Φρένα PART XVII

Φρένα PART XVII

Κράτα το σταθερό ή κράτα το πλευστό…

Κάναμε ήδη μία αναφορά στο θέμα σταθερός/ενιαίος ή διαιρούμενος/πλευστός δίσκος τον προηγούμενο μήνα, μιλώντας για την ανατομία ενός δίσκου, αλλά ας δούμε το θέμα αυτών των δύο κατηγορίων πιο …εξονυχιστικά.

Όταν μιλάμε για σταθερό δίσκο, λοιπόν, τα πράγματα είναι σχετικά απλά: ένα ενιαίο κομμάτι από χυτοσίδηρο, με την καμπάνα και τη στεφάνη του δίσκου τριβής, δηλαδή ένα ενιαίο χυτό, κάτι που οδηγεί σε κατασκευή απλού σχεδιασμού, χαμηλού κόστους και απλά συμπαθητικών θερμικών επιδόσεων, πακέτο που σημαίνει ότι αυτός ο τύπος είναι σήμερα ο …default για «λαϊκά» αυτοκίνητα ευρείας παραγωγής. Όταν όμως αν μιλάμε για αεριζόμενο-σταθερό δίσκο μιλάμε για «ασύμμετρη» κατασκευή, δηλαδή η καμπάνα είναι προσκολλημένη μόνο στον έναν από τους δύο δίσκους τριβής, με τον εσωτερικό και τον εξωτερικό δίσκο να διαστέλλονται θερμικά σε διαφορετικούς βαθμούς: αυτό οδηγεί σε ακτινική παραμόρφωση του δίσκου τριβής υπό υψηλές θερμοκρασίες, στη λεγόμενη «κωνικότητα», αφού εξαιτίας αυτού το σχήμα το δίσκου τείνει να γίνει κωνοειδές. Όπως είδαμε μιλώντας για τακάκια, αυτό οδηγεί σε ασύμμετρη κωνοειδή φθορά και του τακακιού, κάτι που επηρεάζει και την αίσθηση του πεντάλ. Αυτός είναι ο λόγος που οι καμπάνες των σταθερών δίσκων έχουν αυτό το κωνικό σχήμα κάνοντας το χαρακτηριστικό «λαιμό» από τη μάνα τους, δηλαδή η διάμετρος της καμπάνας είναι μεγαλύτερη εκεί που ενώνεται με τον δίσκο τριβής σε σχέση με την τρυπημένη επιφάνεια που δένει στο μουαγιέ: έτσι προσπαθούμε να ελαχιστοποιήσουμε το φαινόμενο της προαναφερθείσας θερμικής παραμόρφωσης. Ό,τι κι αν κάνουμε γεωμετρικά ρυθμίζοντας το σχέδιο της καμπάνας ενός σταθερού δίσκου, δεν είναι  ωστόσο αρκετό για να εξαλείψουμε την ανεπιθύμητη μεταφορά θερμότητας μέσω αγωγής από τον δίσκο τριβής στην καμπάνα και τελικά στο ρουλεμάν του τροχού: αν μιλάμε για αυτοκίνητα πραγματικά σοβαρών επιδόσεων, τότε ξεχνάμε τους σταθερούς δίσκους και περνάμε σε πλευστούς.

Οι πλευστοί/διαιρούμενοι δίσκοι είναι η στάνταρντ επιλογή στα σπορ αυτοκίνητα λόγω απόδοσης, παρακάμπτοντας το γεγονός ότι είναι ακριβότεροι στην κατασκευή και πιο «ντελικάτοι» κατά τη συντήρηση του συστήματος φρένων. Οι πλευστοί δίσκοι επιτρέπουν στο δίσκο τριβής να διαστέλλεται σχετικά ελεύθερα ακτινικά κατά τη χρήση, κάτι που επιτυγχάνεται μέσω της κατάλληλης σύνδεσής του με την καμπάνα με τα ειδικά γι’ αυτόν τον σκοπό συνδετικά εξαρτήματα που είδαμε μιλώντας περί ανατομίας, τον Δεκέμβρη. Αντίθετα με τους σταθερούς δίσκους, η ελεύθερη διαστολή ακτινικά εδώ σημαίνει πρακτικά μηδενική κωνικότητα όταν οι θερμοκρασίες ανεβαίνουν και αντίστοιχα εξαφανίζεται και η ασύμμετρη -κωνικά- φθορά του τακακιού. Αυτό όσον αφορά την ακτινική πλευστότητα του δίσκου: ανάλογα με τον τρόπο σύνδεσης καμπάνας και δίσκου τριβής, όμως, μπορεί να επιτρέπεται και αξονική πλευστότητα, κάτι που επιπλέον μειώνει κατά πολύ και τις παρασιτικές αντιστάσεις που δημιουργούνται κατά την περιστροφή του τροχού από την επαφή μεταξύ δίσκου και τακακιού, όταν η φθορά μεταξύ τους δεν είναι συμμετρική.

Ένα δεύτερο πλεονέκτημα των πλευστών δίσκων είναι το γεγονός ότι μπορούμε να επιλέξουμε πολύ ελαφρύ υλικό για την καμπάνα αντί για το μαντέμι των σταθερών δίσκων (αλουμίνιο ή ακόμα και μαγνήσιο), μειώνοντας μάζα και ροπή αδρανείας του δίσκου.

Τρίτο πλεονέκτημα είναι φυσικά η μειωμένη μεταφορά θερμότητας από τον δίσκο τριβής στην καμπάνα, που αυτό συμβαίνει λόγω των δύο διαφορετικών υλικών τους: η μεταφορά θερμότητας γενικώς είναι πολύ πιο εύκολη όταν δεν έχουμε αλλάγη υλικού κατά μήκος της μάζας (βλ. σταθεροί δίσκοι) σε σύγκριση με όταν έχουμε «σκαλοπάτι» αλλαγής υλικού, όπως συμβαίνει συνήθως με τους πλευστούς δίσκους. Αυτό βοηθάει και τη μακροζωϊα του ρουλεμάν του τροχού παρόλο που θεωρητικά αυτό σημαίνει ότι η θερμοκρασία του δίσκου μπορεί κάλλιστα να αυξηθεί (αφού όλη αυτή η θερμότητα κάπου πρέπει να πάει…).

Τέταρτο και τελευταίο πλεονέκτημα των πλευστών δίσκων είναι ότι μπορούμε να κρατήσουμε την παλιά καμπάνα κατά την αλλαγή του δίσκου τριβής (αν τον βρούμε ξεχωριστά διαθέσιμο) και εφόσον η πρώτη είναι ακόμα ΟΚ, μειώνοντας έτσι δυνητικά το κόστος συντήρησης.

Μειονεκτήματα έχουν ο πλευστοί..; Κάτι έχουν κι αυτοί: το πρώτο είναι το «κροτάλισμα» που εξηγήσαμε μιλώντας για ανατομία τον προηγούμενο μήνα, το δεύτερο είναι φυσικά το αρχικό κόστος παραγωγής/αγοράς, ενώ ένα τρίτο είναι η διάβρωση που συχνά παρατηρείται μεταξύ δίσκου τριβής και καμπάνας. Αν μιλάμε για διαφορετικά υλικά μεταξύ των δύο, π.χ. αλουμινένιο κέντρο με μαντεμένιο δίσκο, τότε μιλάμε πιο συγκεκριμένα και για μακροχρόνια γαλβανική διάβρωση, δηλαδή την ηλεκτροχημική διαδικασία που μέσω (στατικού μόνο εδώ) ηλεκτρισμού σε βάθος χρόνου διαβρώνει την διεπιφάνεια επαφής των διαφορετικών μετάλλων. Η διάβρωση αυτή από κάποιο σημείο και μετά, αν είναι έντονη, μπορεί να μειώσει τον όποιο ακτινικό τζόγο θα είχε κανονικά ο δίσκος, καθιστώντας δηλαδή ουσιαστικά πλέον «σταθερό» τον πλευστό δίσκο.

