陳克文,段亞萍
(國家非金屬礦制品質量監督檢驗中心,陜西咸陽 712021)
2014年汽車用制動器襯片質量檢測結果分析
陳克文,段亞萍
(國家非金屬礦制品質量監督檢驗中心,陜西咸陽 712021)
汽車用制動器襯片的質量一直受到關注。通過對其檢測結果進行統計分析,了解在國內生產和銷售的汽車用制動器襯片的質量狀況,提出了性能改進的方向。
制動器襯片;質量檢測;分析
為系統了解和掌握近年我國汽車用制動器襯片產品的質量狀況,選擇近年在國內生產的乘用車盤式制動器襯片(4類)、商用車鼓式制動器襯片(3類)作為研究對象,從生產企業成品庫和汽車用制動器襯片銷售市場進行抽樣,通過對不同類型企業的產品質量進行檢測,運用一定的數據統計技術,分析不同類型企業產品主要的性能特點和趨勢以及它們之間的性能差異。分析結果可為企業產品開發、行業技術分析和政府決策提
供依據。
檢測在國家非金屬礦制品質量監督檢驗中心進行,檢測項目主要包括:摩擦磨損性能;沖擊強度(3類);剪切強度(4類);熱膨脹率(4類);常溫壓縮應變率(4類);高溫壓縮應變率(4類)。試驗中所需用到的檢測設備見表1。

表1 試驗中所需用到的檢測設備
檢測人員均經過檢測技術培訓考試合格,取得國家非金屬礦制品質量監督檢驗中心頒發的結業證書。檢測時間為2014年4~8月。檢測結果及分析詳見下文。
2.1 生產企業及產品類型
如表2所示,此次產品質量檢測的抽樣涵蓋了大部分在國內投資的外資企業和民營大型企業,其他企業集中在浙江、廣東、湖北、河北、山東等汽車剎車片集中的幾個地區。抽樣的產品有的從企業成品庫直接抽取,有的從企業的經銷點抽取,樣品具有較強的客觀性和真實性,能反映出近期各企業產品質量的實際情況。

表2 不同生產企業的產品類型對比
2.2 GB 5763-2008標準符合率(只針對此次檢測項目)
從樣品符合GB 5763-2008標準的情況來看(見表3):外資企業和民營大型企業的合格率明顯高于民營中小企業,特別是小型企業,3類產品和4類產品的合格率分別只有81.48%和82.54%,值得重點關注。

表3 不同產品的合格率
2.3 3類鼓式片
2.3.1 摩擦因數范圍
在摩擦因數范圍方面,如表4所示,對于摩擦因數不大于0.34的情形,250℃時小型企業占22.2%,中型企業占9.1%;300℃時小型企業占40.7%,中型企業占31.8%。說明不少民營中小企業過于追求低因數低磨損的性能特征,這樣或許可以延長剎車片的使用壽命,但是摩擦因數偏低對制動安全會有不利影響。

表4 3類鼓式片摩擦因數范圍
2.3.2 摩擦因數偏差
同等溫度下升溫、降溫時摩擦因數的最大差值:A:≤0.04;B:0.05~0.09;C:≥0.10。
全溫度下(含升溫、降溫)摩擦因數的最大差值:a:≤0.06;b:0.07~0.12;c:≥0.13。

表5 3類鼓式片摩擦因數偏差
在摩擦因數偏差方面,如表5所示,小型企業出現A/a和C/c的情形都比較多,分別占18.5%和11.1%,而中型企業的這個數值分別是4.5%和9.1%。前者的18.5%主要是在摩擦因數較低的情況下產生的,有的摩擦因數僅在0.30左右,這不能表示小型企業的產品摩擦因數是穩定的;相反,中小企業的產品摩擦因數在C/c出現了10%左右,偏差過大,說明摩擦因數穩定性較差,影響制動效果,也易產生制動噪聲。
2.3.3 磨損率
在磨損率方面,如表6所示:中小企業樣品在300℃時的磨損率超過0.30的分別有45.5%和42.6%,主要原因是中型企業側重于追求較高摩擦因數、較小的摩擦因數偏差,對磨損率要求不太高;而小型企業有的是追求低因數低磨損,有的則是質量低劣的高磨損產品。

