Vokietijos Fraunhoferio staklių ir formavimo technologijų institutas, bendradarbiaudamas su įmonėmis „ElringKlinger AG“ ir „Andritz Aweba GmbH“, baigė projektą „Ufo-Brems“, kurio metu buvo sukurta nauja stabdžių diskų technologija.
Ši sistema, pagaminta iš nerūdijančio plieno, skirta pakeisti klasikinius pilkojo ketaus diskus. Pagrindinis inovacijos tikslas – reikšmingai sumažinti stabdžių dilimą ir kietųjų dalelių emisiją, kas tampa ypač aktualu įsigaliojant naujajam „Euro 7“ taršos standartui.
Medžiagų inovacijos ir struktūra
Naujojo stabdžių disko pagrindas – nitrintas nerūdijantis plienas. Pritaikytas termocheminis apdorojimas sukuria sukietintą paviršinį sluoksnį, kuris sumažina nusidėvėjimą ir užtikrina stabilius trinties koeficientus.
Lyginant su standartiniu ketaus lydiniu, nerūdijantis plienas pasižymi didesniu atsparumu korozijai ir išlaiko struktūrinį stabilumą esant aukštoms temperatūroms.
Kuriant sistemą buvo svarstomas ir paprastas konstrukcinis plienas, tačiau jo atsisakyta dėl struktūrinių pakitimų, atsirandančių temperatūrai viršijus 650 laipsnių. Nors anglies pluošto ir keramikos sistemos pasižymi reikiamomis techninėmis savybėmis, masinei serijinei gamybai jos yra per brangios.
Sumažėjęs dilimas ir atsparumas karščiui
Kartu su nauja diskų medžiaga buvo parinktos ir atitinkamos stabdžių kaladėlės. Nerūdijančio plieno diskas veikia poroje su neorganinės kilmės stabdžių kaladėlėmis.
Chemnico technologijos universitete atlikti bandymai (pagal SAE J2522 standartą) parodė, kad toks derinys tiesiogiai sumažina medžiagos dilimą kontaktiniame paviršiuje. Laboratorinių bandymų metu nusidėvėjimas, lyginant su įprastomis sistemomis, sumažėjo apie 85 procentus.
Intensyvaus stabdymo metu susidaro aukšta temperatūra, galinti paveikti trinties savybes. Visgi, atliekant daugkartinius stabdymo ciklus, nerūdijančio plieno diskų sistemoje nefiksuotas stabdymo efektyvumo sumažėjimas. Trinties koeficientas išliko stabilus plačiame temperatūrų diapazone, o tai yra kritinis parametras projektuojant stabdžius sunkesnėms transporto priemonėms.
Geometrija, gamyba ir svorio pranašumai
Naujoji konstrukcija nuo tradicinių ketaus diskų skiriasi keliais aspektais. Siekiant užtikrinti reikiamą stabdymo jėgą, padidinamas disko skersmuo, tačiau pati detalė gali būti gaminama plonesnė.
Gamybos procese taikomas ne liejimas, o formavimas. Tai leidžia pakartotinai panaudoti gamybos atraižas ir optimizuoti žaliavų sąnaudas.
Dėl mažesnio medžiagos storio pasiekiamas ir svorio pranašumas. Gamintojų teigimu, keturių stabdžių diskų komplektas leidžia sutaupyti iki 5 kilogramų masės, lyginant su ketaus analogais. Tai sumažina neamortizuojamą transporto priemonės masę, kas tiesiogiai pagerina pakabos ir amortizatorių reakcijos laiką.
Prognozuojama naujojo nerūdijančio plieno stabdžių disko eksploatacijos trukmė siekia iki 300 000 kilometrų. Tai reiškia, kad vidutinio automobilio naudojimo ciklo metu šių detalių keisti nereikės.
Palyginimui, įprastų stabdžių diskų keitimo intervalas, priklausomai nuo vairavimo stiliaus, trumpų distancijų režimo ar korozijos poveikio, dažnai nesiekia ir 40 000 kilometrų.