Διπλασίασε τους δίσκους σου…

Η δεύτερη βασική διαφοροποίηση μεταξύ των δισκοφρένων είναι αυτή που έχει να κάνει με το αν ο δίσκος είναι ενιαίος όχι ακτινικά, όπως μιλάγαμε μέχρι τώρα για σταθερούς-πλευστούς δίσκους, αλλά αξονικά/κατά πάχος: αν ο δίσκος τριβής είναι απλά ένα μασίφ, μονό, χυτό δίχως εσωτερικά κανάλια ψύξης στη μάζα του, τότε μιλάμε για συμπαγή δίσκο, που είναι η πιο απλή μορφή που απαντάται.

Εδώ στο παιχνίδι μπαίνει η μεταφορά θερμότητας με συναγωγή, δηλαδή μέσω ρευστού περιβάλλοντος μέσου, όπως την αναφέραμε την προηγούμενη φορά: σε ένα συμπαγή δίσκο, μεταφορά μέσω συναγωγής από τον αέρα γύρω από το δίσκο έχουμε μόνο στις δύο εξωτερικές επιφάνειες του δίσκου, δηλαδή στην επιφάνεια μετάλλου που βλέπει ζάντα και στην επιφάνεια μετάλλου που βλέπει άκρο. Η μάζα του μετάλλου που βρίσκεται κεντρικά και ανάμεσα στις δύο αυτές επιφάνειες, εφόσον είναι μασίφ, δεν μεταφέρει θερμότητα με συναγωγή, παρά μόνο με αγωγή προς το τακάκι και την καμπάνα. Είναι αποτελεσματική η μεταφορά με συναγωγή, δηλαδή μόνο με τον αέρα που χτυπάει εξωτερικά τον συμπαγή δίσκο..; Όχι ιδιαίτερα είναι η απάντηση, αφού η ροή του αέρα σε εκείνα τα σημεία μέσα στη ζάντα και συνολικά στο θόλο του αμαξώματος είναι ούτως ή άλλως αεροδυναμικά «ακάθαρτη»: η ροή εκεί είναι σχετικά χαώδης και τυρβώδης, με αποτέλεσμα η συναγωγή να είναι «λαχείο» και όχι «σιγουράκι». Γι’ αυτόν τον λόγο, όταν μιλάμε για συμπαγείς δίσκους, έστω και στον πίσω άξονα, μιλάμε για εφαρμογές όχι πραγματικά σπορ-αγωνιάρικες. Τα πραγματικά σοβαρά αυτοκίνητα και στους δύο άξονες έχουν αεριζόμενα δισκόφρενα.

Κι όταν λέμε «σοβαρά», φυσικά εδώ εννοούμε «με σοβαρή παραγωγή θερμότητας» και όταν  μιλάμε για «αεριζόμενα δισκόφρενα», πολύ απλά μιλάμε για τον διπλάσιο αριθμό πλακών τριβής σε σχέση με τις συμπαγείς δισκόπλακες: δύο δίσκοι τριβής συνδεόμενοι μεταξύ τους με ένα δίκτυο από πτερύγια ανάμεσά τους, τα οποία -εκτός από τη στήριξη των δύο αντικριστών πλακών- δρουν και ως πτερύγια και έτσι δημιουργούν και εσωτερικούς αγωγούς εξαερισμού. Αυτό είναι συνοπτικά η αεριζόμενη δισκόπλακα. Καθώς ο δίσκος περιστρέφεται σε μεγάλες ταχύτητες κατά την κίνηση του οχήματος, ο θερμός αέρας εσωτερικά φυγοκεντρίζεται και αποβάλλεται μέσω των αγωγών προς το περιβάλλον, με άλλα λόγια έχουμε μεταφορά θερμότητας με συναγωγή και ακριβώς αυτό που μας έλλειπε από τους συμπαγείς δίσκους. Αυτό από μόνο του, δηλαδή αγνοώντας άλλους παράγοντες που επίσης μπορούν να επιδρούν, όπως η περισσότερη μάζα μετάλλου/ολική θερμοχωρητικότητα του δίσκου, κατεβάζει σημαντικά τις θερμοκρασίες του δίσκου.

