進口汽車用制動器襯片摩擦性能檢測與產品不合格原因分析

楊海華　周崎　李浩

摘 要：隨著國家經濟的快速發展和人民對高質量、安全性的生活方向發展，而進口汽車在這一需求下逐年呈上升趨勢，其中進口汽車用制動器襯片是汽車制動系統中最關鍵的安全零件，對制動效果起關鍵性作用，本文采用取樣法對汽車盤式制動器襯片的摩擦性能進行測定和分析，并針對進口汽車用制動器襯片摩擦性能檢測不合格原因分析。

關鍵詞：汽車用制動器襯片 摩擦性能 原因分析

1 前言

進入21世紀，我國汽車用制動器襯片行業規模隨著汽車工業的發展而穩步增長，國內市場上銷售的中高檔品牌汽車的制動器襯片主要從國外進口。

汽車用制動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，在查車過程中被羈押在剎車片或剎車鼓上產生摩擦，從而達到制動的目的。一套良好有效率的制動系統必須能提供穩定、足夠、可控制的制動力，并且具有良好的液壓傳遞及散熱能力，以確保駕駛人從制動踏板所施加的力能充分有效地傳到制動系統的總泵以及各分泵，避免高熱所導致的液壓失效及剎車性能衰退。

我國現行的制動器襯片標準式GB5763-2018[1]《汽車用制動器襯片》該標準主要檢測項目有：外觀質量、尺寸公差、摩擦性能、剪切強度、沖擊強度、熱膨脹率、壓縮應變和標準包裝，其中，摩擦性能和剪切強度為強制性檢測項目，其余為推薦性檢測項目。盤式制動器襯片的摩擦性能則是按照GB/T 34007-2017[3]中規定的方法進行檢測。

對于常見的M1、M2、N1、O1、O2類車輛[2]盤式制動器襯片摩擦性能檢測，在GB/T 34007-2017《道路車輛制動器襯片摩擦材料摩擦性能拖曳試驗方法》中有原樣法和取樣法2種檢測方法，因制動器襯片廠家和汽車整車廠商產品單一，均采用原樣法進行摩擦性能檢測，并在產品上標注設定摩擦系數，而第三方檢測機構因制動器襯片產品繁多，而且每種型號必須配置和制動器襯片同型號相匹配卡鉗和制動盤才能進行檢測，為方便檢測和節省檢測成本，所以大多采用取樣法進行檢測，有研究表明，取樣法和原樣法檢測結果并無顯著差異，可以相互替代進行檢測和評判[4]。

本次檢測采用取樣法恒力矩進行檢測，樣品測試完成后應符合下列要求 （1）盤式制動器襯片合格范圍為設定摩擦系數MS + 設定摩擦系數±15%的范圍內;（2）試驗結束后，襯片應無分層、掉塊等現象。

2 檢測材料和檢測方法

2.1 檢驗材料

本次檢測選用原產地為日本的某品牌，同一型號同一批次的盤式制動器襯片樣品（M1類）共5組，每組2片。采用檢測方法為：取樣法恒力矩方式（以下簡稱“MS”）進行摩擦性能檢驗，從樣品標簽上可以看到生產廠家設定摩擦系數為MS 0.38，執行標準號為我國的強制性標準GB5763-2018。

2.2 檢驗方法

檢驗按照GB/T34007-2017《道路車輛制動器襯片摩擦材料摩擦性能拖曳試驗方法》中6.1的要求對樣品進行摩擦性能檢驗，檢驗條件見表１。

3 檢驗結果

產品設定摩擦系數（μ工作）為MS 0.38，其中S1-S4檢驗結果均在MS 0.38±15%（0.437～0.323）范圍內，S-5檢測結果已超出MS 0.38±15%（0.437～0.323）范圍，詳情摩擦性能檢測結果見表２。

