吳桂寶，董良，葉海艦

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

某乘用車摩擦片崩料問題淺析

吳桂寶，董良，葉海艦

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

針對(duì)某乘用車磨合期出現(xiàn)摩擦片崩料現(xiàn)象，從理論分析出發(fā)，并結(jié)合臺(tái)架及實(shí)車，對(duì)故障進(jìn)行了復(fù)現(xiàn)及驗(yàn)證。分析和驗(yàn)證結(jié)果表明，初期制動(dòng)盤表面的達(dá)克羅涂層在制動(dòng)過程中被刮除破壞，產(chǎn)生尖銳硬點(diǎn)。該硬點(diǎn)攻擊摩擦片表面，導(dǎo)致摩擦片出現(xiàn)光亮及崩料現(xiàn)象。光亮及崩料現(xiàn)象并不會(huì)影響制動(dòng)性能，且隨著光亮硬點(diǎn)的脫落，崩料不會(huì)繼續(xù)惡化，并會(huì)逐漸修復(fù)。

摩擦片；崩料；制動(dòng)盤；達(dá)克羅涂層；試驗(yàn)

CLC NO.: U467.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)19-183-03

1 背景介紹

圖1 故障摩擦片

某車型接到市場(chǎng)反饋，新車磨合階段制動(dòng)盤出現(xiàn)環(huán)狀劃痕，拆解后發(fā)現(xiàn)摩擦片出現(xiàn)局部亮點(diǎn)及崩料現(xiàn)象。圖1為故障摩擦片。

2 原因分析

圖2 FTA分析模型

摩擦片崩料影響因?yàn)檩^多，從摩擦片結(jié)構(gòu)及工作原理角度進(jìn)行分析，總結(jié)出可能的故障原因（如圖2 FTA分析模型）。

3 故障排查

依據(jù)FTA分析思路，逐條進(jìn)行故障排查。

3.1 摩擦片理化性能檢查

摩擦片理化性能包括氣孔率、PH值、比重、硬度、粘著強(qiáng)度、緊固特性等，是摩擦片的基本性能。通過檢查以上指標(biāo)，可以了解摩擦片的一致性及與制動(dòng)盤基礎(chǔ)匹配性能。

氣孔率檢測(cè)

摩擦片氣孔率影響其排氣性能及吸水性能，故障摩擦片檢測(cè)結(jié)果合格，證明為摩擦片崩料問題的非主要原因，檢測(cè)結(jié)果如表1所示。

表1 故障摩擦片氣孔率檢測(cè)結(jié)果

PH值檢測(cè)

摩擦材料PH值過小可能會(huì)導(dǎo)致與制動(dòng)盤產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，表2檢測(cè)結(jié)果顯示故障摩擦片指標(biāo)合格。

表2 故障摩擦片PH值檢測(cè)結(jié)果

比重檢測(cè)

摩擦材料密度均勻性較差會(huì)導(dǎo)致局部應(yīng)力集中，導(dǎo)致摩擦片表面出現(xiàn)裂紋。故障摩擦片密度檢測(cè)結(jié)果如表3所示。

表3 故障摩擦片比重檢測(cè)結(jié)果

硬度檢測(cè)

故障件摩擦片局部出現(xiàn)明顯的亮化區(qū)域，硬度檢測(cè)結(jié)果如表4所示，亮化部分硬度比普通材料部分硬度增加約13.5HR。

表4 故障摩擦片硬度檢測(cè)結(jié)果

粘著強(qiáng)度檢測(cè)

該指標(biāo)考核摩擦材料與鋼背板結(jié)合強(qiáng)度，若強(qiáng)度過低可能導(dǎo)致在強(qiáng)制動(dòng)時(shí)摩擦材料崩裂、與鋼背剝離等故障，存在較大安全隱患。故障摩擦片黏著強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果如表5所示。

表5 故障摩擦片黏著強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果

緊固特性檢測(cè)

主要通過特定工況下的摩擦片與制動(dòng)盤的分離力，檢查摩擦片是否與制動(dòng)盤發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。故障摩擦片緊固特性檢測(cè)結(jié)果如表6所示。

表6 故障摩擦片禁錮特性檢測(cè)結(jié)果

臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果表明，故障件摩擦片理化性能合格。

3.2 制動(dòng)盤物理性能檢測(cè)

制動(dòng)盤物理性能主要包括其機(jī)械性能、金相及硬度等，故障制動(dòng)盤物理性能檢測(cè)結(jié)果如表7所示，說明制動(dòng)盤物理性能合格。

表7 故障制動(dòng)盤物理性能檢測(cè)結(jié)果

臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果表明，故障件制動(dòng)盤物理性能合格。

3.3 故障工況確認(rèn)

故障車摩擦片為NAO配方，溫度較高時(shí)表面容易產(chǎn)生裂紋。經(jīng)調(diào)研，出現(xiàn)摩擦片崩料的故障車均為新車，處于磨合期，無長(zhǎng)時(shí)間使用制動(dòng)及高溫情況下的制動(dòng)器涉水工況，因此該因素可以排除。

