Discuri de frână (pe vehicul)

Discurile de frână pentru autoturisme joacă un rol esențial în funcționarea sistemului de frânare. Împreună cu plăcuțele de frână și etrierele, acestea permit transformarea unei părți din energia cinetică a vehiculului în căldură în timpul încetinirii. Proiectarea lor, dimensiunile și capacitatea de a suporta solicitările termice influențează uniformitatea și fiabilitatea frânării.

GT2i oferă discuri de frână de schimb și discuri sport pentru diverse aplicații auto, cu tehnologii adaptate conducerii pe șosea, vehiculelor sport și anumitor utilizări în competiții. Alegerea trebuie făcută în funcție de destinația precisă a vehiculului, de sistemul de frânare instalat și de caracteristicile tehnice ale discului.

Rolul discului în sistemul de frânare al autovehiculului

Discurile de frână sunt fixate pe butuc și se rotește odată cu roata. Când șoferul acționează pedala, presiunea hidraulică transmisă etrierului permite plăcuțelor să strângă suprafețele de frecare ale discului.

Acest contact produce un cuplu de frânare care se opune rotației roții. O mare parte din energia disipată este transformată în căldură la nivelul discului și al plăcuțelor.

Prin urmare, discul trebuie să îndeplinească mai multe funcții: să ofere o suprafață de frecare adecvată, să reziste la solicitările mecanice și termice și să permită evacuarea căldurii generate în timpul frânării.

Performanța generală depinde, de asemenea , de plăcuțele de frână, de etrieri, de lichidul de frână, de furtunurile hidraulice și de anvelope. Un disc sport nu poate compensa singur un sistem de frânare inadecvat sau defect.

Discuri de frână originale și discuri de frână sport

Discurile de frână de schimb sunt concepute pentru a corespunde dimensiunilor și caracteristicilor cerute de o aplicație auto specifică. Acestea pot fi destinate utilizării zilnice, oferind un compromis între eficiență, confort acustic, durabilitate și rezistență la coroziune.

Discurile de frână sport se pot distinge prin geometria, materialul, sistemul de ventilație, canelurile sau tratamentele de suprafață. Anumite referințe sunt concepute pentru a suporta solicitări repetate în timpul unei conduceri dinamice.

Denumirea comercială „sport” nu garantează o distanță de frânare mai scurtă în toate condițiile. Rezultatul depinde în special de aderența anvelopelor, de coeficientul de frecare al plăcuțelor, de temperatura de funcționare și de echilibrul sistemului.

Prin urmare, este necesar să alegeți un disc în funcție de domeniul său real de utilizare și de compatibilitatea cu vehiculul, mai degrabă decât bazându-vă exclusiv pe aspectul său.

Discuri de frână solide și discuri ventilate

Un disc de frână solid are o suprafață de frecare formată dintr-o secțiune solidă, fără canale interne de ventilație. Această arhitectură este utilizată la diverse vehicule și poate fi întâlnită, în special, pe anumite axe spate.

Un disc de frână ventilat are două suprafețe de frecare legate între ele printr-o structură internă care formează canale de aerisire. Circulația aerului contribuie la disiparea căldurii generate în timpul frânării.

Geometria canalelor variază în funcție de model. Unele discuri utilizează aripioare drepte, altele forme curbe sau structuri specifice destinate optimizării răcirii.

Un disc ventilat nu este interschimbabil cu un disc solid doar pentru că diametrul său exterior este identic.Grosimea totală, poziția suprafeței de fricțiune și compatibilitatea cu etrierul trebuie să corespundă sistemului de frânare.

Discuri netede, canelate și perforate: care sunt diferențele?

Discurile de frână netede au suprafețe de frecare continue. Acest design este utilizat pe scară largă la vehiculele de serie și poate fi potrivit și pentru aplicații sportive, atunci când discul și plăcuțele sunt adaptate corespunzător.

Discurile de frână canelate prezintă caneluri prelucrate pe suprafețele lor de fricțiune. În funcție de concepția lor, acestea pot contribui la eliminarea anumitor reziduuri de fricțiune și la reînnoirea locală a suprafeței de contact cu plăcuțele.

Discurile de frână perforate prezintă perforații traversante sau, în funcție de produse, adâncituri netraversante. Aceste geometrii răspund unor obiective diferite și nu trebuie confundate.

Canelurile și perforațiile pot influența uzura plăcuțelor, zgomotul, masa și comportamentul termic. Perforațiile pot crea, de asemenea, concentrări de tensiuni în anumite condiții de funcționare.