Οι αεριζόμενοι δίσκοι τώρα χωρίζονται σε διάφορες κατηγορίες ανάλογα με το σχήμα και τη διάταξη των αγωγών/πτερυγίων στο εσωτερικό τους. Η πιο απλή και εύκολη στην κατασκευή διάταξη είναι αυτή με τα ευθεία πτερύγια-αγωγούς, όπου έχουμε απλά ίσια τοιχώματα, που ξεκινάνε από την εσωτερική διάμετρο της στεφάνης του δίσκου τριβής και φτάνουν ακτινικά μέχρι την περιφέρεια στην άκρη της εξωτερικής διαμέτρου του, με άλλα λόγια αν κοιτάξουμε μέσα από τις οπές, μπορούμε να δούμε από την άλλη κατευθείαν μέσα από τους αγωγούς. Αυτή η κατασκευή είναι η πιο μαζική και φτηνή στην παραγωγή, αφού ο δίσκος τριβής είναι απόλυτα αξονοσυμμετρικός και επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για τις δύο πλευρές του αυτοκινήτου.

Η δεύτερη κατηγορία είναι αυτή των κυρτών πτερυγίων, όπου εδώ υπάρχει συγκεκριμένη κατευθυντήρια φορά στους αγωγούς. Ο όγκος του αέρα που μπορεί να περάσει ανάμεσά τους είναι μεγαλύτερος, βελτιώνοντας τη διαδικασία της μεταφοράς θερμότητας με συναγωγή: ακριβώς όμως επειδή μιλάμε για συγκεκριμένη φορά πτερυγίων, οι εν λόγω δίσκοι τριβής χωρίζονται στους δεξιάς και αριστερής πλευράς, αφού δεν είναι «αξονοσυμμετρικοί» (μιας και οι οπές πρόσδεσης της καμπάνας είναι από την πλευρά του ενός μόνο δίσκου τροβής). Αν δηλαδή απλά γυρίσουμε το δίσκο 180 μοίρες ως προς την κατακόρυφο, οι εσωτερικοί αγωγοί εξαερισμού θα έχουν αντιστροφή της εσωτερικής ροής τους! Μία υποκατηγορία της δεύτερης αυτής κατηγορίας είναι οι δίσκοι που τα πτερύγια είναι μεν κυρτά, αλλά υπάρχουν εναλλάξ δύο διαφορετικά σετ πτερυγίων με διαφορετικά μήκη, το ένα είναι κοντύτερο από το άλλο, δηλαδή ανά δεύτερο πτερύγιο αυτό δεν φτάνει από άκρη σε άκρη ανάμεσα στις δύο διαμέτρους του δίσκου: εναλλάσσοντάς τους έτσι έχει αποδειχτεί ότι παρόλο που κατ’ αυτόν τον τρόπο μειώνουμε το συνολικό εμβαδόν των επιφανειών μετάλλου αγωγών στο εσωτερικό του δίσκου, από την άλλη αυξάνεται αισθητά ο όγκος του αέρα που κινείται μέσω συναγωγής, με το συνολικό ισοζύγιο να γέρνει προς την πλευρά της βελτίωσης της συνολικής θερμοαγωγιμότητας.

Τέλος υπάρχει και ο τύπος των αεριζόμενων δίσκων που εσωτερικά δεν έχουμε καν σχηματισμό πτερυγίων, αλλά τα δύο μισά του δίσκου ενώνονται με σημειακές «κολώνες» ή «νησιά»: είναι πιο απλές στην κατασκευή ακόμα και από τις δισκόπλακες με ευθεία πτερύγια και είναι επίσης κι αυτές αξονοσυμμετρικές, υστερούν όμως σε θερμική απόδοση γενικώς σε σχέση με οποιαδήποτε διάταξη με πτερύγια.

