セラミックパッド：賛否両論、レビュー

自走車の誕生以来、ドライバーが時間通りに車を止めることができる仕組みを開発する必要が生じました。 現代の交通手段では、これはもはやメカニズムではなく、自動車やオートバイの速度を可能な限り迅速に減速させる多数のさまざまな要素で構成されるシステム全体です。

アクティブおよびパッシブ セーフティ システムには、ブレーキを含む多くのコンポーネントが含まれています。 彼らのデバイスには、ブレーキ液が移動するライン、ブレーキ シリンダー (バキューム ブースター付きのメインと各ホイールに XNUMX つ)、ディスク (バジェット カーでは、後車軸にドラム タイプが使用されています詳細に 別のレビューで)、キャリパー (ディスク タイプが使用されている場合) およびパッド。

車両が減速すると (エンジン ブレーキが使用されていない場合)、ブレーキ システムによってパッドが強力に加熱されます。 高摩擦と高温は、接触要素材料の摩耗を加速させます。 もちろん、これは車両の速度とブレーキ ペダルの圧力によって異なります。

これらの理由から、ブレーキパッドは定期的に交換する必要があります。 摩耗したブレーキ要素を備えた車両の運転は、遅かれ早かれ事故につながります。 車両コンポーネントの急速な摩耗、緊急ブレーキ時の高負荷、その他の状況により、ドライバーはより良いブレーキ システムの購入を検討するようになります。 その中にはセラミックバージョンがあります。

このシステムが古典的なシステムとどのように異なるか、その種類は何か、またそのような変更の長所と短所は何かを考えてみましょう。

セラミックブレーキの歴史

自動車のセラミック改造を製造するまさにその技術は、アメリカの自動車部品の生産に現れました。 多くのヨーロッパの自動車メーカーもこの開発を習得しようとしているという事実にもかかわらず、最大の効率と信頼性を備えているのはアメリカのアナログです。 このブレーキシステムは、世界中でますます人気が高まっています。 この技術は、パトカー、救急車、消防車などの特殊車両の組み立てによく使用されます。 ご覧のとおり、一部の国では、この技術が州レベルで最高と認められています。

最初のブレーキは、高品質の馬車を製造したエンジニアによって開発されました。 当初、これらは木製の靴で、レバー機構を使用してリムの外側部分にしっかりと押し付けられていました。 はい、これらのブレーキは機能しましたが、危険でした。 最初の欠点は、素材が長時間の摩擦に耐えられず、発火する可能性があるという事実によるものでした。 XNUMXつ目の欠点は、使い古した靴を頻繁に交換することでした。 第三に、石畳の道はしばしばリムを変形させ、ブレーキ要素が表面と効果的に接触しなくなるため、輸送を遅くするために多くの努力が必要でした.

輸送用に使用され始めた次の開発は、革の裏地を備えたエレガントな金属製の靴です。 この要素はまだホイールの外側部分と接触しています。 ブレーキの質は、ドライバーがレバーをどれだけ操作したかにかかっていました。 しかし、この変更には重大な欠点もありました。つまり、ブロックとの接触点でホイール タイヤが摩耗し、頻繁に交換する必要がありました。 このようなシステムの例としては、パナール & レヴァソール (1901 世紀後半) や、同一の XNUMX 年モデルがあります。

XNUMX年後、イギリス人エンジニアのF.W. Lanchester は、最初のディスク ブレーキの改造に関する特許を出願しました。 当時は金属が贅沢であったため（鋼は主に軍事目的で使用されていました）、ブレーキパッドとして銅が使用されていました。 このようなブレーキで車両を運転すると、多くの騒音が発生し、銅の柔らかい特性のためにパッドがすぐに摩耗しました。

同じ年に、フランスの開発者 L. ルノーは、内部に半円形のパッドが配置されたドラム タイプのブレーキを設計しました (このようなブレーキの設定方法の詳細については、 ここで)。 システムが作動すると、これらの要素は緩められ、ドラムの側壁に内側から寄りかかりました。 最新のドラム ブレーキは、同じ原理で動作します。

