楊海華　周崎　李浩

摘 要：隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民對(duì)高質(zhì)量、安全性的生活方向發(fā)展，而進(jìn)口汽車在這一需求下逐年呈上升趨勢(shì)，其中進(jìn)口汽車用制動(dòng)器襯片是汽車制動(dòng)系統(tǒng)中最關(guān)鍵的安全零件，對(duì)制動(dòng)效果起關(guān)鍵性作用，本文采用取樣法對(duì)汽車盤式制動(dòng)器襯片的摩擦性能進(jìn)行測(cè)定和分析，并針對(duì)進(jìn)口汽車用制動(dòng)器襯片摩擦性能檢測(cè)不合格原因分析。

關(guān)鍵詞：汽車用制動(dòng)器襯片 摩擦性能 原因分析

1 前言

進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)汽車用制動(dòng)器襯片行業(yè)規(guī)模隨著汽車工業(yè)的發(fā)展而穩(wěn)步增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上銷售的中高檔品牌汽車的制動(dòng)器襯片主要從國(guó)外進(jìn)口。

汽車用制動(dòng)器襯片一般由鋼板粘接隔熱層和摩擦塊組成，其中摩擦塊是由摩擦材料、粘合劑組成，在查車過(guò)程中被羈押在剎車片或剎車鼓上產(chǎn)生摩擦，從而達(dá)到制動(dòng)的目的。一套良好有效率的制動(dòng)系統(tǒng)必須能提供穩(wěn)定、足夠、可控制的制動(dòng)力，并且具有良好的液壓傳遞及散熱能力，以確保駕駛?cè)藦闹苿?dòng)踏板所施加的力能充分有效地傳到制動(dòng)系統(tǒng)的總泵以及各分泵，避免高熱所導(dǎo)致的液壓失效及剎車性能衰退。

我國(guó)現(xiàn)行的制動(dòng)器襯片標(biāo)準(zhǔn)式GB5763-2018[1]《汽車用制動(dòng)器襯片》該標(biāo)準(zhǔn)主要檢測(cè)項(xiàng)目有：外觀質(zhì)量、尺寸公差、摩擦性能、剪切強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、熱膨脹率、壓縮應(yīng)變和標(biāo)準(zhǔn)包裝，其中，摩擦性能和剪切強(qiáng)度為強(qiáng)制性檢測(cè)項(xiàng)目，其余為推薦性檢測(cè)項(xiàng)目。盤式制動(dòng)器襯片的摩擦性能則是按照GB/T 34007-2017[3]中規(guī)定的方法進(jìn)行檢測(cè)。

對(duì)于常見(jiàn)的M1、M2、N1、O1、O2類車輛[2]盤式制動(dòng)器襯片摩擦性能檢測(cè)，在GB/T 34007-2017《道路車輛制動(dòng)器襯片摩擦材料摩擦性能拖曳試驗(yàn)方法》中有原樣法和取樣法2種檢測(cè)方法，因制動(dòng)器襯片廠家和汽車整車廠商產(chǎn)品單一，均采用原樣法進(jìn)行摩擦性能檢測(cè)，并在產(chǎn)品上標(biāo)注設(shè)定摩擦系數(shù)，而第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)因制動(dòng)器襯片產(chǎn)品繁多，而且每種型號(hào)必須配置和制動(dòng)器襯片同型號(hào)相匹配卡鉗和制動(dòng)盤才能進(jìn)行檢測(cè)，為方便檢測(cè)和節(jié)省檢測(cè)成本，所以大多采用取樣法進(jìn)行檢測(cè)，有研究表明，取樣法和原樣法檢測(cè)結(jié)果并無(wú)顯著差異，可以相互替代進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)判[4]。

本次檢測(cè)采用取樣法恒力矩進(jìn)行檢測(cè)，樣品測(cè)試完成后應(yīng)符合下列要求 （1）盤式制動(dòng)器襯片合格范圍為設(shè)定摩擦系數(shù)MS + 設(shè)定摩擦系數(shù)±15%的范圍內(nèi);（2）試驗(yàn)結(jié)束后，襯片應(yīng)無(wú)分層、掉塊等現(xiàn)象。

