تعتبر مادة وسادات الفرامل هي العامل الأساسي الذي يحدد
أداء المكابح وعمر الخدمة والسيناريوهات المناسبة . ستؤثر اختلافات الصيغة والتركيب للمواد المختلفة بشكل مباشر على المؤشرات الرئيسية مثل معامل الاحتكاك ومقاومة درجات الحرارة العالية والضوضاء والغبار. في الوقت الحاضر، تنقسم مواد وسادة الفرامل السائدة إلى ثلاث فئات، وتأثيرات أدائها هي كما يلي:
1. وسادات الفرامل ذات الأساس المعدني (تركيبة شبه معدنية/منخفضة المعدن)
المكونات الأساسية: ألياف الفولاذ، مسحوق السبائك الحديدية، ألياف النحاس (الصيغة التقليدية) + راتينج الفينول + حشو، مع مكونات معدنية تمثل 30%-60%.
تأثير الأداء:
المزايا: معامل احتكاك ثابت (0.35-0.45)، قوة كبح قوية، مقاومة متوسطة للحرارة (قادرة على تحمل 400-600 درجة مئوية)، سعر منخفض، مناسب للسيارات العائلية والمركبات التجارية التي تعمل بالوقود من منتصف إلى منخفض.
العيب: تتميز المواد المعدنية بموصلية حرارية قوية ويمكنها نقل الحرارة بسهولة إلى أقراص الفرامل والفرجار. قد تؤدي درجات الحرارة المرتفعة على المدى الطويل إلى تشوه أقراص الفرامل. عند الكبح، فإنه يحدث الكثير من الضوضاء ويولد كمية كبيرة من الغبار المعدني الأسود، وهو عرضة لتلويث محور العجلة. شعور الكبح صعب إلى حد ما في درجات الحرارة المنخفضة.
السيناريوهات المتوافقة: السيارات الاقتصادية والشاحنات الصغيرة والشاحنات الصغيرة ونماذج المركبات الأخرى الحساسة للتكلفة.
2. وسادات الفرامل المصنوعة من السيراميك
المكونات الأساسية: ألياف السيراميك، الألياف المعدنية، الجرافيت + الراتنج عالي الأداء، لا يوجد معدن أو محتوى معدني منخفض.
تأثير الأداء:
المميزات: معامل الاحتكاك مستقر (0.38-0.48)، ومقاومته لدرجات الحرارة العالية متفوقة على تلك الموجودة في وسادات الفرامل المعدنية (قادرة على تحمل 600-800 درجة مئوية)، مع ظاهرة التلاشي الحراري الطفيفة. ضجيج الكبح منخفض للغاية، مع عدم وجود غبار معدني تقريبًا ولن يلوث محور العجلة. تتميز بموصلية حرارية منخفضة، والتي يمكنها حماية أقراص الفرامل والفرجار وإطالة عمر خدمة أقراص الفرامل. استجابة الكبح في درجات الحرارة المنخفضة سريعة والشعور سلس.
العيوب: قوة الكبح القصوى أقل قليلاً من تلك الموجودة في وسادات الفرامل المعدنية، وتكون ثقة الكبح أضعف قليلاً عند القيادة تحت حمولة ثقيلة أو بقوة. التكلفة أعلى بنسبة 30% إلى 50% من تكلفة وسادات الفرامل المعدنية.
السيناريوهات المتوافقة: سيارات السيدان العائلية، وسيارات الدفع الرباعي، ومركبات الطاقة الجديدة (مناسبة لمتطلبات الضوضاء المنخفضة والغبار المنخفض).
3. وسادات الفرامل من السيراميك الكربوني/ألياف الكربون
المكونات الأساسية: ألياف الكربون، مصفوفة سيراميك كربيد السيليكون + راتينج خاص، ينتمي إلى مواد مركبة متطورة.
تأثير الأداء:
المزايا: مقاومة قوية للغاية للحرارة (قادرة على تحمل 800-1200 درجة مئوية)، لا يوجد بهتان حراري واضح بعد الكبح المفاجئ المستمر؛ لديها معامل احتكاك عالي ومستقر للغاية (0.45-0.55)، وقوة كبح قوية. يزن ثلث وسادات الفرامل المعدنية فقط ويمكنه تقليل الكتلة غير المعلقة. عمر الخدمة يصل إلى 80,000 إلى 120,000 كيلومتر، وهو ما يعادل 2 إلى 3 أضعاف عمر وسائد الفرامل التقليدية، كما أنها بالكاد تتآكل أقراص الفرامل.
العيب: التكلفة مرتفعة للغاية، حيث تبلغ 5 إلى 10 أضعاف تكلفة تيل الفرامل الخزفية. في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة (أقل من -20 درجة مئوية)، ينخفض معامل الاحتكاك قليلاً، ويكون الشعور الأولي بالكبح ناعمًا نسبيًا. في بعض الأحيان، هناك ضجيج غير طبيعي طفيف عند الكبح برفق على سرعة منخفضة.
سيناريوهات التكيف: السيارات عالية الأداء، والسيارات الرياضية، والإصدارات عالية الأداء من مركبات الطاقة الجديدة (مثل نسخة Tesla Model Y عالية الأداء)، وسيارات السباق.
تعتبر مادة وسادات الفرامل هي العامل الأساسي الذي يحدد أداء المكابح وعمر الخدمة والسيناريوهات المناسبة . ستؤثر اختلافات الصيغة والتركيب للمواد المختلفة بشكل مباشر على المؤشرات الرئيسية مثل معامل الاحتكاك ومقاومة درجات الحرارة العالية والضوضاء والغبار. في الوقت الحاضر، تنقسم مواد وسادة الفرامل السائدة إلى ثلاث فئات، وتأثيرات أدائها هي كما يلي:
