Φρένα

    Μοιραστείτε

    ????????
    Επισκέπτης

    Φρένα

    Δημοσίευση  ???????? Την / Το Πεμ Δεκ 17, 2009 7:22 pm

    Μόνο μερικά τετραγωνικά εκατοστά είναι ικανά να σταματήσουν μία μηχανή που επιτυγχάνει απίστευτες τελικές ταχύτητες και είναι γεμάτη πληθώρα τεχνολογικών επιτευγμάτων.
    Πώς αλήθεια είναι φτιαγμένα τα τακάκια και πώς λειτουργούν; Η απάντηση είναι η τριβή. Ο απλός αυτός νόμος της φυσικής που εκφράζει την μετατροπή της κινητικής ενέργειας (απο τον περιστρεφόμενο δίσκο) σε θερμική (απο την επαφή του με τα τακάκια).
    Αυτή η διαδικασία είναι η θεμελιώδης αρχή της λειτουργίας των φρένων και της ασφάλειας.

    Αν το καλοσκεφτούμε το σύστημα φρένων μίας μηχανής είναι αρκετά απλό. Μία υδραυλική αντλία, ένα έμβολο, και μία μικρή τετράγωνη πλάκα που πιέζεται πάνω σε ένα δίσκο. Η πίστη που πρέπει να έχουμε στην μικρή αυτή πλάκα, είναι τεράστια, καθώς το έργο της είναι να μετατρέπει την τριβή σε θερμότητα, ενώ παράλληλα και βαθμιαία φθείρεται με την επαφή της με το δίσκο. Η εξέλιξη της συγκεκριμένης τεχνολογίας στην πάροδο των χρόνων, σε τίποτα δεν υπολείπεται εκείνης όλων των υπολοίπων μηχανολογικών μερών.
    Ξεκίνησε σαν δερμάτινος ιμάντας, κατόπιν ελαστικό, και τώρα σαν διάφορα μοντέρνα υλικά τριβής : ημι-μέταλλα, μέταλλα, κεραμικά, και τελευταία άνθρακονήματα. Αλλά πώς είναι κατασκευασμένα αυτά τα πλακάκια;

    Η πλέον διαδεδομένη κατεργασία είναι οι προσμίξεις με ατσάλι, που εφαρμόζεται στα υλικά τριβής με τη χρήση ειδικής κόλλας. Αυτό το υλικό τριβής είναι μία σύνθεση κραμάτων μετάλλου υψηλού συντελεστή τριβής, και ειδικής κόλας, που τους προσδίδει την απαραίτητη συνοχή. Ένα πολύτιμο μίγμα που ανάλογα με τα συστατικά του , έχει διαφορετική απόδοση.

    Όπως και στα λάστιχα διαφορετικές επιδόσεις επιτυγχάνονται από διαφορετικά κράματα στην κατασκευή του δίσκου. Τακάκια φτιαγμένα για δίσκους απο χυτοσίδηρο, δεν εμφανίζουν την ίδια αποτελεσματικότητα σε ατσάλινους δίσκους, και το ανάποδο. Τα διαφορετικά μίγματα (πάστα), είναι εύκολα αναγνωρίσιμα απο τους κωδικούς στο πίσω μέρος των τακακιών. Τα υλικά τριβής θα πρέπει επίσης να είναι και άριστοι μονωτές, ώστε η ποσοστό θερμότητας που θα περνάει στα υγρά των φρένων, να είναι το ελάχιστο δυνατό.
    Οι όλο και αυστηρότερες προδιαγραφές στην κατασκευή μοτοσικλετών, υπαγορεύουν νέες τεχνολογίες κατασκευής υλικών τριβής. Τα τυπικά υλικά τριβής δεν ικανοποιούν πλέον, γιατί η κόλα που περιέχουν, δεν «συμμετέχει» στην διαδικασία φρεναρίσματος.

    Ως εκ τούτου, αναπτύχθηκε μία νέα τεχνολογία κατεργασίας που ονομάζεται synterization ώστε να δώσει λύσει στις συγκεκριμένες προβλήματα. Αυτή η διαδικασία (synterization), υποβάλλει την σκόνη μετάλλου σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η σκόνη του μετάλλου μετατρέπεται σε ένα αμάλγαμα χωρίς την ανάγκη χρήσης κόλλας. Με αυτό τον τρόπο, κάθε μόριο του υλικού «συμμετέχει» ενεργά στο φρενάρισμα και αποφεύγεται παράλληλα ο κίνδυνος διάσπασης του υλικού των τακακιών, και η μείωση της αποτελεσματικότητάς τους.

