Karbónovo-keramické brzdy

Karbónovo-keramické brzdy sú prémiová brzdová technológia, pri ktorej sú kotúče vyrobené nie z bežnej sivej liatiny, ale z kompozitu uhlíkových vlákien viazaných v keramickej matrici z karbidu kremíka. Boli vyvinuté, aby splnili mimoriadne tepelné a mechanické nároky výkonných a z motoršportu odvodených cestných automobilov, kde bežné liatinové kotúče len ťažko zvládajú opakované prudké brzdenie z veľmi vysokých rýchlostí. Výsledkom je brzdný povrch, ktorý oveľa lepšie odoláva teplu, váži oveľa menej a vydrží dramaticky dlhšie než liatina, ktorú nahrádza, za zodpovedajúco vysokú cenu.

Materiál vzniká vytvarovaním polotovaru zo sekaných uhlíkových vlákien a živice, jeho karbonizáciou pri vysokej teplote a následnou infiltráciou roztaveným kremíkom, ktorý reaguje s uhlíkom a vytvára tvrdý karbid kremíka, ktorý dáva kotúču pevnosť a odolnosť proti opotrebeniu. Hotový kotúč je vnútorne vetraný, s chladiacimi kanálikmi odliatymi cez neho podobne ako pri bežnom vetranom liatinovom kotúči, a zvierajú ho strmene s platničkami špeciálne zostavenými na keramický povrch. Uhlíkové vlákna nesú mechanické zaťaženie a dodávajú húževnatosť, zatiaľ čo keramická matrica poskytuje tvrdosť a schopnosť pracovať pri teplotách, ktoré by liatinu zdeformovali alebo popraskali.

Definujúcou výhodou je tepelná odolnosť. Tam, kde liatinový kotúč môže pri približovaní sa k svojim hraniciam začať trpieť stratou účinku bŕzd, dokáže karbónovo-keramický kotúč znášať teploty ďaleko za nimi a silne odoláva strate trenia, ktorú strata účinku prináša. Rovnako významná je úspora hmotnosti, často okolo polovice oproti rovnocennému liatinovému kotúču. Keďže brzdy sú neodpružená a rotujúca hmota, toto zníženie zostruje odozvu riadenia, zlepšuje kvalitu jazdy a zmierňuje gyroskopické a zotrvačné nevýhody ťažkých prvkov pri kolese. Kotúče tiež odolávajú deformácii a opotrebeniu, takže pri bežnom používaní zvyčajne vydržia celú životnosť automobilu.

Technológia má korene v letectve a v karbón-karbónových brzdách pretekov Grand Prix a dopravných lietadiel, prispôsobených na cestné použitie pridaním matrice z karbidu kremíka, aby poskytla prijateľný výkon v širšom rozsahu teplôt. Rozšírila sa zo superšportov na výkonné verzie bežnejších modelov, zvyčajne ako nákladný výrobný doplnok, a najviac sa oplatí majiteľom, ktorí svoje automobily využívajú na okruhu alebo si cenia zníženie neodpruženej hmotnosti.

Okrem ceny majú aj skutočné nevýhody. V studenom stave môžu karbónovo-keramické brzdy pôsobiť menej reaktívne a poskytovať slabší počiatočný záber než liatina, keďže fungujú najlepšie po zahriatí, čo ich robí menej vhodnými pre jemnú každodennú mestskú jazdu. Platničky musia byť špecificky zostavené na keramický povrch a silný náraz môže poškodiť kotúč, ktorý je tvrdý, no pomerne krehký. Náklady na výmenu, ak by sa kotúč niekedy musel meniť, sú oveľa vyššie než pri liatine. Zostávajú špecializovanou formou kotúčovej brzdy, ktorá zdieľa vetranú konštrukciu a usporiadanie strmeňov bežných systémov, no posúva hranice toho, čo tieto systémy dokážu zniesť.