4 試驗結果分析

4.1 差異性

（1）進口制動器襯片使用的標準跟GB 5763-2018《汽車用制動器襯片》 有差異性。

（2）從表2中的檢測結果數據可以看出，S1S4檢測結果都較為一致，結果均在設定摩擦系數（μ工作）MS 0.38±15%（0.437～0.323）范圍內， S5檢測結果偏低，為MS 0.314，已超設定摩擦系數（μ工作）MS 0.38±15%（0.437～0.323）范圍內，這表明樣品均勻性或者檢測設備出現問題，導致檢測結果偏低。

（3）設備的穩定性影響檢測結果。

4.2 檢測結果偏低分析

4.2.1 某些國外的制動器襯片制造商（或進口商）其產品通過了所在國家的市場準入檢驗或E-mark認證，并對我國GB5763-2018強制標準要求不夠重視，其產品也往往按國外技術要求進行，或對我國國家標準強制要求理解不充分，產品隨便標志制動摩擦系數，導致實際摩擦系數與指定摩擦系數差值超過標準要求。

由于本次樣品執行標準為GB 5763-2018，具體可看圖1，所以不存在沒有完全按照中國強制性標準生產設計、工藝控制和型式檢驗這個問題。

4.2.2 樣品均勻性比對

5組樣品摩擦性能檢驗前后均勻性記錄表格：

4.2.3 設備穩定性

設備穩定性影響摩擦系數的主要因數有以下三點：

（1）溫度，當制動器襯片溫度過高導致高熱傳遞至制動液壓油管，造成制動液壓油溫度上升，當超過其本身的沸點時沸騰產生的蒸汽會堆積在管道里。由于氣體比液體容易壓縮，所以會造成制動踏板變軟，無法將有效制動力傳遞到制動卡鉗。

（2）輸入管道制動壓力，當制動管道中有空氣或制動液壓油偏少，當要制動時，制動踏板變軟，制動壓力加不上或制動卡鉗出現卡滯等情況，最終導致制動卡鉗不能很好的把制動器襯片和制動盤接觸，導致制動距離增長、制動抱死和制動系數偏低。

（3）制動初速度，制動過程是動能與熱能的轉化過程，當制動初速度增大，需要通過制動消耗的能量也增大，所以制動距離也會延長，當制動盤和制動卡鉗溫度越高，制動器襯片的摩擦性能會隨著溫度升高而降低，導致摩擦系數偏低。

4.2.4 檢查設備

（1）目視并手動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、松動和老化等現象，如發現都沒有問題，則需要用計量工具驗證壓力變送傳感器、溫度傳感器和力矩傳感器是否在正常范圍內，如不在正常范圍內則需要重新計量檢定后再進行檢測。

（2）在檢查中發現壓力變送器傳感器周邊漏油，拆開壓力變送傳感器后發現漏油位置膠圈老化，導致油管內壓力不足，最終摩擦試驗機的溫度和壓力上不去，從而導致檢測結果偏低，具體請看圖2。

（3）更換新的壓力變送器傳感器密封圈，補充滿制動液壓油到液壓罐中，把空氣排出制動管道并計量檢定，重新制樣并檢測（樣品編號為S-5-fy1），明顯看到溫度和制動壓力上升，檢測結果恢復正常，具體請看圖3和圖4。

5 結論

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

（1）因為使用同一型號同一批次的盤式制動器襯片樣品，所以不存在由于生產工藝不相同而導致摩擦系數差異性較大的問題。

（2）檢測人員必須在樣品試驗前和試驗后記錄好長度、寬度和厚度數據，這樣才能保證出現問題后能溯源追查造成樣品差異性的原因。

（3）每次檢測前必須目視并手動檢測壓力變送器傳感器、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、漏油和老化等現象，確認沒問題才能開始進行檢測。

參考文獻：

[1] 中國國家標準化管理委員會.汽車用制動器襯片：GB 5763-2018[S].北京：中國標準出版社，2018.

[2] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.機動車輛及掛車分類：GB/T 15089-2001[S].北京：中國標準出版社，2017.

[3] 中國國家標準化管理委員會.道路車輛 制動襯片摩擦材料 摩擦性能拖曳試驗方法：GB/T 34007-2017[S].北京 ：中國標準出版社.

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