Livslängden för en given uppsättning bromsbelägg är beroende av en mycket bred uppsättning variabler som sträcker sig från personlig körstil till fysikens opersonliga lagar. Mekaniker och tillverkare har en löst överenskommen körsträcka från cirka 30 000 till 70 000 miles (48 280 till 112 654 kilometer), men historier om dynor som varar bara 100 miles (160,9 kilometer) till häpnadsväckande 100 000 miles (100 000 miles (934 kilometer).
>Dessa långtgående siffror är förståeliga. Beläggen finns i en mängd olika typer och sammansättningar - från komposit till metallisk till keramik - och är fästa på en ännu mer förvirrande samling av bromssystem och rotorer, som alla påverkar beläggens livslängd. Till blandningen finns värme, tryck och friktion i mängder som skulle förvåna de flesta förare. Faktum är att bromsarna, särskilt beläggen, är några av de hårdast arbetande komponenterna i din bil.
För syftet med denna artikel kommer vi enbart att ta itu med bromsbelägg, vilket betyder de belägg som används i bromsok istället för trumbromsar. Beläggen som används i trumbromsar kallas "skor". De tjänar samma syfte och är ofta konstruerade av samma eller liknande material, men de fungerar på ett lite annorlunda sätt.
Låt oss börja ta itu med livslängdsfrågan genom att titta på vad bromsbelägg är gjorda av, eller deras friktionsmaterial. Kuddar finns vanligtvis i fyra typer:organisk, semimetallisk, metallisk och syntetisk. Var och en av dessa typer har sina egna egenskaper som måste vägas mot bromsbeläggens livslängd:
För dynmaterialen ovan finns den bästa stoppkraften i de ekologiska dynorna. Men samma stoppkraft innebär att mer av dynans material slits bort under ett stopp. På grund av detta håller organiska kuddar minst tid i genomsnitt. Semimetalliska kuddar, de kuddar som nu finns på de flesta bilar, är hårdare och håller längre men de stannar inte lika effektivt som organiska kuddar gör. Detsamma gäller för keramiska kuddar, även om dessa kuddar ofta håller längre om föraren är villig att betala priset och har lite längre stoppsträcka.
Och eftersom kuddar handlar om att stoppa är det dags att ta en titt på massan. Verkligheten med massa eller specifikt att stoppa en given massa - som en bil - tar oss till fysiken bakom padsslitage.
Som mest grundläggande omvandlar ett bromssystem den kinetiska energin i en bil till värmeenergi genom friktionsanordningar - nämligen beläggen. Hur mycket kinetisk energi som är på jobbet i en bil bestäms av dess vikt (jag använder detta omväxlande med massa trodde att de två inte är exakt samma), dess hastighet och hur mycket hastigheten ändras. Ur fysiksynpunkt beräknas kinetisk energi genom att multiplicera bilens vikt gånger kvadraten på dess hastighet. Produkten divideras sedan med 29,9 och resultatet är mängden kinetisk energi i foot-pounds.
En mer praktisk tillämpning är denna:Två bilar färdas i 30 miles per timme (48,3 kilometer i timmen). Den ena väger 2 000 pund (907,2 kg), den andra 4 000 pund (1 814 kg). Den lättare bilen genererar 60 200 fotpund (81 620 newtonmeter) rörelseenergi, den tyngre bilen genererar 120 400 fotpund (163 240 newtonmeter) kinetisk energi.
Vår teoretiska bil färdas och genererar vridmoment och i princip ingenting händer förrän föraren trampar på bromsen. Sedan händer en hel massa saker. Bromsarna måste övervinna dynamisk tröghet (bilen i rörelse) och påtvinga statisk tröghet (få bilen att stanna). Den gör detta genom att ändra den kinetiska energin till termisk energi eller värme - och den genererar mycket. Kuddarna på den mindre bilen som kör 96,6 kilometer i timmen kommer att nå cirka 450 grader Fahrenheit (232,2 grader Celsius) under ett nödstopp. Detta kan naturligtvis påverka dynans livslängd. Eller, enklare uttryckt, varje gång en förare stannar, eller bromsar, slits beläggen ner, värms upp och dör bara lite.
Den sista delen av denna långa ekvation om dynans livslängd har ingenting att göra med dynorna direkt. Kom ihåg att dynorna måste trycka mot en rotor för att bromsa bilen. Detta åstadkoms med hjälp av en uppsättning bromsok, och dynorna pressas mot en rotor.
En rotor kan se ut som en enkel metallbit men den är designad mycket specifikt för att fungera med bromsok och kuddar. Rotorns massa, såväl som inbyggda värmefenor, hjälper till att avleda en del av värmeenergin som utvecklas under bromsning och förlänger beläggens livslängd. Ytan har också en specifik finish som är tillräckligt jämn för att förlänga dynans livslängd, men tillräckligt grov för att möjliggöra effektiv bromsning.
På samma sätt måste bromsoken fungera för att korrekt applicera kolven och trycka på dynorna när det behövs, och släppa när det inte behövs också. En fast eller fast bromsok kan betyda att en dyna är i konstant eller för ofta trycksatt kontakt med en rotor. Detta ökar värmeenergin och för tidig nötning av dynan.
Variablerna i en bromsbeläggs livslängd är så breda att det är nästan omöjligt att ställa in en specifik livslängd - även om 30 000 till 50 000 miles (48 280 till 80 467 kilometer) för semimetalliska belägg är en bra gissning. Även den typ av transmission en bil har kan påverka padlivslängden. Förare med manuell växellåda som vet hur man växlar för att kontrollera hastigheten kommer att se längre bromslivslängd än förare med automatisk växellåda. I andra änden av spektrumet ser människor som bromsar, eller bromsar väldigt hårt, ofta sin livslängd på beläggen halveras när en enkel förändring av körstilen kan spara pengar.
Med tanke på denna variation är det bästa sättet att hantera dynans livslängd att få dem kontrollerade under rutinmässiga oljebyten. En uppsättning bromsbeläggsmätare kan användas för att mäta slitage, och en bra butik kan berätta hur mycket friktionsmaterial du har kvar på belägget och hur länge de ska hålla. Många kuddar har också hörbara indikatorer. En liten bit metall, vanligtvis en fjäderklämma, fäst vid en av dynorna. När dynan slits gnider klämmorna mot rotorn och avger ett tjutande ljud.
Oavsett hur länge typiska bromsbelägg kan hålla, var alltid uppmärksam på tecken på att bromsarna blir dåliga - blekande kraft, kraftförlust när bromsarna blir varma eller dra åt ena eller andra sidan under bromsning. Alla dessa tecken är en indikation på att bromsbeläggen blir dåliga, och bromsar är avgörande för en bils goda funktion.
För mer information om bromsbelägg och andra relaterade ämnen, följ länkarna på nästa sida.
