陳莎 羅榮 宋泳 劉源

東風(fēng)襄陽(yáng)旅行車有限公司 湖北省襄陽(yáng)市 441004

1 引言

汽車的制動(dòng)盤(pán)是汽車的重要組件之一，在汽車的行駛過(guò)程中起到制動(dòng)的作用，由于剎車也就是緊急制動(dòng)的過(guò)程中主要運(yùn)用了摩擦的原理，其阻力很大一部分將會(huì)轉(zhuǎn)變成熱量，汽車制動(dòng)盤(pán)的表面會(huì)由于熱疲勞而出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，因此保證制動(dòng)盤(pán)的通風(fēng)散熱是十分重要，這是汽車制動(dòng)盤(pán)出現(xiàn)開(kāi)裂的主要原因。良好的耐熱性能將會(huì)直接決定制動(dòng)盤(pán)的使用壽命和使用性能，汽車制動(dòng)盤(pán)的耐熱性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等與生產(chǎn)過(guò)程中材料的選用和生產(chǎn)工序是否嚴(yán)格規(guī)范是息息相關(guān)的，這些原因都會(huì)影響制動(dòng)盤(pán)的質(zhì)量和性能，決定其是否能正常起到制動(dòng)作用，直接構(gòu)造了車輛的安全性能。

2 汽車制動(dòng)盤(pán)的工作原理和重要作用

2.1 汽車制動(dòng)盤(pán)的工作原理概述

汽車制動(dòng)盤(pán)也可以稱作是汽車的盤(pán)式制動(dòng)器，主要是利用摩擦力起到制動(dòng)的作用。制動(dòng)盤(pán)大多為金屬材質(zhì)，安裝固定在車橋之上，與傳統(tǒng)的制動(dòng)器相比，具有一定的優(yōu)勢(shì)，主要可分為以下幾方面：制動(dòng)盤(pán)的耐熱性能比較好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較強(qiáng)；汽車制動(dòng)盤(pán)發(fā)生作用時(shí)不會(huì)受到汽車行駛方向的影響；便于設(shè)計(jì)雙回路的制動(dòng)系統(tǒng)；制動(dòng)盤(pán)制動(dòng)器發(fā)生作用時(shí)壓力不集中于同一部位；制動(dòng)盤(pán)尺寸適中，質(zhì)量輕便且利于散熱通風(fēng)；汽車制動(dòng)盤(pán)安裝時(shí)制動(dòng)襯塊與制動(dòng)盤(pán)之間距離較短，發(fā)生作用需要的時(shí)間也較短。由此可見(jiàn)，制動(dòng)盤(pán)廣泛應(yīng)用是必然趨勢(shì)[1]。

2.2 汽車制動(dòng)盤(pán)的重要作用

汽車制動(dòng)盤(pán)在汽車行駛過(guò)程中所發(fā)揮的重要作用是毋庸置疑的，作為汽車的制動(dòng)系統(tǒng)中不可忽視的重要部件，是利用制動(dòng)盤(pán)與制動(dòng)襯塊之間的摩擦力大小來(lái)控制汽車的減速和停車，在這一整個(gè)過(guò)程中，制動(dòng)盤(pán)是承受制動(dòng)所產(chǎn)生力道的主要載體，因此它的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性一定要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。制動(dòng)的過(guò)程往往不是持續(xù)發(fā)生的，而是一個(gè)瞬間的過(guò)程，因此可以將制動(dòng)產(chǎn)生的力矩視作間歇性的脈沖載荷，這將會(huì)使得制動(dòng)盤(pán)的表面產(chǎn)生熱量和機(jī)械摩擦。汽車制動(dòng)盤(pán)的質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，將會(huì)直接影響到汽車行駛過(guò)程中能否正常減速和緊急制動(dòng)，是影響汽車行駛安全的一個(gè)重要指標(biāo)。

