I. TECHNICKÉ HODNOCENÍ

Operační testy. Konečné testy sady kotoučů a destiček. Hodnocení operačních parametrů, tj.: účinnost brzdění, komfort použití, míra a způsob opotřebení a destruktivní testy v laboratoři k definování stavu mikrostruktury testovaných brzdových kotoučů.

I. HODNOCENÍ BRZDOVÉ Sady:

Kontrolní seznam předběžných testů:

• Subjektivní hodnocení brzdového výkonu.
• Subjektivní hodnocení komfortu užívání.
• Hodnocení opotřebení brzdových kotoučů a destiček.
• Měření tloušťky brzdového kotouče pomocí mikrometru.
• Měření axiálního vychýlení brzdového kotouče pomocí profesionálního indikátoru.

I.I. Hodnocení brzdového výkonu a komfortu uživatele

Hodnocení uživatele testovacího vozidla Seat Leon ukazuje, že sady kotoučů a destiček ABE Performance fungují správně.

(a) Vozidlo Seat Leon. Testovací sada C3S012ABE-P. Vzdálenost 100 tisíc km.

Sada kotoučů a destiček byla intenzivně používána. Vzdálenost 100 000 km byla ujeto během jednoho roku, což nám umožnilo posoudit kvalitu testovací sady z mnoha hledisek.

• Bezprostředně po instalaci byla patrná nedostatečná účinnost brzdění, což je normální. Po ujetí přibližně 200 kilometrů dosáhla účinnost brzdové sady vhodné úrovně.
• Po ujetí přibližně 9 000 km se při brzdění objevila znatelná vibrace na volantu, která zmizela po přibližně 2 000 km. Vibrace se do konce testů neobjevily znovu.
• Účinnost brzdné síly byla dobrá za všech provozních podmínek až do nájezdu přibližně 90 000 km. Během deště, nebo když byl brzdový systém studený nebo horký, nebyly pozorovány žádné nepředvídatelné reakce při brzdění.
• Během posledních 10 000 km, při celkovém nájezdu 90 – 100 000 km, byla zaznamenána opožděná reakce s nízkou účinností brzdění na přibližně 1 – 2 sekundy během silného deště. Bylo nutné si na to zvyknout, protože tento jev se vždy vyskytoval během deště. V ostatních situacích se brzdová sada chovala správně.
• Nebyl zaznamenán nadměrný prach a znečištění hliníkových disků. Míra prachovosti a opotřebení brzdových destiček zůstává na uspokojivé úrovni.

Celkové subjektivní hodnocení uživatele vozidla je dobré. Brzdová sada ABE Performance vykázala uspokojivý brzdový výkon a účinnost. V této fázi by řidič znovu bez váhání zvolil instalaci brzdových kotoučů a destiček ABE Performance. Zároveň by se rozhodl vyměnit sadu kotoučů a destiček po ujetí 90 000 km, kdy se začaly objevovat první nežádoucí symptomy během silného deště. V tomto bodě byla sada kotoučů a destiček rozebrána a výkonnostní testy byly považovány za dokončené. Celková ujetá vzdálenost činila 100 000 km.

I.II Hodnocení stavu testovaných brzdových sestav

(a) Testovací sada C3S012ABE-P. Vzdálenost 100 000 km.

Obr. 1 Pohled na brzdové kotouče

Obr. 2 Pohled na pravý brzdový kotouč a destičky

Obr. 3 Pohled na levý brzdový kotouč a destičky

Destičky vykazují přirozené známky opotřebení, odpovídající ujeté vzdálenosti. Bylo provedeno ilustrativní měření tloušťky brzdových destiček: 16,21 mm a 16,36 mm. Po ujetí 100 000 kilometrů v smíšeném režimu, převážně na dálnicích, vykazuje brzdová sada ABE Performance přirozené opotřebení. Způsob a rozsah opotřebení, dosažené hodnoty tloušťky a tolerance házivosti brzdových kotoučů nedosáhly limitů, což umožňuje pokračovat v používání brzdové sady.

II. Materiálový test brzdových disků C3S012ABE-P.

Tato sekce prezentuje výsledky testů mikrostruktury brzdových disků, jak nových, tak použitých, po ujetí 100 000 km.

Byly použity pokročilé výzkumné techniky, zahrnující skenovací elektronovou mikroskopii (SEM) a rentgenovou mikroanalýzu (EDS).

Metodika testu

Analýza byla provedena ve specializované nezávislé laboratoři. K získání obrazů povrchové topografie (SE) a materiálového kontrastu (BSE) byl použit SEM mikroskop. EDS nám umožnilo definovat chemické složení studovaných vzorků do hloubky 1-4 μm. Prezentace výsledků zahrnuje jak mikroskopické snímky, tak spektrogramy, které poskytují cenná data o elementárním složení testovaných vzorků.

