汽车制动摩擦材料的性能要求及影响因素分析

陶瓷制动摩擦材料的分析及性能探究汽车产业快速发展，对汽车的制动系统要求越来越高，作为汽车刹车片的摩擦材料要具有良好的热传递性和耐磨损性，同时摩擦系数要适度，而且还要具备优良的隔热性能，本文对摩擦材料的组成和性能进行了分析和探究，得出陶瓷制动摩擦材料热稳定性和热传导率的性能优异，并且还具有良好的硬度大、污染少、安全性、耐磨性、使用寿命长、轻量化等优点。

前言目前，汽车产业、汽车制造环境的快速发展，使汽车制造过程向高速化、安全化、稳定和可靠的方向发展，同时对汽车的制动系统要求越来越高。

由于汽车刹车过程都是靠摩擦产生的，而且都需要一种耐磨的材料铸成的摩擦片，与汽车的旋转部分紧密贴合，致使摩擦力快速增大，让旋转部位快速停止转动，车辆就停止下来，在此过程中伴随着温度的变化和能量的传递，会使局部温度急剧升高，从而影响摩擦性能。

因此，作为汽车刹车片的摩擦材料要具有良好的热传递性和耐磨损性，同时摩擦系数要适度，不能过大或过小，而且还要具备优良的隔热性能[1]。

传统刹车片制动时起主要作用的材料是金属，而陶瓷刹车片起主要作用的是陶瓷，因此具备噪声小的优点。

与此同时，陶瓷刹车片摩擦材料热稳定性和热传导率的性能优异，并且还具有良好的硬度大、污染少、安全性、耐磨性、使用寿命长、轻量化等优点[2]。

一、摩擦材料的组成刹车片作为汽车制动体系中最重要的部位，性能优异的刹车片的，是通过多种摩擦材料的混合压制而成的，每种摩擦材料的含量对刹车片摩擦性能有很大的影响，所以我们应该控制每种摩擦材料的含量，使其刹车性能达到最优化。

其中，长纤维、粘合剂、填料和摩擦改性剂对刹车片的性能影响最大。

刹车片的摩擦材料一般包括三部分，粘合剂、纤维增强材料和填料，每一种材料所起的作用都不同，通过对这三种材料和其他材料的混合、热处理等工艺，在经过一系制作工艺生产出的成品。

1.粘合剂作为刹车片材料中的粘合剂，不只是树脂和橡胶，现在已经展到使用在高温下具有特殊性能的金属粉末或金属硫化物，是为了减少摩擦材料中树脂的含量，填补高温条件下树脂和橡胶的不足，从而改善高温条件下摩擦材料的不足之处，使在性能上更加优化。