3 造成汽車制動(dòng)盤(pán)開(kāi)裂的原因及其危害

3.1 造成汽車制動(dòng)盤(pán)開(kāi)裂的原因

3.1.1 生產(chǎn)材料不合格

追根溯源，汽車制動(dòng)盤(pán)產(chǎn)生裂紋最根本的原因在于制動(dòng)盤(pán)生產(chǎn)初期選用材料的各方面性能。目前，我國(guó)政府機(jī)關(guān)對(duì)于汽車制動(dòng)盤(pán)的生產(chǎn)企業(yè)監(jiān)管力度還不夠嚴(yán)格，對(duì)制動(dòng)盤(pán)的市場(chǎng)銷售規(guī)范檢查也不夠完善，部分企業(yè)管理人員為求最大限度降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，在選擇制動(dòng)盤(pán)的生產(chǎn)材料時(shí)會(huì)因?yàn)閮r(jià)格的原因做出妥協(xié)，沒(méi)有嚴(yán)格篩選，這就導(dǎo)致所選用的生產(chǎn)材料達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)出的成品制動(dòng)盤(pán)耐熱性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性都不夠，更容易在緊急制動(dòng)過(guò)程中瞬間產(chǎn)生的巨大摩擦力和高溫下出現(xiàn)開(kāi)裂和變形的現(xiàn)象，甚至直接失效，威脅到我國(guó)路面公共交通的安全。

3.1.2 生產(chǎn)工藝過(guò)程不嚴(yán)格

由于汽車制動(dòng)盤(pán)的機(jī)械性生產(chǎn)特征和其發(fā)揮的重大作用，對(duì)生產(chǎn)所需的機(jī)械設(shè)備和操作人員的專業(yè)技能要求都很嚴(yán)格，每個(gè)生產(chǎn)工序都是環(huán)環(huán)相扣的，不管是哪一個(gè)工藝工序的控制不嚴(yán)都將會(huì)影響到后續(xù)工序的進(jìn)行，從而影響該批次生產(chǎn)汽車制動(dòng)盤(pán)的質(zhì)量[2]。汽車制動(dòng)盤(pán)在我國(guó)車輛生產(chǎn)中的需求旺盛使得社會(huì)對(duì)制動(dòng)盤(pán)的市場(chǎng)份額增大，在這樣的情況下，制動(dòng)盤(pán)的生產(chǎn)企業(yè)對(duì)專業(yè)技能工人的需求也勢(shì)必會(huì)增加，然而具有專業(yè)技能人才卻供給不足，這就使得制動(dòng)盤(pán)生產(chǎn)過(guò)程中得不到保障，同一批次生產(chǎn)出的制動(dòng)盤(pán)質(zhì)量良莠不齊，造成資源的浪費(fèi)，也使得制動(dòng)盤(pán)在使用過(guò)程中更容易出現(xiàn)問(wèn)題。

3.1.3 使用過(guò)程中的磨損沒(méi)有及時(shí)修繕

汽車制動(dòng)盤(pán)之所以會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂，最主要的原因就是制動(dòng)過(guò)程中由于熱心疲勞而出現(xiàn)的裂紋因?yàn)闆](méi)有得到及時(shí)的修繕，而擴(kuò)大成為開(kāi)裂，曾經(jīng)就出現(xiàn)過(guò)這樣的案例。目前我國(guó)對(duì)于汽車制動(dòng)盤(pán)的保養(yǎng)和維護(hù)還沒(méi)有行業(yè)內(nèi)規(guī)范，大多數(shù)駕駛?cè)藛T并沒(méi)有定期檢查制動(dòng)盤(pán)磨損習(xí)慣，結(jié)果是等到制動(dòng)盤(pán)上的裂紋變形擴(kuò)大成開(kāi)裂，影響到整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)的使用，才會(huì)維修。不僅浪費(fèi)了大量的人力和時(shí)間成本，增加后期維修難度，同時(shí)也存在著安全隱患，威脅到駕車人員的人身財(cái)產(chǎn)安全[3]。

