汽车刹车片主要质量问题分析

□卫丹/四川省农机鉴定站

汽车刹车片主要质量问题分析

□卫丹/四川省农机鉴定站

汽车用制动器衬片俗称“刹车片”是以耐热增强纤维、粘结剂、摩擦性能调节剂和矿物填料为原料，经混拌、热压制、热处理磨削后，粘结(或铆接)到钢背(或蹄铁)上而制成。刹车片是汽车制动系统中最关键的部件，汽车的刹车制动全靠它与制动盘(鼓)的摩擦来实现，刹车片的质量直接影响到汽车安全性能，直接关系到汽车使用者和行人的人身安全，其功能地位不言而喻。

1 概述

作为汽车主要安全性零部件的刹车片，除了100%的安全外，车辆驾驶人员也期望任何时候都拥有最大的刹车舒适性、灵敏性、无噪音和平稳性。对于刹车片而言，最重要的就是摩擦材料的选择，它基本决定了刹车片的制动性能。摩擦材料从基本材质上区分包括石棉、少量金属、半金属和有机物型（NAO）等几种。我国1999年就禁止了石棉在摩擦片中的使用，目前国内普遍采用半金属摩擦材料，多使用钢或铜材料。但也有部分小作坊（特别是生产鼓式刹车片企业）仍旧采用石棉材料，使用石棉材料会给环境造成很大污染。摩擦系数是摩擦材料的最基本参数，决定基本的刹车片制动力矩，摩擦系数必须适当，太高会造成制动过程中的车轮抱死、方向失控或烧片，太低则制动距离过长，不利于安全行车。刹车片在制动时还会产生瞬时的高温，尤其在高速行驶或紧急制动时，在高温状态下，摩擦片的摩擦系数会下降，称为热衰退性。热衰退性的高低决定高温状态和紧急制动时是否安全。目前有的刹车片问题就出于此。高温热衰退若严重，极易造成长距离下坡刹车失灵。舒适性是摩擦性能的直接体现，包括制动感觉、噪音、粉尘、冒烟、异味等。随着私家车的增多和人们生活水平的提高，在满足安全的基本前提下，舒适性越来越成为摩擦片的重要指标。在舒适性指标中，刹车片的噪音情况是被最为关心的，有许多的车辆刹车时会产生刺耳的尖叫声，这就正说明刹车片的质量存在问题。

2 刹车片产品质量要求

近年来，随着我国汽车工业的发展和车辆拥有量的迅速增长，我国刹车片生产企业得到了迅猛发展。据不完全统计，目前年销售产值约100亿元人民币，其中80%产品为汽车用制动器衬片。我国将成为世界刹车片的主要生产基地之一，在激烈的竞争中，有部分商家和生产厂家不惜牺牲商品质量来占领更大的市场份额和攫取更多的利益。

为加大对刹车片产品质量的监管，2008年我国对刹车片标准GB 5763-1998汽车用制动器衬片进行了修订并颁布实施。与老标准相比，新标准在产品的性能项目上有了很大的扩展，在质量指标上有了更严格的要求。首先在项目上增加了剪切强度、冲击强度、热膨胀率、压缩应变等，老标准只有摩擦性能和磨损率两个主要性能项目，增加的项目对产品质量的影响较为直观，在开车的舒适性指标上有了直接的控制和体现。其次在原来检查项目的指标上有了更严格的要求，摩擦系数、指定摩擦系数偏差和磨损率的指标值都较之前更严格。由此可见，新标准的颁布实施更彰显了国家对刹车片质量控制的严格性和合理性。

3 刹车片产品存在的主要质量问题

目前刹车片存在的主要质量问题有摩擦系数不合格及指定摩擦系数允许偏差过大，而磨损率、冲击强度指标基本符合要求。

（1）摩擦系数未达到国家强制性标准要求。从调查抽样检验情况来看，此类不合格占总数的5%左右。GB 5763中规定的摩擦系数范围是比较宽的，但仍有企业的摩擦系数在升温或降温时偏低，达不到标准要求。其中主要是在温度达300℃时,摩擦系数仅为0.17左右（标准规定应在0.20～0.70），一旦装车使用，正常的制动力会导致刹车难度增大，刹车距离变远。尤其大客车在下长坡时易造成刹车失灵，导致车毁人亡的重大事故。

