車輛制動盤防銹措施的研究

郭強強，李霏

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車輛制動盤防銹措施的研究

郭強強，李霏

（寧波吉利汽車研究開發有限公司，浙江 寧波 315336）

文章介紹了車輛從生產到交付至終端客戶的過程中存在制動盤生銹情況，并提出不同的防護措施，避免制動盤進一步生銹，從而引起車輛交付前后，由于車輛長期存放導致的一系列制動抖動、異響及粘盤等NVH問題。[6]

制動盤；防銹；NVH

前言

制動盤的材質為灰鑄鐵，對于鑄鐵來說生銹是一種常見的現象。因此，當車輛在露天停車場或戶外停放一段時間后，特別是空氣潮濕或者陰雨天氣后，車輛的制動盤工作面會存在不同程度的生銹現象。生銹較輕時，經過幾次制動磨合后，鐵銹比較容易被清除掉。當車輛放置時間較長后，制動盤表面鐵銹由紅銹變為黑銹，這種情況鐵銹很難被徹底清除。本文從整車廠的角度出發，研究了從車輛從下線到最終交付到終端客戶前，幾種制動盤的防銹措施，通過實車對比確認防銹效果的有效性，從而避免車輛長時間靜置而出現的制動抖動和異響等NVH現象。[3][4]

1 制動盤的防銹形式

車輛在生產線組裝完成后，先后會經過機能檢測線、淋雨線、試車場路試等相關檢測，最后會存放在停車場，依據訂單情況運輸至4S店。因車輛存放周期的差異性，導致在車輛交付前后會出現的一系列制動問題，因此車輛交付前有必要對制動盤采取防護措施。

1.1 輪輞保護膜

目前多數合資品牌以及部分自主品牌均使用輪輞保護膜，主要是車輛下線前在輪輞上粘貼一層保護膜，這樣可以防止車輛運輸存儲過程中雨水、沙石以及外界污染物對車輛的侵蝕，可對制動盤進行有效的防護，延緩制動盤生銹。同時也可防止異物對車輪輪輞刮傷。[1]

該輪輞保護膜的材質以高性能PE為主，整個輪輞接觸面均涂有壓敏膠，可以保證與輪輞之間粘貼牢固，且容易揭除。如圖1所示，根據材質不同，可分為透明和非透明兩種。根據粘貼方式不同，可分為通孔式和封閉式，對于通孔式貼膜，在粘貼時先對準車輪中心，然后將四個耳朵貼緊，最后將整個膠面壓實；對于封閉式貼膜，先將輪輞膜貼在輪輞面上，然后進行裁剪。如圖2為粘貼輪輞膜后的車輪。這種輪輞膜的優點是成本較低。缺點是裝配效率較低，揭除后輪輞表面會留有些許殘膠。

圖2 粘貼輪輞膜后的車輪

1.2 運輸保護罩

運輸保護罩是VOLVO最先在進出口車上使用的制動盤防護方式[1]，這種保護罩的主要材料是PP，保護罩設計有四個卡扣，利用卡扣與防塵罩進行卡接，同時可保證該保護罩與制動盤和制動鉗之間留有一定的間隙，安裝后在一定車速范圍內不影響車輛行駛。可以防止制動盤受外界污染物的侵蝕，很好的改善了制動盤生銹問題，制動盤保護罩是一種硬質材料，需在車輪安裝前進行安裝，操作簡單，根據制動盤型號分為不同的規格，且設有撕裂線，在車輛交付前，可沿撕裂線將其撕掉。但該產品相對輪輞保護膜成本較高，如圖3為車輛裝配后的效果。