1910 年に、そのような設計は当時利用可能なすべての中で最も信頼できるものとして認識されました (上記にリストされたものに加えて、425 年に登場した馬車と 1902 オールズモビル モデルの両方に取り付けられたバンド ブレーキもテストされました。 )。 これらの要素は各車輪に取り付けられました。 これまでの開発とは異なり、この製品はXNUMX〜XNUMX千キロメートル以内の激しいブレーキングに耐えることができました。

ドラム ブレーキの利点は、個々の要素に対する攻撃的な環境の影響から保護されていたことです。 当時の道は理想とは程遠いものでした。 多くの場合、車は激しい衝突、泥、水、ほこりにさらされていました。 これらすべての要因は、ホイールとシャーシの状態、およびパッドのパフォーマンスの両方に悪影響を及ぼしました。 メカニズムが閉じられているため、そのような影響から保護されていました。 また、このメカニズムは、ドライバーが車を止めるための労力が少ないことを意味していました (当時、油圧の変更はまだ開発されていませんでした)。

これらの利点にもかかわらず、このメカニズムには重大な欠点がありました - 十分に冷却されず、ブレーキが高速で作動すると、この要因が摩擦ライニングの急速な摩耗につながる可能性があります。 ドラムブレーキの最初の開発でさえ、多数のユニット (50) と膨大な数の部品 (200) で構成されていました。 この TS は 1911 回線で構成されていました。 XNUMX 番目 (リア) はペダルで駆動し、XNUMX 番目 (フロント ドラム) は手動レバーで駆動しました。 初めて、Isotta-Fraschini Tipo KM (XNUMX) にこのようなブレーキ システムが装備されました。

1917 年から 1923 年の間に、いくつかのタイプの油圧システムの特許が取得されました。 それらは、メイン ブレーキ シリンダーからブレーキ液を介してエグゼクティブに力を伝達する原理に基づいています (それが何であるか、およびこの物質のどのような特性についての詳細については、 別のレビューで).

第二次世界大戦後、自動車メーカーはより強力なパワー ユニットをモデルに搭載し、自動車の開発速度をこれまで以上に高めました。 この例は、1958 年のポンティアック ボンネビルです。 6 リッターの 210 気筒内燃機関により、時速 XNUMX km まで加速することができました。 従来のドラム式ブレーキシステムは故障が早すぎて、負荷の増加に対応できませんでした。 特にドライバーがスポーティなドライビングスタイルを使用した場合。

輸送を安全にするために、ドラムブレーキの代わりにディスクブレーキが使用されました。 以前は、レーシング、鉄道、航空輸送のみがこの開発を搭載していました。 この改造は、ブレーキパッドで両側が固定された鋳鉄ディスクで構成されていました。 この開発は効果的であることが証明されているため、自動車メーカーは高級車や高級車にまさにそのようなブレーキを装備しています。

現代のシステムの違いは、キャリパーの異なるコンポーネントとデザインを使用していることです (それが何であるか、そこにあるタイプ、およびそれらがどのように機能するかについての詳細については、 別々に).

25年以上前、アスベストはブレーキシステムに使用されていました。 この材料は良い特性を持っていました。 その特徴は、高温と強い摩擦に耐えることができることであり、これがブレーキディスクとしっかりと接触した瞬間にライニングが直面する主な負荷です。 なぜかというと、この変更は長い間人気があり、この製品と競合できる類似品はほとんどありませんでした。

しかし、車両のライニングの一部であるアスベストには重大な欠点があります。 摩擦が強いため、粉塵の発生を完全になくすことはできません。 時間が経つにつれて、この種のほこりが人の健康に非常に有害であることが証明されてきました。 このため、そのようなパッドの使用は劇的に減少しました。 世界中のほぼすべてのメーカーがそのような製品の製造をやめました。 代わりに、別の有機材料が使用されました。

1990 年代後半、いくつかの自動車メーカーのエンジニアは、セラミックをアスベストの代替品として検討し始めました。 現在、この材料は、スポーツカーや強力なエンジンを搭載したモデルに搭載されているプレミアム ブレーキ システムに使用されています。

セラミックブレーキの特徴

セラミック ブレーキの特性を理解するには、すべての車にデフォルトで使用されている従来の同等品と比較する必要があります。

ブレーキパッド市場のほぼ95％はオーガニックです。 製造技術に応じて、最大30個のコンポーネントをラストのライニングに含めることができ、有機樹脂で結合されます。 特定のメーカーが使用するコンポーネントの混合に関係なく、古典的な有機ブレーキ パッドは次のもので構成されます。

