【摘要】汽車制動器性能的穩定與否直接關系到駕駛員和乘客的生命安全,制動器襯片作為制動系統的重要組成部分其質量的好壞對制動器的性能有著直接影響。本文將深入探討汽車用制動器襯片質量存在的問題和對策,以期解決制動器襯片質量存在的問題,提升汽車制動器的安全性能。
【關鍵詞】汽車用制動器襯片;產品質量;對策
【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.04.060
The Problems and Countermeasures of the Quality of Brake Lining for Automobiles
WANG Xiang
(Yancheng Quality and Technical Supervision Comprehensive Inspection and Testing Center, Yancheng 224056, China)
Abstract: The stability of automobile brake performance is directly related to the safety of drivers and passengers, as an important part of the brake system, the quality of the brake lining has a direct impact on the performance of the brake. In this paper, the quality problems of automobile brake linings and the countermeasures will be discussed in depth, in order to solve the problems of the quality of brake linings and improve the safety performance of automobile brakes.
Keywords: automotive brake linings; product quality; countermeasures
汽車用制動器襯片通常被稱為“剎車片”,根據剎車方式和結構的不同,可以分為鼓式和盤式兩種。在汽車的剎車系統中,制動器襯片起著至關重要的作用,其不僅負責行車制動和駐車制動的關鍵任務,還是汽車工業領域中不可或缺的關鍵部件。汽車用制動器襯片的質量好壞直接關系到人們的生命和財產安全。
1.1安全性保障
制動器襯片作為制動力的傳遞介質,直接影響汽車的制動性能。高性能的制動器襯片能夠提供穩定和可靠的制動效果,在各種條件下均能維持一致的制動性能,確保車輛在緊急情況下能夠及時停車,從而有效降低事故風險[1]。
1.2制動穩定性
優質的制動器襯片具有良好的溫度穩定性和制動性能,在長時間或高速制動過程中,能有效抵抗高溫引起的材料軟化和表面褪色,維持正常性能。這確保了汽車在各種工況下都能保持穩定的制動效果,及時停車,并在緊急情況下提供所需的制動力,從而縮短剎車距離,增強駕駛的可控性和安全性。而低質量的制動器襯片可能因高溫導致制動性能下降,制動效果不穩定,增加剎車距離,給駕駛員帶來安全風險。
1.3長壽命和良好的耐磨性
長壽命的制動器襯片通過減少更換次數,有效延長了更換周期,從而降低了維修成本和車輛因維修而停駛的時間。此外,優異的耐磨性能保證了制動器襯片在長期使用中維持良好的制動效果,減少了磨損,延長了使用壽命,進一步降低了維護成本和更換頻率,節約了車主的維修開支,并提升了車輛的整體可靠性與經濟性。
1.4減少噪聲和振動