圖3 車輛裝配后的效果圖

1.3 制動盤表面處理

對制動盤表面進行特殊處理也可減緩生銹，常見的有以下兩種：

1.3.1 制動盤采用鋅鋁涂料全噴

制動盤采用鋅鋁涂料全噴，鋅鋁涂層是涂料通過化學反應在金屬表面沉積形成的防腐蝕涂層，該涂層主要由片狀鋅鋁粉以及鉻的氧化物構成，耐蝕性取決于片狀鋅鋁粉的層狀堆積屏蔽作用、犧牲陽極保護作用以及Cr6+的鈍化作用，因其具有優異的耐蝕性、耐熱腐蝕性、無氫脆、對油漆附著能力強，制備工藝簡單等優點，廣泛應用于鋼質緊固件的腐蝕防護上。但是對于制動盤而言，鋅鋁涂層有兩種缺點：一是該涂料硬度較低，裝配過程磕碰導致涂層劃傷；二是該涂料較易擦拭，新車下線后路試過程中，幾次制動即可清除，不能很好改善制動盤生銹問題。[2]

1.3.2 制動盤進行碳氮共滲處理

制動盤進行碳氮共滲處理，在制動盤表面產生氮化層。氮化層具有高硬度、耐腐蝕、耐磨等特性，從而提升制動盤的使用性能，減少或消除由于制動盤腐蝕造成的抖動問題，但此種處理方式成本較高，不易被廣泛應用。[5]

2 試驗驗證

為進一步驗證前兩種措施對制動盤的防銹改善效果，整車下線后完成所有轉鼓測試和場內路試，并通過淋雨線后停至停車場，按以下條件進行驗證：

●試驗周期：15天。

●溫/濕度：26-36℃，80%-93%。

●場地：露天停車場。

2.1 制動盤生銹對比

表1 制動盤生銹對比

2.2 整車NVH情況對比

安排以上三臺車輛按如下程序進行制動抖動及制動異響評價：

（1）車輛按照初速度80kph,末速度30kph，減速度0.3g，磨合5次；

（2）以初速度150kph，末速度40kph，減速度0.3g進行10次制動抖動及異響評價；

（3）按照主觀評價標準，以1-10分評價標準進行評價，抖動評價內容包括制動踏板、方向盤、座椅、車身，如表2所示。

表2 主觀評價結果

通過以上驗證結果可知，運輸保護罩與輪輞保護膜的防銹效果相當，均可以有效改善制動盤生銹問題，避免車輛因生銹導致的抖動、異響或銹粘接等制動問題，且成本低廉，可以廣泛應用。

3 結論

綜上所述，通過對制動盤增加防護性的防銹措施，可以有效改善車輛長時間停放后因制動盤生銹導致的NVH問題，從而規避客戶由此帶來的抱怨。

[1] 王強,齊鋼,崔海峰.盤式制動器制動抖動機理和控制研究.機械設 計與制造,2010年5月.

[2] 楊懿,鋅鋁復合涂層的耐蝕性能及失效行為研究,武漢理工大學, 2015年7月.

[3] Jacobsson H.Aspects of brake judder. Proc.Instn Mech.Engrs Vol.217 Part D:J.Automobile Engineering,2003:419-430.

[4] 徐文,劉愛東,劉擁軍,尹雯雯.摩擦片材料粘附問題概述.拖拉機與農用運輸車,2013年2月,第40卷第1期.

[5] 付繼業,皮志勇,于淑珍.碳氮共滲技術的研究與應用.金屬加工(熱處理),2010年第19期.

[6] 余卓平,尹東曉,盤式制動器制動抖動問題概述,汽車工程,2005(3).

Measures researched on avoiding brake disc rusting

Guo Qiangqiang, Li Fei

（Ningbo Geely Automobile Research & Development Co., Ltd, Zhejiang Ningbo 315336 )

the paper mainly introduces the condition of brake disc rusting from production to delivery, it given the protecting measure, so that it can prevent from rusting and avoiding brake judder, brake noise, and stiction issue etc.

brake disc; avoid rusting; NVH

U463.5

A

1671-7988(2019)09-62-03

U463.5

A

1671-7988(2019)09-62-03

郭強強，學士，工程師，就職于寧波吉利汽車研究開發有限公司，從事汽車制動系統開發工作。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.09.019