(a) Analýza mikrostruktury světelnou mikroskopií

– Nový brzdový disk – vzorek Ref

Obr. 4 a Obr. 5 Pohled na kontaktní a nekontaktní plochu brzdové destičky (nevyleptaný vzorek) s brzdovou destičkou (nevyleptaný vzorek).

Obr. 6 Mikrostruktura jádra, zóna 1 a Obr. 7 Mikrostruktura jádra, zóna 2 (neleptaný vzorek).

Obr. 8 Mikrostruktura jádra, zóna 3 (nevyleptaný vzorek).

Obr. 9 a Obr. 10 Pohled na kontaktní a nekontaktní zónu brzdové destičky (vzorek leptaný Nitalem).

Obr. 11 a Obr. 12 Mikrostruktura jádra, zóny 1 a 2 (vzorek leptaný Nitalem).

Obr. 13 a Obr. 14 Mikrostruktura jádra, zóna 3 a zvětšení Obr. 13 (vzorek leptaný Nitalem).

– Brzdový kotouč po opotřebení – vzorek PP.

Obr. 15 a Obr. 16 Pohled na kontaktní a nekontaktní zónu brzdové destičky (vzorek PP, neleptaný a nevyleptaný).

Obr. 17 a Obr. 18 Mikrostruktura jádra, zóna 1 a 2 (vzorek PP, nevyleptaný).

Obr. 19 Mikrostruktura jádra, zóna 3 (vzorek PP, nevyleptaný)

Obr. 20 a Obr. 21 Pohled na kontaktní a nekontaktní zónu brzdové destičky (vzorek PP, leptaný Nitalem).

Obr. 22 a Obr. 23 Mikrostruktura jádra, zóny 1 a 2 (vzorek PP, leptaný Nitalem)

Obr. 24 a Obr. 25 Mikrostruktura jádra, zóna 3 a zvětšení Obr. 24 (vzorek PP, leptaný Nitalem).

–  Brzdový kotouč po opotřebení – vzorek LP

Obr. 26 a Obr. 27 Pohled na kontaktní a nekontaktní zónu brzdové destičky (vzorek LP, nevyleptaný).

Obr. 28 a Obr. 29 Mikrostruktura jádra, zóna 1 a 2 (vzorek LP, nevyleptaný)

Obr. 30 Mikrostruktura jádra, zóna 3 (vzorek LP, nevyleptaný)

Obr. 31 a Obr. 32 Pohled na kontaktní a nekontaktní zónu brzdové destičky (vzorek LP, leptaný Nitalem).

Obr. 33 a Obr. 34 Mikrostruktura jádra, zóna 1 a 2 (vzorek LP, leptaný Nitalem).

Obr. 35 a Obr. 36 Mikrostruktura jádra, zóna 3 a zvětšení Obr. 35 (vzorek LP, leptaný Nitalem).

(b) Analýza mikrostruktury pomocí skenovacího elektronového mikroskopu (SEM).

–  Nový brzdový kotouč – vzorek Ref.

Obr. 37-38 Pohled na kontaktní plochu brzdové destičky (vzorek Ref, leptaný Nitalem, SE a BSE snímky).

Obr. 39-40 Zvětšení Obr. 37 (SE snímek) a zvětšení Obr. 37 (BSE snímek).

Obr. 41 Rozložení prvků z Obr. 39, s označenými oblastmi analýzy

Obr. 42 Rozložení jednotlivých prvků z Obr. 41.

X-ray spektra z Obr. 41 s obsahem prvků jsou uvedena níže:

– Brzdový kotouč po opotřebení – vzorek PP.

Obr. 43 Pohled na kontaktní plochu brzdové destičky (vzorek PP, leptaný Nitalem, SE snímek).

Obr. 44 Pohled na kontaktní plochu brzdové destičky (vzorek PP, leptaný Nitalem, BSE snímek).

Obr. 45 Zvětšení Obr. 43 (SE snímek).

Obr. 46 Zvětšení Obr. 44 (BSE snímek).

Obr. 47 Rozložení prvků z Obr. 45, s označenými oblastmi analýzy.

Obr. 48 Rozložení jednotlivých prvků z Obr. 45.

X-ray spektra z Obr. 47 s obsahem prvků jsou uvedena níže:

– Brzdový kotouč po opotřebení – vzorek LP.

Obr. 49 Pohled na kontaktní plochu brzdové destičky (vzorek LP, leptaný Nitalem, SE snímek).

Obr. 50 Pohled na kontaktní plochu brzdové destičky (vzorek LP, leptaný Nitalem, BSE snímek).

Obr. 51 Detail Obr. 49 (SE snímek).

Obr. 52 Detail Obr. 49 (BSE snímek).

Obr. 53 Rozložení prvků z Obr. 51, s označenými oblastmi analýzy

Obr. 54 Rozložení prvků z Obr. 52.