    Αυτά τα κατεργασμένα (synterized) τακάκια, αποτελούν την τελευταία εξέλιξη στην τεχνολογία των υλικών για μοτοσικλέτες, και εξασφαλίζουν την μέγιστη δυνατή αποτελεσματικότητα. Εκτός των άλλων, η συγκεκριμένη μέθοδος, είναι και λιγότερο ευαίσθητη σε αστοχίες, κατά τη διάρκεια της παραγωγής. Το συγκεκριμένο υλικό όμως, εφόσον είναι κατασκευασμένο αποκλειστικά απο μέταλλο, μεταδίδει περισσότερη θερμότητα στα υγρά των φρένων, που με τη σειρά τους πρέπει και αυτά να υποστούν τις απαραίτητες βελτιώσεις. Δεν είναι λοιπόν τυχαίο, ότι πολλές φορές, τα τακάκια συνοδεύονται απο φύλλα μονωτικού υλικού. Έχοντας λοιπόν δει πώς, και κάτω απο ποιες δύσκολες συνθήκες (σκόνη, άμμο, νερό) λειτουργούν, είναι φανερό ότι τα τακάκια δεν έχουν μόνο ένα έργο να επιτελέσουν.

    Όλοι οι παραπάνω παράγοντες συντελούν στην φθορά τους, μέχρι το σημείο που χρειάζεται η αντικατάστασή τους (όπως και των δίσκων εξάλλου). Όπως όλα τα μηχανικά μέρη, έτσι και τα τακάκια, χρειάζονται στρώσιμο. Με την τοποθέτηση καινούργιων τακακιών, και δίσκων, οι επιφάνειά τους είναι απόλυτα λεία. Με την χρήση, ο δίσκος τρώγεται και γεμίζει μικροσκοπικά αυλάκια. Έτσι χρειάζονται μερικά χιλιόμετρα ώστε τα τακάκια να δημιουργήσουν το «θηλυκό» αντίστοιχο της «αρσενικής» επιφάνειας του δίσκου, και να «δέσουν» με την επιφάνεια του δίσκου. Στα πρώτα 200 περίπου χιλιόμετρα, έχει παρατηρηθεί ότι, η αποτελεσματικότητα στο φρενάρισμα δεν είναι η ιδανική, και αυτό διότι οι δύο επιφάνειες δεν έχουν αποκτήσει ακόμα την απαιτούμενη συνοχή.

    Είναι προφανές ότι η έρευνα δεν σταματά ποτέ. Προς το παρόν δεν υπάρχει καλύτερος συνδυασμός απο τους ατσάλινους δίσκους και τα κατεργασμένα (synterized) τακάκια, σε ότι αφορά την αντοχή και την αποτελεσματικότητα. Οι λύσεις στην βελτίωση της παραγωγικής διαδικασίας των τακακιών, στρέφονται πλέον στην μίξη διαφορετικής «πάστας». Για την ώρα τα 4πλά τακάκια, είναι ότι τελειότερο υπάρχει. Στην πραγματικότητα ο διπλάσιος αριθμός τακακιών, διπλασιάζει αυτόματα και την επιφάνεια επαφής με το δίσκο, στην ουσία την επιφάνεια που η δύναμη φρεναρίσματος λαμβάνει την μέγιστή της τιμή.

    Είναι φανερό ότι η τεχνολογία στους αγώνες, μπορεί να φτάσεις ακόμα μακρύτερα, χρησιμοποιώντας τα φρένα απο ανθρακονήματα. Σε αυτές τις περιπτώσεις, δίσκος και υλικά τριβής είναι κατασκευασμένα απο το ίδιο ακριβώς υλικό, το οποίο εμφανίζει ένα ιδιαίτερα υψηλό συντελεστή τριβής, που αποδίδει την μέγιστη αποτελεσματικότητά του σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες (κοντά στους 400 βαθμούς κελσίου). Από αυτό και μόνον το χαρακτηριστικό, καθίσταται απαγορευτική η χρήση του συγκεκριμένου τύπου φρένων, σε καθημερινή χρήση δρόμου. Σε τέτοιες συνθήκες, όπου το «ερέθισμα» δεν είναι συνεχές, έχουμε σαν αποτέλεσμα, να μην επιτυγχάνεται συνεχώς η ιδανική θερμοκρασία λειτουργίας των φρένων, και σαν συνέπεια την ραγδαία αυξομείωση της αποτελεσματικότητας. (όταν είναι κρύα τα ανθρακονημάτινα φρένα, η αποτελεσματικότητά τους είναι σχεδόν μηδενική). Εκτός των άλλων, επειδή οι δίσκοι και τα τακάκια είναι κατασκευασμένα απο το ίδιο φυσικό υλικό, υπόκεινται τις ίδιες ακριβώς φθορές, πράγμα που σημαίνει ότι με την αντικατάσταση των τακακιών, πρέπει απαραίτητα να γίνεται και αντικατάσταση των δίσκων (όσο και αν αυτό κοστίζει). Επίσης δεν θα πρέπει να παραβλέψουμε το γεγονός ότι τα φρένα απο ανθρακονήματα είναι υγροσκοπικά, που σημαίνει ότι απορροφούν το νερό, πράγμα που τα καθιστά ακατάλληλα για οδήγηση στο βρεγμένο

      Η τρέχουσα ημερομηνία/ώρα είναι Τρι Οκτ 16, 2018 12:47 pm