Спирачни накладки

Спирачни накладки и дискове за мотоциклети

Всички знаят, че рано или късно трябва да сменяме спирачките. Но как да изберем новите, знаят не всички. Надявам се, че тази статия ще допълни вашите знания и ще ви помогне в избора.

1. Състав на спирачните накладки
Съвременната фрикционна подложка е сложна смес, в чийто състав влизат около 20 вещества. На спирачните качества на накладките влияят състава и процентното съотношение на използваните компоненти. В производството процентното съотношение между елементите се контролира с точност до 0.5%. Макар, че състава на накладките е различен, може да се отделят основните компоненти присъщи на всяка накладка:

• абразиви
• модификатори на триенето
• Вещества “създаващи” триенето
• пълнители
• заздравители на структурата
• свързващи елементи

Такова разделение е условно, защото компонентите имат застъпващи се функции

1.1 Абразиви
Абразиите почистват трищите се повърхности, помагайки да се формира фрикционен слой на границата на триещите се диск и накладка. Втората функция на абразива е увеличение на коефициента на триене, особенно в началният момент на спирането, когато абразивът от накладката силно влияе на "началната хватка". Силната начална хватка на накладките подсказва за силно пориста и твърда структура, свойства, присъщи на абразивите.

Aлуминиеви окиси - Използват се няколко вида с различно ниво на твърдост. В мотоциклетните накладки, обикновенно се използва средната форма - анихидратната. Шлифовайки диска и придавайки допълнителна твърдост на накладките, абразива може да стане причина за увличане на материала и бързо износване на диска. Производителите са принудени да търсят компромис при избор на абразивите. Ако абразивът е твърде много, се износва ротора, ако е твърде малко ротора се полира. Коефициента на триене на полираният диск намалява. Полираният диск е признак за неработещи накладки. Има още - железни окиси - Хематит, магнетит кварц - Смлян на прах кварц , циркониев силикат

1.2 Модификатори и материали създаващи триенето

Материалите създаващи триенето имат две функции:
• управляват фрикционният слой между триещите се повърхности
• “създават” по-голямата част от коефициента на триене на накладките

Графит- Най-използваният елемент. Коефициента на триене зависи от структурата. Не работи при температури по-високи от 600С, изгаря при температура > 700C.
Мед - Използва се в прахообразен вид. Води до силно износване на роторите, направени от сив чугун и ковко желязо. (Обикновенно се изолзва в Sintered накладки) Има още: Метални окиси,  Метални сулфиди Cu2S, Sb2S3, PbS, Нефтен кокс

Коефициент на триене: Sb (0.47 - 0.49), PbS (0.40 - 0.47), Cu 2S.36-0.52)

1.3 Пълнители

Формират структурата. Служат за запълване на пространството на накладките между другите компоненти в накладката. Допълнителна роля – създават триене.

Азбест -  Най-разпространеният пълнител (до 97г). Сега е забранен за употреба, поради вредата за здравето. По резултати от изследвания, - на пазара все още около 15% от накладките съдържат азбест. Информация за използване на азбест в накладките в спорта няма. Ползват се още: усилващи фибри, кевлар

1.4 Заздравители на структурата

Придават по-висока износоустойчивост на композицията. По правило това са фибри от метали и техни сплави или синтетични фибри, например кевлар. Имат и допълнителна роля като създаващи триенето. Някои материали, използвани като заздравители:

Цинтетични фибри Кевлар, Дюпонт Кевлар
Фибри от метелни окиси
Фибри от метали стомана, мед, бронз
Органични Памук

1.5 Свързващи елементи (матрица)

По своему това е лепило, свързващи компонентите в едно. Допълнителна роля – създаващи триенето.

Фенол-алдехидни полимери (органични) - Най-често използваната основа в органичните матрици. Излишъкът им води до понижаване на коефициента на триене при високи температури.
Cплави на металите: (Cu, Fe, Ni) - Използват се в металокерамичните накладки от типа на Sintered
Различни модификации на фенол-алхидни полимери. Добавки на креозол, епоксидни смоли, бор, и др. Използват се в металокерамичните и органичните накладки съдържащи метал

1.6 Типичен състав на накладките

Точното процентно съдержание на елементите в накладката е предмет на изследвания и търговска тайна, обобщен състав на органична или полуметална накладка е посочен в таблицата:

органичните накладки съдържащи метал имат не по-малко от 30%. метални сплави. Наличието на метал не пречи на съдържанието на органични елементи. Даже металокерамичните накладки Sintered, могат да съдържат голям процент органични вещества.

3. Код на коефициента на триене
SAE са разработили система за идентификация на нивото на триене. Основава се на две букви. Първата буква – това е усредненият нормален кофициент на триене, “взет” от четири точки- 90С, 122С, 149С, 205С след нормално загряване на спирачките от начална температура 20С. Втората буква това е усредненият “горещ” коефициент на триене, взет от 10 точки след възстановяването на накладките от прегряване.
По-подробно с методиката на измерване на коефициента на триения може да се запознаете, прочитайки описанието на метод на тестване J661 "Chase Machine".

Код     Коеф. триене
C        до 0.15
D        0.15 до 0.25
E        0.25 до 0.35
F        0.35 до 0.45
G        0.45 до 0.55
H        0.55 до 0.8
Z        не определен

В номерата на накладките често има буквите HH, GG, GF – това са и резултатите на тестването по метода J661 . На накладките, нуждаещи се от подгряване, първата буква е по-малка от втората(азбучна последователнос). На нискотемпературните накладки (органични), пред вид неустойчивостта им към високи температури втората буква е по-малка от първата. На накаладките, устойчиво работещи на различни температури двете букви са еднакви. Метода J661 има и своите недостатъци. Понякога, използвайки алтернативни методи на тестване се (Fast Machine) получават противоречиви резултати. Но SAE J661 се явява официален стандарт за качество на накладките.