Пару лет назад инженер Brembo сказал одну запомнившуюся фразу: если вы купите автомобиль с карбон-керамическими тормозами, вам, скорее всего, никогда не придется менять диски. Может быть, и так, но стоят ли эти дорогие тормоза своих денег?
На Cadillac CT5-V Blackwing карбон-керамические тормоза являются опцией стоимостью 9000 долларов; BMW просит за них 8500 долларов; Porsche — более 9000 долларов. Карбон-керамические тормоза обычно входят в число самых дорогих опций для автомобилей, которые и без того имеют много дорогостоящих дополнительных функций.
Чугун — прекрасный материал для изготовления тормозных дисков. Он относительно дешевый, легко льётся и обрабатывается, и, что особенно важно, имеет более высокую теплопроводность, чем, например, сталь. А ведь тепловые свойства тормозного диска имеют ключевое значение.
По той же причине чугун является отличным материалом для сковородок, но, если вы готовите на такой сковороде, вы знаете, насколько она тяжелая. А вес — враг автомобиля. Особенно неподрессоренных частей.
Диски также являются вращающимися массами, которые оказывают большое влияние на способность автомобиля ускоряться, тормозить и поворачивать (из-за гироскопического эффекта).
В погоне за легкостью компания Dunlop и разработала первые углеродные тормоза, армированные углеродным волокном, для самолета Concorde в 1960-х годах, а к 1980-м годам они стали широко использоваться в Формуле-1. Однако эти углерод-углеродные тормоза, которые до сих пор используются в высших классах автоспорта, совершенно не подходят для использования на дорогах, поскольку они плохо работают при низких температурах. Кроме того, даже сейчас их производство остается чрезвычайно дорогостоящим и трудоемким.
Матрица же из углеродного волокна, армированная карбидом кремния, обладая некоторыми преимуществами углерод-углеродных тормозов в плане снижения веса, работает и при низких температурах. И хотя производство карбон-керамических тормозных дисков по-прежнему остается дорогостоящим и трудоемким, их производство намного проще и дешевле, чем производство углерод-углеродных дисков. Речь идет о времени производства около пары дней против четырех месяцев. (При этом Brembo может изготовить чугунный диск примерно за два часа.)
Углеродно-керамическая матрица имеет плотность примерно в три раза меньше, чем чугун. Что касается фактической экономии веса, то здесь приводятся самые разные цифры. Хорошим примером являются тормозные диски в M3 и M4 предыдущего поколения. В техническом документе BMW указывает вес стандартных передних дисков автомобиля в 14 кг, а вес карбон-керамических — 7,8 кило. То есть, почти вдвое меньше.
Как мы уже установили, карбон-керамический диск по своему материалу сильно отличается от чугунного. Карбон-керамический диск имеет гораздо более низкую теплопроводность, чем чугунный, но также гораздо меньшую массу и теплоемкость.
Это и хорошо, и плохо. Хорошо, потому что такой тормозной диск может выдерживать более высокие температуры благодаря химическому составу керамики.
Brembo утверждает, что карбон-керамические диски могут комфортно работать при температуре от 550 до 750 градусов и даже выдерживать температуры свыше 1000 градусов. Именно поэтому карбон-керамические тормоза часто хвалят за их устойчивость к износу на трассе.
Но поскольку более легкие и менее плотные карбон-керамические диски быстро нагреваются и остывают, это приводит к огромным тепловым нагрузкам на остальные компоненты тормозной системы.
И приходится увеличивать размеры тормозных колодок и, суппортов.
Но служит ли карбон-керамический диск в течение всего срока службы автомобиля? Да. В некоторых случаях.
При нормальном вождении и использовании вне гоночной трассы, просто при повседневной езде, карбон-керамический диск выдержит весь срок службы вашего автомобиля.
Но добавьте к этому использование на треке, и расчет становится совсем другим.
При частых резких торможениях углеродные волокна в карбон-керамическом диске в конечном итоге сгорают. Они теряют теплоемкость. При дорожных скоростях это происходит редко, если вообще происходит, но в зависимости от того, на каком автомобиле вы ездите по треку, на каких треках и как вы ездите, углеродные волокна могут сгорать очень быстро.
Есть еще несколько моментов, которые стоит учитывать: при использовании карбон-керамический диск не теряет толщину, как чугунный ротор, но когда карбоновые волокна сгорают, его вес уменьшается. Это означает, что карбон-керамический диск не будет растрескиваться или деформироваться, как чугунный на трассе, что является еще одним преимуществом. Именно поэтому на крышках многих карбон-керамических дисков указан минимальный вес. Как только вес диска становится меньше этого значения, его пора заменять.
Таким образом, нет простого ответа на вопрос, «стóят ли» карбон-керамические тормоза того, чтобы на них тратиться. Всё зависит от того, как вы собираетесь использовать свой автомобиль и что для вас в конечном итоге имеет большее значение?
