A Porsche Kerámia Fékrendszerek: Innováció, Teljesítmény és Előnyök
A fékrendszerek érthető módon a nagy teljesítményű sport- és versenyautókon indultak fejlődésnek. Ahol nagy a tempó, ott hatásos eszköz kell a száguldó tömegek megállításához, arról nem beszélve, hogy egy jó fék még a köridő javításából is kiveszi a részét. Aki a hatásosabb fékre támaszkodva később lassíthat a kanyarok előtt, az többet száguldhat nagy sebességgel. A verseny- és a sportautókon ezért hamarabb váltotta le a hagyományos és bevált dobfékeket a tárcsafék, ami hatásossága mellett éppúgy további előnyöket rejtett magában, mint legújabb változata, a kerámiafék.
A Fékezés Fejlődése: Dobféktől a Kerámiáig
Bár a dobfék átlagos használatban nem rossz szerkezet, amit talán az is mutat, hogy egyes vadonatúj elektromos autók hátsó kerekeit is ilyenek lassítják, a tárcsafékek több előnyt hordoznak magukban hozzájuk képest. Egyrészt hatásosabbak, másrészt jobb hűtésük révén jobban bírják a tartós, vagy ismételt fékezést, harmadrészt - azonos hatásosság mellett - könnyebbek, mint a dobfékek. Ezeket a kedvező tulajdonságokat emeli magasabb szintre és egészíti ki továbbiakkal a modern műanyagtudomány fejlesztése, a kerámiafék.
A megnevezés mindenekelőtt a féktárcsára vonatkozik, ami nem a megszokott anyagból, azaz öntöttvasból készül, hanem magas hőmérsékleten kisütött, összetett, szálerősítéses mesterséges anyagból, azaz kerámiából. A szénszál erősítéses kompozit alapanyag máris sejteti a kerámia féktárcsa egyik legnagyobb előnyét a vastárcsával szemben.
A Porsche Kerámia Kompozit Féktárcsa (PCCB) Részletei
A Porsche most először szereli az új Carrera-t kerámia féktárcsákkal, mely a belső hűtőcsatornák új formájának köszönhetően a forgó tárcsán nagyobb mennyiségű hideg levegőt áramoltat át. Ugyanakkor a nagyobb számú hűtőcsatorna (hűtőborda) merevíti a féktárcsát, jelentős mértékben csökkentve ezzel a deformációt nagy igénybevétel esetén. A féktárcsa súrlódó felületét szálerősítéssel optimalizálták jelentősen fokozva ezzel a kopásállóságot nagy terhelésnél.
A kompozit kerámia féktárcsa átmérője 350 mm, keresztfuratokkal és belső hűtéssel, kb. 50%-kal könnyebb, mint az öntöttvas alkatrész, és ezzel 14 kg-mal kisebb a rugózatlan tömeg a futóműnél. Mivel a vas sűrűsége köbcentinként 7,8 gramm, a karbon-kerámiáé azonban még az alumíniumnál is kevesebb, csupán 2,3 gramm, ezért azonos külső méretek mellett a karbon-kerámia tárcsa sokkal könnyebb lehet. Konkrétan kevesebb, mint feleannyit nyom, mint egy hasonló méretű vastárcsa. Ha ezt négy tárcsára vetítjük, akkor mérettől függően akár 25-30 kiló is megspórolható a karbon kerámia tárcsákkal.
Legális LED használat Porsche-ban
A mai világban, amikor a fogyasztás és a szén-dioxid-kibocsátás csökkentése érdekében ádáz küzdelem folyik grammok megtakarításáért, már önmagában a tíz kilókban mérhető csökkenés sem közömbös, de a tömegcsökkentés kerekenként nézve is egyértelmű előnyökkel jár. Kisebb a rugózatlan tömeg, ami egyszerre javítja a vezethetőséget és az utazási kényelmet. A könnyebb féktárcsa miatt kisebb tömegű kereket a rugózás-csillapításnak egyszerűbb a földhöz ragasztani, vagyis javul a tapadás, aminek mind gyorsításkor, mind kanyarodáskor, mind fékezéskor csak előnyét látni. Az össztömeg csökkentése kedvezően hat az autó gyorsulóképességére, azonban nemcsak emiatt. Mivel a kerekekkel együtt a féktárcsák is forgó tömegek, ezért amikor az autót gyorsítják, nemcsak az össztömeget kell egyenes irányú lendületbe hozni, hanem a forgó tömegeket is fel kell pörgetni, ami szintén teljesítményt igényel. Minél kisebb tehát a forgó tömeg, annál jobban gyorsul az autó.
