Estremamente: vantaggi e svantaggi dei freni in ceramica al carbonio

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Aggiornato di recente il 12 giugno 2019 alle 06:55

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Molte case automobilistiche equipaggiano le loro auto più veloci con i cosiddetti freni in carbonio-ceramica. Ma i freni ad alte prestazioni non hanno molto in comune con l'alloggiamento di un orologio o persino il materiale di utensili da cucina convenzionali. Piuttosto, i freni in ceramica o quelli in carbonio-ceramica hanno proprietà estremamente resistenti per arrestare le auto sportive con una potenza elevata. Il nostro articolo chiarisce se gli accessori costosi valgono la pena e dove risiedono i vantaggi o gli svantaggi di tali sistemi frenanti in ceramica.

Il carburo di silicio rinforzato con fibra di carbonio viene dallo spazio

I sistemi frenanti in ceramica non vengono forniti con ceramiche convenzionali, ma con un carburo di silicio (ceramica) rinforzato con fibre di carbonio (carbonio). A questo proposito, la maggior parte dei dischi freno in carbonio-ceramica è un materiale composito speciale, le cui proprietà e durata sono già state ampiamente testate dagli sviluppi nello spazio e nel trasporto aereo. Importanti valori empirici in materia di freni in carbonio-ceramica sono stati raccolti anche nella serie Formula Racing: qui, gli straordinari freni in carbonio e carbonio-ceramica sono stati utilizzati anche prima di entrare nelle automobili di serie.

Vantaggi dei freni in ceramica al carbonio

Rispetto ai dischi freno convenzionali in acciaio o ghisa, i freni in carbonio-ceramica hanno coefficienti di attrito estremamente elevati e costanti, indipendentemente da quanto sia alta l'umidità superficiale o la temperatura. Al contrario, ciò significa che i freni in carbonio-ceramica sono i cosiddetti effetto di dissolvenza contrastare. Lo sbiadimento è la riduzione indesiderata dell'effetto frenante - in particolare a causa di una frenata più lunga e spesso di manovre di frenata consecutive, i freni possono diventare "caldi" e l'effetto frenante può essere ridotto drasticamente a causa del surriscaldamento. Per contrastare questo cosiddetto sbiadimento, i materiali dei freni in carbonio-ceramica hanno proprietà importanti. Il carburo di silicio rinforzato con fibra di carbonio (C / SiC) è, grazie alla sua maggiore tenacità, densità inferiore, resistenza agli shock termici estremamente elevata e resistenza alla rottura, nonché ottima conducibilità, ideale contro gli alti livelli Temperature durante la frenata mezzo salvato. Con temperature superiori a 1.600 gradi Celsius, un disco freno in carbonio-ceramica è circa due volte più resistente di un disco freno in acciaio convenzionale. Inoltre, questi freni non sono solo più resistenti al calore: poiché il materiale speciale dei freni in carbonio-ceramica è non abrasivo e resistente all'ossidazione (resistente alla ruggine o al sale), i produttori di automobili possono specificare una durata e una durata fino a 300.000 a 350.000 chilometri. Tuttavia, i freni in carbonio ceramico raggiungono questa durata solo per il normale uso quotidiano. Se il veicolo viene utilizzato in pista, la durata dei dischi freno in carbonio-ceramica è di circa 50.000 chilometri. A questo proposito, i freni in carbonio-ceramica non sono adatti solo per veicoli veloci: anche i veicoli più grandi e pesanti - come SUV o veicoli governativi blindati - sono spesso dotati di dischi freno in carbonio-ceramica. A causa dei costi estremamente elevati, i freni in carbonio-ceramica non potevano ancora prevalere tra le parti di tuning. Per fare ciò, possono far fronte meglio agli elevati carichi meccanici e termici durante il funzionamento in pista e offrono le migliori prestazioni di frenata agli occupanti di veicoli particolarmente pesanti. Un altro vantaggio dei freni in carbonio-ceramica è che pesano significativamente meno - a seconda del modello e delle dimensioni del veicolo, questo materiale può talvolta risparmiare circa il 50 percento in peso per disco del freno. Allo stesso tempo, le masse non sospese vengono ridotte, il che a sua volta porta a un migliore comportamento dello sterzo e un comportamento di frenata ottimizzato. Infine, vale la pena menzionare la risposta, che è significativamente migliore, specialmente quando è bagnata.

Svantaggi dei freni in ceramica al carbonio

Naturalmente, ci sono anche alcuni svantaggi dei freni in ceramica al carbonio. Gli alti costi di produzione e i costi di acquisizione e manutenzione estremamente elevati associati sono particolarmente degni di nota qui. A seconda del produttore e del modello del veicolo, i freni in ceramica al carbonio opzionali possono costare ulteriori 10.000 euro. A parte il prezzo, c'è un altro svantaggio: l'intera area attorno ai freni - come le linee dei freni, i cerchioni, gli ammortizzatori o i supporti degli ammortizzatori e altre periferiche - sono progettate per le temperature a volte elevate. Questo è uno dei motivi per cui i freni in carbonio-ceramica non possono essere facilmente installati a posteriori.

Pastiglie freno in ceramica: questi freni in carbonio-ceramica sono adatti per il retrofit?

Come parte della messa a punto e della sostituzione dei freni, si parla sempre delle cosiddette pastiglie dei freni in ceramica. Le cosiddette pastiglie dei freni in ceramica per i modelli BMW e le pastiglie dei freni in ceramica per i modelli Audi sono particolarmente popolari nella scena BMW e Audi. Ci sono numerosi fornitori sul mercato degli accessori che dovrebbero proporre pastiglie dei freni in ceramica e prestazioni di frenata estremamente buone. Il fatto è, tuttavia, che le pastiglie dei freni in ceramica disponibili sul mercato degli accessori hanno poco in comune con i freni in ceramica al carbonio conosciuti dalle auto sportive o dai motori super sportivi. Piuttosto, è solo una normale pastiglia freno progettata per il normale traffico stradale. La speciale miscela di pastiglie di tali pastiglie ha solo agenti di attrito ceramici, ma non il carburo di silicio rinforzato con fibra di carbonio dei noti freni in carbonio-ceramica. Quando si sostituiscono e si effettuano interventi di manutenzione sui freni convenzionali, le speciali pastiglie dei freni possono comunque essere utili: i vantaggi della miscela di pastiglie dei freni in ceramica sono la riduzione del rumore, meno usura e meno polvere dei freni - che Pulizia dei cerchioni è meno comune. Non possiamo parlare di alte prestazioni qui: le pastiglie dei freni in ceramica assicurano principalmente meno polvere dei freni, che a sua volta ha un effetto positivo sull'ambiente e sull'aspetto dei cerchioni.

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