Brek karbon hanya digunakan dalam kelas teratas untuk perlumbaan motosikal (MotoGP) dan kereta (Formula Satu).

Tetapi mengapa hanya motosikal MotoGP yang menggunakannya?

Pada mulanya

Tugas membrek dimulakan oleh brek dram, yang memberi laluan kepada sistem brek cakera. Tetapi ini mempunyai beberapa had termasuk menjadi terlalu panas dan mengurangkan prestasi membrek kerana ia tertutup (walaupun terdapat usaha membuat saluran masuk udara), dan perlu dilaraskan secara manual apabila pad dipakai. Selain itu, pergerakan lengan ayun menyeret lengan penggerak bersama-sama dengannya dan menyebabkan brek diaktifkan apabila suspensi belakang mampat, dan tidak pula makan apabila bahagian belakang terangkat.

MV Agusta ialah pembuat motosikal pertama yang memasang brek cakera pada motosikal mereka pada 1965, namun hanya dalam skala kecil. Tetapi Honda CB750-lah yang mempopularkan brek cakera untuk motosikal produksi apabila ia dilancarkan pada 1969.

Sistem brek cakera menawarkan banyak kelebihan seperti pelaraskan sendiri apabila pad dan cakera haus, ia tidak  dipengaruhi oleh pergerakan lengan ayun; ia menyejukkan sendiri kerana cakera, kaliper, dan pad terdedah kepada aliran udara.

Akibatnya, pembuat brek mula menjadikan sistem brek lebih berkuasa dengan menaiktaraf pam utama, kaliper, cakera, dan pad. Kaliper bermula daripada mengandungi satu omboh, kepada dua omboh, meningkat kepada empat, dan juga enam pada satu masa.

Apabila kuasa brek meningkat, penunggang mendapati mereka boleh membrek lebih kuat dan lebih kuat. Pada masa yang sama, pengeluar motosikal memperkenalkan motosikal yang lebih laju dan lebih pantas. Aksi membrek yang lebih agresif tidak memberikan cakera cukup peluang untuk sejuk dengan secukupnya, terutamanya di trek.

Ini mengakibatkan cakera brek menjadi bengkok. Apabila ia berlaku, pad brek tidak melekap sepenuhnya pada cakera, justeru prestasi membrek berkurangan. Bagi penunggang, tuil brek terus mengundur ke arah bar hendal. Kebengkokan cakera mungkin tidak dapat dilihat dengan mata kasar, tetapi kesannya boleh dirasai.

Pengeluar brek mengatasinya dengan menghasilkan bahan yang lebih baik untuk cakera dan pad untuk menggalakkan penyejukan yang lebih pantas. Walau bagaimanapun, motosikal terus menjadi lebih pantas dan lebih pantas, jadi sekali lagi kuasa brek meningkat dan penunggang brek lebih lambat dan lebih kuat. Tuas mula kembali ke palang semula!

Permulaan brek karbon

Jawapannya dijumpai di dalam sektor penerbangan. Apabila pesawat semakin besar dan berat, mereka terpaksa mendarat pada kelajuan yang lebih tinggi agar tidak terpegun. Oleh itu, mereka memerlukan kuasa brek yang lebih tinggi.

Akhirnya apabila pesawat Concorde supersonik dilancarkan, sayap deltanya memerlukan kelajuan pendaratan yang lebih tinggi daripada pesawat-pesawat dengan sayap biasa. Daya yang diperlukan untuk menghentikannya berupaya mencairkan brek keluli.

Oleh itu, Dunlop membangunkan cakera dan pad brek dengan gentian karbon pertama pada tahun 1969.

Kegunaan di dalam perlumbaan

Kereta Formula Satu juga semakin pantas, terutamanya selepas jurutera Lotus, Colin Chapman menemui faedah aerofoil dan memasangnya pada Lotus 49 pada tahun 1968. Sejak itu, kereta-kereta itu mendapat lebih banyak tujahan. Akibatnya, pemandu mendapati mereka terpaksa memijak pedal brek sehingga ke lantai!

