En funcionamiento normal, la temperatura de los frenos del automóvil es rara cuando supera los 200 C. En la pista de carreras, los frenos pueden calentarse a temperaturas superiores a 500 C.
(datos promedio que dependen de la clase del automóvil y las condiciones de manejo)
Ya ha sucedido en la industria automotriz que el sistema de enfriamiento de aire era inferior al líquido en materia de enfriamiento del motor. La alta eficiencia del enfriamiento por "agua" jugó un papel importante aquí.
Parece que el mismo proceso debería haber sucedido con el enfriamiento de los frenos? Además, la discusión aquí fue sobre la seguridad del tráfico, que usted acepta es más importante que la posibilidad del movimiento en sí.
Pero tal transformación en el sistema de frenos del automóvil no ocurrió. Más precisamente, el enfriamiento líquido de los frenos no se aplicó en masa, pero hubo diseños interesantes.
Por ejemplo, Brembo coloca calibradores refrigerados por líquido en algunos autos de rally.
Tales pinzas se usan en etapas de rally sobre asfalto.
Las condiciones de carrera en el asfalto en las carreras requieren una conducción perfecta con una corrección mínima de la trayectoria del movimiento. De hecho, resulta que en las etapas de asfalto, los períodos de "descanso" de los frenos se combinan con un frenado repentino de alta intensidad (con un alto par de frenado). Por lo tanto, el enfriamiento líquido brinda el máximo efecto en estas condiciones: la temperatura disminuye en 80-100 grados, lo que aumenta la eficiencia térmica en un 45%, en comparación con los sistemas de enfriamiento por aire.
El uso de refrigeración líquida en los deportes no fue limitado. De acuerdo con el principio de refrigeración líquida, se desarrolló y probó el concepto de un freno para camiones del profesor V. Selifonov y candidato de ciencias técnicas N. Vladimirov.
Se sabe que cuanto mayor es la masa de un automóvil con una carga, más difícil es desarrollar frenos para él. La razón principal es la gran cantidad de calor que se debe disipar, por lo que la superficie de fricción debe ser grande, pero al mismo tiempo debe colocarse en la rueda. La superficie de frenado de los frenos de disco siempre es más pequeña que las contrapartes de tambor. Las condiciones de trabajo también son fundamentalmente diferentes. Las cargas de alta temperatura causan deformación y destrucción de los frenos de disco, en contraste con los frenos de tambor, y es por eso que es raro que los camiones y autobuses utilicen frenos de disco.
Intentaron resolver el problema de adaptar los frenos de disco a vehículos pesados y autobuses en la Academia Estatal de Ingeniería Automotriz y de Tractores de Moscú, en el departamento de Automóviles. Se encontró una solución fundamentalmente nueva y no estándar para el problema: frenos de disco con un sistema de refrigeración líquida.
La esencia del diseño es que el material de fricción ahora no está en el bloque, sino en el disco. En un bloque de hierro fundido, se hacen canales para el líquido, que están conectados al sistema de enfriamiento por medio de accesorios.
En un freno de disco convencional, la temperatura máxima de un par de fricción es de 600 - 800 C, y el área de contacto de las piezas es pequeña, por lo tanto, se requieren materiales resistentes al calor y duraderos.
En el nuevo diseño, esta área es más grande y la temperatura no supera los 200-250 C. Los requisitos para los materiales se reducen y el desgaste es cada vez menor.
El prototipo fue probado en el laboratorio de la Academia y probado en el stand NIIATI (Yaroslavl). Los estudios han confirmado los cálculos. El modo cíclico de frenado no causó grandes saltos de temperatura y confirmó la teoría.
Finalmente, vale la pena mencionar la patente de refrigeración por agua Daimler.
El sistema funciona tanto para calefacción como para refrigeración ... neumáticos de automóvil. El sistema consta de agua en un tanque especial, sensores que registran la temperatura del caucho y tres boquillas. Dependiendo de las condiciones de manejo y otros factores, el agua se rocía con agua fría y caliente (neumáticos anticongelantes). El reabastecimiento de agua es posible al recoger el agua de lluvia que cae sobre el automóvil.
La idea de enfriar rociando agua de boquillas y usando agua de una lavadora también estaba en la patente de la URSS.
Pero en este momento, la idea del enfriamiento líquido ha avanzado no solo en los autos de rally, sino también en los especiales. El transporte, que, al parecer, no tiene una alta velocidad de movimiento.
Los frenos de disco refrigerados por líquido a veces se usan en cargadores Yale con capacidades de elevación de 5 a 5,5 toneladas.
PD: La instalación de un sistema de enfriamiento líquido de frenos en un automóvil puede tener una serie de ventajas relacionadas en el futuro. En el próximo artículo, consideraré opciones específicas, y posiblemente inesperadas, para usar este método de enfriamiento en vehículos eléctricos e híbridos.