低質量的制動器襯片容易產生刺耳的噪聲和不穩定的振動,這不僅給駕駛員和乘客帶來不適,還可能造成安全隱患。這些噪聲和振動可能會分散駕駛員的注意力,降低對路況和交通信號的感知能力,從而影響駕駛舒適性。相比之下,優質的制動器襯片能有效減少剎車時產生的噪聲和振動,提升駕乘舒適性。優質的材料和工藝能夠減少制動過程中的摩擦振動和噪聲,為駕駛員和乘客提供更安靜、平穩的行車體驗。因此,在質量管理中,減少噪聲和振動是制動器襯片非常重要的一方面,對提升車輛的整體品質和駕乘舒適性具有顯著影響。
2.1材料創新
傳統的剎車片材料主要為有機材料(如無石棉有機材料)和金屬材料(如半金屬材料),但這些材料在高溫、高速制動等惡劣條件下性能有限,近年來新型制動片材料如陶瓷復合材料、碳纖維材料、低噪聲無石棉有機材料等不斷涌現,其具有更好的制動性能以及耐磨性能。
2.2熱管理技術
由于剎車制動過程中會產生大量熱量,有效的熱管理對剎車片的性能和壽命至關重要。目前,一些新型剎車片采用了散熱片和空氣通道設計等先進的熱管理技術,這些技術能夠加速熱量向周圍環境的散發,從而提升剎車片的耐熱性能。
2.3摩擦學研究
剎車片的制動效果主要通過與制動盤的摩擦來實現,因此,摩擦學的研究對于優化剎車片性能至關重要。通過深入研究制動盤和剎車片的材料配對,以及對摩擦系數的精確調整,可以顯著提高制動效率和縮短剎車距離[2]。
2.4智能化技術
隨著車聯網和智能駕駛技術的發展,剎車片技術也開始融入智能化元素。例如,智能剎車片可以通過內置傳感器實時監測磨損情況,并提醒駕駛員及時更換。此外,利用數據分析和算法優化,智能剎車片能夠實現更精確的制動控制和調節,進一步提升駕駛安全性。
3.1磨損性能
在實際使用中,部分制動器襯片可能迅速磨損,導致制動性能降低。這與襯片材料的選擇、制造工藝或使用環境密切相關。嚴重磨損時,襯片的金屬部分可能直接接觸制動盤,加劇盤的磨損,使制動盤變薄且表面不平整,進一步影響制動性能。此外,某些制動器襯片在制動時可能產生噪聲,這不僅影響駕駛體驗,也可能預示著襯片的磨損或損壞。
3.2熱穩定性
制動器襯片的熱穩定性指其在高溫條件下的性能,尤其是在長時間高溫運行時的穩定性。一些襯片可能存在熱穩定性問題,如制動力不穩定和制動衰減,這與襯片材料的熱特性、傳熱系數、制造工藝及制動器系統設計有關。熱穩定性差的材料在高溫下可能導致局部過熱,影響制動性能[3]。
3.3制動性能
不同材料具有不同的摩擦系數和磨損特性,如果選擇的制動器襯片材料不適合特定的車輛和行駛環境,就會導致制動性能不穩定,例如在高溫下某些材料可能會失效導致制動力下降。制動器襯片與制動盤之間的摩擦系數直接影響制動性能,較高的摩擦系數可以提供更強的制動力,但過高則可能導致制動器過熱、制動力不穩定或加劇制動盤磨損,因此不同的車輛和行駛條件需要不同的摩擦系數,以平衡制動性能和耐久性。制動盤表面的光潔度也會影響制動器的性能,如果制動盤表面不平整、有劃痕或污垢,會影響襯片與制動盤之間的接觸面積和摩擦效果導致制動性能不穩定。
3.4潮濕環境下的性能
在潮濕環境下,部分制動器襯片可能受到濕氣的影響而導致制動性能下降,甚至可能出現制動失效的情況,潮濕環境中的濕氣會使制動器襯片上的金屬部分生銹,導致襯片表面變得粗糙,降低襯片與制動盤之間的接觸面積和摩擦力。潮濕環境中的水蒸氣在高溫下會轉化為水,由于水具有潤滑性可能導致摩擦力降低,甚至在極端情況下形成液體水層,導致制動失效。有些制動器襯片在潮濕環境中的抗濕性能較差,容易吸濕降低制動性能[4]。
4.1材料改進
研發如陶瓷復合材料等新型材料以改善制動器襯片的磨損耐久性、耐高溫性和制動性能,降低熱衰退現象,通過調整各種材料成分的比例和添加劑增加耐磨性,選擇具有較高可再利用性的材料減少對環境的影響,符合可持續發展的要求。結合先進的制造技術如粉末冶金、熱壓成形等,通過材料改進,選擇性能更優的材料并進行合理的配方設計,可以有效提高制動器襯片的耐磨性、高溫穩定性和制動性能,有助于解決制動器襯片質量問題,提高汽車制動系統的性能和安全性[5]。
