盤式剎車片燒片的機(jī)理分析

發(fā)布時間：2018-10-24

　　燒片表現(xiàn)為剎車片冒煙、大面積的焦化、發(fā)白，其實(shí)質(zhì)是襯片異常升溫并超過400C，而且在此高溫下持續(xù)較長時間。在極端情況下甚至起明火，其危害如下：
　　1．剎車片表層嚴(yán)重焦化，剎車性能急劇下降，導(dǎo)致剎車不力，同時加劇了磨損量。
　　2．由于襯片整體溫度升高，并超出正常范圍，材料本身內(nèi)剪切強(qiáng)度及與鋼背的粘接強(qiáng)度下降；在急剎車時，襯片脫落，制動失效（見驗(yàn)證附錄1.高溫剪切）。對載客大巴來說，涉及嚴(yán)重的生命財產(chǎn)安全問題。這次貴陽宇通投訴的片，我們看到了燒片脫落后，只靠鋼背剎車的驚險情形。
　　3．剎車片發(fā)生燒焦味，冒煙，會引起客戶及乘客的恐慌，嚴(yán)重影響他們對產(chǎn)品的信心。2006年成都的客戶投訴調(diào)查表明，因燒片問題，不少客戶轉(zhuǎn)而選用其他品牌的產(chǎn)品，造成客戶的流失，直接給公司帶來損失。
　　燒片的機(jī)理分析
　　正常的剎車強(qiáng)度與頻率，剎車片的溫度保持在250℃內(nèi)，剎車片是不會冒煙的，然而退回的樣品分析表明，這些剎車片的使用溫度已達(dá)400℃以上，這已經(jīng)超出了正常的剎車溫度范圍，這么高的溫度，一般只有在實(shí)驗(yàn)室條件下，在臺架上人為設(shè)置的反復(fù)高強(qiáng)度剎車，或長時間拖磨才會出現(xiàn)；這種情況下一種習(xí)慣性的解釋是用戶在惡劣的路況下使用導(dǎo)致，但是通過咨詢經(jīng)驗(yàn)的駕駛員，即使在險峻的長下坡盤山公路，他們也不會用長時間的持續(xù)拖磨剎車，而是用變換變速箱到低檔位，加上斷續(xù)的點(diǎn)剎車來實(shí)現(xiàn)限速，這種路況都不足以產(chǎn)生高溫；對于平坦的路況，即使是變速頻繁，也不致于發(fā)生燒片的。那么，是否有外在的易燃物引起了呢？我們想到了剎車片上靜電噴涂的漆粉，在實(shí)驗(yàn)室里做了測試，發(fā)現(xiàn)在380℃以上時，才出現(xiàn)冒煙分解，而且即使到500℃，也無明火。這說明與靜電噴涂的漆粉是無關(guān)的。所以，能引起剎車片燒片的重要因素是拖磨。
　　拖磨的起因
　　拖磨就是在各種因素作用下，剎車片與剎車盤長時間持續(xù)接觸。
　　目前導(dǎo)致拖磨的原因有：
　　1、選用了不合適的制動液：如果錯選了容易受熱膨脹的“醇”類制動液，制動液受熱膨脹后推動制動活塞導(dǎo)致拖磨。制動掖價格相差懸殊，從30元/升~~300元/升不等，市場上難免魚目混珠，盤式制動器要求選用特制的合成制動液，以減少熱膨脹，及對橡膠、金屬等剎車輔件的腐蝕損害。我公司臺架便采用了英國BP石油公司的CASTROL DOT4優(yōu)質(zhì)剎車液，實(shí)踐證明剎車效果良好。
　　2、手剎沒徹底放松
　　一般是后鼓式行車與駐車共用系統(tǒng)，少數(shù)是后盤式共用系統(tǒng)，如果是手剎沒徹底放松，那么在行車過程就造成拖磨；
　　3、浮鉗式剎車總成浮動導(dǎo)軌因?yàn)槔匣仍蜃枇μ螅瑢τ诖蟀蛠碚f一般要求在100N以下，太大的滑動阻力會導(dǎo)致拖磨
　　4、剎車回位橡膠輔件老化會導(dǎo)致拖磨
　　5、剎車片受熱膨脹：一般情況下，隨著剎車的進(jìn)行，溫度上升，襯片膨脹，厚度有增加△A的趨勢；同時剎車過程由于磨損，厚度減少△B；如果  △A-△B＞0，則表現(xiàn)為膨脹。由于在短時間的剎車過程內(nèi)，△A遠(yuǎn)大于△B
　　所以主要考慮△A。熱膨脹是摩擦材料的普遍現(xiàn)象，只有熱膨脹量超標(biāo)才有可能造成拖磨危害。
　　熱膨脹導(dǎo)致拖磨的必要條件
　　在上述拖磨的5個原因中，第2是駕駛操作的意外，1、3、4能造成拖磨，但是拖磨力矩不大，因?yàn)楫a(chǎn)生拖磨的外力有限。臺架實(shí)驗(yàn)表明，在50NM的拖磨力矩下，溫度不易上升，因?yàn)槔鋮s風(fēng)會及時把輕微拖磨產(chǎn)生的熱量帶走。另外，這4個外部原因在事發(fā)時也不易查證，易產(chǎn)生互相推諉，不利于問題的分析；所以我們重點(diǎn)分析自身原因---熱膨脹。剎車片膨脹屬于固體膨脹，可以產(chǎn)生很大的膨脹力，這個力在合適條件下可以產(chǎn)生很大的拖磨制動力矩，從而使溫度快速上升。可見，熱膨脹導(dǎo)致拖磨是客觀存在的。分析它產(chǎn)生的條件對問題的解決是十分有必要的。
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