汽车用制动器衬片质量存在的问题和对策

2024-01-01王祥

品牌与标准化 2024年4期

【摘要】汽车制动器性能的稳定与否直接关系到驾驶员和乘客的生命安全，制动器衬片作为制动系统的重要组成部分其质量的好坏对制动器的性能有着直接影响。本文将深入探讨汽车用制动器衬片质量存在的问题和对策，以期解决制动器衬片质量存在的问题，提升汽车制动器的安全性能。

【关键词】汽车用制动器衬片；产品质量；对策

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.04.060

The Problems and Countermeasures of the Quality of Brake Lining for Automobiles

WANG Xiang

（Yancheng Quality and Technical Supervision Comprehensive Inspection and Testing Center， Yancheng 224056， China）

Abstract： The stability of automobile brake performance is directly related to the safety of drivers and passengers， as an important part of the brake system， the quality of the brake lining has a direct impact on the performance of the brake. In this paper， the quality problems of automobile brake linings and the countermeasures will be discussed in depth， in order to solve the problems of the quality of brake linings and improve the safety performance of automobile brakes.

Keywords： automotive brake linings； product quality； countermeasures

0引言

汽车用制动器衬片通常被称为“刹车片”，根据刹车方式和结构的不同，可以分为鼓式和盘式两种。在汽车的刹车系统中，制动器衬片起着至关重要的作用，其不仅负责行车制动和驻车制动的关键任务，还是汽车工业领域中不可或缺的关键部件。汽车用制动器衬片的质量好坏直接关系到人们的生命和财产安全。

1汽车用制动器衬片质量管理的重要性

1.1安全性保障

制动器衬片作为制动力的传递介质，直接影响汽车的制动性能。高性能的制动器衬片能够提供稳定和可靠的制动效果，在各种条件下均能维持一致的制动性能，确保车辆在紧急情况下能够及时停车，从而有效降低事故风险[1]。

1.2制动稳定性

优质的制动器衬片具有良好的温度稳定性和制动性能，在长时间或高速制动过程中，能有效抵抗高温引起的材料软化和表面褪色，维持正常性能。这确保了汽车在各种工况下都能保持稳定的制动效果，及时停车，并在紧急情况下提供所需的制动力，从而缩短刹车距离，增强驾驶的可控性和安全性。而低质量的制动器衬片可能因高温导致制动性能下降，制动效果不稳定，增加刹车距离，给驾驶员带来安全风险。

1.3长寿命和良好的耐磨性

长寿命的制动器衬片通过减少更换次数，有效延长了更换周期，从而降低了维修成本和车辆因维修而停驶的时间。此外，优异的耐磨性能保证了制动器衬片在长期使用中维持良好的制动效果，减少了磨损，延长了使用寿命，进一步降低了维护成本和更换频率，节约了车主的维修开支，并提升了车辆的整体可靠性与经济性。

1.4减少噪声和振动

低质量的制动器衬片容易产生刺耳的噪声和不稳定的振动，这不仅给驾驶员和乘客带来不适，还可能造成安全隐患。这些噪声和振动可能会分散驾驶员的注意力，降低对路况和交通信号的感知能力，从而影响驾驶舒适性。相比之下，优质的制动器衬片能有效减少刹车时产生的噪声和振动，提升驾乘舒适性。优质的材料和工艺能够减少制动过程中的摩擦振动和噪声，为驾驶员和乘客提供更安静、平稳的行车体验。因此，在质量管理中，减少噪声和振动是制动器衬片非常重要的一方面，对提升车辆的整体品质和驾乘舒适性具有显著影响。

2刹车片技术发展现状

2.1材料创新

传统的刹车片材料主要为有机材料（如无石棉有机材料）和金属材料（如半金属材料），但这些材料在高温、高速制动等恶劣条件下性能有限，近年来新型制动片材料如陶瓷复合材料、碳纤维材料、低噪声无石棉有机材料等不断涌现，其具有更好的制动性能以及耐磨性能。

2.2热管理技术

由于刹车制动过程中会产生大量热量，有效的热管理对刹车片的性能和寿命至关重要。目前，一些新型刹车片采用了散热片和空气通道设计等先进的热管理技术，这些技术能够加速热量向周围环境的散发，从而提升刹车片的耐热性能。

2.3摩擦学研究

刹车片的制动效果主要通过与制动盘的摩擦来实现，因此，摩擦学的研究对于优化刹车片性能至关重要。通过深入研究制动盘和刹车片的材料配对，以及对摩擦系数的精确调整，可以显著提高制动效率和缩短刹车距离[2]。

2.4智能化技术

随着车联网和智能驾驶技术的发展，刹车片技术也开始融入智能化元素。例如，智能刹车片可以通过内置传感器实时监测磨损情况，并提醒驾驶员及时更换。此外，利用数据分析和算法优化，智能刹车片能够实现更精确的制动控制和调节，进一步提升驾驶安全性。

3汽车用制动器衬片质量存在的问题

3.1磨损性能

在实际使用中，部分制动器衬片可能迅速磨损，导致制动性能降低。这与衬片材料的选择、制造工艺或使用环境密切相关。严重磨损时，衬片的金属部分可能直接接触制动盘，加剧盘的磨损，使制动盘变薄且表面不平整，进一步影响制动性能。此外，某些制动器衬片在制动时可能产生噪声，这不仅影响驾驶体验，也可能预示着衬片的磨损或损坏。