4.2測試監管
制定標準測試流程建立涵蓋各種駕駛情況下的制動器襯片性能評價,明確各項性能指標的要求,根據實際道路使用情況設計測試方案,測試不同車速下的制動性能、連續緊急制動的耐磨性測試等以保證產品在實際使用中的穩定性和可靠性。對生產中的制動器襯片產品進行嚴格的抽樣檢驗,防止不合格產品流入市場,建立完善的產品質量監管體系對生產企業的生產工藝、質量控制、產品檢驗等進行監督檢查。鼓勵企業選擇權威認證機構進行產品性能評測和認證,提高產品的市場信譽和消費者信任度,鼓勵技術創新支持開展制動器襯片性能測試技術的研發和創新,提高測試手段和技術水平。
4.3制造工藝優化
對成型工藝進行優化確保襯片的形狀和尺寸符合設計要求,采用精密成型技術如冷壓成型、熱壓成型等來提高襯片的一致性和穩定性,通過控制燒結溫度、時間和氣氛以及使用先進的設備和工藝控制系統,來保證襯片的致密程度和機械性能。提升表面處理技術也是關鍵步驟,適當的表面處理如拋光、涂層等可以增強襯片的摩擦性能和耐磨性,同時優化表面處理工藝以確保涂層的附著性和耐腐蝕性。引入自動化生產設備和技術,通過自動化控制和數據采集實現精細化管理和質量控制,加強工藝監控和質量檢驗,建立完善的工藝監控體系實時監測工藝參數和質量指標,及時發現和糾正問題,加強質量檢驗以保證產品的合格率和穩定性[6]。
4.4環境適應性測試
設定濕潤環境下的測試條件,以模擬潮濕天氣或雨天的實際使用情況,進行濕度與溫度循環測試,評估溫度變化引起的熱脹冷縮效應以及濕氣對摩擦性能的影響,還需要在濕潤環境中對制動器襯片的摩擦性能進行評估,重點關注制動效果、制動力平穩性、響應速度等關鍵指標。進行濕潤環境下的耐腐蝕性測試評估襯片在潮濕環境中的耐久性和腐蝕抵抗能力,檢測表面腐蝕情況以及對摩擦副的影響,對制動效能的穩定性進行測試,保證產品即使在潮濕環境中也能保持穩定的制動性能,避免因潮濕環境導致的制動力下降或不穩定的情況。整個測試過程需要嚴格遵守相關的標準和法規以保證測試結果的可靠性和可比性,通過這些環境適應性測試可以全面了解制動器襯片在濕潤環境下的性能表現,及時發現并解決可能的問題,從而確保產品在各種環境條件下的穩定性[7]。
綜上所述,針對汽車用制動器襯片質量存在的問題,需要在制造工藝優化、環境適應性測試和噪聲控制技術等方面進行改進和管理,以提高產品質量和性能穩定性,確保汽車行車的安全性和舒適性。這些對策的實施將有助于解決制動器襯片質量問題,提升產品的性能和安全性,增強企業的競爭力。
【參考文獻】
[1]楊海華,周崎,李浩.進口汽車用制動器襯片摩擦性能檢測與產品不合格原因分析[J].時代汽車,2024(2):174-176.
[2]張偉玲,張國華,張揚.淺析影響盤式汽車用制動器襯片摩擦性能檢測的相關因素[J].品牌與標準化,2023(增刊1):108-110.
[3]李楊,李根,李娟,等.汽車用制動器襯片中石棉定性檢測技術研究[J].中國測試,2022,48(增刊2):124-127.
[4]趙云霞,郭山,刁帥等.汽車用制動器襯片有害成分的檢測與分布[J].汽車零部件,2022(5):75-77.
[5]刁帥,趙云霞,張良,等.前處理方式對汽車用制動器襯片中石棉定性定量檢測的影響[J].汽車零部件,2022(4):71-75.
[6]晁華,胡曼,張龍,等.石墨爐原子吸收光譜法測定汽車用制動器襯片中鉛含量的不確定度評定[J].汽車科技,2021(6):47-52.
[7]毛成濤,李艷秋,黃蒲,等.汽車用制動器襯片摩擦性能拖曳試驗中原樣法和取樣法的差異性研究[J].質量安全與檢驗檢測,2021,31(增刊1):42-44.
【作者簡介】
王祥,男,1990年出生,工程師,學士,研究方向為質量檢驗。
(編輯:劉一童)