तापीय चालकता और विसरणशीलता - छिपे हुए ऊष्मा कारक प्रत्येक ब्रेक पैड फैक्ट्री को संतुलित करने चाहिए

जब कोई ड्राइवर जोर से ब्रेक लगाता है, तो गतिज ऊर्जा गर्मी में परिवर्तित हो जाती है - बहुत सारी। राजमार्ग की गति को एक बार रोकने से रोटर की सतह 300 डिग्री से ऊपर उठ सकती है। बार-बार रुकना 700 डिग्री से अधिक हो सकता है। इस गर्मी को प्रबंधित करने की ब्रेक पैड की क्षमता केवल फीका पड़ने का विरोध करने के बारे में नहीं है; यह इस बारे में है कि पैड (थर्मल कंडक्टिविटी) के माध्यम से गर्मी कितनी तेजी से चलती है और हीट इनपुट (थर्मल डिफ्यूसिविटी) के जवाब में पैड का तापमान कितनी तेजी से बदलता है। विपणन सामग्रियों में शायद ही कभी उल्लिखित ये दो गुण, एक अच्छी तरह से इंजीनियर किए गए पैड को एक खतरनाक पैड से अलग करते हैं। एक पेशेवर ब्रेक पैड फैक्ट्री सामग्री चयन और डिज़ाइन दोनों के माध्यम से अनुकूलन करती है।

शर्तों को परिभाषित करना

· तापीय चालकता (k) - यह मापता है कि किसी सामग्री के माध्यम से ऊष्मा कितनी आसानी से प्रवाहित होती है। उच्च चालकता का मतलब है कि गर्मी घर्षण सतह से बैकिंग प्लेट और कैलीपर तक तेजी से गुजरती है। कम चालकता का मतलब है कि गर्मी घर्षण सतह के पास रहती है, जिससे संभावित रूप से राल का क्षरण, ग्लेज़िंग या फीका पड़ जाता है।
· तापीय विसरणशीलता ( ) - यह मापता है कि गर्मी लागू होने पर कोई सामग्री कितनी तेजी से तापमान बदलती है। यह चालकता, घनत्व और विशिष्ट ताप क्षमता पर निर्भर करता है। उच्च प्रसार का मतलब है कि पैड जल्दी से थर्मल संतुलन तक पहुंच जाता है; कम प्रसार का मतलब है कि गर्म स्थान बने रहना।

दोनों गुण संबंधित हैं लेकिन समान नहीं हैं। यदि किसी पैड की ताप क्षमता अधिक है तो उसमें उच्च चालकता हो सकती है लेकिन कम प्रसार क्षमता हो सकती है - जिसका अर्थ है कि यह गर्म हुए बिना बहुत अधिक गर्मी को अवशोषित करता है।

गोल्डीलॉक्स समस्या: न बहुत गर्म, न बहुत ठंडा

ब्रेक पैड के लिए, कोई भी चरम आदर्श नहीं है:

· बहुत कम चालकता - घर्षण सतह पर गर्मी पैदा होती है। राल समय से पहले गैसीकृत हो जाता है, जिससे जल्दी फीका पड़ जाता है। बैकिंग प्लेट ठंडी रहती है, लेकिन पैड फेस पक जाता है। उच्च भराव सामग्री और बिना धात्विक फाइबर वाले सस्ते जैविक पैड में यह आम बात है।
· बहुत अधिक चालकता - कैलीपर में गर्मी प्रवेश कर जाती है, संभावित रूप से ब्रेक द्रव उबलने लगता है या कैलीपर सील पक जाती है। पैड की सतह ठंडी रहती है, जो अच्छा लगता है, लेकिन अगर सतह बहुत ठंडी है, तो ट्रांसफर फिल्म ठीक से नहीं बनती है, जिससे शुरुआती बाइट खराब हो जाती है और शोर बढ़ जाता है। उच्च चालकता अक्सर उच्च धातु सामग्री से आती है, जो वजन बढ़ाती है और जंग को बढ़ावा देती है।

एक पेशेवर कारखाना एक चालकता सीमा को लक्षित करता है जो सतह के तापमान के रखरखाव के साथ गर्मी अपव्यय को संतुलित करता है। विशिष्ट यात्री कार सिरेमिक पैड में मध्यम चालकता (0.5-1.5 W/m·K) होती है, जबकि अर्ध-धातु पैड अधिक (2-5 W/m·K) होते हैं। हेवी-ड्यूटी ट्रक पैड और भी ऊंचे जा सकते हैं।

कारखाने थर्मल गुणों को कैसे नियंत्रित करते हैं

फ़ैक्टरी निम्नलिखित के माध्यम से चालकता और प्रसारशीलता को समायोजित करती है:

· धातु फाइबर सामग्री और प्रकार - स्टील फाइबर अच्छी तरह से गर्मी का संचालन करते हैं लेकिन जंग खा जाते हैं। कॉपर (अब चरणबद्ध तरीके से समाप्त) उत्कृष्ट था। नए विकल्प (टिन, जस्ता, लौह मिश्र धातु) में अलग-अलग चालकताएं होती हैं। लक्ष्य पर निशाना साधने के लिए फैक्ट्री इन्हें मिश्रित करती है।
· ग्रेफाइट सामग्री और ग्रेड - ग्रेफाइट अत्यधिक प्रवाहकीय है (क्रिस्टलीय रूप में 200 W/m·K तक)। छोटी मात्रा नाटकीय रूप से चालकता बढ़ाती है। हालाँकि, बहुत अधिक ग्रेफाइट घर्षण को कम करता है और घिसाव को बढ़ाता है।
· रेज़िन प्रकार - कुछ संशोधित रेज़िन में उच्च तापीय स्थिरता होती है लेकिन कम चालकता होती है। फ़ैक्टरी आवेदन के आधार पर चयन करती है।
· घनत्व (छिद्रता) - अधिक छिद्रित पैड में कम चालकता होती है (हवा एक इन्सुलेटर है)। सघन पैड बेहतर संचालन करते हैं लेकिन भारी होते हैं और उनमें शोर अधिक हो सकता है।