3.1.4 對(duì)造成汽車制動(dòng)盤(pán)開(kāi)裂的原因系統(tǒng)記錄

在對(duì)汽車制動(dòng)盤(pán)開(kāi)裂的原因進(jìn)行排查之后，得出造成制動(dòng)盤(pán)開(kāi)裂的直觀原因，以及制動(dòng)盤(pán)容易出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象的部位，制動(dòng)盤(pán)開(kāi)裂現(xiàn)象嚴(yán)重程度與各個(gè)成因之間的數(shù)據(jù)比例。這些參數(shù)是寶貴的文字材料，必須由專人負(fù)責(zé)，進(jìn)行及時(shí)系統(tǒng)的記錄在案，并按照原因分類和時(shí)間進(jìn)行排序，設(shè)立專門(mén)的存放位置，分門(mén)別類收置妥當(dāng)，這樣做可以使得后續(xù)在精進(jìn)汽車制動(dòng)盤(pán)的生產(chǎn)過(guò)程時(shí)能夠有據(jù)可依，有規(guī)律可循，在排查制動(dòng)盤(pán)出現(xiàn)裂紋的部位時(shí)起到參考和引導(dǎo)的作用，縮短維修所需時(shí)間，提高工作效率。

3.2 汽車制動(dòng)盤(pán)開(kāi)裂磨損的危害

在汽車行駛的過(guò)程中，如果出現(xiàn)制動(dòng)盤(pán)突然開(kāi)裂的現(xiàn)象，將會(huì)直接影響到汽車內(nèi)部整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，使行駛中的汽車失去減速和緊急制動(dòng)的功能，也就意味著汽車行駛的安全性能完全消失，這對(duì)于正在高速行駛中的車輛而言，稍有不慎就會(huì)造成難以挽回的損失?？v觀我國(guó)的路面公共交通狀況，道路上車輛處于密集狀態(tài)，如果汽車制動(dòng)盤(pán)出現(xiàn)開(kāi)裂，也就意味著，車輛與車輛、車輛與行人之間的距離無(wú)法控制，這時(shí)行駛中的汽車就變成了公路上造成安全隱患的一個(gè)不安定因素，時(shí)刻威脅著人們的生命安全[4]。

4 改善汽車制動(dòng)盤(pán)開(kāi)裂現(xiàn)象的具體措施

4.1 生產(chǎn)制造過(guò)程中應(yīng)當(dāng)采取的措施

4.1.1 從制作材料和結(jié)構(gòu)的入手

為了達(dá)到較好的散熱效果，用正六邊形分布圓柱體來(lái)做散熱筋，就使得散熱面積增大并最大限度降低高速運(yùn)行時(shí)的功率損耗。這種形式制動(dòng)盤(pán)讓表面溫度降低使得熱沖擊得到減小，熱應(yīng)力得到分散，降低熱裂紋產(chǎn)生的可能性，在法國(guó)和德國(guó)一些高速列車上得到應(yīng)用。此結(jié)構(gòu)的制動(dòng)盤(pán)不僅擁有很好的熱膨脹性能，盡可能減少制動(dòng)過(guò)程出現(xiàn)熱應(yīng)力；同時(shí)擁有很好的散熱效果，降低制動(dòng)過(guò)程盤(pán)體表面溫度。用于制動(dòng)盤(pán)的材料應(yīng)當(dāng)能夠承受熱疲勞，并能盡快地吸收和消散熱量。比較理想材料是蠕墨鑄鐵，通過(guò)磨損試驗(yàn)研究制動(dòng)盤(pán)三種不同類型的灰鑄鐵（強(qiáng)度等級(jí)為250MPa灰鑄鐵、高碳灰鑄鐵鐵、合金化灰鑄鐵）的耐磨性，并將試驗(yàn)結(jié)果與蠕墨鑄鐵進(jìn)行比較。結(jié)果表明：與其他鑄鐵材料相比，蠕墨鑄鐵達(dá)到的最大溫度和摩擦力；并且在任何實(shí)驗(yàn)壓力下其質(zhì)量損失也更大，但蠕墨鑄鐵的耐高溫性好。

