Γιατί τα αυτοκίνητα υψηλών επιδόσεων χρησιμοποιούν τρυπητούς και σχιστούς δίσκους για τα φρένα;

Φρένα και αυτοκίνητα υψηλών επιδόσεων: Εσύ το έχεις προσέξει;

Τα αυτοκίνητα υψηλών επιδόσεων κατασκευάζονται για ταχύτητα, δυναμικές στροφές και φρενάρισμα ακριβείας. Κάθε στοιχείο της μηχανολογίας τους είναι προσανατολισμένο σε αυτόν τον σκοπό. Φυσικά, ένα όχημα που είναι φτιαγμένο για να κινείται σε επιθετικές ταχύτητες χρειάζονται και τα αντίστοιχα φρένα για να το υποστηρίξουν.

Το να πηγαίνεις γρήγορα είναι εντυπωσιακό, αλλά το να  μπορείς να σταματάς το ίδιο γρήγορα είναι ζωτικής σημασίας. Τα απλά τακάκια δεν επαρκούν, για αυτόν τον λόγο τα φρένα των performance αυτοκινήτων έχουν δίσκους με τρύπες ή αυλακώσεις. Αν σου έχει τραβήξει το μάτι το «άγριο» τους στυλ, να ξέρεις πως δεν είναι μόνο για σόου. Το φρενάρισμα σε υψηλές ταχύτητες δημιουργεί πολλή θερμότητα στους δίσκους, και οι τρύπες βοηθούν στη διασπορά της. Οι σχισμές ενισχύουν την απόδοση, απομακρύνοντας σκόνη και αέρια που μειώνουν την τριβή.

Ποια είναι η επιστήμη πίσω από τους τρυπητούς και σχιστούς δίσκους;

Όταν πατάς φρένο, η κινητική ενέργεια του αυτοκινήτου μετατρέπεται σε θερμότητα μέσω τριβής. Τα τακάκια πιέζουν τον περιστρεφόμενο δίσκο φρένων, δημιουργώντας τη τριβή αυτή που χρειάζεται για να μειωθεί η ταχύτητα των τροχών. Αυτή η διαδικασία παράγει τεράστια ποσά θερμότητας, ιδίως σε επαναλαμβανόμενα, απότομα ή υψηλής ταχύτητας φρεναρίσματα. Στα σπορ αυτοκίνητα, όπου η επιτάχυνση είναι έντονη και τα φρένα καταπονούνται, η θερμοκρασία ξεπερνά εύκολα τα όρια των συμβατικών συστημάτων πέδησης.

Οι τρυπητοί δίσκοι φρένων επιτρέπουν την καλύτερη κυκλοφορία αέρα και έτσι απάγουν πιο αποτελεσματικά τη θερμότητα. Η θερμότητα είναι εχθρός της απόδοσης, καθώς μειώνει την τριβή, φθείρει τα υλικά των τακακιών και απελευθερώνει αέρια ή ακόμη και υγρασία σε μορφή ατμού. Αυτά τα αέρια μπορούν να δημιουργήσουν ένα λεπτό φιλμ ανάμεσα στα τακάκια και τον δίσκο, μειώνοντας την επαφή και προκαλώντας το λεγόμενο «brake fade». Οι σχιστοί δίσκοι, από την άλλη, απομακρύνουν σκόνη και αέρια, εξασφαλίζοντας σταθερή επαφή και απόδοση.

Γιατί όμως δεν έχουν όλοι οι δίσκοι τέτοια χαρακτηριστικά;

Αναπόφευκτα αναρωτιέσαι: αφού αυτά τα φρένα είναι τόσο αποδοτικά, γιατί να μην υπάρχουν σε όλα τα αυτοκίνητα; Η απάντηση είναι κυρίως θέμα κόστους. Οι τρυπητοί και σχιστοί δίσκοι είναι ακριβότεροι από τους απλούς, και η αυτοκινητοβιομηχανία επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από την τιμή. Επιπλέον, τα φρένα των καθημερινών αυτοκινήτων δεν θερμαίνονται τόσο ώστε να δικαιολογούν μια τέτοια επένδυση.

Επίσης, οι δίσκοι για τα σπορ αυτοκίνητα έχουν μικρότερη αντοχή σε βάθος χρόνου. Οι τρύπες στους δίσκους αποτελούν σημεία όπου μπορεί να ξεκινήσει ρωγμή ή παραμόρφωση, ειδικά με τη συνεχή έκθεση σε υψηλές θερμοκρασίες. Για αυτό και πολλοί κατασκευαστές προτιμούν αεριζόμενους δίσκους, που έχουν καλύτερη ισορροπία απόδοσης και αντοχής για αστική χρήση. Επιπλέον, οι τρυπητοί και σχιστοί δίσκοι φθείρουν πιο γρήγορα τα τακάκια, καθώς η αυξημένη πρόσφυση αυξάνει και τη φθορά.