原創(chuàng)  小剎車皮的大學問--談摩擦材料開發(fā)

　　小剎車皮的大學問——TRW制動系統(tǒng)摩擦材料的開發(fā)

　　在發(fā)生緊急情況時，大家都希望自己的車有ABS、牽引力控制系統(tǒng)等保證及時制動的控制裝置�，F(xiàn)在，新車型普遍比以前更大、更重、更快，因此對制動部件的要求也越來越高。一塊剎車皮，即制動片，從摩擦材料的選擇到生產(chǎn)、測試，過程并不簡單，要求供應商有豐富的專業(yè)知識與經(jīng)驗。



　　摩擦材料的講究

　　你知道剎車皮里都包含了什么成分嗎？汽車工業(yè)內(nèi)對摩擦材料構成的認識也經(jīng)歷了一個過程。比如，在1986年以前，石棉還是摩擦材料中的常用添加品；之后，因為發(fā)現(xiàn)它可能導致肺癌而被其它安全材料永久替代。最新環(huán)境研究顯示，重金屬對環(huán)境構成極大的危害。歐盟已采取措施禁止或嚴格限制在汽車部件中使用重金屬。

　　不久前在斯德哥爾摩發(fā)表的一項研究表明，摩擦材料是銅污染最大的禍首之一。盡管制動片與其它汽車部件相比所含的銅質(zhì)量較低，卻產(chǎn)生了環(huán)境中30%的銅污染。汽車廠商及摩擦材料供貨商正在尋找替代品。TRW汽車集團(TRW Automotive)在環(huán)保技術上不斷創(chuàng)新，在無重金屬制動片領域處處領先。通過深入的研究，TRW開發(fā)了礦物與陶瓷纖維的混合材料，不使用非環(huán)保材料，如紫銅、黃銅、銻、鉛等。中國對機動車造成的環(huán)保問題日益重視，這些環(huán)保制動產(chǎn)品將會逐步為市場所接納。

　　車輛的噪聲、振動及平順性（NVH）也越來越受重視，但這產(chǎn)生了一個兩難境地：柔軟的低摩擦系數(shù)材料噪聲小，但磨耗快，產(chǎn)品生命周期短；而高性能特性材料磨耗小，產(chǎn)品生命周期長，但可能產(chǎn)生噪聲與振動。消除NVH既要在特殊的噪聲艙內(nèi)完成，也需進行路面測試，因為沒有什么能代替人的耳朵。 消除制動噪聲進一步措施就是用彈簧及墊片等配件。墊片是摩擦件與底盤間的一個緩沖，沒有它就可能導致制動噪聲。

　　生產(chǎn)過程的多道關口

　　在生產(chǎn)過程中，為確保質(zhì)量，所有制動片都必須通過多道檢測。比如，剪切強度檢測，保證粘合符合標準，摩擦材料不會從底板脫落；壓縮性能檢測，確保其不太軟而增加磨耗，也不太硬而導致制動系統(tǒng)振動；熱膨脹檢測，如果摩擦材料在變熱時過度膨脹，在手剎制動后制動片一旦降溫，會導致車輛滑動；還有熱傳導檢測，確保制動產(chǎn)生的熱量不會直接從制動片和制動盤傳導至液壓系統(tǒng)，否則會導致制動液沸騰并使系統(tǒng)中產(chǎn)生空氣。

　　大家知道車主適應新車講究一個"磨合期"，制動片與裝載它的制動盤之間，同樣有相互適應的過程。高溫燒蝕工藝可以減少磨合所需的時間，通過對制動片表面進行高溫燒蝕改善其與制動盤接觸面的吻合。TRW 采用一種新的高壓高溫燒蝕方法，即將制動片置于1噸的壓力下并均勻地將摩擦材料的表面加熱至600～700℃，它能夠使常規(guī)制動片的性能得到更快的改善。

　　嚴格的性能測試

　　好的摩擦材料，必須在持續(xù)加熱的狀態(tài)下保持良好的制動性能。對中國用車族，極端情況下制動盤及制動片性能的檢驗非常重要，因為受擁擠的交通狀況所限，汽車不得不走走停停，可能使溫度達到300～400℃。

　　對性能的測試是通過車輛測試和直接產(chǎn)品測試實現(xiàn)的。就車輛測試而言，歐美汽車制造商最看重的是阿爾卑斯測試。顧名思義，這個測試在阿爾卑斯山上進行，其地點是位于奧地利的大鐘山（Grossglockner）一處連綿14.5公里的下坡路。在恒速制動下，測試者使傳動保持在空檔，讓制動片及制動盤處于持續(xù)加熱狀態(tài)直至坡底，在坡底時，再進行緊急制動。這時制動盤（非通風盤）的溫度可高達900℃。在下坡后，還需對從制動片到制動鉗的熱傳遞進行檢查，以保證其不超過制動液的沸點。整個過程是在相同的制動盤與制動片上反復進行的。另一項車輛測試是熱衰退測試。以45秒的間隔及一定的減速率連續(xù)10次將汽車從其最高行駛速度的75%減速至0。該試驗旨在檢驗制動性能的穩(wěn)定性，制動距離變差過大是不能接受的。

　　要確保駕駛員與乘員的安全，提高產(chǎn)品的安全性，就要保證測試過程的嚴格性。以歐洲為例，歐盟委員會頒布實施了一系列的規(guī)章，通過ECE R90認證加強車輛測試標準。就制動而言，其測試必須在各類溫度的試驗環(huán)境中進行，內(nèi)容包括制動壓力、踏板感覺、制動片表面溫度、速度敏感性以及車輛的整體減速性能。測試結果必須保持在原裝配套片所許可的公差范圍內(nèi)。

　　作為全球最大的汽車安全公司，TRW擁有全面的制動系統(tǒng)產(chǎn)品，并且是唯一自產(chǎn)所有售后零部件市場制動產(chǎn)品的供應商。在歐洲，其旗下的盧卡斯制動摩擦片長期占據(jù)售后市場第一的地位。而TRW毫不懈怠，不斷創(chuàng)造新技術和工藝，過去幾年即投入了兩億多美元專門用于摩擦材料的開發(fā)。通過TRW在長春、重慶、北京的制動生產(chǎn)基地，國內(nèi)市場也可以享受世界領先的摩擦產(chǎn)品。