الفرامل لتغيير الطقس

في الترقية المستمرة لأنظمة مكابح السيارات، أصبحت منصات الكوابح السيراميكية خيارًا شائعًا لكثير من أصحاب السيارات بسبب ميزات "مقاومتها لدرجات الحرارة العالية" و"الضوضاء المنخفضة".عند القيادة خلال موسم الأمطار الجنوبي الرطب والحار، الحقول الثلجية الشمالية الباردة القاسية، أو الصحاري الجافة الشمالية الغربية، يطرح سؤال حاسم: هل يمكن أن تعمل منصات الفرامل السيراميكية بشكل ثابت في جميع الفصول والمناخات؟للإجابة على هذا السؤالمن الضروري تحليل شامل لخصائص المواد و قابليتها للتكيف مع البيئة.
القدرة الأساسية على التكيف التي تحددها الجينات المادية
مزايا منصات الفرامل السيراميكية تنبع من تركيبها المادي الفريد. هذه المنعطفات مصنوعة من قلب من الألياف السيراميكية، مثل الألومنيوم والسيليكات الألومنيوم،جنبا إلى جنب مع مواد تعبئة غير معدنية مثل ألياف الأراميد والجرافيت، وربطت مع الراتنج المقاوم لدرجات الحرارة العالية. هذا الهيكل المركب يعطي منصات الفرامل السيراميكية قدرة على التكيف مع المناخ المتفوقة مقارنة بسطحات الفرامل المعدنية التقليدية.في ظروف باردة للغاية، عادة ما تشهد منصات الفرامل شبه المعدنية انخفاضًا حادًا في معامل الاحتكاك بسبب انقباض المكونات المعدنية الباردة ، مما يؤدي إلى "الفرامل الناعمة".المواد السيراميكية لديها معامل التوسع الحراري حوالي ثلث الصلبعلى سبيل المثال، في فصل الشتاء من 30 درجة مئوية في شمال شرق الصين، يتقلب معامل الاحتكاك من لوحات الفرامل السيراميكية بأقل من 5٪، والحفاظ على أداء الفرامل المستقر.هذه الاستقرار يعزى إلى سلامة هيكلية الألياف السيراميكية في درجات الحرارة المنخفضة.
عندما تواجه درجات حرارة عالية، تظهر المواد السيراميكية استقرارًا حراريًا متفوقًا.تعاني منصات الفرامل التقليدية المصنوعة من الأسبستوس من انخفاض حاد في أداء الاحتكاك عندما تتجاوز درجة الحرارة 200 درجة مئوية بسبب تحلل المكونات العضويةفي حين أن لوحات الفرامل السيراميكية يمكن أن تحافظ على أدائها في درجات حرارة تزيد عن 600 درجة مئوية. خلال الصيف تسلق الجبال عندما تصل درجة حرارة قرص الفرامل إلى 400 درجة مئوية،معدل الاحتكاك لبطاقات الفرامل السيراميكية يبقى ضمن النطاق المثالي من 0.35-0.40هذه المقاومة لدرجات الحرارة العالية لا تعزى فقط إلى نقطة انصهار الألياف السيراميكية العالية ولكن أيضا إلى بنيتها المسامية الفريدة.هذه المسام على مستوى الميكرونات تشكل طبقة عازلة للهواء عند درجات الحرارة العالية، مما يمنع الحرارة من اختراق منصة الفرامل.
حدود الأداء في المناخات المعقدة
على الرغم من قابليتها الكبيرة للتكيف، لا تزال منصات الفرامل السيراميكية تواجه قيود في الأداء في الظروف الجوية القاسية.مثل موسم الأمطار في المناطق الجنوبية أو المناطق الساحليةيمكن أن تسبب الطبيعة الهيدروفيلية لبطاقات الفرامل السيراميكية تقلبات مؤقتة في الأداء. عندما يخترق الرطوبة المسام الصغيرة على سطح بطاقات الفرامل،تشكل "تأثير فيلم الماء" أثناء الكبح، زيادة مسافة الفرامل الأولية بنحو 10٪ إلى 15٪ ، ومع ذلك ، هذا التأثير عابر ؛ كما يتم توليد الحرارة أثناء الفرامل ، يتبخر الرطوبة بسرعة ،وعادة ما يعود معامل الاحتكاك إلى طبيعته بعد دورات الفرامل 2-3.
في ظروف الطرق القاسية مع الكثير من الغبار والحصى ، تواجه قدرة بطاقات الفرامل السيراميكية على التنظيف الذاتي تحديات كبيرة.على الرغم من أن صلابة (حوالي 60-70HRA) أعلى من عجلات الفرامل التقليدية، مما يساعد على الحد من توليد حطام الطحن، يمكن أن تتسبب جزيئات الرمل المضمنة في سطح الاحتكاك في تأثير الطحن.تظهر التجارب طويلة الأجل في منطقة صحراء غوبي في شمال غرب الصين،000 كيلومتر من القيادة ، يزداد ارتداء لوحات الفرامل السيراميكية بنحو 20٪ مقارنة بالظروف العادية وارتفاع معدل ضوضاء الفرامل إلى 15٪.وذلك لأن جزيئات الرمل تضر طبقة الاحتكاك السلسة على سطح منصة الفرامل، مما يؤدي إلى توزيع ضغط غير متساو، مما يتطلب تنظيف أكثر تواترا وصيانة نظام الفرامل.