицей (CCM) или композитным керамическим матриксом (CMC) являются производными от углерод-углеродных дисков, которые сегодня становятся все более и более популярными на дорожных спортивных автомобилях. Углеродные керамические диски отличаются от углеродно-углеродных дисков тем, что они изготавливаются путем плавления порошка кремния и втягивания его в поры формы для дисков из углеродного волокна при чрезвычайно высоких температурах. Этот процесс инфильтрации жидким кремнием создает керамическую матрицу, известную как карбид кремния (C/SiC). Затем диски покрывают тонким слоем материала для защиты от кислорода, потому что кислород превращает твердый углерод в углекислый газ при высоких температурах. Углеродные керамические диски превосходят углерод-углеродные диски для дорожных автомобилей, потому что керамическая матрица позволяет им создавать трение при ежедневных температурах вождения. Они также более устойчивы к истиранию тормозных колодок, и их производство дешевле по сравнению с углерод-углеродом из-за сокращения времени обработки. Тем не менее, процесс создания дисков с углеродной керамической матрицей по-прежнему намного более трудоемкий и длительный по сравнению с железными дисками, что приводит к значительно более высоким затратам.

Ключевым моментом, который необходимо понять, является то, что углерод-углерод и углерод-керамическая матрица — это очень разные материалы с очень разными эксплуатационными характеристиками, предназначенные для самых разных применений. Диски Carbon-Carbon, используемые на автомобилях F1, сильно отличаются от черных дисков, которые поставляются с завода на Porsche 911. Тем не менее, энтузиасты часто называют все нежелезные композитные диски «керамическими» или «углеродными». они ошибочно называют железные диски «стальными» или «сталями».

Что является источником этой путаницы и непонимания? Производители транспортных средств. Они постоянно используют гоночную родословную углерод-углеродных дисков для продажи дорогих опциональных углеродно-керамических тормозных пакетов. Их веб-сайты, литература и продавцы используют маркетинговые фразы, такие как «проверено в автоспорте», «максимальная долговечность» и «вдохновлены гонками», чтобы описать свои композитные дисковые тормозные системы. Ничего не подозревающие энтузиасты предполагают, что если углерод-углеродные диски, которые они видели в гонках Формулы-1, могут выдерживать такие нагрузки, то углеродно-керамические диски, безусловно, являются идеальным выбором для таких нагрузок на их ZR1 или 9.11 Турбо. К сожалению, они сравнивают два совершенно разных типа продуктов! В то время как углерод-углеродные тормоза уже давно признаны лучшим решением для гоночных тормозов с тех пор, как Гордон Мюррей впервые применил их на автомобиле Brabham F1 в 1976 году, углеродно-керамические тормоза не разрабатывались с этой целью. Вместо этого они были разработаны с целью стать окончательным решением для шоссейных тормозов .

Каковы преимущества углеродно-керамических тормозов?

Диски Carbon Ceramic — отличный вариант для улица за рулем, потому что они имеют следующие характеристики:

• Значительное снижение неподрессоренной массы и веса при вращении — Дисковый узел CCM обычно весит приблизительно 60 % веса своего железного аналога. Уменьшение неподрессоренных и вращающихся масс на такую ​​величину оказывает положительное влияние на все аспекты динамики автомобиля, включая ускорение, торможение и управляемость. Экономия топлива, маневренность, реакция амортизаторов и комфорт автомобиля также могут быть улучшены за счет уменьшения неподрессоренной массы. Однако реальное снижение массы обычно намного меньше заявленного. Да, диск намного легче. колодки, часто необходимые для работы с большей требуемой площадью трения (подробнее об этом позже), обычно не учитываются при сравнении.
• Высокая стойкость к истиранию- Керамическая матрица твердая, имеет низкую пористость и очень устойчива к износу от трения о нее тормозными колодками. Если поверхностное покрытие не сгорело при экстремальных температурах на гоночной трассе, а диски не были повреждены каким-либо другим образом, углеродно-керамические диски потенциально могут прослужить весь срок службы автомобиля при обычном уличном вождении. Некоторые производители прогнозируют пробег до 200 000 миль на одном комплекте дисков.
• Низкий уровень тормозной пыли- В железной тормозной системе большая часть тормозной пыли, скапливающейся на колесах, представляет собой материал железного диска, который был соскоблен с поверхности диска колодками, а не сам материал колодки. Пары колодки и диска из углеродной керамики обычно имеют низкий уровень пылеобразования, поскольку твердость поверхности диска CCM предотвращает его истирание. Это означает, что вы не будете так часто мыть или протирать колеса.
• Low NVH- Несмотря на то, что мы слышим жалобы некоторых владельцев на стон и визг, тормозные блоки из углеродно-керамических материалов, как правило, имеют более низкие связанные с этим проблемы NVH (шум, вибрация и резкость), чем их аналоги с железными дисками.
• Коррозионная стойкость- Углеродные керамические диски не ржавеют и не подвергаются коррозии из-за дорожной соли и воды.
• Устойчивость к короблению и деформации- Углеродные керамические диски не растут и не деформируются при высоких температурах, как на гоночной трассе. Размер дисков остается стабильным, что снижает вероятность их конусности, деформации или неравномерного износа колодок.

