I. TECHNICKÉ HODNOTENIE

Prevádzkové testy. Konečné testy súpravy kotúčov a dosiek. Hodnotenie prevádzkových parametrov, t.j.: účinnosť brzdenia, komfort používania, stupeň a spôsob opotrebenia a destruktívne testy v laboratóriu na určenie stavu mikroštruktúry testovaných brzdových kotúčov.

I. HODNOTENIE BRZDOČKOVEJ SÚPRAVY

Kontrolný zoznam vykonaných predtestov:

• Subjektívne hodnotenie výkonu brzdenia.
• Subjektívne hodnotenie komfortu používateľa.
• Hodnotenie opotrebenia brzdových kotúčov a dosiek.
• Meranie hrúbky brzdového kotúča pomocou mikrometra.
• Meranie axiálneho vychýlenia brzdového kotúča pomocou profesionálneho dial zariadenia.

I.I. Hodnotenie výkonu brzdenia a komfortu

používateľa Hodnotenie používateľa testovacieho vozidla Seat Leon ukazuje, že súpravy brzdových kotúčov a dosiek ABE Performance fungujú správne.

a) Vozidlo Seat Leon. Testovacia súprava C3S012ABE-P. Najazdené vzdialenosti 100 tisíc km.

Súprava kotúčov a doštičiek bola intenzívne používaná. Počas jedného roka sa najazdilo 100 000 km, čo umožnilo posúdiť kvalitu testovacej súpravy z mnohých aspektov.

• Hneď po inštalácii bola viditeľná nedostatočná účinnosť brzdenia, čo je normálne. Po prejdení asi 200 kilometrov dosiahla účinnosť brzdového setu primeranú úroveň.
• Po prejdení približne 9 000 km sa počas brzdenia objavila znateľná vibrácia na volante, ktorá zmizla po približne 2 000 km. Vibrácie sa do konca testov nevrátili.
• Účinnosť brzdnej sily bola dobrá vo všetkých prevádzkových podmienkach až do najazdenosti asi 90 000 km. Počas dažďa, alebo keď je brzdový systém studený alebo horúci, neboli pozorované nepredvídateľné reakcie pri brzdení.
• Počas posledných 10 000 km, pri celkovej najazdenosti 90 – 100 000 km, sa pri silnom daždi pozorovalo oneskorené reakcie s horším brzdením na približne 1 – 2 sekundy. Museli sme si na to zvyknúť, keďže tento jav sa vždy vyskytoval počas dažďa. V iných situáciách sa brzdový set správal správne.
• Neboli zaznamenané nadmerné množstvá prachu a znečistenia hliníkových diskov. Stupeň znečistenia a opotrebovania brzdových doštičiek zostáva na uspokojivej úrovni.

Celkové subjektívne hodnotenie používateľa vozidla je dobré. Brzdový set ABE Performance preukázal uspokojivú výkonnosť a účinnosť brzdenia. V tomto štádiu by vodič bez váhania znova zvolil inštaláciu brzdových kotúčov a doštičiek ABE Performance. Zároveň by sa rozhodol vymeniť súpravu kotúčov a doštičiek po najazdení 90 000 km, keď sa objavili prvé neželané symptómy počas silného dažďa. V tomto bode bol súbor kotúčov a doštičiek demontovaný a testy výkonu boli považované za ukončené. Celková prejdená vzdialenosť bola 100 000 km.

I.II Hodnotenie stavu testovacích zostáv bŕzd

a) Testovacia sada C3S012ABE-P. Vzdialenosť 100 000 km.