刹车片新材料摩擦磨损机理实验解析刹车片是汽车安全行驶过程中至关重要的部件之一。

为了提高刹车片的性能和耐久性，制造商们一直在寻求新的材料和制造技术。

其中，研究刹车片新材料的摩擦磨损机理是非常重要的一环，它可以帮助我们更好地了解刹车片在使用过程中的摩擦磨损特性，并为新材料的研发提供指导。

摩擦磨损是指两个物体相对运动时表面之间的相互作用所导致的材料剥离、磨损和变形现象。

在刹车片的使用中，摩擦磨损机理主要包括热磨损、表面摩擦、车轮截面磨损等。

首先，热磨损是刹车片磨损的主要机理之一。

当刹车片与刹车盘之间的接触摩擦产生高温时，刹车片表面的材料会发生相变和加热，形成热软化层。

这种热软化层的存在会使刹车片表面的摩擦系数降低，增加刹车片和刹车盘的接触面积，从而增加了磨损。

此外，刹车片磨损生成的高温还会导致刹车片内部材料的结构改变，进一步加剧磨损。

其次，表面摩擦是刹车片磨损的另一个重要机理。

刹车片与刹车盘之间的高速接触会产生大量的摩擦热，使刹车片表面的温度升高。

随着温度升高，刹车片表面的材料会剥离、氧化和软化，从而导致表面磨损。

除了温度的影响，表面粗糙度、材料硬度、润滑剂的使用等也会影响刹车片的表面摩擦特性。

最后，车轮截面磨损也是刹车片磨损的一个重要机理。

车轮截面磨损指的是刹车片表面与车轮之间的相互作用磨损。

当刹车片与车轮之间的接触面积增大时，摩擦力也会相应增加，从而导致刹车片的磨损。

车轮截面磨损的程度取决于刹车片和车轮的材料特性、接触面积和接触压力等因素。

针对以上磨损机理，科学家们已经采取了一系列的实验手段来进一步研究和解析刹车片的摩擦磨损特性。

其中，摩擦副试验是一个常用的手段之一。

在这样的实验中，科学家们通过模拟刹车片与刹车盘之间的接触摩擦过程，对刹车片表面的摩擦磨损进行定量分析。

实验数据的收集和分析可以帮助科学家们了解不同材料在不同条件下的磨损特性，为刹车片的研发提供指导。

除了摩擦副试验，还有一些其他的实验手段也被应用于刹车片新材料的摩擦磨损机理研究中。

FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨　时代汽车 ｗｗｗ．ｃｎａｕｔｏｔｉｍｅ．ｃｏｍ汽车制动摩擦系数影响因素浅谈徐申敏　韩友国　吴洪涛奇瑞新能源汽车技术有限公司　安徽省芜湖市　241002摘　要： 制动摩擦系数大小是衡量汽车制动性的重要参数，影响制动摩擦系数的根源为制动片的材料属性。

由于汽车正常行驶中，每次制动初速度、制动液压均有变化，导致每次制动摩擦系数有差异。

本论文结合制动摩擦原理，着重从温度、材料属性、制动压力、制动初速度四个方面，浅要分析了这些因素对制动摩擦系数的影响。

关键词：摩擦系数；制动性汽车制动过程实际就是摩擦片与制动盘接触的过程，通过制动片与制动盘的直接接触摩擦产生热能，从而转换汽车制动中需要消耗的动能。

而制动过程中最重要一点，那就是制动摩擦系数的大小，其中摩擦系数过高过低都会影响制动性能。

GB 5763-2008中规定盘式制动器摩擦系数随温度上升到350℃，摩擦系统温度在0.25～0.70之间。

目前市面上常用摩擦系数按照SAE J866-2012中的EF代码，即正常摩擦系数：0.25＜u＜0.35、热摩擦系数：0.35＜u＜0.45。

1　摩擦系数的定义GB 5763中对摩擦系数的定义为：摩擦力与加在试片上的法向力的比值。

其数学表达式为如下公式（1）：u=f F式（1）中：u为摩擦系数，f为摩擦力（总摩擦距离的后半部分稳定的摩擦力的平均值），F为加在试片上的法向力。

目前常见的盘式制动器的平均摩擦系数定义[1]u a =MaAp（p-p）Dm式（2）中：Ｍa 为平均摩擦力矩；AP为制动片的摩擦面积；p为平均制动压强；p0为克服制动片回位弹簧作用力消除制动间隙而需施加的制动压强；Dm为有效摩擦直径。

Ｍa和p均为制动过程中达到设定值的95%时开始记录到制动终了时的时间段内的平均值。

2　制动摩擦系统影响因素制动系统作为汽车中最重要的系统之一，制动系统的好坏直接影响到整车安全方面，而影响制动系统一个重要因素就是制动摩擦系数的大小及其稳定性，本文从温度、摩擦材料属性、制动压力、制动初速度来描述摩擦系数的影响因素。

影响汽车制动性能的主要因素分析发表时间：2019-03-20T09:39:47.543Z 来源：《电力设备》2018年第28期作者：高建李根[导读] 摘要：随着国民经济的不断增长，人们生活水平也得到了全面提高，越来越多的家庭都使用汽车出行。

(长城汽车股份有限公司技术中心河北省汽车工程技术研究中心保定 071000) 摘要：随着国民经济的不断增长，人们生活水平也得到了全面提高，越来越多的家庭都使用汽车出行。

对于汽车交通而言，出行安全是第一位。

其中，汽车的制动功能首当其冲。

要想更好地对汽车制动进行维护，就要了解影响汽车制动系统性能的关键因素，这也是对我国汽车行业的进一步发展创新的准备。

关键词：影响；汽车制动性能；主要因素 1汽车制动性能的三个评价指标 1.1制动效能制动效能通常是指汽车在匀速行驶或高速行驶过程中，遇到障碍物或突发情况出现时，驾驶员紧急踩下制动，车辆能迅速降低行驶速度，直至停车时的能力。

