盘式刹车片烧片的机理分析

发布时间：2018-10-24

　　烧片表现为刹车片冒烟、大面积的焦化、发白，其实质是衬片异常升温并超过400C，而且在此高温下持续较长时间。在极端情况下甚至起明火，其危害如下：
　　1．刹车片表层严重焦化，刹车性能急剧下降，导致刹车不力，同时加剧了磨损量。
　　2．由于衬片整体温度升高，并超出正常范围，材料本身内剪切强度及与钢背的粘接强度下降；在急刹车时，衬片脱落，制动失效（见验证附录1.高温剪切）。对载客大巴来说，涉及严重的生命财产安全问题。这次贵阳宇通投诉的片，我们看到了烧片脱落后，只靠钢背刹车的惊险情形。
　　3．刹车片发生烧焦味，冒烟，会引起客户及乘客的恐慌，严重影响他们对产品的信心。2006年成都的客户投诉调查表明，因烧片问题，不少客户转而选用其他品牌的产品，造成客户的流失，直接给公司带来损失。
　　烧片的机理分析
　　正常的刹车强度与频率，刹车片的温度保持在250℃内，刹车片是不会冒烟的，然而退回的样品分析表明，这些刹车片的使用温度已达400℃以上，这已经超出了正常的刹车温度范围，这么高的温度，一般只有在实验室条件下，在台架上人为设置的反复高强度刹车，或长时间拖磨才会出现；这种情况下一种习惯性的解释是用户在恶劣的路况下使用导致，但是通过咨询经验的驾驶员，即使在险峻的长下坡盘山公路，他们也不会用长时间的持续拖磨刹车，而是用变换变速箱到低档位，加上断续的点刹车来实现限速，这种路况都不足以产生高温；对于平坦的路况，即使是变速频繁，也不致于发生烧片的。那么，是否有外在的易燃物引起了呢？我们想到了刹车片上静电喷涂的漆粉，在实验室里做了测试，发现在380℃以上时，才出现冒烟分解，而且即使到500℃，也无明火。这说明与静电喷涂的漆粉是无关的。所以，能引起刹车片烧片的重要因素是拖磨。
　　拖磨的起因
　　拖磨就是在各种因素作用下，刹车片与刹车盘长时间持续接触。
　　目前导致拖磨的原因有：
　　1、选用了不合适的制动液：如果错选了容易受热膨胀的“醇”类制动液，制动液受热膨胀后推动制动活塞导致拖磨。制动掖价格相差悬殊，从30元/升~~300元/升不等，市场上难免鱼目混珠，盘式制动器要求选用特制的合成制动液，以减少热膨胀，及对橡胶、金属等刹车辅件的腐蚀损害。我公司台架便采用了英国BP石油公司的CASTROL DOT4优质刹车液，实践证明刹车效果良好。
　　2、手刹没彻底放松
　　一般是后鼓式行车与驻车共用系统，少数是后盘式共用系统，如果是手刹没彻底放松，那么在行车过程就造成拖磨；
　　3、浮钳式刹车总成浮动导轨因为老化等原因阻力太大，对于大巴来说一般要求在100N以下，太大的滑动阻力会导致拖磨
　　4、刹车回位橡胶辅件老化会导致拖磨
　　5、刹车片受热膨胀：一般情况下，随着刹车的进行，温度上升，衬片膨胀，厚度有增加△A的趋势；同时刹车过程由于磨损，厚度减少△B；如果  △A-△B＞0，则表现为膨胀。由于在短时间的刹车过程内，△A远大于△B
　　所以主要考虑△A。热膨胀是摩擦材料的普遍现象，只有热膨胀量超标才有可能造成拖磨危害。
　　热膨胀导致拖磨的必要条件
　　在上述拖磨的5个原因中，第2是驾驶操作的意外，1、3、4能造成拖磨，但是拖磨力矩不大，因为产生拖磨的外力有限。台架实验表明，在50NM的拖磨力矩下，温度不易上升，因为冷却风会及时把轻微拖磨产生的热量带走。另外，这4个外部原因在事发时也不易查证，易产生互相推诿，不利于问题的分析；所以我们重点分析自身原因---热膨胀。刹车片膨胀属于固体膨胀，可以产生很大的膨胀力，这个力在合适条件下可以产生很大的拖磨制动力矩，从而使温度快速上升。可见，热膨胀导致拖磨是客观存在的。分析它产生的条件对问题的解决是十分有必要的。
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