Rotor Tech:

Roottorit tai levyjarrut eivät ole auton seksikkäin osa, mutta jos olet ajanut tarpeeksi monta ratapäivää, olet luultavasti oppinut kantapään kautta, että kaikki roottorit eivät ole samanarvoisia ja että roottorin suorituskyky on erittäin tärkeää, jos tavoitteenasi on saada luotettava ja johdonmukainen jarrupoljin jalkasi alle. Muistan erään pettymyksen tuottaneen Time Attack -tapahtuman Montrealissa, jossa isäni vuoden -97 Camaro Z/28:n roottori murtui ja jouduimme lopettamaan ajamisen etuajassa. Tuon auton OEM-roottorit eivät yksinkertaisesti kestäneet sitä lämpörasitusta, joka niihin kohdistui kilparadalla.

Nykyään suorituskykyiset roottorit ovat uskomattoman kehittyneitä. Olette varmasti kaikki nähneet hiilikeraamisia roottoreita huippuluokan urheiluautoissa ja jopa hiilihiilisiä roottoreita täysiverisissä kilpa-autoissa. Miten nämä materiaalit muuttavat jarrujärjestelmän suorituskykyä verrattuna vanhoihin hyviin valurautalevyihin? Miten sisäinen siipirakenne parantaa suorituskykyä? Miten kaksiosainen kelluva levy toimii verrattuna yksiosaiseen? Entä mistä on kyse levyn pinnassa olevien erilaisten urien muodoissa ja taajuuksissa? Mark Vlaskisin (Brembo North America) ja Yoni Kellmanin (DBA USA) tarjoamien teknisten näkemysten ansiosta käsittelemme kaikkia näitä aiheita, jotta voit tehdä tietoon perustuvan ostoksen.

Kuten useimmat teistä jo tietävätkin, roottorin päätehtävä on tarjota vastinpinta jarrupaloille, jotta jarrutettaessa jarrupalojen muodostama kitkamateriaali puristuu hydraulisesti jarrusatuloiden puristamana roottoria vasten, jolloin eteenpäin suuntautuva liike muuttuu lämmöksi auton hidastuessa. Tämä lämpö säteilee ilmakehään, kun ilma virtaa roottorien (ja muun jarrujärjestelmän) yli ja läpi, jolloin liike-energia muuttuu lämpöenergiaksi. Jarrujärjestelmän suurimpana massana jarrulevyillä on tärkeä rooli kaiken tämän lämmön imemisessä ja poistamisessa.

Olen kilpaillut suurimman osan ajoistani suhteellisen pienillä, kevyillä ja pieni- tai keskitehoisilla ajoneuvoilla, kuten Hondoilla, Mazdoilla ja Scioneilla, joten tarpeisiini olen enimmäkseen pystynyt käyttämään laadukkaita yksiosaisia valurautaisia jarrulevyjä ongelmitta. Mutta isossa, lihavassa Infiniti G35 coupessani halkaisijaltaan suurempiin kaksiosaisiin jarrupyöriin siirtyminen muutti auton suorituskyvyn täysin. Kuten Yoni DBA USA:sta selitti: ”Kustannusten näkökulmasta yksiosainen roottori pystyy useimmissa tapauksissa täyttämään useimpien kuljettajien tarpeet ja on kustannustehokas, varsinkin kun roottorissa käytetään korkealaatuisia materiaaleja ja muotoilua ja se yhdistetään auton käyttötarkoitukseen sopiviin jarrupaloihin.”

Kaksiosaiset roottorit tarjoavat kuitenkin joitakin merkittäviä etuja, kuten pienemmän painon sekä paremman lämmönsiirtokyvyn, joka johtuu osittain siitä, että alumiininen hattu toimii jäähdytyslevynä. Jotkin kaksiosaiset roottorit tarjoavat myös paremman ilmavirran roottorin läpi, koska hattu ja roottorin pinta kohtaavat avoimemmin. Toinen suuri etu on mahdollisuus vaihtaa vain levyrengas ja käyttää keskihattu uudelleen. Tämä voi monissa tapauksissa johtaa kustannussäästöihin.”