Obr. 1 Pohľad na brzdové kotúče

Obr. 2 Pohľad na pravý brzdový kotúč a doštičky

Obr. 3 Pohľad na ľavý brzdový kotúč a doštičky

Doštičky vykazujú prirodzené známky opotrebenia, primerané k prejdenej vzdialenosti. Ilustratívne meranie hrúbky brzdových doštičiek bolo vykonané: 16,21 mm a 16,36 mm. Po prejdení 100 000 kilometrov v zmiešanom režime, prevažne po diaľniciach, vykazuje sada bŕzd ABE Performance prirodzené opotrebenie. Spôsob a rozsah opotrebenia, dosiahnuté hodnoty hrúbky a tolerancie výkyvu brzdových kotúčov nedosiahli limity, čo umožňuje pokračovať v používaní sady bŕzd.

II. Materiálový test brzdových kotúčov C3S012ABE-P.

Táto sekcia predstavuje výsledky testov mikroštruktúry brzdových kotúčov, nových aj použitých, po prejdení 100 000 km.

Pri teste boli použité pokročilé výskumné techniky, vrátane skenovacej elektronovej mikroskopie (SEM) a röntgenovej mikroanalýzy (EDS).

Metodológia testovania

Analýza bola vykonaná v špecializovanom nezávislom laboratóriu. Na získanie obrázkov povrchovej topografie (SE) a materiálového kontrastu (BSE) bol použitý SEM mikroskop. EDS nám umožnilo definovať chemické zloženie skúmaných vzoriek do hĺbky 1-4 μm. Prezentácia výsledkov zahŕňa mikroskopické obrázky aj spektrogramy, ktoré poskytujú cenné údaje o elementárnom zložení testovaných súprav.

a) Analýza mikroštruktúry svetelnou mikroskopiou

– Nový brzdový kotúč – vzorka Ref

FObr. 4 a Obr. 5 Pohľad na plochu kontaktu a nekontaktu brzdovej platničky (vzorka nedegradovaná) s brzdovou platničkou (vzorka nedegradovaná)

Obr. 6 Mikroštruktúra jadra, zóna 1 a Obr. 7 Mikroštruktúra jadra, zóna 2 (vzorka nenapadnutá)

Obr. 8 Mikroštruktúra jadra, zóna 3 (vzorka nedegradovaná)

Obr. 9 a Obr. 10 Pohľad na zónu kontaktu a nekontaktu brzdovej platničky (vzorka leptaná Nitalom)

Obr. 11 a Obr. 12 Mikroštruktúra jadra, zóny 1 a 2 (vzorka leptaná Nitalom)

Obr. 13 a Obr. 14 Mikroštruktúra jadra, zóna 3 a zväčšenie Obr. 13 (vzorka leptaná Nitalom)

– Brzdový disk po použití – vzorka PP

Obr. 15 a Obr. 16 Pohľad na zónu kontaktu a nekontaktu brzdovej platničky (vzorka PP, neopracovaná a nedegradovaná)

Obr. 17 a Obr. 18 Mikroštruktúra jadra, zóna 1 a 2 (vzorka PP, nedegradovaná)

Obr. 19 Mikroštruktúra jadra, zóna 3 (vzorka PP, nedegradovaná)

Obr. 20 a Obr. 21 Pohľad na zónu kontaktu a nekontaktu brzdovej platničky (vzorka PP, leptaná Nitalom)

Obr. 22 a Obr. 23 Mikroštruktúra jadra, zóny 1 a 2 (vzorka PP, leptaná Nitalom)

Obr. 24 a Obr. 25 Mikroštruktúra jadra, zóna 3 a zväčšenie Obr. 24 (vzorka PP, leptaná Nitalom)

–  Brzdový disk po použití – vzorka LP

Obr. 26 a Obr. 27 Pohľad na zónu kontaktu a nekontaktu brzdovej platničky (vzorka LP, nedegradovaná)

Obr. 28 a Obr. 29 Mikroštruktúra jadra, zóna 1 a 2 (vzorka LP, nedegradovaná)

Obr. 30 Mikroštruktúra jadra, zóna 3 (vzorka LP, nedegradovaná)