• 有機樹脂。 この材料は、オンレーのすべてのコンポーネントをしっかりと保持することができます。 ブレーキング中、ブロックは熱を発生し始め、その温度は300度まで上昇する可能性があります。 これにより、刺激的な煙が放出され始め、材料が燃焼します。 この条件により、ディスクへのライニングの接着係数が大幅に減少します。
• 金属。 この材料は、回転するブレーキディスクを減速するためのベースとして使用されます。 ほとんどの場合、この要素の製造には鋼が使用されます。 この素材はすぐに消耗しません。 この特性により、バジェット ブレーキ システムが効果的になります。 しかし、それは金属パッドの重要な欠点でもあります - 激しいブレーキングはディスク自体の急速な摩耗につながります。 この材料の利点は、低コストと高温に対する耐性です。 ただし、これにはいくつかの重大な欠点もあります。 そのうちの XNUMX つは、ブレーキ ディスクとの熱交換が不十分です。
• 黒鉛。 このコンポーネントは、すべての有機パッドに不可欠です。 これは、パッド内の金属と常に接触するため、ブレーキ ディスクの摩耗を軽減するためです。 ただし、その量は金属部分で一定の割合を超えてはなりません。 柔らかすぎるパッドはリムに強いコーティングを形成します。 対処方法の詳細については、以下をお読みください。 別々に.

したがって、有機パッドの特徴には、低コスト、低速での効率的な操作、適度なブレーキ使用によるブレーキ ディスクの安全性が含まれます。 ただし、このオプションにはさらにデメリットがあります。

1. グラファイトの堆積物が存在すると、リムの外観が損なわれます。
2. 高温のためにパッドが「浮く」可能性があるため、高速で運転し、最後の瞬間にブレーキを使用することはお勧めしません。 このような状況では、エンジン ブレーキを使用することをお勧めしますが、この場合の制動距離はいずれにせよ長くなります (このパラメーターの測定方法については、 別の記事で);
3. グラファイトがエレメントから急速に蒸発し、金属が金属にこすれ始めるため、非常ブレーキを頻繁に作動させるとディスクの摩耗が加速します。

セラミックブレーキの機能について説明します。 まず第一に、通常のセラミックをこの開発と混同しないでください。 これらの製品を製造する技術は、粉末とも呼ばれます。 そのような靴を構成するすべてのコンポーネントは粉末に粉砕され、それらはすべて互いにしっかりと接続されています。 この機能は、ブレーキの頻繁な使用によるパッドの急速な摩耗を防止するだけでなく、ディスク上にグラファイトの堆積物を形成しません (この材料は、セラミック ブレーキの組成でははるかに少ないです)。

グラファイトの割合に加えて、これらの製品には含まれる金属も少なくなっています。 しかし、そのようなパッドには鋼の代わりに銅が使用されています。 この材料は、ブレーキが加熱されたときに熱をよりよく取り除きます。 この機能は、「ブレーキは臆病者が発明した」という原則に従って運転することに慣れているドライバーにとって実用的であることがわかるので、最後の瞬間にそれらを使用します。 車両のハンドリングに対するこのアプローチはサポートしていませんが、セラミック ブレーキは、パッドが重い負荷に耐えられない場合に発生する事故を防ぐことができます。

セラミック パッドが鋼ではなく銅を使用するもう XNUMX つの理由は、金属の柔らかさです。 これにより、製品は臨界加熱中に変形せず、要素の寿命を大幅に延ばします。

したがって、有機物とは異なり、セラミックはほこりを形成せず、ライニングのディスクへの接着係数がはるかに高く、車の制動距離が大幅に短縮されます。 同時に、システムは十分な高温に耐えることができます。

セラミックブレーキの違い

有機パッドとセラミック パッドを比較するのに役立つ小さな表を次に示します。

比較パラメータ:	オーガニック:	セラミックス:
発塵	最大	最小
サービス寿命	平均	最大
ディスク加熱	強い	最小
ディスクの自然摩耗	強い	最小
きしむきしみ	平均	最小限
最高温度条件	350度	600度
有効性	平均	最大
Цена	低い	高い