Βασανίζοντας τους δίσκους: οι τρύπες…

Αυτά όσον αφορά την εσωτερική γεωμετρία των αεριζόμενων δίσκων, η οποία «δουλεύει», αλλά δεν την βλέπουμε άμεσα. Τι γίνεται όμως με την κατεργασία των δίσκων εξωτερικά επί των δίσκων τριβής αυτών καθαυτών; Οι απλές δισκόπλακες δεν έχουν απολύτως καμία κατεργασία στην επιφάνειά τους, οι δίσκοι τριβής δηλαδή έχουν απλά λείες επιφάνειες εσωτερικά (η πλευρά που βλέπει τα πτερύγια) και εξωτερικά (η πλευρά που βλέπουμε εμείς).

Η πιο γνωστή κατεργασία απ’ όλες είναι η διάτρηση των δίσκων τριβής δημιουργώντας οπές, δημιουργώντας τους γνωστούς μας «τρυπητούς» δίσκους. Εδώ η κουβέντα έχει πολύ ψωμί, διότι το τρύπημα των δίσκων έτσι απλά χωρίς μελέτη και γνώση όχι μόνο μπορεί να μην κάνει καλό, αλλά -στην καλύτερη- να χειροτερέψει τη θερμική απόδοση του δίσκου: στη χειρότερη, μπορεί να έχουμε αστοχία ολόκληρου του δίσκου δομικά! Με άλλα λόγια αν δεν ξέρουμε τι κάνουμε, καλύτερα να μην κάνουμε κάτι. Ο πολύς κόσμος λατρεύει τις …τρύπες: νομίζει ότι και μόνο η ύπαρξή τους δίνει αγωνιστικό λουκ, οπότε δώστου δράπανο κι όποιον πάρει ο χάρος. Το βασικό λάθος που μπορεί να γίνει κατά το μη εργοστασιακό τρύπημα είναι να «φάμε» υλικό από τα εσωτερικά πτερύγια: αν δεν προσέξουμε ώστε να τρυπήσουμε μονάχα ανάμεσα στα πτερύγια, τότε χαροπαλεύει άμεσα η δομική αντοχή ολόκληρου του δίσκου με κίνδυνο ολικής αστοχίας. Το επιχείρημα όλων αυτών που έχουν κάνει το δράπανο …καραμέλα είναι ότι τα περισσότερα αγωνιστικά και μαμά σπορ αυτοκίνητα όντως έχουν τρυπητές δισκόπλακες: αυτό ισχύει, αλλά οι κατασκευαστές των δίσκων αυτών ΔΕΝ έκαναν τις τρύπες τυχαία, ούτε ως προς τον αριθμό ούτε ως προς τη διάταξη ούτε ως προς τη διάμετρο. Άλλωστε μην ξεχνάμε ότι υπάρχουν σύγχρονα σούπερκαρς εκατομμυρίων ΧΩΡΙΣ τρυπητές δισκόπλακες, όπως είναι π.χ. η McLaren P1 (δίσκοι made by Akebono). Αλλά ας πιάσουμε το θέμα «τρυπητοί δίσκοι» πιο αναλυτικά από την αρχή.

