Як дискові гальмівні колодки досягають синергії високих показників тертя та низького зносу в автомобільних гальмівних системах?

В сучасних системах гальмування автомобілів, Дискові гальмівні колодки , як ключові компоненти безпеки, безпосередньо впливають на ефективність гальмування, безпеку безпеки та обслуговування транспортного засобу. Його основна функція полягає у перетворенні кінетичної енергії в теплову енергію за допомогою тертя за допомогою гальмівного ротора під час гальмування, тим самим досягаючи уповільнення або зупинки. Однак поліпшення ефективності тертя часто супроводжується проблемою збільшення зносу матеріалів. Тому, як досягти низької швидкості зносу, забезпечуючи високий коефіцієнт тертя, став ключовим технічним завданням у розробці та застосуванні гальмівних майданчиків.

1. Основна композиція та принцип роботи диска гальмівних колодок
Дискові гальмівні прокладки зазвичай складаються з субстрату (наприклад, сталевого волокна, кераміки, вуглецевого волокна тощо), клею (фенольна смола), змащуючий компонент (графіт, молібденний дисульфід) та модифікатор тертя (частинки металу, мінеральні наповнювачі). Ці компоненти разом визначають характеристики тертя, опір зносу, рівень шуму та захист гальмівної колодки до гальмівного диска.
Під час гальмування гальмівна прокладка натискається на гідравлічний тиск на поверхню гальмівного диска, і між ними генерується крутний момент тертя, щоб зменшити швидкість колеса. У цей час матеріал тертя не лише забезпечувати достатню тертя, але й мати хорошу високотемпературну стійкість, стійкість до розпаду та доброзичливість до гальмівного диска, щоб уникнути надмірного зносу або пошкодження.
2. Ключові фактори досягнення високих показників тертя
Оптимізація співвідношення матеріалу
Різні типи гальмівних колодок (органічні, напівметалічні, керамічні) використовують різні комбінації матеріалів для задоволення потреб різних моделей та сценаріїв використання. Наприклад:
Керамічні гальмівні прокладки: мати стабільний коефіцієнт тертя, низький пил, низький шум, придатний для автомобілів високого класу;
Напівметалічні гальмівні прокладки: містять більше металевих компонентів, хороша теплопровідність, придатна для високопродуктивних транспортних засобів або часті гальмування;
Органічні гальмівні прокладки: низька вартість, але погана стійкість до зносу, придатна для легких транспортних засобів або міських маршрутів.
Регулювання інтерфейсу тертя
Контактний стан між гальмівною колодкою та гальмівним димом має вирішальне значення для його виконання тертя. Технологія обробки поверхні (наприклад, канавка, фасування, покриття) може покращити контактну рівномірність, зменшити ефект гарячої точки, спричинений локальною високою температурою та покращити стабільність гальмування.
Конструкція адаптованості температури
У середовищі з високою температурою деякі гальмівні матеріали відчуватимуть "тепловий розпад", тобто коефіцієнт тертя значно зменшується. З цією метою сучасні гальмівні прокладки часто додають високотемпературних стійких добавок (наприклад, карбід кремнію та оксид цирконію), щоб забезпечити, щоб вони могли підтримувати хороші гальмівні ефекти в екстремальних умовах.

3. Технічні шляхи зниження швидкості зносу
Матеріальна твердість відповідність
Твердість гальмівної колодки та гальмівного диска повинна бути досить узгоджена. Якщо гальмівна накладка занадто жорстка, хоча вона має сильну стійкість до зносу, вона прискорить знос гальмівного диска; В іншому випадку це може змусити себе носити занадто швидко. Тому виробники зазвичай налагоджують компоненти матеріалу для досягнення найкращого збігу між ними.
Додавання змащувальних інгредієнтів
Додавання суцільних мастильних матеріалів, таких як графіт та mos₂, до матеріалу тертя у відповідній кількості, може зменшити пряму площу контакту між парами тертя, не зменшуючи коефіцієнт тертя, тим самим знижуючи швидкість зносу.
Вдосконалення конструкції
Наприклад, зміцнюючи задню пластину, оптимізуючи глушник та заробляючи краї, вібрація та вплив під час гальмування можуть бути зменшені, а термін служби може бути продовжено.
Вдосконалена технологія термічного управління
Ефективне розсіювання тепла може ефективно затримати старіння матеріалу та структурну втому. Деякі високоефективні гальмівні системи також поєднають вентильовані гальмівні диски та конструкції охолодження, щоб допомогти в охолодженні.
4. Продуктивність у типових сценаріях застосування
Поле для пасажирських автомобілів: Керамічні гальмівні прокладки широко використовуються в автомобілях середнього до високого рівня, враховуючи комфорт та довговічність;
Комерційні транспортні засоби: важкі вантажівки та автобуси здебільшого використовують напівметалічні гальмівні прокладки, щоб впоратися з високим навантаженням, спричиненим частим гальмуванням;
Гонки: вуглецеві композитні гальмівні прокладки демонструють відмінну стійкість тертя та високу стійкість до температури під екстремальним високошвидкісним гальмуванням;
Нові енергетичні транспортні засоби: Оскільки електромобілі, як правило, використовують гальмівні системи відновлення енергії, вимоги до низького зносу та низького шуму гальмівних прокладок вище, що спонукає до постійної ітерації та модернізації нових матеріалів.
5. Майбутній напрямок розвитку
Завдяки розробці автомобільної електрифікації та інтелекту, гальмівна система розвивається до більш ефективного та екологічно чистого напрямку. Майбутні гальмівні колодки для дисків можуть мати такі тенденції:
Більш екологічно чистий: зменшити використання шкідливих речовин, таких як мідь та азбест, та відповідати глобальним екологічним нормам;
Розумніше: інтегровані датчики для досягнення моніторингу зносу та попередження про ефективність гальмування;
Легше: використовуйте нові композитні матеріали для зменшення загальної ваги та підвищення енергоефективності транспортного засобу;
Більш довге життя: продовжуйте термін служби за допомогою нових технологій, таких як нано-коти та матеріали для самолікування.

Дискові гальмівні прокладки досягають синергії високих показників тертя та низької швидкості зносу в автомобільній гальмівній системі за допомогою дизайну наукових матеріалів, вдосконаленого виробничого процесу та розумної структурної оптимізації. Це не тільки покращує безпеку руху, але й зменшує витрати на технічне обслуговування, забезпечуючи надійну гарантію сталого розвитку сучасних транспортних систем. В майбутньому, з постійним просуванням матеріальних технологій та інтелектуального виробництва, гальмівні майданчики призведуть