L’attrito e te: Capire la tecnologia delle pastiglie dei freni

L’attrito è normalmente qualcosa che si cerca di evitare nelle corse, ma quando si tratta di frenare, l’attrito è il tuo amico!

Vedi tutte le 7 fotoPete EpplewriterThe ManufacturersphotographerFeb 1, 2013

Andare veloce è importante. Voglio dire, cosa sarebbe la corsa senza la velocità? Ma dall’altra parte della medaglia, andare veloce finirà in modo drammatico se non si è in grado di impostare in sicurezza la propria auto per ogni curva e controllare la decelerazione. Sappiamo tutti che questa decelerazione controllata deriva dalla capacità del sistema frenante di rallentare le ruote, ma c’è molto di più nell’equazione.

Al livello operativo più elementare, i freni sono un sistema di bloccaggio idraulico. In questo sistema, il fluido viene spinto dal cilindro maestro usando il pedale del freno verso le pinze, dove i pistoni usano questa pressione idraulica per spremere i rotori con una serie di pastiglie dei freni. Sembra abbastanza semplice. E per l’appassionato o il pilota medio, il resto dei dettagli e del gergo ingegneristico non sempre sono informazioni necessarie. I produttori di freni hanno fatto un lavoro incredibile nel mettere insieme i kit, o nell’avere personale esperto per consigliare i pezzi per qualsiasi applicazione, e tutto quello che dobbiamo fare è assemblare tutto sulle nostre auto da corsa.

01. La scelta dei componenti giusti per il vostro impianto frenante è estremamente importante. Aziende come Wilwood Engineering possono aiutarvi a montare tutto ciò di cui avete bisogno”. />

Quando si tratta di questo, tutti i pezzi dell’impianto frenante devono essere adattati all’uso che se ne intende fare. In molti casi, una chiamata a un’azienda come Wilwood Engineering vi fornirà tutte le informazioni necessarie per assemblare un sistema frenante perfettamente adatto alla vostra auto da corsa. Nel grande schema delle parti di un’auto da corsa, molto probabilmente non avrete una quantità eccessiva di opzioni quando si tratta delle parti dure dell’impianto frenante. Ma le pastiglie dei freni, d’altra parte, vi offrono molte scelte, che possono variare a seconda delle esigenze e delle preferenze del guidatore.

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Attrito e calore

Il materiale d’attrito utilizzato per le pastiglie dei freni è semplice e scientifico. Diverse combinazioni e quantità di materiali danno diversi livelli di attrito, il che è un modo semplice per mettere a punto un sistema frenante. L’attrito crea calore. E anche se il calore non è normalmente una buona cosa, nei sistemi frenanti, fa funzionare il tutto finché è controllato. Con qualsiasi pastiglia dei freni, c’è una temperatura di esercizio ideale. Usatela con troppo poco calore e la pastiglia non funzionerà come dovrebbe, causando un’usura prematura. Troppo calore e i metalli e le resine della pastiglia si scioglieranno e si cristallizzeranno, causando una condizione di smalto, che riduce la capacità di frenata. I composti utilizzati nei materiali d’attrito dettano le caratteristiche, così come i limiti di funzionamento delle diverse pastiglie.

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Ci possono essere fino a 60 diversi componenti che compongono un composto di pastiglie per freni. Molti di questi ingredienti si attivano quando vengono riscaldati. Le miscele di questi ingredienti costituiscono le caratteristiche di ogni composto. Il morso iniziale o la coppia di serraggio e l’intervallo di temperatura sono alcune delle caratteristiche più comuni che i conducenti considerano quando scelgono un composto per pastiglie. Aziende come Hawk Performance e Wilwood Engineering producono una vasta gamma di tamponi con diversi composti per diverse situazioni di gara.

In molte situazioni, la scelta del pad si riduce alle preferenze del guidatore. Con una selezione così vasta di tamponi, la scelta può dipendere dallo stile del conducente e dall’applicazione. Ad esempio, il pad da corsa di più alto livello della Hawk Performance, il DTC-70, opera in un intervallo di calore da 400 gradi F a 1.600 gradi F, con un livello di morso iniziale molto elevato. Se l’intervallo di calore è quello di cui avete bisogno, ma i freni sono troppo aggressivi, il DTC-60 offre lo stesso intervallo di calore con una minore presa iniziale. L’esecuzione di una spaccatura tra l’anteriore e il posteriore è un altro ottimo modo per mettere a punto la capacità di frenata della vostra auto e mantenere l’auto in equilibrio in decelerazione.