Karbon-kerámia fékek ismertetése | Kialakítás és előnyök
A műanyag-jellegű kerámia alapanyag használata azzal a műanyagok esetében jól ismert előnnyel is jár, hogy nem hajlamos a korrózióra. A karbon-kerámia féktárcsa nem rozsdásodik, és nincs kitéve az ebből eredő kopásnak sem. Szintén az alapanyag-választásból eredő előny, hogy a karbon-kerámia féktárcsák az ismételt erőteljes fékezések hatására nem tágulnak, illetve nem hajlamosak olyasfajta a deformációra, mint a vastárcsák. Ebből következően nem romlik a pedálérzet, és ez is összefügg azzal az el nem hanyagolható előnnyel, hogy a kerámiaféket szinte nem lehet túlterhelni. A fékbetétkopás minimális a fém féktárcsákhoz képest, köszönhetően a kerámiatárcsa különösen kemény felületének. A PCCB várható élettartama ennek megfelelően hosszú, a tárcsa anyaga nem korrodálódik. A kerámia féktárcsa nem reagál az utakra kiszórt só szemcsékre és folyékony sóra sem.
A Kerámia Fékek Valódi Előnyei és Tévhitek
A Which Car utánajárt, mire is jó igazából a Porsche karbon-kerámia tárcsaféke. Az egyik mérnök őszintén válaszolt a kérdésekre, így meglepő információkat kaptunk. Aki azért szeretne karbon féktárcsákat az autójára tenni, mert azok hosszabb életűek vagy később fáradnak el a versenypályán, rossz hírünk van. Paul Watson, a Porsche Ausztrália műszaki képviselője a Which Carnak adott nyilatkozatában elárulta, mik szerinte a drága fékrendszer igazi előnyei, s mik azok, melyeket túlgondol az autós társadalom.
„Igen, a karbon-kerámia tárcsák is gyorsan kopnak, ha az ember keményen fékezget. Habár az első ilyen technológiával ellátott Porsche modelleket úgy reklámozták, hogy akár az autó teljes élettartamát kibírják a fékek, a tulajdonosok visszajelzései alapján hamar kiderült, ez közel sincs így.” De akkor mégis kinek ajánlott a karbon-kerámia fék? Nos, Watson úr szerint annak, aki nem szereti tisztogatni a kerekeit, ugyanis a más összetétel miatt így nem rakódik a felnire fékpor. Részint a nem létező korróziós hajlamuk miatt, de valójában egyáltalán nem hajlamosak a kopásra.
A megfelelő anyagú és kialakítású fékbetétekkel együtt a kerámia féktárcsák gyorsan, nagy súrlódást képesek biztosítani. Normális, utcai használatban majdnem biztosra vehető, hogy az autó egész élettartama alatt nem kell féktárcsát cserélni, de még versenyszerű használat mellett is tízszeres élettartammal lehet számolni a vastárcsákhoz képest. A kopásmentesség környezeti előnyt is hoz magával.
A Fékbetétek Szerepe és Típusai
A féktárcsák egyértelműen a fékrendszer egyik legfontosabb alkatrésze. A fékpedál lenyomása után a tárcsákat a fékdugattyú rányomja a féktárcsára, ami súrlódás miatt megállítja az autó kerekét. Ezért az ellenőrzésük fokozott figyelmet érdemel, és a cseréjük rendszeres legyen. Négy fő fékbetét típust különböztetünk meg:
| Típus | Jellemzők | Előnyök | Hátrányok |
|---|---|---|---|
| Nem fémes (organikus) | Szintetikus szálak vagy cellulóz. | Kíméletesek a lemezekhez. | Gyorsabban elhasználódnak, túlmelegedéskor rosszabbul reagálnak. |
| Alacsony metál | Réz-, acél- és vasrészecskéket tartalmaz. | Keményebbek, jobban tűrik a hőt. | Több port képeznek, zajosabbak. |
| Félig metál | 30-60% fémrészecskék. Leggyakoribb típus. | Jobb hőelvezetés, nagy ellenállás. | Kemények, jobban kopnak a tárcsák, sokkal porosabbak. |
| Kerámia | Kerámia komponensből és rézszemcsékből áll. | Kiváló hőleadás, minimális tárcsakopás, tartósak, minimális fékpor termelés. | Szinte nincs hátrányuk. |
Miért Költséges a Karbon-Kerámia Fékrendszer?
A sok-sok előnyt azonban nem mérik ingyen. A karbon-kerámia fékrendszerek még a nagy teljesítményű sportautók jelentős részéhez is csak felár, méghozzá forintban kifejezve milliós nagyságrendű felár ellenében rendelhető meg. Az egyik legfrissebb típushoz, a Mercedes SL 55 AMG-hez például több mint négymillió forintért kínálják ezt az extrát. Annyiért, amennyit sokan nem engedhetnek meg maguknak, hogy egy komplett autó megvásárlására fordítsák. És ez még nem a teteje mindennek! A Tesla a Model S Plaidhez kétszer ennyiért, 20 000 dollárért, azaz több mint nyolcmillió forintért kínál karbon-kerámia fékrendszert.