表6 3類鼓式片磨損率對比
2.3.4 沖擊強度
沖擊強度方面,如表7所示:分別有14.8%的小型企業產品和9.1%的中型企業產品達不到0.30 J/cm2的標準基本要求,沖擊強度超過0.45 J/cm2的分別只有1.9%和9.1%。說明無石棉的要求對產品的沖擊強度影響很大,不少企業在配方和生產技術方面沒有大的突破,同時,綜合性能優良的增強材料急需開發,材料的增強改性技術也需要得到更好的應用。

表7 3類鼓式片沖擊強度對比
2.4 4類盤式片
2.4.1 摩擦因數范圍
在摩擦因數范圍方面,如表8所示:350 ℃時小型企業的產品摩擦因數低于0.30的占28.6%,超過0.40的占36.5%;中型企業的這個數值分別是13.3%和40%,大型企業的這個數值分別是22.2%和55.6%,外資企業的這個數值分別是12%和72%。說明高溫下摩擦因數偏低是國內產品與外資企業產品的重要差距,中型企業、大型企業和外資企業有相當多的產品是裝車配套產品,其將制動安全放在首位。

表8 4類盤式片摩擦因數范圍
2.4.2 摩擦因數偏差
同等溫度下升溫、降溫時摩擦因數的最大差值:A:≤0.04;B:0.05~0.09;C:≥0.10。
全溫度下(含升溫、降溫)摩擦因數的最大差值:a:≤0.06;b:0.07~0.12;c:≥0.13。
在摩擦因數偏差方面,如表9所示:小型企業出現C/c的情形達到14.3%,而中型企業、大型企業和外資企業的這個數值分別是6.7%、11.1%和4%。這可能是由于國內企業的產品質量控制能力不太充分,與生產企業原材料的使用和工藝技術以及生產、檢測設備的精度有關。

表9 4類盤式片摩擦因數偏差
2.4.3 磨損率
磨損率方面,如表10所示:350 ℃時小型企業的產品磨損率超過0.30的占60.3%,而中型企業、大型企業和外資企業的這個數值分別是53.3%、22.2%和44%。說明國內企業和用戶對產品磨損的重視程度超過外資企業。

表10 4類盤式片磨損率
2.4.4 剪切強度
剪切強度方面,通過表11和圖1 可以看出:小型企業的產品剪切強度大于等于4.0MPa的占60.3%,而中型企業、大型企業和外資企業的這個數值分別是73.3%、77.8%和48%。說明常溫剪切強度大部分都遠遠超過了2.5MPa的標準,有必要增加高溫剪切強度的檢測項目。

表11 4類盤式片剪切強度
2.4.5 熱膨脹率
熱膨脹率方面,通過對比表12和圖2可以看出:小型企業的產品熱膨脹率小于1.1%的占65.1%,而中型企業、大型企業和外資企業的這個數值分別是86.7%、88.9%和100%。說明產品熱膨脹率指標規定的明顯偏低,應根據制動裝配的實際需要提高對產品熱膨脹率的要求。

表12 4類盤式片熱膨脹
2.4.6 常溫壓縮應變率
常溫壓縮應變率方面,通過表13和圖3可知:小型企業的產品常溫壓縮應變率小于等于1.0%的占68.3%,而外資企業產品的常溫壓縮應變率有76%在1.1%~2.0%之間。說明就產品使用時制動的舒適性而言,保持一個合理的壓縮應變程度是必要的,外資企業非常重視,并控制在較小的范圍內。

表13 常溫壓縮應變率
2.4.7 高溫壓縮應變率
高溫壓縮應變率方面,如表14和圖4可知:小型企業的產品高溫壓縮應變率小于2.1%的占54%,而外資企業產品的高溫壓縮應變率有60%在2.1%~4.0%之間,說明外資企業同樣將高溫壓縮應變率控制在一個合理的范圍內,以實現制動舒適。