（2）指定摩擦系数允许偏差超标。此类不合格在调查抽样检验中占总数的5%左右。指定摩擦系数是指不同的车型和在不同制动位置对制动器衬片的具体规定和要求，是控制产品在使用过程中性能稳定性的重要指标。国标就严格要求制造商必须在包装上注明摩擦系数。指定摩擦系数必须标得适当，不能因为想多占有市场而将企业产品指定摩擦系数标高。在检测中偏离指定摩擦系数最多的有0.23，远远超出了标准要求的0.11的误差，严重影响制动的平稳性，可操作性和安全性。例如有一款型号为1074前型3类刹车片的摩擦系数范围是0.22～0.27，降温200℃的质量指标为0.25～0.70，其检测结果为0.23，降温150℃的质量指标为0.25～0.70，其检测结果为0.22，降温100℃的质量指标为0.25～0.65，其检测结果为0.23，以上温度段摩擦系数均低于标准规定值，与其指定的摩擦系数0.38相比，所有温度段的指定摩擦系数允许偏差都低于规定值，这意味着企业对自己的产品认知不够，指定摩擦系数未能正确指定，降温段摩擦系数不能达到国家强制标准，刹车性能显然较差。又如有一款型号为EQ1094前型3类汽车用刹车片指定摩擦系数为0.40，在低温阶段其摩擦系数0.30，随着温度的升高，摩擦系数逐渐下降，特别是在300℃时，摩擦系数低至0.17（标准规定0.20及以上才合格），这种刹车片热衰退性很严重，到高温段摩擦系数严重下降，使用时容易造成长距离刹车失灵事故。

4 刹车片产品质量问题原因分析

刹车片存在质量问题主要有以下几个方面原因：

（1）生产企业使用低价劣质原材料，致使产品出现摩擦系数低的现象。部分企业急功近利，为了降低成本，使用低劣原材料，造成产品热衰退严重和恢复性不好。这样的刹车片在低速平地刹车效果较好，制动平稳，但在高速陡坡长距离刹车时，极易造成刹车失灵。

（2）产品配方不合理，采用了耐高温差的固化剂，产品出现摩擦系数迅速降低的现象；新材料的使用没有经过严格的试验认证就投入生产。剎车片的配方通常包括十几种成分，要改变其某方面的性能，企业需要做大量的试验。而要增加或是减少耐磨材料，更是需要进行多次试验及后调整，否则很可能会出现摩擦系数增加的同时磨损率成负数的高温膨胀现象与随着温度升高摩擦系数急剧下降的现象。部分企业为了追求利润，在没有充分认证的情况下更改配方，造成产品高温摩擦系数急剧降低或者降温阶段摩擦系数达不到标准要求。

（3）质量检验过程不严格，甚至没经过检查。存在个别企业为了减少工序，节约成本，对其生产的刹车片检测方面不够重视，检测设备也只成了摆设，厂家对自己产品质量认识不够，造成质量问题。

（4）对自己产品质量认识不够，未能给出适当的指定摩擦系数。指定摩擦系数是要经过反复摩擦系数试验，各种温度段试验，最后确定一个既合理又稳定的质量指标，来作为刹车片的最终指定摩擦系数。刹车片生产企业产品的指定摩擦系数存在标高的情况。在试验和检测结果中有的没有一个温度段能达到指定摩擦系数要求。指定摩擦系数容易给不了解此产品的用户造成假象，以为厂家指定摩擦系数标得越高，那么产品的摩擦性能就越好，其真实性需要用实验数据来支撑，才能给用户提供满意的产品。