_小刹车皮的大学问 TRW制动系统摩擦材料的开发_

小刹车皮的大学问 TRW制动系统摩擦材料的开发

    在发生紧急情况时,大家都希望自己的车有ABS、牵引力控制系统等保证及时制动的控制装置。现在,新车型普遍比以前更大、更重、更快,因此对制动部件的要求也越来越高。一块 刹车 皮,即制动片,从摩擦材料的选择到生产、测试,过程并不简单,要求供应商有丰富的专业知识与经验。

  摩擦材料的讲究

  你知道 刹车 皮里都包含了什么成分吗?汽车工业内对摩擦材料构成的认识也经历了一个过程。比如,在1986年以前,石棉还是摩擦材料中的常用添加品;之后,因为发现它可能导致肺癌而被其它安全材料永久替代。最新环境研究显示,重金属对环境构成极大的危害。欧盟已采取措施禁止或严格限制在汽车部件中使用重金属。

  不久前在斯德哥尔摩发表的一项研究表明,摩擦材料是铜污染最大的祸首之一。尽管制动片与其它汽车部件相比所含的铜质量较低,却产生了环境中30%的铜污染。汽车厂商及摩擦材料供货商正在寻找替代品。TRW汽车集团(TRW Automotive)在环保技术上不断创新,在无重金属制动片领域处处领先。通过深入的研究,TRW开发了矿物与陶瓷纤维的混合材料,不使用非环保材料,如紫铜、黄铜、锑、铅等。中国对机动车造成的环保问题日益重视,这些环保制动产品将会逐步为市场所接纳。

  车辆的噪声、振动及平顺性(NVH)也越来越受重视,但这产生了一个两难境地:柔软的低摩擦系数材料噪声小,但磨耗快,产品生命周期短;而高性能特性材料磨耗小,产品生命周期长,但可能产生噪声与振动。消除NVH既要在特殊的噪声舱内完成,也需进行路面测试,因为没有什么能代替人的耳朵。 消除制动噪声进一步措施就是用弹簧及垫片等配件。垫片是摩擦件与 底盘 间的一个缓冲,没有它就可能导致制动噪声。

  生产过程的多道关口

  在生产过程中,为确保质量,所有制动片都必须通过多道检测。比如,剪切强度检测,保证粘合符合标准,摩擦材料不会从底板脱落;压缩性能检测,确保其不太软而增加磨耗,也不太硬而导致制动系统振动;热膨胀检测,如果摩擦材料在变热时过度膨胀,在手刹制动后制动片一旦降温,会导致车辆滑动;还有热传导检测,确保制动产生的热量不会直接从制动片和制动盘传导至液压系统,否则会导致制动液沸腾并使系统中产生空气。

  大家知道车主适应新车讲究一个"磨合期",制动片与装载它的制动盘之间,同样有相互适应的过程。高温烧蚀工艺可以减少磨合所需的时间,通过对制动片表面进行高温烧蚀改善其与制动盘接触面的吻合。TRW 采用一种新的高压高温烧蚀方法,即将制动片置于1吨的压力下并均匀地将摩擦材料的表面加热至600~700℃,它能够使常规制动片的性能得到更快的改善。

  严格的性能测试

  好的摩擦材料,必须在持续加热的状态下保持良好的制动性能。对中国用车族,极端情况下制动盘及制动片性能的检验非常重要,因为受拥挤的交通状况所限,汽车不得不走走停停,可能使温度达到300~400℃。

  对性能的测试是通过车辆测试和直接产品测试实现的。就车辆测试而言,欧美汽车制造商最看重的是阿尔卑斯测试。顾名思义,这个测试在阿尔卑斯山上进行,其地点是位于奥地利的大钟山(Grossglockner)一处连绵14.5公里的下坡路。在恒速制动下,测试者使传动保持在空档,让制动片及制动盘处于持续加热状态直至坡底,在坡底时,再进行紧急制动。这时制动盘(非通风盘)的温度可高达900℃。在下坡后,还需对从制动片到制动钳的热传递进行检查,以保证其不超过制动液的沸点。整个过程是在相同的制动盘与制动片上反复进行的。另一项车辆测试是热衰退测试。以45秒的间隔及一定的减速率连续10次将汽车从其最高行驶速度的75%减速至0。该试验旨在检验制动性能的稳定性,制动距离变差过大是不能接受的。

  要确保驾驶员与乘员的安全,提高产品的安全性,就要保证测试过程的严格性。以欧洲为例,欧盟委员会颁布实施了一系列的规章,通过ECE R90认证加强车辆测试标准。就制动而言,其测试必须在各类温度的试验环境中进行,内容包括制动压力、踏板感觉、制动片表面温度、速度敏感性以及车辆的整体减速性能。测试结果必须保持在原装配套片所许可的公差范围内。

  作为全球最大的汽车安全公司,TRW拥有全面的制动系统产品,并且是唯一自产所有售后零部件市场制动产品的供应商。在欧洲,其旗下的卢卡斯制动摩擦片长期占据售后市场第一的地位。而TRW毫不懈怠,不断创造新技术和工艺,过去几年即投入了两亿多美元专门用于摩擦材料的开发。通过TRW在长春、重庆、北京的制动生产基地,国内市场也可以享受世界领先的摩擦产品。



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