表14 高溫壓縮應變率
我國汽車摩擦材料的質量總體來講是比較好的,特別是部分大中型企業的產品質量水平已達到或接近合資企業的產品質量。
但國內中小企業與外資企業的產品主要性能的差距明顯,國內企業將產品性能的重點排序為:磨損→摩擦因數→舒適性,而外資企業的排序為:摩擦因數→舒適性→磨損。從汽車制動安全和汽車摩擦材料發展趨勢的角度出發,應該更加注重摩擦因數的穩定性,特別是高溫下摩擦因數不能有明顯的衰退,這是保證汽車制動安全和舒適性的基礎,如果一味地迎合用戶對產品耐磨性的要求,而忽視了對基本制動性能的保證,就會本末倒置,影響制動安全。
3類鼓式片的沖擊強度是國內一些無石棉產品難以達到的,有的整車廠要求達到0.40 J/cm2或0.45 J/cm2以上,難度更大,這個要求是否合理需要探討,因為涉及到很多技術問題,不是短時間就可以解決的,建議考慮提高對產品外觀質量的要求,包括對蹄鐵的尺寸要求,以提高產品的裝配質量,而不是單獨要求剎車片的沖擊強度。
4類盤式片的標準方面,應提高對產品常溫剪切強度的要求,增加高溫剪切強度項目;參考制動鉗的結構特性,提高產品熱膨脹率的指標要求。
定速摩擦試驗由于其檢測原理和設備結構的局限性,已不能完全反映出產品真實的摩擦磨損性能,品質差異很大的產品進行定速試驗的結果可能不太明顯,因此,提出并執行更先進、更可靠的剎車片摩擦磨損性能試驗方法是相關技術人員的當務之急。
《汽車零部件》征稿啟事
《汽車零部件》(Automobile Parts)是由國家科技部主管,中國科學技術信息研究所、中國汽車零部件工業公司主辦,機械工業汽車零部件產品質量監督檢測中心(廣州)承辦的以汽車零部件產品資訊及技術發展為內容的技術性科技期刊。
《汽車零部件》2006年1月起試刊(內部交流),2008年1月正式創刊,2009年1月改成月刊,每月28號出版,大16開,精美全彩色印刷,國際刊號ISSN 1674-1986,國內統一刊號CN11-5661/TH,面向全國公開發行。
《汽車零部件》內容上著重市場信息傳播和技術介紹并重,在市場信息方面,主要介紹汽車零部件產品國內外市場動態、趨勢分析、政策導引;在技術介紹方面,涉及理論研究、產品設計制造工藝技術、設備使用維修和技術改造方面的最新科研生產成果和國內外最新發展動向。
《汽車零部件》已入編中國核心期刊(遴選)數據庫、萬方數據數字化期刊群、中文科技期刊數據庫、中國學術期刊網絡出版總庫及CNKI系列數據庫,為汽車用品行業優秀期刊。
注意:如作者不同意文章被以上數據庫收錄,請在回復時向本刊聲明,本刊將做適當處理。
刊物的主要欄目:聚焦決策者、動態與綜述、零部件論壇(專訪)、標準與法規、技術新視野、檢測與維修、產經故事會、研究與開發、市場與信息、龍頭企業專欄。
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Analysis of Detection Results of Brake Linings for Automobiles in 2014
CHEN Kewen,DUAN Yaping
(China National Non-metallic Mineral Products Quality Supervision Inspection Test Center,Xianyang Shaanxi 712021,China)
The quality of brake linings for automobiles is always been attended.By statistics and analysis to their detection results,the quality conditions of brake linings for automobiles which were produced and selled in China were known,then the improvement directions to their performance were proposed.
Brake linings;Quality detection;Analysis
2014-10-30
陳克文(1967—),男,本科,高級工程師,主要從事復合材料的設計和應用、檢測技術、質量管理等工作。E-mail:chenkewen2@126.com。