Obr. 31 a Obr. 32 Pohľad na zónu kontaktu a nekontaktu brzdovej platničky (vzorka LP, leptaná Nitalom)

Obr. 33 a Obr. 34 Mikroštruktúra jadra, zóny 1 a 2 (vzorka LP, leptaná Nitalom)

Obr. 35 a Obr. 36 Mikroštruktúra jadra, zóna 3 a zväčšenie Obr. 35 (vzorka LP, leptaná Nitalom)

b) Analýza mikroštruktúry pomocou skenovacieho elektrónového mikroskopu (SEM)

–  Nový brzdový disk – vzorka Ref

Obr. 37-38 Pohľad na plochu kontaktu brzdovej platničky (vzorka Ref, leptaná Nitalom, obrázky SE a BSE)

Obr. 39-40 Zväčšenie Obr. 37 (obrázok SE) a zväčšenie Obr. 37 (obrázok BSE)

Obr. 41 Distribúcia prvkov z Obr. 39, s označenými oblasťami analýzy

Obr. 42 Distribúcia každého prvku z Obr. 41

Spektrá RTG z Obr. 41 s obsahom prvkov sú zobrazené nižšie:

– Brzdový disk po použití – vzorka PP

Obr. 43 Pohľad na plochu kontaktu brzdovej platničky (vzorka PP, leptaná Nitalom, obrázok SE)

Obr. 44 Pohľad na plochu kontaktu brzdovej platničky (vzorka PP, leptaná Nitalom, obrázok BSE)

Obr. 45 Zväčšenie Obr. 43 (obrázok SE)

Obr. 46 Zväčšenie Obr. 44 (obrázok BSE)

Obr. 47 Distribúcia prvkov z Obr. 45, s označenými oblasťami analýzy

Obr. 48 Distribúcia každého prvku z Obr. 45

Spektrá RTG z Obr. 47, s obsahom prvkov, sú zobrazené nižšie:

– Brzdový disk po použití – vzorka LP

Obr. 49 Pohľad na plochu kontaktu brzdovej platničky (vzorka LP, leptaná Nitalom, obrázok SE)

Obr. 50 Pohľad na plochu kontaktu brzdovej platničky (vzorka LP, leptaná Nitalom, obrázok BSE)

Obr. 51 Detail Obr. 49 (obrázok SE)

Obr. 52 Detail Obr. 49 (obrázok BSE)

Obr. 53 Distribúcia prvkov z Obr. 51, s označenými oblasťami analýzy

Obr. 54 Distribúcia prvkov z Obr. 52

Rádiografické spektrá na obr. 53 s obsahom prvkov sú uvedené nižšie:

III. ZÁVERY

Ako sa očakávalo, prichádza čas na konečné výsledky testov a pozorovania vyplývajúce z využitia brzdového kitu ABE Performance testovaného na výkonnosť. Podrobný proces testovania a výsledky špecializovaného výskumu mikroštruktúry brzdových kotúčov sú zahrnuté v správe vyššie.

Experti z Úradu technického odborného posudku a školenia (BETiS) konečne dokončili testy súpravy zmontovanej vo vozidle Seat Leon, č. C3S012ABE-P. Testy sa vykonávali na hodnotenie komfortu použitia, stupňa a spôsobu opotrebenia, a v laboratóriu sa uskutočnil špecializovaný výskum na určenie stavu mikroštruktúry testovaných brzdových kotúčov po použití.

Brzdové kotúče a platničky ABE Performance vo vozidle Seat Leon prešli vzdialenosťou 100 000 km, čo by malo byť považované za veľmi dobrý výsledok.

Hneď po zmontovaní brzdových súprav potrebovali niekoľko stoviek kilometrov (200 – 300 km), aby dosiahli plný brzdový výkon. Po zabehnutí kotúčov a platničiek neboli zistené žiadne významné problémy s výkonom. Iba po určitých kilometroch (asi 9 000 km) sa pri brzdení začali prejavovať vibrácie na volante, ktoré sa zosilnili so zvyšujúcou sa teplotou brzdových kotúčov. Je dôležité, že po prejdení asi 2 tisíc km tento jav zmizol a vibrácie sa neobjavili až do prejdenia asi 90 tisíc km.

