Вже років як 10 преміальні моделі опціонально оснащуються високоефективними гальмами з карбон-керамічними дисками (CCB). В анотації до системи викладено суто профіти і переваги. Ну і ціна опції в середньому сягає 7-14 тисяч доларів.
Коротко, виробники описують такі плюси:
- набагато довший ресурс – навіть до 250-300 тисяч кілометрів;
- надвисока температурна стійкість (робоча до 600 градусів, короткотермінова до 1000 С);
- стабільний коефіцієнт тертя на всьому температурному діапазоні;
- значно зніжена безпружинна маса (до 30-40%).
Виглядає переконливо. Особливо приваблює опція прихильників гострої їзди і динамічних гальмувань: з огляду на анонсовані властивості, водій може забути про «фейд» режими і перегріви гальмів, як такі. Але чи так все райдужно виглядає на практиці?
Переваги, підтверджені практикою:
- Підвищена стійкість до термічних навантажень (десь 500-600 градусів)
- Стабільний коєфіцієнт тертя, який не спадає на всьому діапазоні
- Порівняно довший ресурс (але тут все відносно і не завжди так)
Недоліки, підтверджені практикою:
- Дуже вразливі до механічних пошкоджень
- Дійсно витримують робочі температури вище 400 градусів, але при цьому знос дисків стрімко прискорюється. І чим вище нагрів – тим стрімкіше.
- Гірше, в порівнянню з чавунним дисків, тепловідведення.
- Підбір відповідних колесних дисків.
- Ціна нового диску коливається від 4 до 10 тисяч доларів.
І зараз трохи розгорнемо ці тези і подивимося з теоретично-практичного куту зору.
Головний “каркас” карбон-керамічного диску, якій і надає йому стійкості і ефективності, це вуглецеві волокна. Надзвичайно стійки до нагріву і впливу більшості хімічних сполук, дійсно дають перевагу при динамічному драйві. Натомість, карбон вразливий до механічних пошкоджень, як то фізичні удари або гострі навантаження в одній з точок. А оскільки дискові гальма працюють у відкритому і майже незахищеному просторі, то при виготовлені CCB дисків, вуглецева матриця просочується карбідом кремнію (SiC), який при обробці нагріванням перетворється на сверхтверду кераміку – верхній шар, який і слугує щитом для карбону.
Як це працює на дорозі? Цей самий шар кераміки дійсно має високу стійкість, але допоки температури пари «диск-колодка» не піднімається до 400-500 градусів Цельсія. В цій зоні і далі карбід кремній починає деградувати, пропускаючи кисень до вуглецевих волокон, під впливом чого починається т.з. піроліз або вигоряння карбону. Іншими словами, він випаровується і вага диску зменшується (як зважувати керамічні диски ми писали раніше). І чим вище температура нагріву гальмів, тим процес зносу стрімкіше. Тобто, безпечний і «крейсерський» робочий діапазон CCB дисків, це від 100 і до 500 C.
На фото нижче – карбон-керамічній гальмівний диск Chevrolet Corvette Z06, після 10 тисяч міль пробігу, з яких було 8 досить інтенсивних трек днів. Неозброєним оком видно, що диски до подальшої експлуатації непридатні.
Тому, висновок, як ми можемо звідси забрати – карбон-керамічні не для треку. З точки зору, зрозуміло, практичності. Тут, звісно, можна згадати спорткари з CCB системами, але там — бюджети. Навряд чи пересічний власник RS6 буде готовий до щосезонної заміни передніх керамічних дисків за 20-22 тисячи доларів.
Також, вищенаведене нам нагадує, що карбон-керамічний диск дуже вразливий до механічних ушкоджень. Переважно це стосується ударів і точкового впливу абразивних фрагментів. Карбонові волокна, на справді, пошкодити дуже легко, якщо застосувати певний вид навантаження в певній точці. На фото диск, який, ймовірно, зазнав потрапляння каменя в звичайних дорожніх обставинах. І знов таки – цей диск має бути замінений.