制动效能主要包括制动距离、制动力、制动减速度和制动时间四个方面。

制动距离，在测试实验中一般是指汽车在2.5m宽的试车道上，以每小时50Km的速度行驶，驾驶员紧急制动，踩下制动踏板等车辆完全停下时，车辆所经过的距离。

制动距离与车辆空载、满载、车型有关，不同的车型在空载、满载情况下制动距离标准不一样。

同时与制动初速度、制动最大减速度和制动系统协调时间因素有密切的关系。

在实际车辆行驶当中，制动协调时间和制动距离越短的车辆，它的制动性能效果就越好。

制动力变化的特性间接地反映了制动距离的变化。

制动力使汽车强制减速度到车辆完全停车的本质因素。

在测试过程中通常用制动检测仪对制动踏板力进行检测，制动力过大超出标准范围，驾驶强度增大，驾驶员容易疲劳，直接影响车辆行车安全。

制动力越大，制动减速度也越大。

在制动过程中，制动减速度越大，则制动效果越好。

制动减速度是评价制动性能的重要参数之一。

1.2制动效能的恒定性制动效能的恒定性通常是指制动器具有抗水衰退和热衰退的能力。

制动摩擦材料高速摩擦学性能的主要影响因素Ξ马东辉张永振陈跃官宝(河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳 471039摘要 :综述了高速条件下速度、温度、压力对制动材料摩擦学性能的影响。

重点讨论了摩擦表面的相对滑动速度对摩擦学性能的影响。

关键词 :相对滑动速度压力温度The Main Influencing F actor of H igh 2speed FrictionMa Donghui Zhang Y ongzhen Chen Y ue Shangguan Bao(Department of Materials Science , Henan University of Science &T echn ology , Lu oyang 471039, ChinaAbstract :The in fluence of friction under different pressure , temperature and slide velocity condition introduced , and the in fluence of relative slide velocity on the frictional interfaces was discussed.K eyw ords :R elative Slide V elocity Pressure T emperature高速摩擦学 , 是研究摩擦副处在相对高的滑动速度时 , 两个表面之间相互作用、践的学科。

, 对制动装置及制动材料的性能也提出了更高的要求。

例如制动材料要有足够而稳定的摩擦系数 , 动、静摩擦系数之差小 ; 良好的导热性、较大的热容量和一定的高温机械强度 ; 良好的耐磨性和抗粘着性 , 不易擦伤对偶件 , 无噪声 ; 低成本 , 对环境无污染等。

传统的制动材料已不能满足高速条件下的需要 , 这就必须开发新的摩擦制动材料 , 研究高速摩擦条件下各种因素对材料摩擦学性能的影响。

刹车速度对C／C复合材料制动摩擦性能的影响近年来，随着车辆运行速度的提高以及对安全性需求的不断增强，制动系统作为车辆行驶的重要保障系统之一，对制动摩擦性能的要求也越来越高。