कारखाने में थर्मल गुणों का परीक्षण

एक गंभीर ब्रेक पैड फैक्ट्री थर्मल व्यवहार का अनुमान नहीं लगाती है। यह उपयोगकर्ता है:

· लेजर फ्लैश विश्लेषण (एलएफए) - घर्षण सामग्री का एक छोटा सा नमूना लेजर के साथ फ्लैश किया जाता है, और एक इन्फ्रारेड सेंसर विपरीत दिशा में तापमान वृद्धि को मापता है। इससे, मशीन तापीय प्रसार और, ज्ञात घनत्व और विशिष्ट ऊष्मा, चालकता की गणना करती है।
· डायनेमोमीटर थर्मल मैपिंग - पैड में लगे थर्मोकपल ब्रेकिंग चक्र के दौरान तापमान के उतार-चढ़ाव को मापते हैं। फ़ैक्टरी पुष्टि करती है कि घर्षण सतह स्वीकार्य सीमा के भीतर रहती है जबकि बैकिंग प्लेट ज़्यादा गरम नहीं होती है।

वास्तविक-विश्व प्रदर्शन के लिए थर्मल गुणों का क्या मतलब है

· फीका प्रतिरोध - उचित चालकता वाले पैड घर्षण सतह से गर्मी को दूर खींचते हैं, जिससे राल गैसीकरण में देरी होती है। बहुत कम चालकता=जल्दी फीका पड़ना। बहुत अधिक चालकता=पैड कभी भी इष्टतम तापमान तक नहीं पहुंचता है, जिससे प्रारंभिक काटने में कमी आती है (विशेषकर ठंड के मौसम में)।
· शोर - पूरे पैड में तापमान का उतार-चढ़ाव असमान विस्तार का कारण बन सकता है, जो कंपन और चीख़ पैदा करता है। समान तापीय गुण (अच्छा प्रसार) शोर को कम करते हैं।
· रोटर जीवन - पैड जो छोटे "हॉट स्पॉट" में गर्मी को केंद्रित करते हैं, रोटर में दरार और वॉरपेज का कारण बनते हैं। यहां तक ​​कि गर्मी वितरण (उच्च प्रसार) रोटर जीवन को बढ़ाता है।
· ब्रेक द्रव का तापमान - जो पैड बहुत अधिक गर्मी का संचालन करते हैं, वे ब्रेक द्रव को उबालने के लिए कैलीपर तापमान को पर्याप्त रूप से बढ़ा सकते हैं - एक भयावह विफलता। प्रदर्शन या हेवी-ड्यूटी बाज़ारों में सेवा देने वाली फ़ैक्टरियाँ इसका परीक्षण करती हैं।

ख़रीदारों को क्या पूछना चाहिए

आप एक साधारण क्षेत्र परीक्षण से तापीय गुणों को नहीं माप सकते। लेकिन आप किसी फ़ैक्टरी से पूछ सकते हैं:

· क्या आप अपनी घर्षण सामग्री की तापीय चालकता या विसरणशीलता मापते हैं? यदि हां, तो आपकी सिरेमिक और अर्ध-धातु लाइनों के लिए विशिष्ट मान क्या हैं?
· आप फीका प्रतिरोध और शोर के विरुद्ध तापीय चालकता को कैसे संतुलित करते हैं?
· क्या आपने डायनेमोमीटर चलाने के दौरान तापमान प्रवणता को मापने के लिए अपने पैड पर थर्मोकपल परीक्षण किया है?

एक फ़ैक्टरी जिसने थर्मल लक्षण वर्णन में निवेश किया है वह संख्याएँ प्रदान करेगी और उनके व्यापार-बंदों की व्याख्या करेगी। एक फ़ैक्टरी जो इन गुणों का परीक्षण नहीं करती है, वह केवल लागत और अनुभव के आधार पर फॉर्मूलेशन का चयन कर सकती है - प्रदर्शन को संयोग पर छोड़ देती है।

तल - रेखा

तापीय चालकता और विसरणशीलता छिपे हुए इंजीनियरिंग पैरामीटर हैं जो यह निर्धारित करते हैं कि ब्रेक पैड जल्दी फीका पड़ता है, समान रूप से घिसता है, चुपचाप रुकता है और कैलीपर की सुरक्षा करता है। पेशेवर फ़ैक्टरियाँ इन गुणों को मापती हैं और उनका अनुकूलन करती हैं, वाहन के वजन, उपयोग और जलवायु से उनका मिलान करती हैं। एक खरीदार के रूप में, थर्मल परीक्षण के बारे में पूछना उन लोगों को अलग करता है जो वास्तव में अपने पैड को इंजीनियर करते हैं और जो केवल मिश्रण करते हैं और दबाते हैं। आपके ग्राहक कभी भी "थर्मल डिफ्यूसिविटी" नहीं कह सकते हैं, लेकिन वे हर सुरक्षित, लगातार स्टॉप में अंतर महसूस करेंगे।