もちろん、この表は、セラミックまたは有機物を使用するすべてのブレーキ システムの全体像を反映しているわけではありません。 高速でのブレーキングを最小限に抑えた静かな乗り心地は、標準のパッドとディスクの寿命を延ばすことができます。 したがって、この比較は最大負荷に関するものです。

ブレーキ システムの実行要素には次のものがあります。

• ブレーキディスク (フルディスク車が装備されている場合は各ホイールに XNUMX つずつ、それ以外の場合はフロントに XNUMX つあり、ドラムはリアに使用されます)。
• パッド (その数は車種によって異なりますが、基本的にはディスクごとに XNUMX つあります)。
• キャリパー (ブレーキ ディスクごとに XNUMX つのメカニズム)。

前述のように、パッドとディスクはブレーキング中に非常に熱くなります。 この影響を軽減するために、最新のブレーキ システムのほとんどは、十分に換気されるように設計されています。 車が通常の状態で使用されている場合、このエアフローはブレーキが十分に機能するのに十分です。

しかし、より困難な状況では、標準的な要素はすぐに摩耗し、高温でのタスクに対処できません。 このため、自動車製造会社は、高温でも摩擦特性が失われず、摩耗がそれほど早くない新しい材料を導入しています。 このような材料には、セラミック パッドが含まれ、一部のタイプの車両ではセラミック ディスクも含まれます。

製造過程で、セラミック粉末は、高圧下で粉末状の銅の削りくずと組み合わされます。 この混合物は窯で高温処理されます。 これにより、製品は強い加熱を恐れず、部品が摩擦中に崩れることはありません。

これらの特性に加えて、セラミック ブレーキは次のことが可能です。

• 車両の起動中の騒音と振動を減らします。
• はるかに高い温度条件で高い摩擦係数を提供します。
• ブレーキディスクへのより積極的なアクション (これは、合金鋼を銅に置き換えることで実現されます)。

セラミックパッドの種類

車のセラミック パッドを選択する前に、いくつかのタイプがあることに注意してください。 それらは、意図された運転スタイルに従って分類されます。

• ストリート - ブレーキ システムへの負荷が増加したアーバン モード。
• Sport - スポーティーなライディングスタイル。 この変更は通常、公道と閉鎖されたトラックの両方を走行できるスポーツカーで使用されます。
• エクストリーム - ドリフト競技などのクローズド トラックでのエクストリーム レース専用に設計されています (このタイプの競技の詳細については、 ここで)。 このカテゴリーのセラミック ブレーキは、通常の道路を走行する車両では許可されません。

最初のタイプのパッドについて話すと、毎日の使用に最適です。 いわゆる「ストリート セラミック」は、スチール ブレーキ ディスクをそれほど摩耗させません。 乗るために予熱する必要はありません。 トラックパッドは予熱後に効果を発揮するため、日常使いには向かない。 このため、ディスクはさらに摩耗します。

従来の自動車でのセラミックの使用に関する一般的な神話は次のとおりです。

1. セラミック パッドはスポーツ カー専用に設計されています。これと組み合わせた従来のブレーキ ディスクはすぐに摩耗するためです。 実際、従来の機械で使用するために改造されたものがあります。 これらはアマチュアセラミックパッドです。 新しい消耗品を購入するときは、どのモードで使用するかを明確にする必要があります。
2. ブレーキ パッドとディスクの材質は同じでなければなりません。 このタイプのパッドを開発する際、エンジニアは特にスチール ブレーキ ディスクでそれらをテストし、それらを適合させました。
3. セラミック パッドはディスクの摩耗を早めます。 これに反する主張は、自動車メーカーによるマーケティングの策略ではありません。 多くの運転手の経験は、この声明の誤りを確認します。
4. パッドの信頼性は、極端なブレーキングの下で​​のみ現れます。 実際、この変更は、はるかに広い温度範囲でその特性を保持します。 しかし、緊急事態における従来のブレーキは、より危険です (過熱により、ブレーキが停止する可能性があります)。 適切に選択すると、ライディングスタイルに応じて負荷を完璧に処理します。
5. コストが高すぎる。 従来のパッドとの差はありますが、平均的な物質的収入のドライバーが購入できないほどの差ではありません。 この要素の耐用年数が長いことを考えると、目的は手段を正当化します。

