Sut wnaeth pobl frecio fil o flynyddoedd yn ôl? Esblygiad y system brêc
Dywedir, fil o flynyddoedd yn ôl, pan oedd yr henuriaid yn gyrru cerbydau ceffyl, eu bod yn y bôn yn dibynnu ar ymdrech â llaw am bopeth: roedden nhw'n pwmpio i ail-lenwi â thanwydd, yn tynnu i droi, yn honcian â'u cegau, ac yn brecio â'u coesau yn dda, y coesau ceffyl. Yn y pen draw, ar ôl gwersi di-ri a ddysgwyd trwy waed a dagrau, sylweddolodd pobl, wrth fynd i lawr yr allt, gan ddibynnu'n llwyr ar goesau'r ceffyl nid yn unig gwisgo'r ceffyl ond hefyd yn peryglu'r gyrrwr.
Felly, ganwyd y system brêc cynharaf. Defnyddiodd pobl ddarn o bren fel pad brêc i greu ffrithiant gyda'r olwyn, gan ddarparu grym brecio. Er bod y pren weithiau'n ysmygu pan roddwyd breciau, roedd yn ddigon i'r cerbydau araf. Mewn gwirionedd, mae systemau brêc gyda strwythurau tebyg i'w gweld hyd heddiw. Mae breciau ymyl beic, er enghraifft, wedi esblygu o falu wyneb y teiar i falu ymyl yr olwyn, ond mae'r egwyddor yn parhau i fod yn debyg.
Ers i'r injan stêm ddod i'r amlwg yn y 18fed ganrif, symudodd pŵer cerbydau o fodau dynol ac anifeiliaid i beiriant, a chynyddodd cyflymder, ond ni welodd systemau brecio fawr o newid. Erbyn dechrau'r 20fed ganrif, boed yn gerbyd ceffyl, trên, neu fodur modur cynnar, roedd y system brêc yn gweithredu'n debyg i'r rhai a ddefnyddiwyd gyda cherbydau cynharach. Y canlyniad? Hyd yn oed ar dir gwastad, roedd damweiniau'n dal i ddigwydd. Diolch byth, ym 1900, dyluniodd athrylith o'r enw Wilhelm Maybach y brêc drwm automobile cyntaf. Ydy hynny'n swnio'n gyfarwydd? Hyd yn oed heddiw, mae rhai tryciau a cheir teithwyr pen isel yn dal i ddefnyddio breciau drwm.
Trwy gyd-ddigwyddiad, dim ond dwy flynedd yn ddiweddarach ym 1902, dyluniodd athrylith arall, Frederick William Lanchester, y brêc disg cyntaf, sef y system frecio a ddefnyddir mewn mwy nag 80% o geir heddiw, gan gynnwys y Xiaomi SU7. Efallai eich bod chi'n meddwl bod breciau disg wedi digwydd yn llawer hwyrach na breciau drwm, ond nid yw hynny'n wir. Mae gan freciau disg ofynion uwch ar gyfer deunyddiau padiau brêc. Roedd disgiau cynnar wedi'u gwneud o haearn a phadiau wedi'u gwneud o gopr, a oedd yn gwisgo allan yn gyflym. Dychmygwch fynd allan ar daith ffordd teulu gyda byrbrydau, cwrw, chwarae cardiau, a thair set o padiau brêc-siomedig, dde? Felly, oherwydd cyfyngiadau mewn technoleg materol, ni ddaeth breciau disg yn boblogaidd.
Fodd bynnag, mae gan freciau drwm eu problemau hefyd. Mae eu dyluniad yn ei hanfod yn cyfyngu ar afradu gwres, gan eu gwneud yn agored i bydredd thermol. Mae hyn yn parhau i fod yn wir hyd yn oed ar gyfer breciau drymiau modern. Ond wrth i dechnoleg materol wella, dechreuodd breciau disg gael sylw eto. Roedd padiau brêc cynnar wedi'u gwneud o asbestos, ond roedd gan asbestos nam angheuol: nid oedd yn gyfeillgar i'r amgylchedd. Gallai ffibrau asbestos o draul gael eu hanadlu ac achosi niwed anadferadwy i’r ysgyfaint, a dyna pam nad yw teils to asbestos, a oedd unwaith yn gyffredin yn fy mhlentyndod, yn cael eu defnyddio mwyach. Yn ogystal, mae asbestos yn ddargludydd gwres gwael, felly roedd yn anodd oeri ar ôl y ffrithiant o frecio.
