Karbon-kerámia fék

A karbon-kerámia fék prémium fékezési technológia, amelyben a tárcsák nem a hagyományos szürke öntöttvasból, hanem szilícium-karbid kerámia mátrixba ágyazott szénszálak kompozitjából készülnek. Azért fejlesztették ki, hogy megfeleljenek a motorsportból eredő, nagy teljesítményű közúti autók rendkívüli hő- és mechanikai igényeinek, ahol a hagyományos öntöttvas tárcsák nehezen birkóznak meg a nagyon nagy sebességről történő ismételt erős fékezéssel. Az eredmény olyan fékfelület, amely sokkal jobban ellenáll a hőnek, jóval könnyebb, és drámaian tovább tart, mint a kiváltott öntöttvas — ennek megfelelően magas áron.

Az anyagot úgy állítják elő, hogy szabdalt szénszálak és gyanta előgyártmányát formázzák, magas hőmérsékleten elszenesítik, majd megolvasztott szilíciummal itatják át, amely a szénnel reagálva létrehozza a kemény szilícium-karbidot, amely a tárcsának szilárdságot és kopásállóságot ad. A kész tárcsa belsőleg szellőztetett, hűtőcsatornákkal átszőtt, akárcsak egy hagyományos szellőztetett öntöttvas tárcsa, és olyan nyergek fogják be, amelyek a kerámia felülethez illesztett, kifejezetten kialakított betéteket használnak. A szénszálak viselik a mechanikai terhelést és adják a szívósságot, míg a kerámia mátrix biztosítja a keménységet és azt a képességet, hogy olyan hőmérsékleten is működjön, amely az öntöttvasat elvetemítené vagy megrepesztené.

A meghatározó előny a hőtűrés. Ahol az öntöttvas tárcsa a határaihoz közeledve már fékfadingtől szenvedhet, ott a karbon-kerámia tárcsa ennél jóval magasabb hőmérsékletet is elvisel, erősen ellenállva a fadinggel járó súrlódásvesztésnek. Ugyanilyen jelentős a tömegmegtakarítás, amely gyakran a vele egyenértékű öntöttvas tárcsa felét teszi ki. Mivel a fékek a rugózatlan és forgó tömeg részei, ez a csökkentés élesebbé teszi a kormányzás reagálását, javítja a menetkomfortot, és mérsékli a keréknél lévő nehéz alkatrészek giroszkópos és tehetetlenségi hátrányait. A tárcsák ráadásul ellenállnak a vetemedésnek és a kopásnak, így normál használat mellett jellemzően az autó teljes élettartamát kibírják.

A technológia gyökerei a repülésben, valamint a Formula–1 és az utasszállító repülőgépek karbon-karbon fékeiben keresendők, közúti használatra a szilícium-karbid mátrix hozzáadásával alakították át, hogy szélesebb hőmérséklet-tartományban is elfogadható teljesítményt nyújtson. A szuperautóktól a hétköznapibb modellek nagy teljesítményű változataiig terjedt el, általában költséges gyári extraként, és leginkább azok számára kifizetődő, akik pályán használják az autójukat, vagy értékelik a rugózatlan tömeg csökkentését.

Az árán túl valós hátrányai is vannak. Hidegen a karbon-kerámia fék kevésbé érződhet reagálónak, és gyengébb kezdeti harapást nyújthat, mint az öntöttvas, mert felmelegedve teljesít a legjobban, ami kevésbé teszi ideálissá a finom, hétköznapi városi vezetéshez. A betéteket kifejezetten a kerámia felülethez kell kialakítani, egy erős ütés pedig megrongálhatja a kemény, de viszonylag rideg tárcsát. A csere költsége, ha a tárcsát valaha le kell cserélni, jóval magasabb, mint az öntöttvasé. A tárcsafék egy különleges formája marad, amely a hagyományos rendszerek szellőztetett felépítését és nyeregelrendezését osztja, miközben kitágítja azok teljesítőképességének határait.