Účinnosť brzdového systému a komfort boli hodnotené vysoko. Po vzdialenosti 90 000 km sa nezaznamenali žiadne poruchy a žiadny rozdiel v výkone počas prevádzky v rôznych podmienkach, tj. v teple, chlade ako aj v daždi, v porovnaní s inými známy a rozpoznateľní výrobcovia brzdových komponentov.

Počas poslednej vzdialenosti asi 10 000 km, pri celkovom prejdení 90 – 100 000 km, boli pozorované oneskorená reakcia a slabý brzdný výkon počas intenzívneho dažďa trvajúceho asi 1 – 2 sekundy. V iných situáciách sa brzdová súprava správala perfektne.

Stupeň opotrebenia súpravy zostáva na uspokojivej úrovni:

– Kotúče C3S012ABE-P, po prejdení 100 000 km na vysokorýchlostných tratiach, majú hrúbku 24.10/24.25 [mm] (nomálne 25.01 mm), pričom minimálna hrúbka, ktorá kvalifikuje kotúče na výmenu, je 22 mm.

Odkazujúc na špecializované laboratórne testy brzdových kotúčov, treba povedať, že mikroštruktúrna analýza odhalila, že nové aj použité brzdové kotúče majú mikroštruktúru sivého liateho železa s lamelárnym grafitom a perlitu. V kontaktných zónach brzdových platničiek bol pozorovaný nižší obsah grafitu, čo je typické pre oblasti vystavené opotrebeniu.

EDS mikroanalýza naznačila prítomnosť plôch obsahujúcich Mn, S, Si, N, O, C, Ce, pričom rozdiely v koncentráciách týchto prvkov súvisia s miestnou oxidáciou materiálu.

Napriek viditeľným známkam oxidácie a menšiemu množstvu grafitu v oblastiach kontaktu s podložkami, testy nepreukázali významné rozdiely v mikroštruktúrach nových a použitých diskov. To je pravdepodobne spôsobené metalurgickými procesmi, ktoré sú kontrolované na zabezpečenie vysokej odolnosti proti opotrebeniu materiálu brzdového disku. Prítomnosť špecifických minerálnych výlevov môže tiež hrať úlohu v samooprave mikroštruktúry počas prevádzky.

Je potrebné povedať, že tento test poskytuje dôležité informácie o vplyve prevádzky na mikroštruktúru brzdových diskov, naznačujúc, že aj po dlhodobom používaní materiál zachováva vlastnosti blízke tým, ktoré majú nové disky.

SEM a EDS analýza je cenný nástroj na hodnotenie kvality a odolnosti brzdových diskov. Predložené výsledky testov nielenže potvrdzujú vysokú kvalitu materiálov použitých pri výrobe testovaných brzdových diskov (C3S012ABE-P), ale tiež poskytujú zvýšenú bezpečnosť pre používateľov vozidiel.

Zhrnutie

Vykonané testy ukázali, že testovaný brzdový set ABE Performance (C3S012ABE-P) spĺňa prísne požiadavky na kvalitu použitých materiálov, bezpečnosť, výkon a komfort. Bez pochýb môžu byť alternatívou k známejším a rozpoznateľnejším výrobcom brzdových diskov a podložiek. Počas 90 000 kilometrov brzdové disky a podložky vykazovali primeranú účinnosť a predvídateľnosť výkonu, čo by malo byť považované za dobrý výsledok. Okrem toho, počas špecializovaných laboratórnych testov nepreukázali abnormálne známky štrukturálnych zmien, ktoré by mohli byť spôsobené napríklad vysokými teplotami.