Yn ddiweddarach, datblygwyd padiau brêc lled-metelaidd, gan ddisodli asbestos â gwlân dur i gynyddu caledwch. Ond erbyn hyn roedd y dargludiad gwres yn rhy dda. Cododd y tymheredd yn gyflym, ac arhosodd y system brêc yn boeth, gan achosi i'r rhannau rwber, fel morloi a phibellau, heneiddio'n gyflymach. Roedd tymheredd uchel hefyd yn anweddu dŵr yn yr hylif brêc, gan wneud i'r breciau deimlo'n feddal. Ar ben hynny, roedd ffrithiant metel-ar-metel yn achosi sŵn ar gyflymder isel, ac roedd y breciau'n rhydu'n hawdd pan oedd hi'n bwrw glaw.
Oherwydd yr anfanteision hyn, datblygwyd cenhedlaeth newydd o padiau brêc: deunyddiau metelaidd isel. Fel y mae'r enw'n awgrymu, roedd gan y padiau hyn lai o gynnwys metel. Er nad oeddent mor wydn, roedd eu perfformiad brecio yn well na phadiau lled-fetelaidd, ac roeddent yn dawelach, a ddefnyddir yn aml mewn ceir sy'n blaenoriaethu cysur. Yn y pen draw, daeth padiau breciau ceramig i'r amlwg, gan ddefnyddio ffibrau ceramig i'w hatgyfnerthu. Mae'r padiau pen uwch hyn yn gallu gwrthsefyll gwres, gan gynnig ffrithiant sefydlog a llai o sŵn. Hefyd, oherwydd nad oes ganddyn nhw fetel, nid ydyn nhw'n gadael llwch brêc anodd ei lanhau ar yr olwynion. Yr anfantais? Maen nhw'n ddrud.
Ond nid breciau ceramig yw'r rhai drutaf hyd yn oed. Mae yna opsiwn haen uwch fyth: breciau carbon. Daw'r rhain mewn dau fath: carbon-ceramig a charbon-carbon. Mae un yn gyfansawdd o ffibrau carbon a seramig, tra bod y llall wedi'i wneud yn gyfan gwbl o garbon. Mae'r ddau yn cynnig dargludedd thermol rhagorol, ymwrthedd tymheredd uchel, grym brecio cryf, a phwysau ysgafn, gan eu gwneud yn fwy gwydn. Dyna pam mae breciau carbon i'w cael yn nodweddiadol ar geir rasio, ceir chwaraeon pen uchel, ac awyrennau. Ar gyfer gyrwyr bob dydd, fodd bynnag, nid ydynt yn berthnasol iawn oherwydd y gost.
Ar ôl yr holl drafodaeth hon am freciau disg, efallai y byddwch chi'n meddwl tybed a oes gan freciau drymiau gyfle o hyd i ddod yn ôl. Yr ateb yw na - yn syml iawn maen nhw'n all-ddosbarth. Mae breciau drwm yn drwm, mae ganddynt afradu gwres gwael, ac maent yn llai effeithiol wrth ddarparu brecio cyflym, parhaus. Nid ydynt ychwaith yn gydnaws â thechnoleg fodern fel ABS. Wedi dweud hynny, mae gan freciau drwm eu cryfderau. Un fantais yw eu grym brecio cryf. O'r ddau esgidiau brêc, mae un yn dilyn cylchdroi'r drwm brêc tra bod y llall yn mynd yn ei erbyn. Wrth frecio, mae'r esgid sy'n symud yn erbyn y cylchdro yn creu effaith hunan-brecio, gan dynhau'r brêc wrth i chi wasgu'n galetach. Mae hyn yn fantais strwythurol. Mae breciau drwm hefyd yn gost-effeithiol, gan nad yw eu dyluniad wedi gofyn am newidiadau sylweddol yn y blynyddoedd diwethaf. Ar wahân i ddiweddariadau mewn deunyddiau ffrithiant, maent wedi parhau i fod yn gymharol rad i'w cynhyrchu.