2 檢測(cè)材料和檢測(cè)方法

2.1 檢驗(yàn)材料

本次檢測(cè)選用原產(chǎn)地為日本的某品牌，同一型號(hào)同一批次的盤式制動(dòng)器襯片樣品（M1類）共5組，每組2片。采用檢測(cè)方法為：取樣法恒力矩方式（以下簡(jiǎn)稱“MS”）進(jìn)行摩擦性能檢驗(yàn)，從樣品標(biāo)簽上可以看到生產(chǎn)廠家設(shè)定摩擦系數(shù)為MS 0.38，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為我國(guó)的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB5763-2018。

2.2 檢驗(yàn)方法

檢驗(yàn)按照GB/T34007-2017《道路車輛制動(dòng)器襯片摩擦材料摩擦性能拖曳試驗(yàn)方法》中6.1的要求對(duì)樣品進(jìn)行摩擦性能檢驗(yàn)，檢驗(yàn)條件見(jiàn)表１。

3 檢驗(yàn)結(jié)果

產(chǎn)品設(shè)定摩擦系數(shù)（μ工作）為MS 0.38，其中S1-S4檢驗(yàn)結(jié)果均在MS 0.38±15%（0.437～0.323）范圍內(nèi)，S-5檢測(cè)結(jié)果已超出MS 0.38±15%（0.437～0.323）范圍，詳情摩擦性能檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表２。

4 試驗(yàn)結(jié)果分析

4.1 差異性

（1）進(jìn)口制動(dòng)器襯片使用的標(biāo)準(zhǔn)跟GB 5763-2018《汽車用制動(dòng)器襯片》 有差異性。

（2）從表2中的檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)可以看出，S1S4檢測(cè)結(jié)果都較為一致，結(jié)果均在設(shè)定摩擦系數(shù)（μ工作）MS 0.38±15%（0.437～0.323）范圍內(nèi)， S5檢測(cè)結(jié)果偏低，為MS 0.314，已超設(shè)定摩擦系數(shù)（μ工作）MS 0.38±15%（0.437～0.323）范圍內(nèi)，這表明樣品均勻性或者檢測(cè)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果偏低。

（3）設(shè)備的穩(wěn)定性影響檢測(cè)結(jié)果。

4.2 檢測(cè)結(jié)果偏低分析

4.2.1 某些國(guó)外的制動(dòng)器襯片制造商（或進(jìn)口商）其產(chǎn)品通過(guò)了所在國(guó)家的市場(chǎng)準(zhǔn)入檢驗(yàn)或E-mark認(rèn)證，并對(duì)我國(guó)GB5763-2018強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)要求不夠重視，其產(chǎn)品也往往按國(guó)外技術(shù)要求進(jìn)行，或?qū)ξ覈?guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制要求理解不充分，產(chǎn)品隨便標(biāo)志制動(dòng)摩擦系數(shù)，導(dǎo)致實(shí)際摩擦系數(shù)與指定摩擦系數(shù)差值超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求。

由于本次樣品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB 5763-2018，具體可看圖1，所以不存在沒(méi)有完全按照中國(guó)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)設(shè)計(jì)、工藝控制和型式檢驗(yàn)這個(gè)問(wèn)題。

4.2.2 樣品均勻性比對(duì)

5組樣品摩擦性能檢驗(yàn)前后均勻性記錄表格：

4.2.3 設(shè)備穩(wěn)定性

設(shè)備穩(wěn)定性影響摩擦系數(shù)的主要因數(shù)有以下三點(diǎn)：

（1）溫度，當(dāng)制動(dòng)器襯片溫度過(guò)高導(dǎo)致高熱傳遞至制動(dòng)液壓油管，造成制動(dòng)液壓油溫度上升，當(dāng)超過(guò)其本身的沸點(diǎn)時(shí)沸騰產(chǎn)生的蒸汽會(huì)堆積在管道里。由于氣體比液體容易壓縮，所以會(huì)造成制動(dòng)踏板變軟，無(wú)法將有效制動(dòng)力傳遞到制動(dòng)卡鉗。