Snímky rentgenového spektra na obr. 53, spolu s obsahem prvků, jsou uvedeny níže:

III. ZÁVĚRY

Jak se očekávalo, nastal čas na závěrečné výsledky testů a pozorování získaná z používání brzdového kitu ABE Performance. Podrobný proces testování použití a výsledky specializovaného výzkumu mikrostruktury brzdových kotoučů jsou uvedeny výše ve zprávě.

Odborníci z Bureau of Technical Expertise and Training (BETiS) konečně dokončili testy sestavy namontované ve vozidle Seat Leon, č. C3S012ABE-P. Testy byly prováděny za účelem posouzení komfortu použití, stupně a způsobu opotřebení a specializovaný výzkum byl proveden v laboratoři za účelem stanovení stavu mikrostruktury testovaných brzdových kotoučů po použití.

Brzdové kotouče a destičky ABE Performance ve vozidle Seat Leon ujely vzdálenost 100 000 km, což by mělo být považováno za velmi dobrý výsledek.

Hned po namontování brzdových sestav bylo třeba ujet několik set kilometrů (200 – 300 km), aby se dosáhlo plného brzdného výkonu. Po zajetí kotoučů a destiček nebyly zjištěny žádné významné problémy s výkonem. Pouze po určité vzdálenosti (asi 9 000 km) byly zaznamenány vibrace na volantu během brzdění, které se zintenzivnily, jak se zvyšovala teplota brzdových kotoučů. Je důležité, že po ujetí asi 2 tisíc km tento jev zmizel a vibrace se neobjevily až do ujetí asi 90 tisíc km.

Účinnost brzdového systému a komfort byly hodnoceny velmi dobře. Během vzdálenosti 90 000 km nebyly zaznamenány žádné poruchy a žádný rozdíl v výkonu během provozu v různých podmínkách, tj. horko, zima i déšť, ve srovnání s jinými dobře známými a rozpoznatelnými výrobci brzdových komponentů.

Během poslední vzdálenosti asi 10 000 km, při celkovém nájezdu 90 – 100 000 km, byly zaznamenány opožděné reakce a slabý brzdný výkon asi 1 – 2 sekundy během silného deště. V ostatních situacích se brzdová sestava chovala perfektně.

Stupeň opotřebení sestavy zůstává na uspokojivé úrovni:

– Kotouče C3S012ABE-P, po ujetí 100 000 km na rychlostních trasách, mají tloušťku 24,10/24,25 [mm] (jmenovitě 25,01 mm), přičemž minimální tloušťka, která kvalifikuje kotouče k výměně, je 22 mm.

Vzhledem k specializovaným laboratorním testům brzdových kotoučů je třeba říci, že mikrostrukturní analýza odhalila, že jak nové, tak použité brzdové kotouče mají mikrostruktury šedé litiny s lamelárním grafitem a perlitskou maticí. V kontaktních zónách brzdových destiček byl pozorován nižší obsah grafitu, což je typické pro oblasti vystavené opotřebení.

Analýza EDS mikroanalýzy naznačila přítomnost výronů obsahujících Mn, S, Si, N, O, C, Ce, přičemž rozdíly v koncentracích těchto prvků souvisejí s lokální oxidací materiálu.

Navzdory viditelným stopám oxidace a menšímu množství grafitu v oblastech kontaktu s podložkami testy neukázaly žádné výrazné rozdíly v mikrostrukturách nových a použitých disků. To je pravděpodobně způsobeno metalurgickými procesy, které jsou kontrolovány s cílem zajistit vysokou odolnost proti opotřebení materiálu brzdového disku. Přítomnost specifických minerálních výronů může také hrát roli v procesu samoregenerace mikrostruktury během používání.

Je třeba říci, že tento test poskytuje důležité informace o vlivu používání na mikrostrukturu brzdových disků, což naznačuje, že i po dlouhodobém používání materiál zachovává vlastnosti blízké novým diskům.

Analýza SEM a EDS je cenným nástrojem při hodnocení kvality a trvanlivosti brzdových disků. Prezentované výsledky testů nejen potvrzují vysokou kvalitu materiálů použitých při výrobě testovaných brzdových disků (C3S012ABE-P), ale také poskytují zvýšenou bezpečnost pro uživatele vozidel.

Shrnutí

Prováděné testy ukázaly, že testovaná brzdová sada ABE Performance (C3S012ABE-P) splňuje přísné požadavky na kvalitu použitých materiálů, bezpečnost, výkon a komfort. Bezpochyby mohou být alternativou k známějším a rozpoznatelnějším výrobcům brzdových disků a destiček. Během 90 000 kilometrů prokázaly brzdové disky a destičky adekvátní účinnost a předvídatelnost výkonu, což by mělo být považováno za dobrý výsledek. Kromě toho během specializovaných laboratorních testů neukázaly abnormální stopy strukturálních změn způsobených například vysokými teplotami.