Pentru o utilizare intensivă pe circuit, alegerea între un disc neted, canelat sau perforat trebuie să respecte recomandările producătorului sistemului de frânare. Un disc perforat nu este în mod automat mai performant sau mai potrivit pentru competiție.

Diametrua discului și cuplul de frânare

Diametrul exterior al discului de frână constituie o caracteristică importantă a dimensionării sale. În condiții comparabile de frecare și efort de strângere, creșterea razei efective de frecare poate permite obținerea unui cuplu de frânare mai mare.

Diametru-ul influențează, de asemenea, masa, inerția și posibilitățile de integrare în jantă. Un disc mai mare necesită, în general, o etrieră sau o poziționare a etrierului compatibilă.

Nu trebuie înlocuit un disc cu un model cu diametru diferit fără a verifica întregul sistem. Poziția plăcuțelor, fixarea pentru etrier de frână și spațiile libere din jantă trebuie să corespundă noii configurații.

Diametrua discului nu este suficientă pentru a determina puterea de frânare. Presiunea hidraulică, caracteristicile etrierelor, coeficientul de frecare al plăcuțelor și anvelopele joacă, de asemenea, un rol important.

Grosimea discului și limita de uzură

Grosimea nominală a unui disc de frână corespunde dimensiunii acestuia atunci când este nou. Aceasta trebuie diferențiată de grosimea minimă admisibilă, indicată de obicei de către producător.

Pe măsură ce se efectuează frânări, uzura suprafețelor de frânare reduce treptat grosimea discului. Când se atinge cota minimă de uzură, discul trebuie înlocuit conform prescripțiilor aplicabile.

Un disc prea subțire dispune de mai puțin material pentru a absorbi și distribui căldura. Comportamentul său mecanic și termic poate fi afectat, ceea ce poate duce la riscuri sporite în funcție de condițiile de utilizare.

Grosimea trebuie măsurată cu un instrument adecvat, în mai multe puncte atunci când procedura prevede acest lucru, fără a confunda măsurătoarea cu eventuala grosime a unei benzi de uzură de la periferie.

Discurile care prezintă fisuri, deteriorări semnificative sau anomalii care depășesc criteriile admise trebuie, de asemenea, înlocuite sau supuse unei evaluări corespunzătoare.

Înălțimea totală, orificiul central și fixarea discului

Înălțimea totală a unui disc de frână, denumită uneori înălțimea corpului, determină poziția suprafeței de frecare față de suprafața de sprijin pe butuc.

Două discuri pot avea același diametru și aceeași grosime, dar înălțimi diferite. Această diferență poate face ca montajul lor să fie incompatibil cu etrierul și butucul.

Orificiul central trebuie să corespundă centrării prevăzute pe butuc. Numărul și dispunerea orificiilor trebuie, de asemenea, să fie adaptate vehiculului.

Anumite discuri prezintă găuri suplimentare pentru șuruburi de fixare, dispozitive specifice de prindere sau configurații speciale. Prezența acestora trebuie verificată în fișa tehnică corespunzătoare.

Alegerea trebuie, așadar, să se bazeze pe o compatibilitate confirmată cu vehiculul și, atunci când este necesar, pe compararea dimensiunilor și a referințelor de origine.

Discuri monobloc și discuri din două părți

Un disc de frână monobloc este format dintr-o singură piesă care integrează suprafața de fricțiune și partea centrală de fixare. Această arhitectură este obișnuită la vehiculele de serie și la numeroase aplicații sportive.

Un disc din două părți combină o suprafață de fricțiune, denumită adesea coroană, cu un bol central. Cele două elemente sunt asamblate cu ajutorul unor elemente de fixare concepute special pentru această aplicație.

În funcție de proiectare, bolul poate fi realizat dintr-un material diferit de cel al suprafeței de fricțiune, pentru a optimiza anumite caracteristici legate de masă sau de funcționarea termică.

Discurile din două părți pot fi fixe, semi-flotante sau flotante. Aceste denumiri corespund unor soluții de fixare diferite și nu trebuie considerate interschimbabile.

Componentele unui disc din două părți trebuie asamblate conform specificațiilor producătorului. Înlocuirea numai a coroanei este posibilă numai atunci când sistemul permite acest lucru.