Если перечисленные выше преимущества важны для вас и вы можете себе их позволить, при покупке следующего автомобиля вам обязательно следует обратить внимание на диски из углеродно-керамического композита. В то время как некоторые энтузиасты не могут жить с деревянным ощущением углеродно-керамической тормозной системы, они могут предложить превосходные манеры поведения на дороге и производительность.

Каковы недостатки углеродно-керамических дисков?

В то время как углеродно-керамические диски отлично подходят для уличного использования, их эффективность на гоночной трассе — это совсем другая история. На трассе повторяющиеся остановки на высоких скоростях генерируют значительно более высокие температуры дисков по сравнению с тем, что можно было бы законно или разумно достичь на улице. Все нижеизложенное относится не только к OEM-углеродно-керамическим дискам, но и к текущим предложениям вторичного рынка.

• Окисление при температуре трека- Хотя они могут быть менее устойчивыми к короблению или деформации при повторяющихся повышенных температурах , , самая большая проблема с углеродно-керамическими дисками заключается в том, что они окисляются при температуре трека. Если вы обратитесь к разделу выше о том, как изготавливаются углеродно-керамические диски, вы помните, что последним шагом является нанесение покрытия на диски, которое защищает пряди углеродного волокна от возгорания и превращения в углекислый газ при высоких температурах. К сожалению, современная технология, заложенная в этом покрытии, недостаточна для защиты углеродно-керамических дисков современных тяжелых и мощных спортивных автомобилей в суровых условиях трассы. Поверхностное покрытие разрушается, когда диски неоднократно нагреваются до температур, и на поверхности диска появляются шероховатые высыпания. Эти пустоты на поверхности диска указывают на то, что ваши углеродно-керамические диски буквально превращаются в газообразную форму в результате окисления. В некоторых случаях окисление носит неизлечимый характер (измельченные волокнистые диски), и после этого диски должны быть утилизированы. В других случаях (диски из непрерывного волокна) диски можно шлифовать, но только ограниченное количество раз и по высокой цене. Поэтому износ углеродокерамических дисков измеряется с точки зрения минимальной массы, а не традиционной минимальной толщины, используемой для измерения железных дисков. Как только достигается минимальная масса, углеродокерамический диск становится мусором. Несмотря на то, что технология продолжает развиваться и совершенствоваться, мы по-прежнему регулярно наблюдаем, как углеродно-керамические диски начинают сильно окисляться всего за дюжину трековых сессий (иногда это может произойти за один день на треке)!
• Высокая температура поверхности диска — Температура поверхности диска из углеродной керамики может быть на пару сотен градусов выше, чем у железного диска аналогичного размера при сопоставимых условиях трассы. В результате на ваши колодки, поршни суппорта, поршневые уплотнения и тормозную жидкость поступает больше тепла, что требует более частого ремонта суппорта и более высокой вероятности закипания тормозной жидкости.
• Низкая теплопроводность- Тепло не проходит через углерод так легко, как через железо, что вызывает многочисленные проблемы. Во-первых, для охлаждения дисков из углеродной керамики требуется излучение с большой площади поверхности. В то время как железный диск может использовать внутренние лопасти сложной формы для подачи охлаждающего воздуха и отвода тепла, тепло не так равномерно распределяется по всему углеродному диску. Таким образом, углеродно-керамические диски не очень эффективны при использовании тормозных каналов. Вместо этого углеродно-керамические диски имеют очень широкую поверхность трения или рабочую площадь, чтобы излучать как можно больше тепла. Еще одним недостатком большей рабочей зоны является то, что колодки, необходимые для сопряжения с дисками, очень большие и дорогие, поскольку цены на колодки обычно пропорциональны размеру.
• Дорогой и ограниченный ассортимент совместимых тормозных колодок- Помимо того, что очень большие и дорогие, существует не так много составов тормозных колодок, совместимых с углеродно-керамическими дисками. Состав колодки должен быть совместим с конкретным используемым материалом диска и может быстро разрушить диски, если это не так. Поскольку тормозные колодки являются очень личным выбором для большинства любителей трека, углеродно-керамические диски не предоставляют водителю много возможностей для достижения желаемого ощущения.
• Плохое ощущение — Опытные водители скажут вам, что чугунные диски обеспечивают превосходное ощущение педали. Некоторые водители считают, что углеродно-керамические диски кажутся абразивными при более низких температурах и похожи на камень с небольшой модуляцией, когда они достигают температуры трека. Чувство педали тормоза и возникающая в результате уверенность очень важны, когда вы мчитесь к ограждению на скорости 150 миль в час!
• Высокая стоимость сменных дисков- Сменные диски из углеродной керамики могут быть ужасно дорогими. Если вы изнашиваете или повреждаете диск, замена каждого из них может стоить тысячи долларов, а не сотни долларов за аналогичный железный диск. При интенсивной эксплуатации углеродно-керамических дисков на гоночной трассе вероятность замены одного или нескольких из них возрастает в геометрической прогрессии по сравнению с тем, если вы ездите на машине только по улице.
• Меньшее снижение веса, чем заявлено — Да, диск в сборе легче. Однако широкая рабочая зона требует более крупных и тяжелых колодок, а также более крупных и тяжелых суппортов. Сложите веса всех систем, и они во много раз не так далеко друг от друга.
• Склонность к повреждениям- Многие производители рекомендуют накрывать или прокладывать диски из углеродной керамики при обращении с ними, чтобы они не скололись и не треснули. Мы видели много случаев, когда камень или другой обломок гусеницы застревал между суппортом и диском, разрушая диск CCM. Один стук при смене колеса может испортить диск. Кроме того, некоторые химические чистящие средства для колес или абразивы, используемые в отделке автомобилей, могут повредить углеродно-керамические диски.
• Осколки- Углеродные керамические диски нельзя брать голыми руками, так как они могут оставить угольные осколки на коже.
• Повышенная чувствительность к притирке/притирке Большинство производителей имеют четкие, а иногда и запутанные инструкции по притирке своих углеродно-керамических дисков. Я помню, как читал страницу за страницей комментарии владельцев, которые были разочарованы процедурой притирки, рекомендованной для дисков CCM на их C6 ZR1. И наоборот, набор железных дисков и колодок обычно можно приладить всего за десять минут на пустом участке дороги или за несколько минут на тормозном стенде.
• Плохая посадка колеса — Диски CCM обычно должны быть как минимум на 25 мм больше в диаметре, чтобы иметь охлаждающую способность, сравнимую с железным диском, и даже в этом случае охлаждение может пострадать. Большие диски ограничивают выбор колес и шин и вынуждают владельца используйте более крупные и тяжелые колеса и шины, противодействуя снижению веса, обеспечиваемому дисками.

