Tecnologia Freno ha percorso una lunga strada da quando i primi ingegneri automobilistici avvolto una cintura di pelle attorno ad un tamburo d'acciaio e serrati a rallentare la macchina. Oltre un secolo dopo, abbiamo pastiglie dei freni in bronzo sinterizzato, fluido a base di silicone liquido e rotori fatti di tutto, dalla ghisa al diamante sintetico. Una via di mezzo sono i rotori in alluminio, che sono un miglioramento rispetto a rotori di ferro in tutti, ma una zona un po 'cruciale. Nozioni di base di frenatura
Freni a disco funzionano convertendo l'energia cinetica - movimento - in energia termica. Lo fanno schiacciando un rotore di freno in metallo filatura tra una coppia di pastiglie di attrito stazionarie. Ma che l'energia termica non solo andare via - assorbe nelle componenti di rotori e adiacenti, e in ultima analisi, si disperde nel flusso d'aria. Dispersione rapida è d'obbligo, dal momento che i freni possono facilmente salire a 1,000-plus gradi F in applicazioni di strada, e due volte che in applicazioni racing.
Masse non sospese
alluminio fa sono un paio di cose andare per esso, ma soprattutto il peso. Alluminio pesa circa un terzo di quello che fa in ghisa, che è particolarmente utile quando si sta guardando le masse non sospese. "Masse non sospese" si riferisce al peso morto seduto proprio sulle gomme, al contrario di peso non controllato dalla sospensione. Minor peso delle masse non sospese significa meno sforzo sulle molle e ammortizzatori; meno sforzo sulla sospensione significa che è possibile utilizzare molle più morbide e ammortizzatori, che a sua volta significa che non c'è bisogno di sacrificare il comfort di guida per la gestione delle prodezze
rotazione Inertia
c'è un altro lato per l'importanza del rotore del freno, in termini di peso, e che parte ha a che fare con l'inerzia rotazionale. Un rotore freno agisce come un volano, immagazzinare energia meccanica. Il volano cerca sempre di mantenere la velocità, resistendo sia l'accelerazione e la decelerazione. Rotori leggero alluminio ridurre questo effetto volano, che contribuisce a migliorare le prestazioni in termini di accelerazione e frenata. Un rotore di filatura agisce anche come una sorta di stabilizzatore giroscopico, il che significa che un ferro più pesante aumenta lo sforzo di sterzata mentre ottundimento risposta dello sterzo. Il rotore in alluminio più leggero diminuisce lo sforzo, aumentando di sterzo e precisione.
Dissipazione termica
dissipazione del calore e la conducibilità elettrica sono concetti strettamente correlati, abbastanza in modo che siano quasi intercambiabili in termini ingegneristici. L'argento è uno dei migliori conduttori elettrici e termici note all'uomo, seguita da rame, oro e alluminio. Conducibilità termica della ghisa è relativamente triste; circa 3,5 volte inferiore a quella dell'alluminio. Questo significa che il ferro assorbe calore più lento e si blocca su di esso più a lungo, in cui il calore per trasferire nelle pastiglie dei freni e liquido dei freni invece di irradiarsi in aria in cui essa appartiene.
Prestazioni di frenatura
alluminio e ghisa eseguire in modo simile in termini di coefficiente di attrito, o la capacità di afferrare e tenere le pastiglie dei freni. A seconda della lega specifico utilizzato, l'alluminio può facilmente superare coefficiente di attrito di acciaio, soprattutto se combinato con altri metalli specifico di esaltare tale coefficiente. La ghisa può anche contenere elementi di lega, però, quindi questa parte è praticamente un lavaggio. Ma ridotta inerzia del alluminio aiuta a vincere in termini di prestazioni, dato che l'effetto netto è positivo in termini di prestazioni.
Al calore e durata
potrebbe chiedere a questo punto perché, se l'alluminio è così meraviglioso, usiamo tutt'altro lattine riciclate per i dischi freno. È perché, molto semplicemente, ritorna in alluminio ad uno stato liquido a circa 660 gradi Fahrenheit - ben al di sotto delle temperature incontrate durante la guida grintosa. Ciò ha storicamente reso il dibattito in alluminio-vs-ferro piuttosto accademica, come anche a basso grado di ghisa può resistere a 2.100 e più gradi. Rotori in acciaio possono assumere temperature ancora più elevate - rialzo di 3.000 gradi, a seconda della lega. Questo da solo rende più economici ma meno ideale dischi in ferro preferito per la maggior parte le prestazioni o le applicazioni per auto pesanti.
Soluzioni e sviluppi
costruttori hanno lavorato su modi di fare di alluminio lavorare modificando le leghe di alluminio e anime incollaggio a dischi esterni in acciaio, nel tentativo di tenere insieme i rotori. Ci sono stati alcuni progressi significativi nella freni, che li rende universalmente funzionale per le applicazioni non-moto, ma altri materiali sono facendo strada pure. Dischi freno in carbo-ceramica e carbonio-carbonio offrono tutti i risparmi di peso e benefici di alluminio, ma in grado di sopportare temperature più elevate rispetto acciaio. Certo, questi materiali anche costano 10 volte di più, in modo da alluminio può ancora avere un serio futuro delle prestazioni delle vetture e le applicazioni dei veicoli pesanti.