Kuten Mark Brembolta lisäsi: ”Kaksiosaisessa rakenteessa ei todellakaan ole muita haittapuolia kuin kustannukset. Kelluvan 2-osaisen rakenteen ensimmäinen etu on pienempi paino. Kun levyn keskiosa tehdään alumiinista, voidaan säästää paljon painoa keskeisessä kohdassa, koska se on sekä jousittamaton että pyörivä. Toinen tämän rakenteen etu on pienempi lämmön siirtyminen ajoneuvon napaan ja pyöränlaakereihin. Vaikka pyöränlaakereiden ylikuumeneminen katukäytössä ei yleensä ole huolenaihe, se voi olla sitä kilparadalla ajettaessa. Suurin etu on kuitenkin itse kellukkeessa. Jarrulevyjen on kestettävä äärimmäisiä lämpötiloja. Joissakin tapauksissa levyjen lämpötilat voivat ylittää 1100 °F. Kun materiaalia lämmitetään, se laajenee, ja jarrulevyissä tapahtuvan suuren lämpötilan muutoksen vuoksi tämä vaikutus voi olla merkittävä. Jos jarrulevy ei ole kelluva, kaikki materiaali ei kuumene tasaisesti. Levyn keskiosa pysyy suhteellisen viileänä verrattuna jarrupintoihin. Tämä lämpötilaero aiheuttaa lämpöjännityksiä, jotka johtavat jarrulevyn vääntymiseen ja jarrupinnan kuperaantumiseen sekä lisääntyneeseen halkeilumahdollisuuteen. Täysin kelluvassa järjestelmässä kiekko voi vapaasti kasvaa suhteessa kelloon, ja se voi pysyä suorassa ja oikeassa.”

Toinen roottorin suunnittelun avaintekijä on sen sisäinen siipirakenne. Kuten Mark Brembolta huomautti: ”Ei ole olemassa yhtä optimaalista siipisuunnitelmaa, vaan se voi vaihdella sovelluksesta riippuen. Jotkin mallit, kuten suunnatut kaarevat siipilevykiekot, parantavat itse asiassa ilmavirtaa levyn läpi muuttamalla sen keskipakopumpuksi. Tämän toteuttaminen on kuitenkin kalliimpaa, koska tarvitaan ainutlaatuisia vasen- ja oikeanpuoleisia levyjä. Brembon patentoima pillerilapojen sisäinen geometria tarjoaa lähes kaikki kaarevien siipilevyjen ilmavirtaukseen liittyvät edut, ja samalla voidaan käyttää samaa levyä sekä ajoneuvon vasemmalla että oikealla puolella. Rakenteesta riippumatta siivekkeillä on tärkeä merkitys siinä, että levy pystyy poistamaan lämpöä ja siten pitämään levyn jarrujärjestelmän kokonaiskoostumuksen määräämällä lämpötila-alueella (esim. jarrusatula, jarrupalat, jarruneste jne.), ja samalla se on tehokasta painon ja rakenteellisen eheyden kannalta.”

Yoni DBA:lta toisti sen tosiasian, että siipisuunnitteluun on olemassa monia erilaisia filosofioita. ”Meidän tapauksessamme halusimme saavuttaa kaksi asiaa, kun keksimme patentoidun Kengurutassu-tassun tuuletussuunnittelumme. Ensimmäinen tavoite oli suuri pinta-ala, jotta lämpö haihtuisi mahdollisimman tehokkaasti ilman kulkiessa roottorin läpi. Toinen tavoite oli suuri lujuus. Käyttämällä Kangaroo Paw -suunnittelussamme erityisesti jaettuja pilareita ja tolppia roottoriin jarrutuksen ja lämmönvaihteluiden aikana kohdistuva kuormitus jakautuu hyvin, mikä vähentää roottorin vääristymiä ja ilmapallojen muodostumista, joka on yleinen ongelma suorien siipipyöräroottoreiden ja joidenkin kaarevien siipipyöräroottoreiden kanssa.”