ドライバーが高速で頻繁にブレーキをかける場合は、セラミックを購入できます。 スチールディスクを備えた従来の有機的要素は、都市モードや中速での道路走行に完全に耐えるため、従来のブレーキシステムに取り付ける必要はありません。

セラミックブレーキパッドの強み

セラミック ブレーキの利点を考慮すると、次の要因を区別できます。

• セラミックは、研磨剤組成が少ないため、ディスクの摩耗が少なくなります。 金属粒子が少なくてもディスクに傷がつきません。そのため、製品は長寿命です。 当然のことながら、ブレーキ システムの要素を頻繁に変更する必要があるほど、車のメンテナンスはより高価になります。 セラミックパッドの場合、ブレーキの定期メンテナンスが長期化します。
• セラミックブレーキははるかに静かです。 この理由は、ディスクの表面を傷つける金属粒子の含有量が少ないためです。
• 作動温度範囲の拡大。 製品は、600 度までの温度上昇や急冷に耐えることができますが、同時にその特性を失うことはありません。 トラックタイプのパッドには、このパラメーターがさらにあります。
• 粉塵の発生が少ない。 これのおかげで、運転手はグラファイト堆積物からホイールリムを掃除するための手段を購入する必要がありません。
• 彼らはすぐに必要な温度体制に達します。 これにより、ペダルを再度踏んだときにブレーキ性能が損なわれることはありません。
• 強力な加熱により、パッドが変形しないため、頻繁な車両修理の必要がなくなります。

セラミックブレーキパッドは、スポーツカーだけでなく使用されています。 この変更は、トラックのブレーキシステムで十分に証明されています。

セラミックブレーキパッドのデメリット

利点と比較して、ブレーキ用のセラミックの欠点ははるかに少ないです。 たとえば、一部のドライバーがセラミック バージョンを選択するときに依存するパラメーターの XNUMX つは、ほこりがないことです。 実際、これは完全に真実ではありません。 ディスクのパッドをこする過程で、それらは確実に摩耗します。つまり、まだほこりが形成されています。 グラファイトはほとんど含まれていないか、まったく含まれていないため、ライト ディスクでもそれほど量は多くありません。

一部のドライバーは、交換部品を選択する際に、製品の価格のみを重視します。 彼らは考えます: コストが高いほど、品質は高くなります。 これは多くの場合当てはまりますが、これは頼りになる主なパラメーターではありません。 したがって、最も高価なセラミックを手に入れると、スポーツカー用のバージョンが購入される可能性が高くなります。

通常使用される標準的な車両に取り付けることはほとんどメリットがなく、場合によっては事故を引き起こす可能性もあります。プロのパッドは最大効率に達する前に予熱する必要があるためです。 このため、使用条件から慎重に部品を選択する必要があります。

出力

ご覧のとおり、セラミック ブレーキは従来のパッドよりも信頼性が高く、効率的です。 多くのドライバーがこの特定の製品を選択しています。 ただし、ドライバーが通常ブレーキシステムにかける負荷も考慮に入れる必要があります。

ブレーキを正しく選択することで、交通量の多い道路での輸送の安全性が向上し、激しいブレーキング時にパッドを交換する頻度を減らすことができます。 もう XNUMX つの重要な要素は、信頼できる製造元の製品のみを選択することです。

結論として、セラミック ブレーキのビデオ テストをいくつか見ることをお勧めします。

セラミック ブレーキ - なぜ?

質問と回答：

なぜセラミックブレーキが優れているのですか？ アグレッシブなライディングに最適です。 効率を損なうことなく、550度までの加熱に耐えることができます。 ほこりや騒音が少ない。 ディスクを損傷しないでください。

セラミックブレーキを区別する方法は？ パッドの種類はパッケージに記載されています。 特に明記されていない限り、これらは高い動作温度にあります。 彼らは通常のパッドよりもはるかに高価です。

セラミックパッドはどのくらい持ちますか？ 従来のパッドと比較して、そのようなパッドははるかに耐久性があります（突然のブレーキングの頻度に依存します）。 パッドは頻繁にブレーキをかけることで30万から50万の世話をします。