لنت های ترمز سرامیکی با مس: عملکرد ، ایمنی و تغییر به سمت فرمولاسیون بدون مس

لنت های ترمز از مهمترین مؤلفه های وسایل نقلیه مدرن هستند که مستقیماً بر ایمنی ، عملکرد و راحتی تأثیر می گذارند. در طی چند دهه ، فناوری پد ترمز به طور قابل توجهی تکامل یافته است ، از پد های مبتنی بر آزبست در اواسط قرن بیستم تا فرمولاسیون های امروز بر اساس سرامیک ، نیمه فلزی و ارگانیک. یکی از محبوب ترین انواع مورد استفاده امروزه ، لنت های ترمز سرامیکی با مس است. این لنت ها به دلیل توانایی خود در ارائه کار آرام ، اصطکاک پایدار و اتلاف گرمای عالی مورد علاقه هستند. با این حال ، نقش مس در مواد اصطکاک نگرانی های زیست محیطی را برانگیخته و منجر به فشار رو به رشد به سمت فرمولاسیون عاری از مس می شود.

در این مقاله به بررسی نقش مس در لنت های ترمز سرامیکی ، مزایای آنها ، محدودیت ها و نحوه سازگاری صنعت خودرو با آینده ای عاری از مس می پردازیم.

لنت های ترمز سرامیکی چیست؟

لنت های ترمز سرامیکی از مخلوط متراکم از الیاف سرامیکی ریز ، مواد پرکننده غیر پیش فرض و عوامل پیوند دهنده ساخته می شوند. بر خلاف لنت های نیمه فلزی ، که به درصد بالایی از تراش های فلزی برای استحکام و اصطکاک متکی هستند ، لنت های سرامیکی به گونه ای طراحی شده اند که ارائه می دهند:

عملکرد ترمز مداوم در محدوده دما گسترده

سطح سر و صدای کم و لرزش

کاهش گرد و غبار ترمز ، که از نظر رنگ سبک تر است و کمتر به چرخ ها می چسبد

لنت های سرامیکی به ویژه در اتومبیل های مسافری و کامیون های سبک ، که در آن راحتی ، دوام و عملکرد تمیز ارزش دارد ، رایج است.

چرا مس به لنت های ترمز سرامیکی اضافه می شود

مس به طور تصادفی در لنت های سرامیکی وجود ندارد - این نقش های مهم را ایفا می کند:

اتلاف گرما
مس دارای هدایت حرارتی عالی است که به جذب و پراکندگی گرمای تولید شده در هنگام ترمز کمک می کند. این خطر محو شدن ترمز را کاهش می دهد و عملکرد مداوم را حتی در حین توقف های مکرر با سرعت بالا تضمین می کند.

ثبات اصطکاک
مس ضریب اصطکاک را بهبود می بخشد و قدرت ترمز مداوم را در طیف گسترده ای از شرایط از جمله جاده های مرطوب و دمای شدید حفظ می کند.

سر و صدا و لرزش
نرمی و انعطاف پذیری مس به به حداقل رساندن ارتعاشات در رابط پد روتور ، کاهش صداهای فشار و سنگ زنی کمک می کند.

طول عمر پد و روتور
ذرات مس به صیقل دادن سطح روتور کمک می کنند و باعث کاهش سایش و افزایش عمر هر دو لنت و روتورها می شوند.

به همین دلایل ، محتوای مس در لنت های ترمز سرامیکی به طور سنتی بین 5 تا 20 درصد وزن داشت.

مزایای لنت های ترمز سرامیکی با مس

ترمز صاف و آرام: کاهش فشار در مقایسه با لنت های نیمه فلزی.

چرخ های تمیزتر: گرد و غبار ترمز ظریف تر ، سبک تر است و کمتر به چرخ ها پایبند است.

دوام: طول عمر طولانی به دلیل خصوصیات سایش متعادل.

تاب آوری حرارتی: در مقاومت در برابر محو شدن در شرایط گرمای بالا بسیار عالی است.

عملکرد مداوم: در شرایط متنوع رانندگی قابل اعتماد است.

نگرانی های زیست محیطی پیرامون مس

در حالی که مس فواید عملکرد روشنی را ارائه می دهد ، تأثیر زیست محیطی آن به یک نگرانی فزاینده تبدیل شده است. هنگامی که لنت های ترمز می پوشند ، ذرات مس به عنوان گرد و غبار ریز رها می شوند. این گرد و غبار از طریق زهکشی طوفان ، جایی که می تواند در آبراه ها شسته شود:

Harm Aquatic Life: مس برای ماهی و سایر موجودات دریایی سمی است و در عملکرد آبشش و تولید مثل آنها دخالت می کند.