Несмотря на то, что производители автомобилей обещают превосходную производительность на гоночных трассах, реальные результаты говорят совсем о другом. Быстрый поиск в Rennlist, McLaren Life, Audizine или Corvetteforum выявит длинный список разочарованных владельцев, которые в той или иной форме были буквально и фигурально обожжены углеродно-керамическими дисками на гоночной трассе. Вы найдете комментарии об окислении/выгорании, сколах, помехах в колесах, трудностях прилегания, отсутствии выбора колодок и т. д. Мы видели, как это повторялось снова и снова в течение последних двадцати лет с тех пор, как Porsche впервые представила PCCB на рынке. рынок на Carrera GT и 996 ГТ2. Некоторые внутренние сотрудники Porsche даже наконец признали, что PCCB может быть не лучшим выбором, если вы отслеживаете свой автомобиль!

Какие у меня есть варианты?

Итак, вы заказали свой последний гоночный автомобиль с опциональными углеродно-керамическими дисками, и теперь вы чувствуете себя немного подавленным этим решением. Не бойтесь, у вас есть варианты!

Вариант 1 — сохраните штатные суппорты и замените диски двухкомпонентными дисками AP Racing Iron J Hook. Наши диски AP Racing J Hook по общему размеру идентичны дискам OEM. углеродно-керамические диски, и они легко интегрируются в автомобиль. Хотя они добавят немного веса, они сэкономят вам целое состояние при замене дисков.

Вариант 2 — Замените штатные тормоза полным комплектом тормозов AP Racing от Essex. Этот путь не только предотвращает все головные боли, связанные с углеродно-керамическими дисками, но также сохраняет ваши штатные суппорты и добавляет длинный список дополнительных преимуществ в плане удобства, долговечности и стоимости. Мы предлагаем два типа тормозных систем в зависимости от того, как вы используете свой автомобиль (дорожный или соревновательный), и вы можете щелкнуть здесь, чтобы увидеть различия между ними.

Углеродно-керамический диск, который либо упал, либо попал под камень/обломки гусеницы.