（2）輸入管道制動(dòng)壓力，當(dāng)制動(dòng)管道中有空氣或制動(dòng)液壓油偏少，當(dāng)要制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)踏板變軟，制動(dòng)壓力加不上或制動(dòng)卡鉗出現(xiàn)卡滯等情況，最終導(dǎo)致制動(dòng)卡鉗不能很好的把制動(dòng)器襯片和制動(dòng)盤接觸，導(dǎo)致制動(dòng)距離增長(zhǎng)、制動(dòng)抱死和制動(dòng)系數(shù)偏低。

（3）制動(dòng)初速度，制動(dòng)過(guò)程是動(dòng)能與熱能的轉(zhuǎn)化過(guò)程，當(dāng)制動(dòng)初速度增大，需要通過(guò)制動(dòng)消耗的能量也增大，所以制動(dòng)距離也會(huì)延長(zhǎng)，當(dāng)制動(dòng)盤和制動(dòng)卡鉗溫度越高，制動(dòng)器襯片的摩擦性能會(huì)隨著溫度升高而降低，導(dǎo)致摩擦系數(shù)偏低。

4.2.4 檢查設(shè)備

（1）目視并手動(dòng)檢查壓力變送器傳感器、溫度傳感器、力矩傳感器和其他零部件是否存在接觸不良、松動(dòng)和老化等現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)都沒(méi)有問(wèn)題，則需要用計(jì)量工具驗(yàn)證壓力變送傳感器、溫度傳感器和力矩傳感器是否在正常范圍內(nèi)，如不在正常范圍內(nèi)則需要重新計(jì)量檢定后再進(jìn)行檢測(cè)。

（2）在檢查中發(fā)現(xiàn)壓力變送器傳感器周邊漏油，拆開壓力變送傳感器后發(fā)現(xiàn)漏油位置膠圈老化，導(dǎo)致油管內(nèi)壓力不足，最終摩擦試驗(yàn)機(jī)的溫度和壓力上不去，從而導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果偏低，具體請(qǐng)看圖2。

（3）更換新的壓力變送器傳感器密封圈，補(bǔ)充滿制動(dòng)液壓油到液壓罐中，把空氣排出制動(dòng)管道并計(jì)量檢定，重新制樣并檢測(cè)（樣品編號(hào)為S-5-fy1），明顯看到溫度和制動(dòng)壓力上升，檢測(cè)結(jié)果恢復(fù)正常，具體請(qǐng)看圖3和圖4。

5 結(jié)論

本文以汽車用盤式制動(dòng)器襯片為例，選用產(chǎn)地為日本某品牌的制動(dòng)器襯片，同一型號(hào)同一批次的盤式制動(dòng)器襯片樣品（M1類）共5組，每組2片。采用檢測(cè)方法為：取樣法并以恒力矩方式（以下簡(jiǎn)稱“MS”）進(jìn)行摩擦性能檢驗(yàn)，檢測(cè)得出結(jié)論如下：

（1）因?yàn)槭褂猛恍吞?hào)同一批次的盤式制動(dòng)器襯片樣品，所以不存在由于生產(chǎn)工藝不相同而導(dǎo)致摩擦系數(shù)差異性較大的問(wèn)題。

（2）檢測(cè)人員必須在樣品試驗(yàn)前和試驗(yàn)后記錄好長(zhǎng)度、寬度和厚度數(shù)據(jù)，這樣才能保證出現(xiàn)問(wèn)題后能溯源追查造成樣品差異性的原因。

（3）每次檢測(cè)前必須目視并手動(dòng)檢測(cè)壓力變送器傳感器、溫度傳感器、力矩傳感器和其他零部件是否存在接觸不良、松動(dòng)、漏油和老化等現(xiàn)象，確認(rèn)沒(méi)問(wèn)題才能開始進(jìn)行檢測(cè)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).汽車用制動(dòng)器襯片：GB 5763-2018[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2018.

[2] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.機(jī)動(dòng)車輛及掛車分類：GB/T 15089-2001[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2017.

[3] 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).道路車輛 制動(dòng)襯片摩擦材料 摩擦性能拖曳試驗(yàn)方法：GB/T 34007-2017[S].北京 ：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.

[4] 毛成濤，李艷秋，黃蒲，韓福濤，史松杰，汽車用制動(dòng)器襯片摩擦性能拖曳試驗(yàn)原樣法和取樣法的差異性研究[J].質(zhì)量安全與檢驗(yàn)檢測(cè)，Vol31.2021年增刊1：42-44.