جمع آوری در اکوسیستم ها: ساخت مداوم باعث اختلال در اکوسیستم ها و کیفیت آب می شود.

مطالعات در ایالات متحده آمریکا تخمین زده است که لنت های ترمز تا 35-60 ٪ از کل آلودگی مس در آبراه های شهری قبل از شروع تنظیم مقررات ، مسئول هستند.

مقررات و تغییر به سمت لنت های بدون مس

در پاسخ ، ایالات متحده آمریکا مانند کالیفرنیا و واشنگتن قوانینی را تصویب کردند (که اغلب به عنوان "ابتکار ترمز بدون مس" گفته می شود) که نیاز دارد:

تا سال 2021: لنت های ترمز فروخته شده باید دارای وزن کمتر از 5 ٪ مس باشد.

تا سال 2025: لنت های ترمز باید عاری از مس باشند (کمتر از 0.5 ٪ مس از وزن).

این مقررات در حال تغییر شکل صنعت است و تولید کنندگان را به سمت ایجاد مواد اصطکاک نسل بعدی که عملکرد بدون مس را حفظ می کنند ، سوق می دهد.

گزینه های دیگر برای مس در لنت های سرامیکی

تولید کنندگان پد ترمز برای جایگزینی نقش چند منظوره مس به شدت در تحقیقات سرمایه گذاری کرده اند. برخی از جایگزینی ها عبارتند از:

الیاف فلزی جایگزین: مانند استیل ، برنج یا تراش های آلومینیومی برای کنترل قدرت و اصطکاک.

الیاف مصنوعی: آرامید (Kevlar) و سایر الیاف پیشرفته برای پایداری حرارتی و مقاومت در برابر سایش.

ساینده ها و روان کننده های اصلاح شده: برای کاهش نویز و لرزش.

تقویت کننده های سرامیکی: برای افزایش مدیریت گرمای بدون نیاز به مس.

نتیجه نسل جدیدی از لنت های ترمز سرامیکی کم مس و مس است که هنوز هم درایورهای با عملکرد تمیز و تمیز انتظار دارند.

آیا لنت های سرامیکی بدون مس نیز عمل می کنند؟

فرمولاسیون های اولیه عاری از مس با انتقاد از سطح سر و صدای بالاتر یا کاهش طول عمر روبرو شدند. با این حال ، تحقیق و توسعه مداوم این شکاف را به میزان قابل توجهی کاهش داده است. لنت های سرامیکی بدون مس مدرن:

قدرت ترمز قابل مقایسه با نسخه های حاوی مس را ارائه دهید

استانداردهای عملکرد OEM را رعایت یا فراتر بگذارید

برای کاهش سر و صدا با لرزش های پیچیده ، شکاف و چرمی طراحی شده اند

دوام مناسب برای رانندگان روزمره را فراهم کنید

برای کاربردهای با کارایی بالا (اتومبیل های اسپرت ، بکسل ، مسابقه) ، تولید کنندگان هنوز فرمولاسیون تنظیم خوبی هستند و برخی از علاقه مندان معتقدند که لنت های مس در شرایط شدید برتر هستند.

پایان

لنت های ترمز سرامیکی با مس از مدت هاست که یک استاندارد طلا در فناوری ترمز بوده و تعادل عملکرد ، راحتی و ماندگاری را ارائه می دهد. نقش مس در مدیریت گرما ، کاهش نویز و عمر پد آن را برای چندین دهه ضروری می کند.

با این حال ، هزینه زیست محیطی مس صنعت خودرو را به سمت راه حل های بدون مس سوق داده است. تا سال 2025 ، بیشتر لنت های جدید ترمز در آمریکای شمالی عاری از مس خواهند بود و این نشان دهنده تغییر جهانی به سمت تحرک پایدار است.

در حالی که امروزه پدهای سرامیکی با مس امروز در بازار باقی مانده است ، گزینه های بدون مس به سرعت ثابت می کنند که می توانند با عملکرد پیشینیان خود مطابقت داشته باشند-در صورت عدم پیشی گرفتن-. برای رانندگان ، این به معنای آبراه های تمیزتر ، اکوسیستم های سالم تر و سیستم های ترمز است که به همان اندازه ایمن و قابل اعتماد هستند. $ $