Discuri de frână flotante și dilatarea termică

Un disc de frână flotant utilizează o articulație între suprafața de fricțiune și carcasă, care permite anumite mișcări relative definite de proiectarea sa.

Această arhitectură poate contribui la o mai bună gestionare a efectelor dilatației termice atunci când suprafața de fricțiune atinge temperaturi ridicate. Ea se regăsește în special la anumite sisteme de frânare de competiție și de înaltă performanță.

Dispozitivele de legătură pot utiliza bobine, socli sau alte elemente specifice. Jocurile admise depind de proiectare și nu trebuie interpretate ca un defect fără consultarea specificațiilor tehnice.

Un disc flotant poate prezenta caracteristici acustice sau de întreținere diferite față de un disc monobloc. Utilizarea sa trebuie să corespundă sistemului de frânare și condițiilor prevăzute de producător.

Fonta și materialele discurilor de frână

Majoritatea discurilor de frână convenționale pentru autovehicule utilizează fontă a cărei compoziție și proprietăți sunt adaptate solicitărilor mecanice și termice generate de frânare.

Compozițiile pot varia pentru a obține caracteristici specifice de rezistență, conductivitate termică, uzură sau stabilitate dimensională.

Anumite discuri sunt supuse unor tratamente de suprafață menite în special să limiteze coroziunea zonelor care nu sunt acoperite de plăcuțele de frână. Aceste tratamente nu trebuie confundate cu materialul din care este alcătuită suprafața de frecare.

Anumite sisteme specifice utilizează, de asemenea, alte materiale, în special compozite carbon-ceramică. Acestea necesită componente și condiții de funcționare adaptate și nu sunt direct interschimbabile cu discurile convenționale.

Gestionarea termică și rezistența la fading

În timpul frânărilor repetate, temperatura discurilor de frână și a plăcuțelor de frână crește. Capacitatea sistemului de a absorbi și apoi de a evacua această căldură influențează uniformitatea frânării.

Fadingul se referă la o pierdere a eficienței frânării legată de anumite fenomene termice. Acesta poate rezulta, în special, dintr-o modificare a coeficientului de frecare al plăcuțelor sau din alte limitări ale sistemului.

Ventilarea discului, masa acestuia, materialul din care este fabricat și circulația aerului în jurul frânei contribuie la gestionarea termică. În anumite configurații, pot fi utilizate și conducte de răcire.

Un disc de frână sportiv nu garantează, în sine, absența fenomenului de fading. Plăcuțele adaptate la temperatura de utilizare, lichidul de frână și răcirea etrierilor joacă, de asemenea, un rol important.

Compatibilitatea dintre discurile de frână și plăcuțele de frână

Discurile și plăcuțele de frână funcționează împreună și trebuie să prezinte caracteristici compatibile. Geometria plăcuțelor trebuie să corespundă etrierului de frână, în timp ce materialul lor de frecare trebuie să fie adecvat discului și utilizării.

Anumite plăcuțe destinate competiției necesită condiții de temperatură speciale și pot prezenta caracteristici de uzură sau de zgomot diferite de cele prevăzute pentru utilizarea pe șosea.

Este necesar să se verifice recomandările producătorului privind combinațiile disc-plăcuțe. O garnitură foarte abrazivă sau nepotrivită poate accelera uzura discului sau poate provoca o funcționare neregulată.

La înlocuirea discurilor, trebuie verificate starea și compatibilitatea plăcuțelor. Se recomandă, în general, montajul unor plăcuțe noi pentru a asigura un contact corect și o rodare uniformă.

Rodarea discurilor de frână noi

Rodajul discurilor de frână permite stabilirea treptată a unor condiții de contact adecvate între noile suprafețe de frecare și plăcuțele de frână.

În funcție de materialele utilizate, această etapă poate contribui la formarea unui strat de transfer uniform pe suprafața de frânare a discului și la stabilizarea comportamentului sistemului.

Procedura de rodaj depinde de discuri, de plăcuțe și de utilizarea prevăzută. Aceasta poate include mai multe frânări progresive urmate de faze de răcire, conform instrucțiunilor producătorului.

Trebuie evitată aplicarea unei proceduri generice la toate sistemele, în special atunci când se utilizează plăcuțe de competiție sau discuri specifice.

O rodare necorespunzătoare poate contribui la depuneri neregulate pe suprafața de frânare și la apariția vibrațiilor sau a variațiilor cuplului de frânare.

