Comportamiento de Fricción y Emisión de Partículas de Diferentes Conceptos de Disco de Freno Correlacionado con la Caracterización Óptica de la Superficie del Pasador
Autores: Londono Alfaro, Juan C.; Brandt, Sven; Fang, Chengyuan; Hesse, David; Gericke, Timo; Schiefer, Frank; Schilde, Carsten; Kaiser, Sebastian A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Comportamiento de Fricción y Emisión de Partículas de Diferentes Conceptos de Disco de Freno Correlacionado con la Caracterización Óptica de la Superficie del Pasador
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Desgaste de frenos
Emisiones
Disco recubierto con láser
Fricción
Caracterización de superficies
Emisión de partículas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
Las emisiones por desgaste de frenos se pueden reducir al alterar la superficie de los discos de freno. Se realizó un estudio paramétrico utilizando un disco de freno de hierro fundido gris y un disco de freno recubierto con láser en un experimento de pin sobre disco con caracterización óptica integrada de la superficie del pin y medición de emisiones de partículas. Se presentan diferencias significativas en el comportamiento de fricción, desgaste y emisión. La alta resistencia al desgaste del disco recubierto con láser llevó a una reducción del 70% en el número de emisiones de partículas en comparación con el disco de hierro fundido gris, pero el coeficiente de fricción fue inestable. La superficie del pin utilizado con el hierro fundido gris mostró una gran extensión inicial de escombros y parches salientes que fueron eliminados a altas energías de frenado, exponiendo parches blancos y creando agujeros. Estas observaciones corresponden a procesos conocidos de la teoría del plateau. La superficie del pin utilizado con el disco recubierto con láser mostró una topografía dominada por agujeros con casi ningún parche saliente. La condición de frenado no influyó en la superficie del pin, lo que implica que el disco y no solo la superficie del pin podrían estar gobernando el proceso de fricción, desafiando así la aplicabilidad de la teoría del plateau a los discos recubiertos con láser. Para estudiar más a fondo este aspecto, se desarrolló un método de segmentación para las imágenes de la superficie del pin y los datos topográficos para extraer y cuantificar diferentes características en el pin, como escombros, parches, agujeros y la tribocapa. La correlación de las proporciones de cobertura de superficie de las clases de características con las condiciones de frenado (velocidad y presión aplicada), el coeficiente de fricción y las emisiones confirmó las diferencias entre el disco de freno de hierro fundido gris y el disco de freno recubierto con láser.
Descripción
Las emisiones por desgaste de frenos se pueden reducir al alterar la superficie de los discos de freno. Se realizó un estudio paramétrico utilizando un disco de freno de hierro fundido gris y un disco de freno recubierto con láser en un experimento de pin sobre disco con caracterización óptica integrada de la superficie del pin y medición de emisiones de partículas. Se presentan diferencias significativas en el comportamiento de fricción, desgaste y emisión. La alta resistencia al desgaste del disco recubierto con láser llevó a una reducción del 70% en el número de emisiones de partículas en comparación con el disco de hierro fundido gris, pero el coeficiente de fricción fue inestable. La superficie del pin utilizado con el hierro fundido gris mostró una gran extensión inicial de escombros y parches salientes que fueron eliminados a altas energías de frenado, exponiendo parches blancos y creando agujeros. Estas observaciones corresponden a procesos conocidos de la teoría del plateau. La superficie del pin utilizado con el disco recubierto con láser mostró una topografía dominada por agujeros con casi ningún parche saliente. La condición de frenado no influyó en la superficie del pin, lo que implica que el disco y no solo la superficie del pin podrían estar gobernando el proceso de fricción, desafiando así la aplicabilidad de la teoría del plateau a los discos recubiertos con láser. Para estudiar más a fondo este aspecto, se desarrolló un método de segmentación para las imágenes de la superficie del pin y los datos topográficos para extraer y cuantificar diferentes características en el pin, como escombros, parches, agujeros y la tribocapa. La correlación de las proporciones de cobertura de superficie de las clases de características con las condiciones de frenado (velocidad y presión aplicada), el coeficiente de fricción y las emisiones confirmó las diferencias entre el disco de freno de hierro fundido gris y el disco de freno recubierto con láser.