Ιστορικά, οι κατασκευαστές άρχισαν να τρυπάνε τους δίσκους όχι για λόγους θερμικής απόδοσης, αλλά επειδή τα παλιότερα πρώιμα υλικά τριβής των τακακιών παρήγαγαν σημαντικές ποσότητες πτητικών αερίων όταν φτάνανε σε …αγωνιστικές θερμοκρασίες. Όπως εξηγήσαμε όταν λέγαμε για τα τακάκια, τα αέρια αυτά μαζί με σκόνη από τη φθορά του υλικού τριβής του τακακιού αυτού καθαυτού δημιουργούν ένα λεπτό οριακό στρώμα μεταξύ τακακιού και δίσκου, το οποίο δρα -ούτε λίγο ούτε πολύ- ως λιπαντικό: ο συντελεστής τριβής τότε μειωνόταν δραματικά και στο πεντάλ υπήρχε η αίσθηση του fade χωρίς …να υπάρχει ουσιαστικά fade. Ακριβώς επειδή τότε δεν υπήρχαν διαθέσιμα υλικά που να αντιμετωπίσουν αυτό το φαινόμενο, η μόνη λύση ήταν να τρυπιούνται οι δίσκοι ώστε να έχουν τα αέρια αυτά μία δίοδο διαφυγής. Σήμερα, με τα πιο νέα υλικά που περιορίζουν τη δημιουργία των εν λόγω αερίων, οι οπές πολύ απλά δεν είναι πανάκεια: μπορεί δυνητικά να βοηθάνε, αν το πράγμα είναι μελετημένο, μπορεί όμως και όχι.

Ένα δεύτερο δυνητικό πλεονέκτημα των τρυπητών δίσκων έχει να κάνει με το bite από τα τακάκια: παραδοσιακά, όταν το υλικό τριβής των τακακιών είναι για τα …μπάζα, έχει αποδειχτεί στην πράξη ότι οι τρυπητές δισκόπλακες βελτιώνουν αισθητά το bite του όλου συστήματος, θυσιάζοντας ωστόσο τη μακροζωία των τακακιών, αφού οι οπές αυξάνουν τη φθορά ενός «δεύτερου» ποιοτικά υλικού τριβής. Τα τελευταία χρόνια τα υλικά τριβής έχουν βελτιωθεί σε τέτοιο βαθμό που το τρύπημα δεν αφορά τόσο τη βελτίωση του bite, αλλά τη θερμική συμπεριφορά ή ακόμα και το …αισθητικό του θέματος: είναι τέτοια η συσχέτιση των οπών στα μάτια του πολύ κόσμου με τις αγωνιάρικες καταβολές, που περνάμε πλέον και σε επίπεδο …μάρκετινγκ όσον αφορά την ύπαρξη των οπών.

Όλο το ψωμί στη μελετημένη ύπαρξη ή μη των οπών στο δίσκο είναι το εξής ισοζύγιο: οι τρύπες από τη μία μπορούν να αυξήσουν τη ροή αέρα που ΕΙΣΕΡΧΕΤΑΙ στο χώρο των πτερυγίων εσωτερικά ενός αεριζόμενου δίσκου, βελτιώνοντας τη μεταφορά θερμότητας με συναγωγή. Τονίζουμε το «εισέρχεται», διότι πολλοί νομίζουν ότι οι τρύπες -από πλευράς θερμότητας- είναι εκεί μόνο για να διαφεύγει ο θερμός αέρας: στην πραγματικότητα, κατά βάση από τις οπές έχουμε εισαγωγή αέρα, ο οποίος μετά εσωτερικά, αφού θερμανθεί, αποβάλλεται από τα πτερύγια-αγωγούς φυγοκεντρικώς, όπως περιγράψαμε νωρίτερα και για τους μη τρυπητούς δίσκους. Η άλλη πλευρά του ισοζυγίου είναι ότι τρυπώντας, πολύ απλά …χάνουμε υλικό, μειώνουμε το μέταλλο: αυτό μειώνει τη διαθέσιμη ολική μάζα/θερμοχωρητικότητα, όπως την περιγράψαμε στο Part XVI. To ερώτημα λοιπόν εδώ είναι: είναι ικανή η βελτίωση της θερμικής συναγωγής μέσω των οπών να ρεφάρει την απώλεια της θερμοχωρητικότητας από τη μειωμένη μάζα μετάλλου..; Για να απαντήσεις σε αυτό πρέπει να είσαι ο ειδικός κατασκευαστής δίσκων, με τα τμήματα R&D σου, που ξοδεύουν εκατομμύρια σε FEA και CFD υπολογισμούς εξομοίωσης αρχικά και δοκιμάζουν στη συνέχεια τα θεωρητικά αυτά αποτελέσματα με πειραματικές διαδικασίες σε εργαστήρια με πανάκριβο εξοπλισμό δοκιμών. Αν είσαι ο …δολοφόνος με το δράπανο στο συνεργείο της γειτονιάς ή στο γκαράζ σου, ΔΕΝ μπορείς να ξέρεις το αποτέλεσμα του εν λόγω ισοζυγίου. Η μελέτη γίνεται ακόμα πιο δύσκολη, αν βάλεις στην εξίσωση και το γεγονός ότι οι τρύπες θεωρητικά μειώνουν και τη μάζα και τη ροπή αδρανείας του δίσκου, δηλαδή βελτιώνουν τις «κινητικές» επιδόσεις του δίσκου. Κατάλαβες άρχοντα του …Black & Decker..;!

