Primele plăcuțele de frână au fost inventate de Bertha Benz, care, în timpul primei sale călătorii rutiere, în 1888, a avut frânele legate cu piele peste lemnul original.
Conceptul de plăcuțe de frână sau frâne cu disc ca o alternativă la frânele cu tambur a fost brevetat de F. W. Lanchester în 1902. Cu toate acestea, din cauza costurilor ridicate și a eficienței mai slabe în comparație cu frânele cu tambur, acestea nu au fost implementate în mod obișnuit decât după al doilea război mondial. Odată ce tehnologia frânei cu disc s-a îmbunătățit, performanțele ei au depășit rapid pe cea a frânelor cu tambur.
Diferența de performanță a fost cel mai vizibil prezentată în 1953, când un Jaguar echipat cu plăcuțe de frână a câștigat cele Marelui Premiu al cursei Endurance de 24 de ore de la Le Mans. Succesul Jaguar este atribuit frânelor cu disc ale mașinii, care au permis șoferilor să se apropie de viraje cu viteză mare și să frâneze mai târziu decât adversarii lor. Încă din 1963, majoritatea automobilelor care foloseau frâne cu disc erau fabricate la nivel european, mașinile americane adoptând această tehnologie la sfârșitul anilor 1960 după inventarea unor etriere fixe care făceau instalarea mai ieftină și mai compactă.
Frânele cu disc oferă performanțe de oprire mai bune în comparație cu frânele cu tambur. Acestea sunt capabile să se recupereze rapid din imersiune (frânele umede sunt mai puțin eficiente). Spre deosebire de o frână cu tambur, frâna cu disc nu are efect auto-servo – forța de frânare este întotdeauna proporțională cu presiunea aplicată pe maneta pedalei de frânare. Cu toate acestea, multe sisteme de frână cu disc au asistență servo (“Brake Booster”) pentru a reduce efortul pedalei șoferului.
Seturile de frână cu disc sunt mai ușor de inspectat și înlocuit decât garnitura de frecare a frânei cu tambur.
Există numeroase tipuri de plăcuțe de frână, în funcție de utilizarea prevăzută a vehiculului, de la compuși foarte moi și agresivi (cum ar fi aplicațiile de curse), până la compuși mai duri, mai durabili și mai puțin agresivi. Majoritatea producătorilor de vehicule recomandă un anumit tip de placă de frână pentru vehiculul lor, însă compușii pot fi schimbați (fie prin cumpărarea unei mărci diferite, fie prin modernizarea unei plăci performante din gama producătorului) în funcție de gusturile personale și de stilurile de conducere. Trebuie să aveți grijă întotdeauna atunci când achiziționați plăcuțe de frână care nu sunt standard, deoarece intervalele de temperatură de funcționare pot varia.
Azbestul a fost adăugat ca ingredient comun la plăcuțele de frână post-WWI, când viteza mașinilor a început să crească, deoarece cercetările au arătat că proprietățile sale i-au permis să absoarbă căldura (care poate atinge 200 de grade Celsius), asigurând totuși frecarea necesară pentru a opri o vehicul. Cu toate acestea, întrucât în cele din urmă au început să devină evidente pericolele grave de sănătate ale azbestului, au trebuit să fie găsite alte materiale. Plăcuțele de frână din azbest au fost în mare parte înlocuite cu materiale organice non-azbest (NAO) din țările din prima lume.
Astăzi, materialele plăcuței de frână sunt clasificate într-una din cele patru categorii principale, după cum urmează:
Materiale nemetalice – fabricate dintr-o combinație de diferite substanțe sintetice lipite într-un compozit, în principal sub formă de celuloză, aramidă, PAN și sticlă sinterizată. Sunt sensibile pe rotori, dar produc o cantitate mare de praf, având astfel o durată de viață scurtă.
Materiale semi-metalice – sintetice amestecate cu diferite proporții de fulgi de metal. Acestea sunt mai dure decât plăcuțele nemetalice, mai rezistente și mai durabile, dar cu costul unei uzuri sporite la rotor / tambur, care trebuie înlocuit mai repede. De asemenea, necesită mai multă forță de acționare decât plăcuțele nemetalice pentru a genera cuplul de frânare.
Materiale complet metalice – aceste plăcuțe frână sunt utilizate doar la vehiculele de curse și sunt compuse din oțel sinterizat fără aditivi sintetici. Acestea sunt de lungă durată, dar necesită mai multă forță pentru a încetini un vehicul.
Materiale ceramice – Compuse din argilă și porțelan legate de fulgi de cupru și filamente, acestea sunt un bun compromis între durabilitatea plăcilor metalice și rezistența la prindere. Principalul dezavantaj al acestora este însă că, spre deosebire de cele trei tipuri anterioare, în ciuda prezenței cuprului (care are o conductivitate termică ridicată), plăcuțele ceramice nu disipează în general bine căldura, ceea ce în cele din urmă poate determina deformarea plăcuțelor sau altor componente.
Grafitul poate servi drept material de frecare, precum și agent de legare. Un alt material de frecare utilizat frecvent este silicatul de zirconiu. Un producător italian efectuează cercetări pentru utilizarea cimentului ca agent de legare ieftin și mai puțin consumator de energie.
Vehiculele au cerințe de frânare diferite. Materialele de frecare oferă formule și modele specifice aplicației. Plăcile de frână cu un coeficient mai mare de frecare asigură o bună frânare cu o cerință mai mică de presiune a pedalei, dar au tendința de a pierde eficiența la temperaturi mai ridicate. Plăcile de frână cu un coeficient de frecare mai mic și constant nu pierd eficiența la temperaturi mai ridicate și sunt stabile, dar necesită o presiune mai mare a pedalei de frână.
În cazul în care căutați plăcuțe de frână, găsiți în magazinul de piese auto București.
