Karbon-keramičke kočnice

Karbon-keramičke kočnice su vrhunska tehnologija kočenja kod koje diskovi nisu napravljeni od uobičajenog sivog livenog gvožđa, već od kompozita ugljeničnih vlakana ugrađenih u keramičku matricu od silicijum-karbida. Razvijene su da zadovolje izuzetne toplotne i mehaničke zahteve vozila visokih performansi i drumskih automobila izvedenih iz motosporta, gde se obični gvozdeni diskovi teško nose sa ponovljenim snažnim kočenjem sa veoma visokih brzina. Rezultat je kočiona površina koja mnogo bolje odoleva toploti, znatno je lakša i traje neuporedivo duže od gvožđa koje zamenjuje, uz odgovarajuće visoku cenu.

Materijal se dobija oblikovanjem pripremka od iseckanih ugljeničnih vlakana i smole, njegovim karbonizovanjem na visokoj temperaturi, a zatim natapanjem rastopljenim silicijumom, koji reaguje sa ugljenikom i stvara tvrdi silicijum-karbid koji disku daje čvrstinu i otpornost na habanje. Gotov disk je iznutra ventiliran, sa kanalima za hlađenje izlivenim kroz njega slično običnom ventiliranom gvozdenom disku, a stiskaju ga čeljusti uz pomoć posebno formulisanih pločica prilagođenih keramičkoj površini. Ugljenična vlakna nose mehaničko opterećenje i daju žilavost, dok keramička matrica obezbeđuje tvrdoću i sposobnost rada na temperaturama koje bi gvožđe iskrivile ili ispucale.

Glavna prednost je toplotna sposobnost. Tamo gde gvozdeni disk počinje da pati od gubitka kočne moći kako se približava svojim granicama, karbon-keramički disk podnosi temperature daleko više od tih, snažno odolevajući padu trenja koji ta pojava donosi. Jednako je značajna i ušteda na masi, često oko polovine mase ravnopravnog gvozdenog diska. Pošto su kočnice neopružena i rotirajuća masa, ovo smanjenje izoštrava odziv upravljača, poboljšava udobnost vožnje i ublažava žiroskopske i inercijalne nedostatke teških delova na točku. Diskovi takođe odolevaju iskrivljenju i habanju, pa pri uobičajenoj upotrebi po pravilu traju ceo vek automobila.

Tehnologija vuče korene iz vazduhoplovstva i karbon-karbon kočnica trkačkih bolida i putničkih aviona, prilagođenih za drumsku upotrebu dodavanjem matrice od silicijum-karbida koja daje prihvatljive performanse u širem temperaturnom opsegu. Sa superautomobila proširila se i na verzije visokih performansi običnijih modela, najčešće kao skupa fabrička oprema, a najviše se isplati vlasnicima koji svoje automobile koriste na stazi ili kojima je važno smanjenje neopružene mase.

Postoje i stvarni nedostaci pored cene. Dok su hladne, karbon-keramičke kočnice mogu da deluju manje odzivno i pružaju slabiji početni zahvat od gvožđa, jer najbolje rade kada se zagreju, što ih čini manje pogodnim za blagu svakodnevnu gradsku vožnju. Pločice moraju biti posebno formulisane za keramičku površinu, a jači udar može da ošteti disk koji je tvrd, ali srazmerno krt. Cena zamene, ako disk ikada zatreba menjati, daleko je viša nego kod gvožđa. One ostaju specijalizovan oblik disk-kočnice, koji deli ventiliranu izvedbu i raspored čeljusti običnih sistema, ali pomera granice onoga što ti sistemi mogu da izdrže.