A válasz mindjárt a felhasznált anyagokkal kezdődik. Bármilyen szénszál alapú tárgy kerül szóba a horgászbotoktól kezdve spojlerekig bezárólag, egyik sem az olcsó kategóriát gazdagítja. De ugyanez igaz a felhasznált epoxigyantákra és a többi felhasznált anyagra. Miközben az anyagköltség sem alacsony, legalább akkora, ha nem még nagyobb tétel a gyártási eljárás. Itt elegendő talán a formában sütést felemlegetni, ami órákat, de akár napokat is igénybe vehet. Ráadásul rengeteg a kézimunka. A hűtőbordákat például a két síktárcsa között úgy alakítják ki, hogy egyesével illesztik a helyükre azokat a betéteket, amelyek helyén majd a légrés tátong. Ezek miatt a tárcsák gyártási átfutási ideje hetekben mérhető. Az alapanyagok árát és a gyártás körülményességét és hosszú időtartamát figyelembe véve talán érthető, hogy a karbon-kerámia tárcsák nem tömeggyártmányok, inkább manufakturális termékek. Vagyis sokkal kisebb számban készülnek, ami végül is egy újabb árfelhajtó tényező.
A Kerámia Fékek Jövője az Elektromos Autókban
Itt azonban érdemes lehet megállni még egy pillanatra. A karbon-kerámia féktárcsákat többnyire nagy teljesítményű belső égésű motoros sportautókhoz kínálják. A jövő azonban állítólag az elektromos autóké, amelyek annyira nem használnak féket (mert elektromosan lassítanak), hogy egyes gyártók hátulra egyenesen dobfékeket szerelnek. Éppen ez a korróziós indok az egyik, ami miatt helye lehetne a korrózióra érzéketlen karbon-kerámia féktárcsáknak az elektromos autókon. A másik érv sokkal prózaibb és hétköznapibb. A legerősebb sportautókat egyre inkább nem belső égésű motor, hanem elektromotor hajtja, ezzel azonban együtt jár a tömeg növekedése is. Nagyobb tömeget pedig csak hatásosabb, és a hosszú, vagy ismétlődő fékezést jobban bíró fékrendszerrel lehet lassítani, illetve megállítani. Azaz leginkább karbon-kerámia fékekkel, nem véletlen, hogy a Porsche Taycanhoz és a Tesla erőteljesebb modelljeihez is kínál ilyet a gyártójuk.
Fékbetét Kopás és Karbantartás
Legtöbben nyűgnek élik meg, ha foglalkozni kell a fékkel. A fékbetétek élettartama általában ötvenezer kilométer, de ötven-száz körüli is lehet. Persze még náluk is sok múlik nemcsak a megtett kilométerek számán, hanem főleg a vezetési stíluson. A hirtelen és gyakori fékezés gyorsabb kopást eredményez. Még egy laikus is ellenőrizheti, hogy kell-e cserélni a fékbetéteket - egyszerűen vizuálisan. Alumínium tárcsák esetén a küllők között látható a féknyereg, amelybe be vannak helyezve és ellenőrizze a rajtuk lévő anyag vastagságát. A szabály az, hogy vastagságuk ne legyen kisebb 2-3 mm-nél, mert károsíthatják a korongot és veszélyeztethetik a legénység biztonságát.
Minden a Porsche Cayenne 9PA vezérműlánc cseréjéről
A kopott tárcsák leggyakoribb tünetei:
- repedt súrlódó felület
- piszkos vagy zsíros súrlódó felületek
- lemez deformáció, egyenetlen kopás
- hiányzó vagy túl vékony fékanyag
- egyéb mechanikai sérülések
- gyenge fékhatás
- kopásjelző a műszerfalon
- jellegzetes hang fékezéskor
- a fékpedál maradványai "lógnak"
A fékbetétek gyors kopásának okai: Előfordulhat, hogy a lemezek a szokásosnál gyorsabban kopnak. Ilyenkor érdemes élesíteni a figyelmet. Előfordulhat, hogy a lemez nem volt megfelelően rögzítve, ill helytelenül lehetett a féknyeregbe beszerelni. A lemezek eltérő kopását az is okozhatta, hogy között a a lemez és a féktárcsa por, szennyeződés vagy egyéb szennyeződéseket kapott. Alternatív megoldásként a féknyereg hibája, ami egyenetlenül oszlatja el az erőt a fékhatás létrehozásához. Ebben az esetben javasoljuk, hogy keresse fel a szervizt a hiba pontos diagnosztizálása érdekében.
Fékbetétek cseréje: Semmilyen körülmények között nem javítjuk a fékbetéteket, és nem kíséreljük meg azokat felújítani. Bármilyen elhasználódás vagy sérülés esetén mindig javasolt kicserélni, elsősorban alacsony és megfizethető ára miatt. A fékbetéteket mindig készletként cseréljük a teljes tengelyen, hogy a tengelyen kiegyensúlyozott fékhatást biztosítsunk. A legtöbb manapság új járművek már fékbetét kopásérzékelővel rendelkeznek, amely jelzi a minimális vastagságukat.