Ένα άλλο θέμα που πρέπει να λάβουμε υπόψη μας μιλώντας για …τρυπολογία δίσκων είναι ότι οι οπές αυτές μπορεί να δράσουν ως πηγή δημουργίας ρωγμών στη μάζα του δίσκου λόγω θερμικής καταπόνησης και κόπωσης, ρωγμές που ξεκινάνε ακριβώς από τις οπές. Θα πει κάποιος και οι «μαμά» τρύπες δεν το επιφέρουν αυτό..; Από τη μία, μαμά τρύπες μπορεί να μην προέρχονται καν από κατεργασία δράπανου, αλλά να υπάρχουν στο καλούπι του χυτού και από την άλλη, όπως και να έγιναν οι τρύπες εργοστασιακά, δεν είναι μόνο τρύπες σκέτες: αν δει κάποιος προσεκτικά από κοντά «μαμά» τρύπες, τα χείλη τους έχουν περαιτέρω διαμόρφωση, όπου έχουμε εξομαλυμένα ράδια στις άκρες της οπής, σκαλοπάτια στη διάμετρο κτλ., κατεργασίες που βοηθάνε άμεσα στη μείωση της δημιουργίας και της διάδοσης ρωγμών από θερμική ή και μηχανική κόπωση. Δεν μπορείς να εξασφαλίσεις αυτό το πράγμα τρυπώντας απλά στο δράπανο, οι σωστές τρύπες δεν είναι απλά …τρύπες και είναι σίγουρο ότι ένας μασίφ «απείραχτος» δίσκος θα αντέξει περισσότερο από πλευράς ραγίσματος σε σχέση με έναν κουκουρούκου τρυπητό δίσκο.

Συμπερασματικά, αν οι τρύπες έχουν το σωστό υπόβραθρο σαφώς και βελτιώνουν την απόδοση των δίσκων, έστω κι αν αυτό, ακόμα και σε εργοστασιακό επίπεδο, σημαίνει επιτάγχυση της φθοράς των τακακιών. Αν το υπόβαθρο δεν είναι σωστό, άστο το ρημάδι…

Βασανίζοντας τους δίσκους: η χάραξη…

Αντί (ή συμπληρωματικά) του τρυπήματος μπορούμε εναλλακτικά να χαράξουμε τις εξωτερικές επιφάνειες του δίσκου, δημιουργώντας με κατεργασία μέσω π.χ. φρεζών με  κονδυλί κτλ. ρηχές αυλακώσεις συγκεκριμένης γεωμετρικής διάταξης. Κατά κανόνα, μιλάμε για σχισμές-λούκια βάθους 1-2 χιλιοστών και πλάτους 2-4 χιλιοστών, σε ευρεία γκάμα διατάξεων και σχημάτων: μπορεί να είναι ευθείες γραμμές, μπορεί να είναι τμήματα κυκλικών ή ελλειπτικών τόξων. Σε κάθε περίπτωση, ο σκοπός είναι να αποκτήσουμε το μεγαλύτερο μέρος των πλεονεκτημάτων του τρυπήματος, χωρίς όμως ταυτόχρονα τα μειονεκτήματα που προαναφέραμε.