而汽车制动系统的实现离不开制动材料的性能。

其中，C/C复合材料因其低密度、高强度和优异的耐高温性能而被广泛运用于车辆制动系统中。

然而，制动时的刹车速度会对C/C复合材料制动摩擦性能产生影响，我们将在本文中进行探讨。

首先，我们需要了解C/C复合材料的制动机理。

C/C复合材料由碳纤维和碳基材料构成，摩擦时，摩擦面的高温会导致碳基材料氧化，因此在高温下具有较高的热稳定性和抗氧化性。

同时，C/C复合材料具有较低的热膨胀系数和较好的自润滑性，能够保证制动时稳定的摩擦性能。

其次，刹车速度的不同会对C/C复合材料的制动摩擦性能产生影响。

当刹车速度较慢时，摩擦面温度较低，氧化反应比较微弱，此时C/C复合材料的制动性能较为稳定。

但当刹车速度加快，摩擦面温度升高，氧化反应加剧，C/C复合材料产生更多的气体和灰尘，影响了制动性能。

因此，刹车速度越快，C/C复合材料的制动性能就越容易产生不稳定现象。

最后，针对上述问题，我们可以采取一些技术手段来改善制动性能。

例如，在制动系统中增加冷却装置，能够有效地降低摩擦面的温度，避免高温引起的氧化反应。

同时，也可以通过优化制动材料的成分及工艺，提高其耐高温性能和抗氧化性能。

总之，刹车速度对C/C复合材料制动摩擦性能产生着重要的影响。

对于车辆制动系统的设计和制造，我们需要充分考虑这一因素，采取适当的措施来提高C/C复合材料制动性能，保障驾驶安全。

此外，C/C复合材料的摩擦性能除了受刹车速度的影响外，还受到其他外界因素的影响。

例如，制动过程中的油温、制动器的磨损状态、路面湿度等都会对C/C复合材料的制动性能产生影响。

因此，在制动系统设计和制造中，需要考虑到这些因素，并通过精密测量、实验研究等方法来探究其对制动性能的影响，从而进行优化设计。

发动机制动工况下汽车制动器摩擦性能分析汽车制动器是汽车安全性的重要组成部分之一。

汽车制动器的使用可以让车辆在行驶过程中便捷地停止。

在制动时，摩擦片会与制动盘或制动鼓摩擦，形成摩擦力，从而停止车辆的运动。

但是，在一些特殊的情况下，制动器的摩擦性能可能会受到一定的影响。

本文将针对发动机制动工况下的汽车制动器摩擦性能进行分析。

一、发动机制动工况下汽车制动器的摩擦性能特点发动机制动指的是通过发动机的压缩式刹车方式来减速。

这种刹车方式对汽车制动器的要求更高，因为在制动的同时，发动机也产生了强大的负载。

这种负载会影响到汽车制动器的摩擦性能，表现在以下几个方面：1. 摩擦噪音：发动机制动时汽车制动器产生过多的热量，会导致制动器上的摩擦材料变形。

这种变形会导致制动器产生噪音。

2. 摩擦副磨损：发动机制动的过程中，制动材料的磨损速度与常规刹车时相比会更快。

这种磨损会导致摩擦片变薄，从而降低制动器的性能。

3. 制动力变化：发动机制动的特殊工况下，制动器的制动力也会受到影响。

这种影响可能表现为制动器制动力的不稳定或降低。

二、如何提高发动机制动工况下汽车制动器的摩擦性能为了提高发动机制动工况下汽车制动器的摩擦性能，我们可以从以下几个方面进行改进：1. 选择适当的制动材料：为了适应发动机制动的特殊工况，我们可以选择一些耐高温、摩擦系数稳定的制动材料。

例如一些高峰值摩擦系数和良好稳定性的有机复合材料，如金属陶瓷制动材料等。

2. 加强制动器的散热系统：制动时会产生很多热能，而散热系统的缺陷会导致制动器的性能下降。

因此，为了保证制动器的性能，在设计制动器时需要考虑合理的散热系统。

3. 提高制动器的硬度：摩擦片的硬度与其摩擦性能有着密切的关系。

因此，我们可以通过选用硬度更高的摩擦片或添加更多的填料来提高制动器的硬度，从而提高其摩擦性能和耐磨性能。

4. 优化制动系统的设计：制动器的性能不仅受到制动器本身的影响，还与整个制动系统的设计有着关系。

45制动器制动摩擦性能机理及其影响因素分析苏　辉　(中检西部检测有限公司)制动器俗称刹车，它是依靠制动摩擦副之间的相互摩擦作用实现速度调节，从而达到减速停车等目的的一种装置，一般也称为摩擦制动器或机械制动器。

在汽车、摩托车等交通运输设施中，无一例外都要为其配备制动器来实现速度调节、制动停车的功能。

制动过程中，制动装置是将机械系统的运动动能通过摩擦作用转化为热能和其它形式的能量消耗掉，因此制动过程的本质是一个能量转换的过程，它通过制动器摩擦副之间的机械摩擦作用，将车辆行驶或设备运转时产生的动能转换成热能消耗掉，从而使其减速或停止。

制动器根据摩擦副结构形式的不同，主要可分为鼓式制动器和盘式制动器两大类，本文主要介绍盘式制动器的制动摩擦性能机理及其影响因素。

1　盘式制动器的简介及分类盘式制动器又称为碟式制动器，它有液压驱动和气压驱动两种形式，通常为液压驱动。

其主要零部件有：制动盘、制动分泵、制动钳、制动油管等。

制动盘用合金钢制造并固定在车轮上，随车轮转动，按照其摩擦副中固定元件结构的不同，又可分为全盘式制动器和钳盘式制动器两大类。

在全盘式制动器中摩擦副的旋转元件及固定原件均为圈型盘，制动时各盘摩擦表面全部接触，其作用原理与摩擦式离合器相同。

由于此类制动器的制动盘散热不好，所以其实际应用没有钳盘式制动器广泛。

钳盘式制动器的固定摩擦原件是制动块，它安装在与车轴相连接但不能绕车轴轴线旋转的制动钳中，在此类盘式制动器中，制动块与制动盘的接触面积很小。

Su Hui (CCIC WEST Testing Co., Ltd.)Analysis Onbrake Friction Performance Mechanismand its Influencing Factors按照制动钳结构形式的不同，钳盘式制动器又可分为：定钳式盘式制动器和浮钳式盘式制动器两大类，其结构示意图如图1所示。

定钳式盘式制动器：制动钳固定不动，制动盘与车轮（a ）定钳式盘式制动器（b ）浮钳式盘式制动器进油口制动盘制动盘摩擦块摩擦块活塞轮毂制动卡钳制动卡钳活塞进油口导向销轮毂图1　钳盘式制动器结构示意图46　相连并能在制动钳的开口槽中旋转。