3.4 其他因素

為防止銹蝕，制動(dòng)盤等金屬部件表面會(huì)進(jìn)行防銹處理，故障車制動(dòng)盤摩擦區(qū)域也進(jìn)行達(dá)克羅噴涂。新車經(jīng)數(shù)次制動(dòng)后，制動(dòng)盤摩擦面達(dá)克羅涂層即被刮除。為排查制動(dòng)盤摩擦面涂層的影響，進(jìn)行臺(tái)架（試驗(yàn)結(jié)果如表8所示）及整車試驗(yàn)。

表8 臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果

公司內(nèi)部試驗(yàn)車更換新制動(dòng)盤、新摩擦片后，進(jìn)行磨合試驗(yàn)。20km路試后拆解摩擦片，出現(xiàn)故障車相同的白色亮點(diǎn)及崩料現(xiàn)象。為進(jìn)一步確認(rèn)摩擦片亮點(diǎn)來源，通過第三方機(jī)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行成分檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明摩擦片亮點(diǎn)成分與摩擦材料成分差異較大，為達(dá)克羅涂層。如下表9、圖3所示：

表9 成分檢測(cè)結(jié)果

圖3 光亮點(diǎn)外觀及檢測(cè)部位

通過臺(tái)架、實(shí)車對(duì)比試驗(yàn)及成分檢測(cè)結(jié)果說明，新制動(dòng)盤摩擦區(qū)域達(dá)克羅涂層是導(dǎo)致新車磨合期摩擦片出現(xiàn)亮點(diǎn)及崩料故障的根本原因。

4 解決措施

為驗(yàn)證摩擦片崩料問題對(duì)制動(dòng)性能、制動(dòng)感覺的影響，并驗(yàn)證崩料故障隨行車?yán)锍痰陌l(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)行相應(yīng)的臺(tái)架及整車試驗(yàn)。表9、圖4為臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果，表10為整車驗(yàn)證結(jié)果。

表9 臺(tái)架性能試驗(yàn)結(jié)果

圖4 詳細(xì)臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果

表10 實(shí)車試驗(yàn)結(jié)果

通過性能臺(tái)架試驗(yàn)表明，摩擦片崩料并不會(huì)對(duì)制動(dòng)性能產(chǎn)生直接影響，因此不會(huì)影響整車制動(dòng)安全。臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)束后摩擦片崩料現(xiàn)象消失，與實(shí)車驗(yàn)證結(jié)果一致，表明摩擦片崩料故障不會(huì)隨行駛里程的增加而加劇，且會(huì)逐漸修復(fù)。

為徹底解決摩擦片崩料問題，取消制動(dòng)盤摩擦區(qū)域噴涂。但允許周圍區(qū)域噴涂時(shí)對(duì)摩擦區(qū)域的濺射，接受摩擦面裝車前的局部點(diǎn)狀輕微生銹狀態(tài)或者發(fā)黑現(xiàn)象。整改前、后制動(dòng)盤噴涂示意圖如圖5、圖6所示。

圖5 原噴涂區(qū)域

圖6 現(xiàn)噴涂區(qū)域

5 總結(jié)

通過理論分析及試驗(yàn)驗(yàn)證證明：（1）初期制動(dòng)盤表面的達(dá)克羅涂層，在制動(dòng)過程中被刮除破壞，產(chǎn)生尖銳硬點(diǎn)（硬度高于摩擦材料），該硬點(diǎn)攻擊摩擦片表面，導(dǎo)致摩擦片表面出現(xiàn)光亮及崩料現(xiàn)象。（2）隨著車輛繼續(xù)磨合使用，制動(dòng)盤摩擦面達(dá)克羅涂層被完全刮除，摩擦片光亮點(diǎn)、崩料區(qū)域被磨平。（3）摩擦片亮點(diǎn)及崩料并不會(huì)對(duì)制動(dòng)性能產(chǎn)生直接影響，因此不會(huì)影響整車制動(dòng)安全。（4）取消摩擦面噴涂可徹底解決該問題。

[1] 陳家瑞.汽車構(gòu)造（第2版）[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2004：282-310.

[2] 余志生.汽車?yán)碚摚ǖ?版）[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000：71- 102.

Analysis on the Collapse of the Friction Plate of a Passenger Car

Wu Guibao, Dong Liang, Ye Haijian
( Anhui jianghuai automobile group co., LTD., Anhui Hefei 230601 )

For a passenger car running-in period of friction plate collapse phenomenon, from the theoretical analysis,combined with the bench and the actual vehicle, the fault was reproduced and verified. Analysis and verification results show that the initial disc surface of the Dacromet coating in the braking process was scraped and destroyed, resulting in sharp hard points. The hard point attack friction surface, resulting in friction plate appears bright and collapse phenomenon. Bright and collapse phenomenon dose not affect the braking performance,and with the bright and hard points off, the collapse will not continue to deteriorate, and gradually repair.

Friction plate; Collapse material; Brake discs; Dacromet coating; Test

U467.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7988 (2017)19-183-03

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.19.064

吳桂寶，男，（1988-），底盤設(shè)計(jì)主管，就職于安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司。