會呼吸的紙基摩擦片及其對自動變速器性能的影響 (下)

(接上期)

另外一種GPX摩擦片由于它出眾的彈性模量也可以很好地解決換擋沖擊和抖動問題。還有一種典型的摩擦材料叫作石墨碳材料，石墨及其制品具有耐高溫、高耐磨的性質(zhì)，可以在200～2000℃的溫度和很高的滑動速度下無油工作。在機械行業(yè)，石墨材料被廣泛采用制成活塞杯、密封圈和軸承。

石墨被樹脂固化在摩擦材料中既可提高摩擦材料的抗高溫能力，又增強了摩擦材料的耐磨性能和材料的耐壓特性，這種產(chǎn)品通常是綠色并帶有黑色或灰色的斑點。由于含有石墨，用手指在摩擦片表面反復摩擦手指會被蹭黑。自上世紀50年代起，這種石墨碳基摩擦材料就已被證實適用于惡劣的卡車使用條件，是Ford，Chevy和Chrysler重載車的理想用品，由于是商用的高性能車輛，這些車輛每天都會被最大限度地使用，比如它們會被高頻率的在載荷下加減擋，因此，這種石墨碳基摩擦片被推薦用于這些車輛?，F(xiàn)在，新一代的變速器離合器的工作條件更苛刻，摩擦材料要求更耐溫和更耐磨，這些材料也被引入到乘用車變速器上，比如在通用公司的5L40E、豐田公司的U250E和A960E變速器。由于配方中使用了超細的石墨粉，所以這種摩擦材料能經(jīng)受住高溫和高系統(tǒng)壓力(通常表面壓力可達2Mpa，即20kg/cm2)。正是因為這種材料的高耐溫、高耐磨和高耐壓的特性，這種材料一經(jīng)面世就應(yīng)用于手擋變速器的同步器上了。

四、呼吸功能的非正常損壞

摩擦片呼吸油的功能是最重要的功能之一，但是如果不了解什么會破壞摩擦材料的呼吸作用，好的摩擦片也會被非正常損壞。

1.新舊摩擦片混用

有的修理車間在修理變速器時，為了節(jié)約成本將舊摩擦片與新摩擦片混用。這樣做會產(chǎn)生以下一系列隱患，比如：①摩擦材料彈性模量不同造成呼吸油的程度不同，冷卻不足造成燒片；②舊摩擦片可能已經(jīng)開始發(fā)生釉化會很快燒掉，但是沒有被發(fā)現(xiàn)；③舊摩擦片厚度經(jīng)磨損已經(jīng)變薄，需要調(diào)整間隙值，④舊摩擦片在材料孔隙中留有已被污染變質(zhì)的油和污染物使得呼吸不暢，造成燒片。

2.使用不合格的鋼片

由于摩擦材料是一種纖維構(gòu)成的多孔性非金屬材料，因此對于它的對偶材料的要求是不能在使用中對摩擦材料的結(jié)構(gòu)造成破壞。一般情況下，任何鋼板表面都有微觀的高低不平，但是通常的鋼片的表面是經(jīng)過了特殊的表面處理的。處理的目的是除去微觀表面的尖點。因為這些尖點在鋼片與摩擦材料切合時會扎入摩擦材料的微孔內(nèi)，而在摩擦片與鋼片發(fā)生相對摩擦時這些尖點就會變?yōu)橐话寻鸭獾肚袛嗄Σ敛牧系睦w維結(jié)構(gòu)。當摩擦材料的纖維結(jié)構(gòu)被破壞后，摩擦材料就失去了它的機械強度和彈性結(jié)構(gòu)。這樣摩擦材料的呼吸功能就被破壞了。所以任何企圖用對鋼片噴沙、拋丸、研磨或用其他辦法重新處理鋼片表面的辦法都會加劇磨損磨耗而絕不會改善離合器性能表現(xiàn)。

銹斑、劃痕以及放射狀的擦傷是判定鋼片是否需要更換的條件。生銹的區(qū)域由于表面更粗糙會造成所有接觸點磨耗的增加。通常在新鋼片上出現(xiàn)的有凹痕表面和放射狀的擦傷將加劇對面所有摩擦片表面的磨耗。

五、正確選擇摩擦片

前面談了目前汽車行業(yè)中使用的濕式摩擦材料的基本特性和幾大類摩擦材料，其實無論制造商是誰，其產(chǎn)品的分類都是一樣的，區(qū)別在于細微的配方差異和性能差異。換句話說，同一類的材料其主要成分是沒有區(qū)別的。但是即便材料的外觀、顏色、制造商是一樣的，由于配方和制造工藝的區(qū)別，也會導致材料的性能表現(xiàn)會有差異。所以，所有的主機廠都是根據(jù)摩擦材料的實驗表現(xiàn)來評價摩擦材料的。而經(jīng)過主機廠認可的摩擦材料的生產(chǎn)制造方面都需要嚴格保證材料的性能表現(xiàn)的一致性。也就是說，嚴格的保證材料的摩擦系數(shù)在規(guī)定的范圍內(nèi)變動，不論這種材料是生產(chǎn)1萬片還是生產(chǎn)100萬片。這才是這家供應(yīng)商能夠供應(yīng)主機廠的根本原因。

在一個變速器中一般會有幾個功能和運行條件不同的離合器，所以在一個變速器中也可能會根據(jù)離合器的不同而使用幾種不同特性的摩擦材料。比如說換擋離合器與保持離合器對于摩擦材料的要求就不一樣，一般講換擋離合器通常要求摩擦材料的動摩擦系數(shù)端中比更接近于1，而保持離合器卻要求摩擦材料由靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)狀態(tài)分離時的分離摩擦系數(shù)相對更高。對于維修市場來說，由于存在有各式各樣的供應(yīng)商和產(chǎn)品，讓維修人員來選擇合適的摩擦材料是不現(xiàn)實的，所以一些專業(yè)的摩擦片廠商都會根據(jù)自己對于變速器的研究而為客戶選定合適的摩擦材料。

由于各個廠家的摩擦材料會有配方上的區(qū)別，所以產(chǎn)品的顏色和油槽的圖案也會根據(jù)材料不同而有所不同。因為油槽的功能主要是以可控制的流量將油倒出并冷卻作用面。油槽圖案的使用是與材料的呼吸功能相配合的。全世界被主機廠認可的摩擦材料供應(yīng)商僅為有數(shù)的幾家國際品牌，由于商務(wù)上的原因，主機廠一般不會在所有自己的產(chǎn)品上只使用一家供應(yīng)商，而這幾家國際品牌又都有自己的售后市場業(yè)務(wù)。所以在市場上人們往往會看到各家都有用于同一款變速器、同一離合器的產(chǎn)品，但是顏色和油槽有所不同。但是，這些產(chǎn)品都是有保證的產(chǎn)品，有時候這些廠家的售后產(chǎn)品更好地利用了自己的技術(shù)優(yōu)勢。