Scârțâitul plăcuțelor de frână a fost o problemă comună în automobilele de acum câteva decenii. Acest zgomot neplăcut era cauzat în principal de materialele utilizate în producția componentelor de frânare. De-a lungul anilor, compoziția și designul acestor elemente s-au îmbunătățit semnificativ, reducând considerabil apariția scârțâitului. Cu toate acestea, această problemă încă mai persistă, în special în anumite situații.
Istoria dezvoltării sistemului de frânare
Primele plăcuțe de frână au fost introduse la sfârșitul secolului al 19-lea și constau dintr-un amestec de bumbac impregnat cu bitum. Această soluție avea o rezistență termică scăzută, ceea ce a condus la căutarea unor materiale mai performante. Utilizarea unei combinații de sârmă de alamă armată cu azbest a permis obținerea unei rezistențe termice și a proprietăților de frecare mai bune. Totuși, în anii 1970, s-a dovedit că azbestul are proprietăți cancerigene, ceea ce a dus la retragerea acestui material din producția componentelor de frânare. În prezent, se folosesc amestecuri de materiale de fricțiune fără azbest, cum ar fi compușii semimetalici, ceramici și metalici.
Evoluția materialelor de fricțiune
Odată cu eliminarea azbestului, producătorii de componente de frânare au fost nevoiți să dezvolte noi formulări pentru materialele de fricțiune. Cele mai frecvent utilizate plăcuțe de frână în prezent sunt cele cu compuși semimetalici, ceramici și metalici. Plăcuțele ceramice sunt considerate cele mai silențioase, deoarece scârțâitul apare doar atunci când particule ajung între plăcuțe și discurile de frână. Popularitatea frânelor ceramice a crescut semnificativ la începutul anilor 2000, fiind adoptate de producători de automobile de lux și performanță.
Impactul designului plăcuțelor semimetalice
În cazul plăcuțelor semimetalice, se utilizează un amestec cu o rezistență mai mare la temperaturi ridicate, ceea ce le face mai eficiente. Cu toate acestea, aceste plăcuțe pot produce un ușor zgomot datorită proprietăților materialelor folosite în construcția lor. Compoziția straturilor de fricțiune poate include elemente dure, cum ar fi vata de oțel sau echivalentul său mineral, care pot vibra când intră în contact cu discul de frână, generând scârțâitul.
Provocările la care se confruntă producătorii de componente de frânare
Creșterea greutății medii a vehiculelor compacte cu 40-50% în ultimii 30 de ani, precum și vitezele maxime mai mari atinse de mașinile moderne, reprezintă provocări semnificative pentru proiectarea plăcuțelor de frână. Acestea trebuie să fie eficiente, confortabile și, în același timp, să aibă costuri de producție acceptabile pentru utilizatorii de automobile.
Scârțâitul plăcuțelor de frână sport
Plăcuțele metalice utilizate în mașinile sport au cea mai mare tendință de a emite zgomote nedorite. Construcția lor include condiții de lucru solicitante, unde frânarea are loc adesea la intervale scurte, de exemplu atunci când conduceți pe o pistă de curse. Deși durabilitatea crescută a acestor plăcuțe permite finalizarea cursei fără a le înlocui, aspectele legate de confortul la condus nu au o importanță deosebită în sporturile cu motor, astfel încât scârțâitul plăcuțelor nu deranjează prea mult piloții.
Cauzele scârțâitului plăcuțelor de frână
Scârțâitul plăcuțelor în timpul conducerii este cel mai adesea rezultatul vibrațiilor de înaltă frecvență care apar la contactul dintre plăcuță și discul de frână. Această vibrație poate fi comparată cu cea a corzilor viorii atunci când un arcuș este tras peste ele. Sunetul rezultat are o frecvență mai mare de 5 kHz și este perceput ca un zgomot deranjant. În plus, diferite tipuri de murdărie în zona etrierului pot contribui, de asemenea, la apariția scârțâitului.
Semnale de avertizare privind uzura plăcuțelor
Atunci când pe plăcuța de frână devine vizibilă o tablă metalică, aceasta reprezintă un semnal că plăcuța este uzată și trebuie înlocuită. Când pedala de frână este apăsată, această tablă metalică începe să atingă discul de frână, producând un sunet care îl informează pe șofer că este nevoie de înlocuirea plăcuțelor. Multe mașini moderne echipate cu computere de bord pot afișa, de asemenea, un mesaj de avertizare atunci când este necesară înlocuirea plăcuțelor de frână.
Scârțâitul plăcuțelor de frână noi
Plăcuțele de frână noi nu se potrivesc perfect cu discurile din fontă. Este nevoie de efectuarea unui rodaj corespunzător al frânelor pentru a asigura o adaptare adecvată a suprafețelor de frecare. Prin urmare, după înlocuirea frânelor, mașina ar trebui scoasă la un test drive, în timpul căruia se vor efectua o serie de frânări menite să realizeze un transfer de material de pe plăcuțe pe suprafața discului de frână. Acest proces reduce semnificativ scârțâitul plăcuțelor în timpul conducerii și îmbunătățește eficiența întregului sistem de frânare.
Rodajul plăcuțelor de frână noi
Rodajul plăcuțelor de frână noi constă în efectuarea a 20-30 de frânări cu parametri strict definiți. În primele 10 frânări, temperatura plăcuțelor nu trebuie să depășească 200 de grade Celsius. Între 10 și 20 de frânări, temperatura optimă ar trebui să fie în jur de 300 de grade Celsius, iar de la 20 la 30 de frânări, valoarea acesteia poate crește cu încă 50 de grade Celsius. Acest proces asigură o adaptare treptată a materialelor de fricțiune și minimizează riscul apariției scârțâitului.
Supraîncălzirea discurilor de frână
Foarte des, problema frânelor care scârțâie este asociată cu deteriorarea discurilor de frână. Discurile se pot supraîncălzi în timpul frânării, ceea ce duce la formarea unui depozit foarte dur (cementită) pe suprafața acestora. Acest lucru reduce semnificativ eficacitatea frânelor și poate provoca zgomote sub formă de scârțâituri. Componentele supraîncălzite nu pot fi reparate, singura soluție eficientă fiind înlocuirea lor cu unele noi.
Când înlocuim plăcuțele de frână?
Scârțâitul plăcuțelor de frână în timpul conducerii este un semn clar că este necesară o inspecție și, eventual, înlocuirea acestora. Mergând imediat la un atelier auto de încredere, mecanicul va putea verifica starea tuturor componentelor sistemului de frânare și va înlocui doar acele piese care provoacă zgomote nedorite. Astfel, vom fi siguri că frânele noastre sunt în perfectă stare de funcționare și vom putea conduce în liniște.
