Aký je rozdiel medzi integrálnymi brzdovými kotúčmi a kompozitnými kotúčmi (z dvoch častí)?
Prvé sa skladajú z jedného kusu liatiny, zatiaľ čo kompozitné kotúče sa skladajú z dvoch samostatných prvkov: brzdný povrch z uhlíkovej liatiny a hliníkového alebo oceľového náboja. Tieto dve zložky možno spojiť rôznymi spôsobmi:
- pomocou upevňovacích puzdier, ako v prípade plávajúcich kotúčov
- použitie oceľových čapov, ako v prípade nitovaných kotúčov (napr. na prémiových vozidlách BMW)
- pomocou odlievania, ako je to v prípade co-cast kotúčov.
Výhody kompozitných kotúčov: nižšia hmotnosť
Hliníkový (alebo oceľový) náboj namiesto liatinového umožňuje zníženie hmotnosti brzdového kotúča asi o 15%.
Toto zníženie sa môže zdať zanedbateľné, ale v skutočnosti výrazne ovplyvňuje spotrebu paliva, výkon a jazdné vlastnosti. Dôvodom je skutočnosť, že kotúč je súčasťou neodpruženej hmotnosti vozidla, ktorá výrazne ovplyvňuje správanie vozidla.
Hmotnosti vozidla
Pozrime sa na rozdiel medzi neodpruženou hmotnosťou a odpruženou hmotnosťou:
- všetky časti, ktoré zostávajú v rovnakej vzdialenosti od zeme, sú definované ako neodpružená hmotnosť, ako napríklad kolesá, pneumatiky, brzdy, náboje, poloosi a tlmiče.
- odpružená hmotnosť sa vzťahuje na všetky časti vozidla nad pružinami zavesenia, ako sú podvozok, motor, karoséria a prevodovka.
Pomer medzi odpruženou a neodpruženou hmotnosťou je základným parametrom na definovanie správania vozidla a na zaručenie minimálneho komfortu by sa mal rovnať aspoň 5: kompaktné vozidlá majú zvyčajne pomer tesne nad 5, zatiaľ čo vozidlá prémiového segmentu môžu prekročiť aj 7 bodov.
Vysoké hodnoty znamenajú aj väčšiu presnosť a stabilitu, čím sa znižuje vplyv nerovného povrchu.
Výkon a zníženie emisií
Kolesá a brzdové kotúče sú závažia, ktoré vďaka svojmu rotačnému pohybu využívajú oveľa viac výkonu motora. Schopnosť znížiť množstvo neodpruženej hmotnosti preto zvyšuje množstvo dostupného výkonu a znižuje spotrebu, čím sa znižujú aj emisie, čo je dôležitým cieľom vozidiel budúcnosti.
Nie je to však len výkon vozidla, ktorý sa môže zlepšiť. Úroveň výkonu brzdového systému sa zvyšuje napríklad aj vďaka použitiu plávajúceho kotúča. Upevňovacie puzdrá medzi nábojom a brzdným povrchom vytvárajú väčšiu pružnosť systému, čím sa znižuje možná plastická deformácia spôsobená vysokými teplotami. Brzdný povrch, ktorý sa výrazne zahrieva, sa v tomto type kotúča môže rozšíriť bez deformácie, čím sa zabráni trvalým deformáciám a napätiam.
Nitované a plávajúce kotúče, ktoré sa zvyčajne používajú vo výkonnejších a športových vozidlách, možno použiť aj vo vozidlách s nižším výkonom, čím sa výrazne zlepší brzdný výkon systému, jeho výkonnosť a emisie vozidla.