3.2热稳定性

制动器衬片的热稳定性指其在高温条件下的性能，尤其是在长时间高温运行时的稳定性。一些衬片可能存在热稳定性问题，如制动力不稳定和制动衰减，这与衬片材料的热特性、传热系数、制造工艺及制动器系统设计有关。热稳定性差的材料在高温下可能导致局部过热，影响制动性能[3]。

3.3制动性能

不同材料具有不同的摩擦系数和磨损特性，如果选择的制动器衬片材料不适合特定的车辆和行驶环境，就会导致制动性能不稳定，例如在高温下某些材料可能会失效导致制动力下降。制动器衬片与制动盘之间的摩擦系数直接影响制动性能，较高的摩擦系数可以提供更强的制动力，但过高则可能导致制动器过热、制动力不稳定或加剧制动盘磨损，因此不同的车辆和行驶条件需要不同的摩擦系数，以平衡制动性能和耐久性。制动盘表面的光洁度也会影响制动器的性能，如果制动盘表面不平整、有划痕或污垢，会影响衬片与制动盘之间的接触面积和摩擦效果导致制动性能不稳定。

3.4潮湿环境下的性能

在潮湿环境下，部分制动器衬片可能受到湿气的影响而导致制动性能下降，甚至可能出现制动失效的情况，潮湿环境中的湿气会使制动器衬片上的金属部分生锈，导致衬片表面变得粗糙，降低衬片与制动盘之间的接触面积和摩擦力。潮湿环境中的水蒸气在高温下会转化为水，由于水具有润滑性可能导致摩擦力降低，甚至在极端情况下形成液体水层，导致制动失效。有些制动器衬片在潮湿环境中的抗湿性能较差，容易吸湿降低制动性能[4]。

4汽车用制动器衬片质量问题的对策

4.1材料改进

研发如陶瓷复合材料等新型材料以改善制动器衬片的磨损耐久性、耐高温性和制动性能，降低热衰退现象，通过调整各种材料成分的比例和添加剂增加耐磨性，选择具有较高可再利用性的材料减少对环境的影响，符合可持续发展的要求。结合先进的制造技术如粉末冶金、热压成形等，通过材料改进，选择性能更优的材料并进行合理的配方设计，可以有效提高制动器衬片的耐磨性、高温稳定性和制动性能，有助于解决制动器衬片质量问题，提高汽车制动系统的性能和安全性[5]。

4.2测试监管

制定标准测试流程建立涵盖各种驾驶情况下的制动器衬片性能评价，明确各项性能指标的要求，根据实际道路使用情况设计测试方案，测试不同车速下的制动性能、连续紧急制动的耐磨性测试等以保证产品在实际使用中的稳定性和可靠性。对生产中的制动器衬片产品进行严格的抽样检验，防止不合格产品流入市场，建立完善的产品质量监管体系对生产企业的生产工艺、质量控制、产品检验等进行监督检查。鼓励企业选择权威认证机构进行产品性能评测和认证，提高产品的市场信誉和消费者信任度，鼓励技术创新支持开展制动器衬片性能测试技术的研发和创新，提高测试手段和技术水平。

4.3制造工艺优化

对成型工艺进行优化确保衬片的形状和尺寸符合设计要求，采用精密成型技术如冷压成型、热压成型等来提高衬片的一致性和稳定性，通过控制烧结温度、时间和气氛以及使用先进的设备和工艺控制系统，来保证衬片的致密程度和机械性能。提升表面处理技术也是关键步骤，适当的表面处理如抛光、涂层等可以增强衬片的摩擦性能和耐磨性，同时优化表面处理工艺以确保涂层的附着性和耐腐蚀性。引入自动化生产设备和技术，通过自动化控制和数据采集实现精细化管理和质量控制，加强工艺监控和质量检验，建立完善的工艺监控体系实时监测工艺参数和质量指标，及时发现和纠正问题，加强质量检验以保证产品的合格率和稳定性[6]。

4.4环境适应性测试

设定湿润环境下的测试条件，以模拟潮湿天气或雨天的实际使用情况，进行湿度与温度循环测试，评估温度变化引起的热胀冷缩效应以及湿气对摩擦性能的影响，还需要在湿润环境中对制动器衬片的摩擦性能进行评估，重点关注制动效果、制动力平稳性、响应速度等关键指标。进行湿润环境下的耐腐蚀性测试评估衬片在潮湿环境中的耐久性和腐蚀抵抗能力，检测表面腐蚀情况以及对摩擦副的影响，对制动效能的稳定性进行测试，保证产品即使在潮湿环境中也能保持稳定的制动性能，避免因潮湿环境导致的制动力下降或不稳定的情况。整个测试过程需要严格遵守相关的标准和法规以保证测试结果的可靠性和可比性，通过这些环境适应性测试可以全面了解制动器衬片在湿润环境下的性能表现，及时发现并解决可能的问题，从而确保产品在各种环境条件下的稳定性[7]。