Στο μικροσκόπιο οι εκπομπές σωματιδίων από την φθορά των φρένων των αυτοκινήτων

Για να εξετάσει τον αντίκτυπο που θα είχαν πιθανά μέτρα για τη ρύθμιση των εκπομπών σωματιδίων από την φθορά των φρένων στην ποιότητα του αέρα και ως προς το κόστος, η ACEA (Ευρωπαϊκή Ένωση Κατασκευαστών Αυτοκινήτων) θα διενεργήσει νέα έρευνα.

Οι εκπομπές NOx και PM απασχολούν τους επιστήμονες. Εκτιμάται ότι αν εισαχθεί ένα όριο στις εκπομπές σωματιδίων φθοράς των φρένων για την επίτευξη μείωσης 60% σε σύγκριση με τώρα η προσθήκη σε ένα καινούργιο όχημα θα είναι από 15 έως 27 ευρώ (υποτιθέμενη διάρκεια ζωής οχήματος 10 χρόνια) ή 18 έως 36 ευρώ (διάρκεια ζωής 15 ετών).

Τα πέντε πιο σημαντικά χαρακτηριστικά που συνιστώνται όταν επιλέγει κανείς τακάκια είναι τα εξής:

• Η ικανότητα του υλικού να αντιστέκεται στην απώλεια φρεναρίσματος σε αυξημένες θερμοκρασίες.

• Την επίδραση του νερού στην απώλεια φρεναρίσματος (όλα τα φρένα είναι σχεδιασμένα να αντέχουν σε τουλάχιστον προσωρινή έκθεση στο νερό).

• Την ικανότητα να επανέρχονται γρήγορα, είτε από αυξημένη θερμοκρασία ή υγρασία.

• Διάρκεια ζωής μεταξύ χρήσης και φθοράς του δίσκου.

• Την ικανότητα του υλικού να δίνει λεία και ίση επαφή με το δίσκο ή το ταμπούρο (έναντι ενός υλικού που φρενάρει κατά διαστήματα και προκαλεί ρωγμές ή στρέβλωση).

Για πολλά χρόνια, ο καθαρός αμίαντος φαινόταν να έχει άριστη επίδοση και στις 5 αυτές κατηγορίες. Ωστόσο, όταν οι σοβαρές για την υγεία συνέπειες του αμίαντου έγιναν εμφανείς, έπρεπε να βρεθούν άλλα υλικά.

Σήμερα, τα υλικά των τακακιών, ταξινομούνται σε μια από τις κύριες κατηγορίες παρακάτω:

Μη-μεταλλικά υλικά – είναι φτιαγμένα από συνδυασμό διάφορων συνθετικών υλικών συνδεδεμένα σε ένα μίγμα, κυρίως με τη μορφή κυτταρίνης, αραμιδίου, πολυακρυλονιτριλίου και πορώδους γυαλιού. Είναι μαλακά για τους δίσκους, αλλά παράγουν αρκετή σκόνη και έχουν μικρή διάρκεια ζωής.

Ημι-μεταλλικά υλικά – είναι συνθετικά αναμιγμένα με ένα ποσοστό από νιφάδες μετάλλου. Είναι πιο σκληρά από τα μη-μεταλλικά τακάκια και αντέχουν πιο πολύ στη φθορά με αποτέλεσμα να διαρκούν περισσότερο, αλλά σε βάρος της αυξημένης φθοράς στο δίσκο/ταμπούρο τα οποία πρέπει να αλλαχτούν συντομότερα. Επίσης, απαιτούν περισσότερη δύναμη από τα μη-μεταλλικά τακάκια με σκοπό να παράγουν ροπή πέδησης.

Πλήρως μεταλλικά υλικά – αυτά τα τακάκια χρησιμοποιούνται μόνο σε αγωνιστικά οχήματα και απαρτίζονται από πορώδες ατσάλι, χωρίς συνθετικά πρόσθετα. Διαρκούν πάρα πολύ καιρό, αλλά απαιτούν περισσότερη δύναμη για να σταματήσουν το όχημα και προκαλούν μεγάλη φθορά στους δίσκους. Επίσης τείνουν να κάνουν πολύ θόρυβο.

Κεραμικά υλικά – αποτελούνται από πηλό και πορσελάνη και είναι αναμιγμένα με νιφάδες χαλκού και σύρματα, κάτι που είναι ένας καλός συμβιβασμός μεταξύ της διάρκειας των μεταλλικών τακακιών αλλά και τη λαβή και την αντίσταση στην απώλεια φρεναρίσματος της συνθετικής πληθώρας. Το κύριο μειονέκτημά τους, ωστόσο, είναι πως αντίθετα με τους άλλους τρεις τύπους και άσχετα από την παρουσία του χαλκού (που έχει υψηλή θερμική αγωγιμότητα), τα κεραμικά τακάκια γενικά δεν διώχνουν τη θερμότητα καλά, κάτι που τελικά μπορεί να προκαλέσει στρέβλωση στα τακάκια ή σε άλλα τμήματα του συστήματος πέδησης. Ωστόσο, επειδή τα κεραμικά υλικά κάνουν τον ήχο πέδησης να είναι πέραν της ανθρώπινης ακοής, είναι ιδιαίτερα ήσυχα.

Τα οχήματα έχουν διαφορετικές απαιτήσεις πέδησης. Τα υλικά τριβής, μπορούν να προσφέρουν συγκεκριμένες εφαρμογές σε τύπους και σχεδιασμούς. Τακάκια με υψηλότερο συντελεστή τριβής, δίνουν καλό φρενάρισμα χωρίς να απαιτούν μεγάλη πίεση στο πεντάλ, αλλά τείνουν να χάνουν αποτελεσματικότητα σε μεγαλύτερες θερμοκρασίες, κάτι που μεγαλώνει την απόσταση φρεναρίσματος. Τακάκια με μικρότερο και σταθερό συντελεστή τριβής δεν χάνουν αποτελεσματικότητα σε μεγάλες θερμοκρασίες και έχουν σταθερότητα, αλλά απαιτούν μεγαλύτερη πίεση στο πεντάλ.

Σπύρος Ρέκκας – ΑΠΕ ΜΠΕ