Deformarea discului, vibrațiile și variațiile de grosime

Vibrațiile la frânare pot avea mai multe cauze. Acestea pot fi legate, în special, de o excentricitate laterală excesivă, de variații de grosime ale discului, de depuneri neregulate de material de fricțiune sau de defecte de montaj.

Deformarea laterală corespunde unei variații a poziției suprafeței de frânare în timpul rotației. Aceasta poate fi influențată de geometria discului, de starea butucului și de calitatea suprafețelor de contact.

O variație a grosimii poate provoca variații ale cuplului de frânare atunci când plăcuțele strâng discul. Aceasta nu trebuie confundată în mod sistematic cu o deformare termică permanentă.

Înainte de a înlocui un disc, este important să se verifice butucul, rulmenții, elementele de fixare, plăcuțele și etrierele pentru a identifica cauza reală a problemei.

Discuri de frână pentru condus sportiv și circuit

Conducerea sportivă supune discurile de frână la solicitări termice mai mari, în special atunci când frânările sunt frecvente și repetate.

Pe circuit, capacitatea de a menține o funcționare regulată depinde de masa discului, de ventilarea acestuia, de materialul de frecare al plăcuțelor și de răcirea disponibilă.

Discurile destinate unei utilizări intensive pot prezenta caracteristici diferite față de modelele de drum. Acestea trebuie alese în conformitate cu recomandările producătorului și cu cerințele vehiculului.

Pentru o mașină utilizată atât pe șosea, cât și ocazional pe circuit, trebuie căutată o soluție compatibilă cu ambele utilizări, în special în ceea ce privește comportamentul la rece și cerințele de conformitate rutieră.

Discuri de frână pentru raliu și competiții auto

În raliu, solicitările la frânare variază în funcție de tipul probei, de suprafața de rulare, de viteză și de condițiile de mediu. Cerințele unui autoturism care concurează pe asfalt pot diferi de cele ale unui autoturism utilizat pe teren accidentat.

Dimensionarea discului trebuie să țină cont de jante, etriere, plăcuțe și reglementările tehnice aplicabile. Anumite categorii impun dimensiuni sau configurații specifice.

În competiție, rezistența termică, uniformitatea coeficientului de frecare și ușurința întreținerii sunt criterii importante. Discurile pot fi inspectate și înlocuite conform unor proceduri mai frecvente decât în cazul utilizării rutiere.

Un disc destinat competiției nu este neapărat omologat pentru circulația pe drumurile publice. Este necesar să se facă distincția între aplicații și să se verifice condițiile de utilizare prevăzute.

Cum se aleg discurile de frână compatibile cu mașina?

Alegerea unui disc de frână pentru un vehicul începe cu identificarea mărcii, modelului, motorizării, anului de fabricație și configurației sistemului de frânare.

Un același vehicul poate avea mai multe montaje în funcție de finisare, putere, anul de fabricație sau opțiuni. Dimensiunile discurilor din față și din spate pot diferi, de asemenea.

Criteriile esențiale includ diametrua exterioră, grosimea nominală, grosimea minimă, înălțimea totală, orificiul central și caracteristicile de fixare.

Referința de origine sau codul sistemului de frânare poate fi necesar pentru a alege dintre mai multe variante posibile. Compararea vizuală nu este suficientă.

GT2i oferă discuri de frână destinate diverselor aplicații, permițând selectarea unei piese de schimb conforme cu caracteristicile vehiculului sau a unei soluții sportive compatibile cu utilizarea dorită.

Montajul și întreținerea discurilor de frână

Înlocuirea discurilor de frână trebuie efectuată în conformitate cu procedurile constructorului și cu instrucțiunile producătorului. Suprafețele de contact ale butucului trebuie să fie curate și în stare bună pentru a limita erorile de poziționare.

Discurile trebuie, în general, înlocuite în pereche pe aceeași axă, pentru a menține o funcționare uniformă. Plăcuțele, etrierele și componentele pentru plăcuțe de frână trebuie verificate în timpul intervenției.

Trebuie respectate cuplurile de strângere prescrise și trebuie verificat dacă elementele mobile ale sistemului de frânare funcționează corect. Produsele de protecție sau de curățare trebuie utilizate conform indicațiilor producătorului.

După montaj, sunt necesare o verificare funcțională și o rodare adecvată înainte de utilizarea normală sau sportivă. Starea discurilor trebuie apoi monitorizată, în special în cazul apariției fisurilor, vibrațiilor, zgomotelor anormale sau a unei uzuri neregulate.