Ξεκινάμε και πάλι από το φαινόμενο της λίπανσης που δημιουργείται όταν το υλικό τριβής εξατμίζεται: όσο κι αν βελτιώθηκαν τα υλικά τριβής, μιλάμε για ένα φαινόμενο που δεν έχει εξαλειφθεί πλήρως, έχει απλά μειωθεί-βελτιωθεί. Τα αυλάκια αυτά λοιπόν δίνουν στα αέρια και στα πυρακτωμένα σωματίδια που αποκολλήθηκαν μία «αποθήκη» να διαφύγουν ανάμεσα στα έντονα φρεναρίσματα, χωρίς να μειώνουν αισθητά τη συνολική θερμική μάζα του δίσκου.

Ένα δεύτερο πλεονέκτημα έχει να κάνει με το συντελεστή τριβής και συγκεκριμένα με τη σταθερότητά του υπό καταπόνηση. Κατά το φρενάρισμα από υψηλές ταχύτητες ή/και παρατεταμένα, το υλικό τριβής των τακακιών στην διεπιφάνεια με το δίσκο μπορεί να θερμανθεί τόσο πολύ που ούτε λίγο ούτε πολύ αλλάζει η χημεία του. Ουσιαστικά είναι αυτό που είχαμε αναφέρει μιλώντας για τακάκια ως «στίλβωση» και έχει να κάνει με την κρυσταλλική δομή που με τη σειρά της επηρεάζει το συντελεστή τριβής και συγκεκριμένα τον μειώνει. Τόσο τα αυλάκια όσο και οι τρύπες που αναφέραμε πιο πάνω στους δίσκους, «ξυρίζουν» ακριβώς αυτό το μη επιθυμητό «καμένο» στρώμα υλικού τριβής, με τον μειωμένο συντελεστή τριβής από το τακάκι κάθε φορά που πατάμε το φρένο.

Η χάραξη και αυτή με τη σειρά της έχει αποδειχτεί ότι μπορεί να βελτιώσει το bite από το τακάκι: ο συντελεστής τριβής ανάμεσα στο τακάκι και το δίσκο τοπικά στο σημείο της ακμής που ξεκινάει η «λακκούβα» στο δίσκο μπορεί να αυξηθεί, κάτι που σημαίνει ότι η γεωμετρία που θα επιλέξουμε είναι κρίσιμη, αφού περισσότερες ή αποδοτικότερες ακμές θα επηρεάσουν τον παράγοντα βελτίωση του bite. Θα βρείτε πολλά σχέδια στο εμπόριο, κάποια θα κάνουν δουλειά, κάποια αμφίβολης προέλευσης και μελέτης θα κάνουν περισσότερο καλό απλά στα μάτια σας.

Και από μειονεκτήματα; Κατά βάση είναι τα ίδια με τους τρυπητούς, αλλά σε μικρότερο βαθμό γενικώς, ό,τι δηλαδή συμβαίνει και με τα πλεονεκτήματα. Το προσδόκιμο ζωής των τακακιών μειώνεται και εδώ, υπάρχει πάντα περισσότερος κίνδυνος για ρωγμές από θερμική κόπωση σε σχέση με τους ακατέργαστους, αν και σε μικρότερο βαθμό από τους τρυπητούς.

Καλή Χρονιά σε όλους παιδιά, με υγεία ψυχική και σωματική και τα υπόλοιπα θα ακολουθήσουν!

 

Αρθρογράφος

 

Η Bridgestone συνεργάζεται με τη Microsoft

Η Bridgestone συνεργάζεται με τη Microsoft

Η Bridgestone συνεργάζεται με τη Microsoft και καινοτομούν με ένα έξυπνο σύστημα παρακολούθησης ελαστικών για ενίσχυση της  ασφάλειας.