4.1.2 嚴(yán)格要求每一個(gè)生產(chǎn)步驟的規(guī)范性

規(guī)范汽車制動(dòng)盤(pán)生產(chǎn)步驟的操作，第一項(xiàng)就是選用性能優(yōu)質(zhì)的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備，招收專業(yè)技能優(yōu)秀的高素質(zhì)型操作人才，就是能否保證制動(dòng)盤(pán)生產(chǎn)操作精準(zhǔn)度的關(guān)鍵。當(dāng)今社會(huì)，我國(guó)汽車制動(dòng)盤(pán)生產(chǎn)行業(yè)中高等人才稀少，加大此類型高級(jí)人才的培養(yǎng)力度，提高汽車制動(dòng)盤(pán)生產(chǎn)行業(yè)操作人才的工資待遇，輸送更多的高素質(zhì)型操作人才。對(duì)于企業(yè)內(nèi)部而言，入職的員工需要定期的培訓(xùn)和進(jìn)修競(jìng)爭(zhēng)和進(jìn)步是成長(zhǎng)的動(dòng)力。

4.1.3 對(duì)成品制動(dòng)盤(pán)進(jìn)行反復(fù)質(zhì)量抽檢

性能良好的制動(dòng)盤(pán)必須能夠承受熱疲勞效應(yīng)，可以盡快的吸收和消散熱量，對(duì)生產(chǎn)完成的產(chǎn)成品汽車制動(dòng)盤(pán)在投入市場(chǎng)銷售之前有一個(gè)重要的步驟，那就是質(zhì)量的抽檢和篩選[6]。在這一過(guò)程中，同一批次生產(chǎn)的制動(dòng)盤(pán)按比例選取一定的檢查基數(shù)，通過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)?zāi)M汽車制動(dòng)盤(pán)的使用，觀察制動(dòng)盤(pán)在使用過(guò)程中裂紋和變形的程度以及制動(dòng)的效果，將所得的參數(shù)匯總起來(lái)，統(tǒng)籌分析之后判斷該批次生產(chǎn)的汽車制動(dòng)盤(pán)質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，在確認(rèn)能夠正常使用之后，才能進(jìn)入市場(chǎng)，作為車輛生產(chǎn)的零部件進(jìn)行銷售。

以上通過(guò)人、機(jī)、物、法、量、環(huán)等五個(gè)方面改善生產(chǎn)制造中制動(dòng)盤(pán)的。

4.2 后期使用過(guò)程中的定期維護(hù)和修繕

對(duì)汽車制動(dòng)盤(pán)的定期檢查和維護(hù)是十分必要，制動(dòng)盤(pán)在被使用的過(guò)程中是制動(dòng)系統(tǒng)中承受壓力的主要載體，日積月累之下，會(huì)出現(xiàn)不同程度的裂紋和變形，這些裂紋可以通過(guò)前期的修繕被完全修復(fù)，不會(huì)影響到汽車的正常行駛。但是，如果長(zhǎng)時(shí)間坐視不理，制動(dòng)盤(pán)的裂紋和變形就很有可能進(jìn)一步擴(kuò)大，造成開(kāi)裂現(xiàn)象，這時(shí)不僅修理的難度加大，對(duì)于汽車行駛的安全性也存在著不利的影響，是不明智的行為。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，汽車制動(dòng)盤(pán)的開(kāi)裂原因是可以通過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行排查的，其開(kāi)裂現(xiàn)象也可以通過(guò)有效的管理手段來(lái)改善。分析汽車制動(dòng)盤(pán)的開(kāi)裂原因主要是為了進(jìn)一步改進(jìn)我國(guó)生產(chǎn)車輛的制動(dòng)系統(tǒng)使用性能，提高車輛生產(chǎn)的質(zhì)量和安全性，從而進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)社會(huì)主義建設(shè)進(jìn)程。