Ну і не забуваємо про застосування гальмівних колодок. Якщо зупинити вибір на абразивних формулах з, наприклад, великою кількість сталі грубої фракції, то ризик пошкоджень верхнього шару теж сильно підвищується.
Які гальмівні колодки можна встановлювати до керамічних дисків?
Чимало тут і статей, і суто гіпотетичних досліджень, які ж колодки можна комбінувати з композитними елементами, а які – не варто. Певна тривожність в цьому питанню цілком зрозуміла: при вартості 5-10 тисяч доларів за диск не хочеться зайвий раз експериментувати з підбором. А до цього додамо наполегливі застереження від дилера, який попереджає, що тільки і виключно оригінал буде гармонійно співпрацювати з такими вразливими компонентами. Але ціна в 1000-1500 доларів за штатні колодки все ж іноді зупиняє. То давайте подосліджуємо, що таке оригінал, які застереження щодо CCB дисків варто взяти до уваги і пошукаємо замінники.
Перше – відразу викреслимо усі замінники європейського ринку: ATE, Brembo, TRW, Textar і інші, навіть без аналізу їх складу. Вони не проходять відбір з двох причин:
- органічний склад з великим вмістом смоли. Це робить гальмівні колодки не стійкими до нагрівань: після розігріву до 300-350 градусів смола переноситься на поверхню диску і створює там точки напруги;
- крупна фракція компонентів (особливо металевих) шкодить керамічному шару, шо може призвести до і руйнування самих карбонових волокон.
Друге. Спробуємо зайти з іншої сторони і розміркувати, а якими ж властовостями мають бути наділені гальмівні колодки, шоб вони гармонізували характеристикам нашого диску?
- Бути виготовлені за порошковкою технологію (максимально подрібнена фракція)
- Бути стійкими до нагрівань (мін 500 С) і зберігати стабільний коефіцієнт тертя
- Не мати у вмісті занадто абразивних компонентів.
- Не бути органічною з великим вмістом смоли.
В принципі, все. Одночасна відповідність вищенаведеним вимогам дає нам можливість окреслити перелік доступних гальмівних колодок, придатних для установки на карбон-керамічні диски.
Серед перших можемо вписати в список карбон-керамічні колодки. Створені за порошковою технологією (максимально подрібнена фракція, яка скріплена гарячим пресуванням). Мінімум смоли, стійкість до 650 градусів Цельсія. Це можуть бути Power Stop Z23, Z26, NextGen.
Для підкріплення наших міркувань зробимо візуальне порівняння складів оригінальних гальмівних колодок VAG (для систем PCCB) і відповідної колодки від Power Stop серії NextGen. І до речі, ШІ, з посиланням на науково-технічні джерела стверджує, шо вкрай важливим є гомогенність складу колодку (однорідність) і максимальне подрібнення фракції.
Неозброєним оком видно, що оригінал має в складі досить грубі часточки і металу, і інших компонентів. Крім того можемо помітити плями графіту, який зазвичай додається до абразивних колодок задля пом’якшення впливу на диск. Одночасно, на карбон-кераміці Power Stop ми бачимо значно дрібнішу фракцію. Крім того, усі компоненти досить щільно перемішані, що підкреслює кращу гомогенність замінника в порівнянні з оригінальними колодками.
Ну і повернемося до головного питання цієї статті — чи опція карбон-керамічних гальмів дійсно варта своєї ціни, чи разом з високою вартістю власник набуває собі примхливий вузол, який потребує надлишкової пильності і опіки?
Практика така, шо в повсякденних умовах, навіть в режимі активного драйву, CCB гальма дійсно дають перевагу над чавунними, і одночасно позбавляють проблем класичних систем: перегріву і биття. Але якщо ви полюбляєте навалити десь в умовах треку, то варто тримати в руках калькулятор.