Le pastiglie dei freni non sono un pezzo unico. Nelle corse su asfalto, non è raro che i freni superino la soglia dei 1000 gradi. Ma la vostra auto sporca media può vedere solo circa 500 gradi. Cicli di calore così estremi su base costante rendono estremamente importante l’utilizzo della giusta mescola delle pastiglie. Con tutto questo calore, è anche importante controllare regolarmente il liquido dei freni. Quando i freni raggiungono i 1.000 gradi, l’umidità nel sistema (il liquido dei freni assorbe l’umidità con cui viene a contatto) bolle e diventa vapore. Questo degrada le prestazioni, poiché comprime e meno pressione raggiunge le pinze.

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Costruzione di tamponi

La costruzione delle pastiglie ha fatto molta strada, e ci sono tre tipi di base di pastiglie per freni: organiche, in ferro-carbonio e metalliche sinterizzate. Le pastiglie organiche sono state formalmente prodotte utilizzando l’amianto come materiale di attrito, grazie alla sua capacità di dissipare il calore in modo efficiente. Quando i pericoli della polvere di amianto sono diventati evidenti, le aziende sono passate a diversi materiali di attrito come il vetro e la gomma, resine in grado di resistere al calore elevato e il kevlar. Questi tipi di pastiglie per freni sono ancora utilizzati nelle applicazioni dei camion commerciali, dove grandi quantità di peso sono costantemente sui freni.

I tamponi in ferro-carbonio, come la maggior parte dei tamponi da corsa, sono costruiti con una miscela di diversi metalli e resine. I tamponi in ferro-carbonio sono disponibili in molti composti diversi per diverse applicazioni, dal design stradale a quello da corsa. I diversi composti offrono ai piloti diversi intervalli di calore e livelli di mordente iniziale, che consentono di regolare con precisione l’ingresso in curva in base agli input dei freni del pilota.

I tamponi metallici sinterizzati vengono utilizzati quando la presa è estremamente importante. I tamponi metallici sinterizzati sono utilizzati su aerei, motocicli e in applicazioni militari. Sebbene questi tamponi offrano un livello di aderenza molto elevato, si usurano molto più velocemente dei tamponi organici o in ferro-carbonio.

07.5 All’apice del coinvolgimento di Wilwood nella NASCAR, ha iniziato le combinazioni pre-lattina e rotore per le squadre. Per fare questo, hanno costruito un banco prova freni con un motore Chevy 350ci e un dispositivo per montare rotore e pinza. Quando l’azienda ha deciso di ricomporre il suo programma di corse, il banco prova è diventato un utile strumento di prova”. />

Potenza di arresto

Qualcosa da tenere a mente quando si parla di pastiglie dei freni e capacità di frenata sono le gomme. In realtà, i freni non rallentano l’auto, ma le gomme. Il sistema frenante rallenta la rotazione delle ruote, e la trazione delle gomme a terra riduce la quantità di moto del veicolo. Il limite della trazione può essere maggiore o minore delle capacità del sistema frenante, e a volte quello che può essere un problema di trazione può essere erroneamente diagnosticato come un problema di frenata.

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Letto i vostri cuscini

Vi starete chiedendo cosa significano le lenzuola nelle imbottiture e perché è importante. Il concetto è piuttosto semplice. Si effettua una serie di arresti aggressivi con nuovi rotori e cuscinetti per portarli in temperatura per la prima volta. Nel processo, si trasferisce un sottile strato di materiale delle pastiglie sulla superficie del rotore. Questo permette alle pastiglie e ai rotori di durare più a lungo, ma migliora anche le capacità di frenata in quanto le pastiglie ottengono una migliore presa su un rotore quando questo ha questo strato di materiale su di esso.

All’apice del suo coinvolgimento nella NASCAR, Wilwood ha iniziato ad offrire una combinazione di pad e rotore pre-corpore pre-corpo ai team di gara. Questo ha permesso di liberare tempo per le prove, perché le squadre non hanno dovuto sprecare una sessione solo per i freni del letto. Wilwood offre ancora questo per combinazioni selezionate di rotori e pattini.

Quando si tratta di freni per lettiere, il processo è simile, ma la maggior parte dei produttori ha requisiti diversi. Verificate con il vostro specifico produttore di pastiglie per i freni le istruzioni specifiche per la biancheria da letto.

Arrivare a una fermata

Il sistema frenante perfetto si riduce ad avere i pezzi giusti. La combinazione delle pinze giuste con le corrette dimensioni dei pistoni, i rotori giusti realizzati con il materiale giusto, le pastiglie giuste e il fluido giusto spinto attraverso un cilindro maestro di dimensioni adeguate deve essere in linea per far sì che tutto funzioni come previsto. Se uno qualsiasi di questi pezzi si stacca di troppo, le vostre capacità di frenatura saranno compromesse. Qualunque cosa si corre per i freni, dal largo5 ai raccoglitori di scorta, ai freni da corsa a sei pistoncini di Wilwood, avere la giusta combinazione farà o romperà la vostra capacità di fermarvi.

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