Brabham memutuskan untuk mencari Dunlop yang telah membangunkan brek untuk Concorde bagi menghasilkan brek karbon untuk kereta Formula Satu mereka pada 1976.

Bagi motosikal pula, Wayne Rainey mencubanya pada GP British 1988 dan kagum dengan prestasi mereka dan terus memenangi perlumbaan itu. Maka bermulalah kegunaan brek karbon di dalam kelas Grand Prix 500cc.

Kelebihan sistem brek karbon

Brek karbon memerlukan haba untuk berfungsi. Dengan kata lain, haba perlu dijana dan disimpan dalam cakera untuk sistem berfungsi pada tahap optimumnya.

Ini bertentangan terus dengan cakera keluli atau besi, yang perlu disejukkan, jika tidak, haba berterusan tidak lama lagi akan membengkokkannya atau membawanya ke takat lebur.

Brek karbon pertama memerlukan penunggang menggunakan sedikit tekanan pada tuil brek hadapan dalam beberapa pusingan pertama untuk memastikan cakera panas. Tetapi penyelidikan dan pembangunan lanjut telah menghasilkan bahan-bahan hari ini.

Sistem terkini tidak memerlukan penunggang untuk terus menarik tuil untuk memanaskan brek. Sebaliknya, penunggang hanya perlu membrek dengan kuat semasa sebelum bermulanya perlumbaan. Cakera akan mencapai suhu operasi 200° Celsius pada permulaan perlumbaan dan akan terus berfungsi apabila haba dikekalkan antara 200° hingga 800° Celsius.

Tetapi kerana brek karbon memerlukan haba untuk berfungsi, pasukan-pasukan perlumbaan akan menukarnya kepada cakera keluli dan pad sinter apabila berlumba dalam hujan. Bagaimanapun, ini berubah apabila Bradley Smith menamatkan saingan di tempat kedua di Grand Prix San Marino pada 2015 dengan cakera dan pad karbon walaupun hujan. Namun, ia disebabkan oleh sifat trek yang memerlukan aksi membrek yang kuat bagi membina haba yang diperlukan.

Brek terbaharu mempunyai faktor geseran yang jauh lebih tinggi dan sangat berkuasa sehingga ia boleh memperlahankan motosikal dari 355 km/j hingga 90 km/j dalam jarak kurang daripada 300 meter, dalam masa kurang daripada 5 saat.

Satu lagi faedah menggunakan brek karbon ialah berat ‘tidak berspring’ yang lebih rendah justeru mengurangkan daya giroskopik.

Jadi, tidak hairanlah mereka berharga USD 20,000 setiap satu!

Tetapi mengapa mereka tidak digunakan dalam kelas lain?

Faktor terbesar ialah kos, oleh itu penganjur Dorna dan FIM memutuskan bahawa adalah lebih baik untuk mewajibkan brek keluli untuk kelas lain untuk menggalakkan lebih banyak penyertaan. Itulah sebabnya brek karbon hanya digunakan dalam MotoGP, manakala brek keluli digunakan dalam Moto2, Moto3, World Superbike dan sebagainya. Brek karbon pernah digunakan dalam kelas 250cc pada satu masa tetapi kelas Moto2 telah kembali kepada brek keluli.

Bolehkah saya menggunakannya di jalan raya?

Tidak, ia terlalu tidak praktikal untuk kegunaan di jalan raya. Ia mustahil seseorang penunggang dapat terus membina dan menahan suhu operasi dalam cakera dalam cuaca kering, apa lagi apabila hujan dan pada bulan-bulan yang lebih sejuk. Satu-satunya cara untuk menjana haba yang mencukupi dan mengekalkannya adalah dengan memastikan tuil brek ditekan sepanjang masa. Sebaliknya, brek keluli pada motosikal jalan raya berfungsi antara -50 hingga 600° Celsius.

Selain itu, cakera karbon bertahan hanya kira-kira 1000 kilometer.

Sistem brek karbon semasa semuanya dibekalkan oleh Brembo yang telah melabur banyak dalam teknologi itu.