Carbon Composite Brakes et de température

Un tiers du poids et fort que l'acier, et a fait de l'un des matériaux les plus communs sur terre, la fibre de carbone est rapidement devenu le go-to matériau pour de nombreuses applications de haute performance. En apparence similaire à la fibre de verre avec des fibres de carbone à la place du verre, ce matériau ne semble pas se prêter à des applications à haute température tels que des disques de frein. Mais il ya une différence essentielle entre les rotors de freins carbone et les panneaux de carrosserie en carbone, celui qui leur permet de prendre des températures plus élevées que presque n'importe quel autre en usage aujourd'hui. Fibre

carbone /carbone freins carbone typiques sont faits de la même étoffe de base comme les panneaux de carrosserie en fibre de carbone: des fibres de polyacrylonitrile surchauffée jusqu'à ce qu'ils se transforment en cordons noirs de carbone pur. des panneaux de carrosserie en fibre de carbone au départ comme un tissu de lin comme armure faite de brins de fibres. Ce tissu est très forte, mais ne peut pas garder sa forme sans une sorte de résine. Que la résine ne peut résister à des températures de plus de 200 degrés ou plus, ce qui explique pourquoi les freins carbone ne l'utilisent pas. Essayez de faire un disque de frein ou d'un tampon en standard CF, et il fondrait et désintégrer la première fois que vous les utilisiez.
Carbone /carbone Freins

freins carbone commencer des cercles de carbone tissées dans un matériau de type feutre. Fabricants s'empilent des dizaines de tours au-dessus de l'autre et les presser ensemble dans une presse énorme. Les tours compressés sont ensuite soumis à deux cycles thermiques dans un four, à la fois à environ 1800 degrés F, chaque cycle de "densification" peut durer hausse de 500 heures, qui fait partie de ce qui rend les freins carbone /carbone si cher. Alliant les fibres de carbone, ensemble, peuvent prendre des mois et coûter des milliers de dollars en rien le maintien de la chaleur.
Statistiques de performance

freins carbone, comme ceux utilisés en Formule Une course, offrent une puissance de freinage qu'aucun autre système ne peut toucher - mais ils ont un inconvénient. Les freins en carbone sont comme des freins en métal fritté dans lesquelles ils travaillent très bien à des températures élevées, mais seulement à des températures élevées: entre 750 et 1800 degrés F, en fonction des freins. Les freins peuvent aller aussi haut que 2.200 dans les virages serrés, mais cela provoque une usure excessive sur les pads. Fait intéressant, la température de fonctionnement des freins carbone est très proche ou supérieure à la température utilisée pour fusionner l'ensemble de carbone, ce qui signifie que si les freins ne sont pas lumineux rouge ou blanc-chaud, ils ne travaillent pas.

Gestion de la température

de température incroyablement élevé d'exploitation des freins carbone présente quelques défis uniques pour les ingénieurs. Tout d'abord, les disques de freins eux-mêmes doivent être conçus pour une épaisseur très précise, trop épais et les freins prennent une éternité à se réchauffer, trop mince et ils s'autodétruisent. Dans la plupart des cas, il ya environ un 0,50 seconde de délai entre l'application initiale des freins et lorsque les freins deviennent assez chauds pour commencer à travailler. Garder les freins chaud en contrôlant flux d'air sur eux est une priorité absolue pour les applications où ils sont utilisés; en 2001, Ferrari est même allé jusqu'à installer les ventilateurs de refroidissement passif sur l'axe de roue pour aider à tirer l'air à travers les trous d'aération des freins. Photos