汽车用制动器衬片质量安全状况分析

李元孝 张勇亭

（山东省产品质量检验研究院，济南 250100）

汽车用制动器衬片质量安全状况分析

李元孝 张勇亭

（山东省产品质量检验研究院，济南 250100）

本文结合产品特性、行业状况和国内外标准情况，重点分析汽车制动器衬片国内外标准的差异，并结合近年国家抽查情况，对汽车制动器衬片的不合格项目进行分析。

汽车用制动器衬片 监督抽查 风险分析

汽车用制动器衬片俗称汽车制动器衬片，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。汽车制动器衬片是汽车制动系统中的关键部件之一，汽车的刹车制动全靠它与制动盘（鼓）的摩擦来实现。

1 产品介绍

依据产品类型的不同，汽车制动器衬片分为汽车用盘式制动器衬片和鼓式制动器衬片。依据国家标准GB 5763-2008《汽车用制动器衬片》，汽车制动器衬片分为四类：1类为驻车制动器用；2类为微、轻型车鼓式制动器用；3类为中、重型车鼓式制动器用；4类为盘式制动器用。汽车制动器衬片质量的优劣直接影响汽车的安全性能，进而关系到汽车使用者和行人的人身安全[1]。

2 国家监督抽查情况分析

2.1 总体概况

由于汽车制动器衬片是汽车制动系统的关键件，所以汽车制动器衬片被国家列入第一批生产许可证管理范围的产品，执行强制性国家标准，目前仍采用国家发证监管[2]。

近年来，各级质量技术监督部门依据GB 5763-2008《汽车用制动器衬片》对国内的汽车制动器衬片产品进行产品质量监督抽查。以国家质检总局组织实施的国家监督抽查为例，2006年至2016年，累计抽查593家企业的639批次的产品，产品平均合格率为87.9%。2006年以来，汽车制动器衬片产品质量抽查合格率基本稳定，产品合格率在83.8%～91.9%之间波动。2008年的产品合格率相比于2007年的产品合格率，有6.3%的下降[3]。2008年新版GB 5763-2008《汽车用制动器衬片》国家标准的发布，对产品的安全和性能指标有所提高，而企业的生产工艺相对滞后。2010年产品合格率相比于2009年产品合格率下降6.4%[4]。究其原因，主要是从2010年起，对汽车制动器衬片产品的国家监督抽查除了检验摩擦性能外，盘式衬片增加了剪切强度、热膨胀率、压缩应变等检验项目，鼓式衬片增加了冲击强度，且2类粘结型鼓式片又额外增加了剪切强度等检验项目。剪切强度、冲击强度等新增项目的合格率相对较低，进而造成了近两年汽车制动器衬片产品合格率在一定程度上的降低[5]。

2.2 主要不合格项目分析

2.2.1 总体情况

2006年至2016年，国家质监部门对汽车制动器衬片的包装标志、冲击强度、剪切强度（鼓式片）、剪切强度（盘式片）、磨损率100℃、磨损率350℃、摩擦系数100℃降温、摩擦系数350℃升温、热膨胀率、压缩应变（400℃）、压缩应变（室温）、指定摩擦系数允许偏差350℃升温等35项性能和安全指标进行监督抽查。抽查结果显示，该产品总体质量合格率较高，不合格项主要表现为冲击强度、指定摩擦系数允许偏差、磨损率、剪切强度、热膨胀率等方面。

2.2.2 主要不合格项目及其原因分析

（1）冲击强度

冲击强度不达标，是汽车制动器衬片产品最突出的质量问题。该项目不合格的原因主要有两个方面。一是原材料不达标，包括粘接剂质量不符合要求和增强纤维强度不满足要求。特别是GB5763-2008《汽车用制动器衬片》规定，不能使用石棉材料。现在企业一般用玻璃纤维或矿物纤维和钢棉等原纤维替代石棉，替代材料的强度低或纤维粘接剂用量少，直接影响冲击强度。二是生产工艺中的热压时间、温度、压力等达不到生产要求。

（2）指定摩擦系数允许偏差

摩擦系数偏差过大，不仅造成制动不稳，影响制动效果，而且对整个制动系统的正常运行产生不利影响，严重影响制动安全。具体来说，该项目不合格的原因可归结为四个方面：一是因为部分企业供应商不固定，导致产品质量波动；二是使用质量不稳定的原材料，导致产品在不同温度段产生较大摩擦系统波动；三是配料时称、投料量不准确；四是由于企业自身技术缺陷，导致企业自主确定的指定摩擦系数与实际值存在明显偏差，从而导致该项目不合格。

（3）磨损率

产品的磨损率不符合标准要求，致使产品磨损率过大，使用寿命短。该项目不合格的原因主要分为两个方面：一是原材料水分大，生产工艺中热处理不够，导致磨损率为负值，出现起泡和明显的膨胀；二是部分企业生产工艺不达标，如生产中使用的粘接剂量少或使用了掺有大量隔离剂的粘接剂，或热压时压力不足。

（4）剪切强度

汽车制动器衬片在使用时会受到高强度、高频率的横向剪切力作用，我国标准要求衬片必须达到剪切强度最低值要求。该项目不合格的原因主要有三个方面：一是钢背涂胶不均匀，或胶的质量有问题；二是涂胶后放置时间过长，粘胶后背板污染；三是压制工艺不过关，导致钢背与衬片之间存在裂纹。

（5）热膨胀率超标

汽车制动器衬片在摩擦时生热，过多的热量使衬片中的有机物和低分子物分解、气化或溢出，从而导致衬片出现膨胀或凸起，进而影响衬片的使用寿命和车辆的正常使用。该项目不合格的原因主要有三个方面：一是混料不均匀或者是误用了部分有质量缺陷的原材料；二是热压时间不充分，导致粘接剂没有完全固化；三是粘接剂质量差。

3 汽车制动器衬片潜在风险分析

结合国内外标准，比对分析和国内汽车制动器衬片的监督抽查情况，发现目前汽车制动器衬片行业存在一定的安全风险。

3.1 产品使用者的风险

第一，GB5763-2008《汽车用制动器衬片》有一定的局限性，特别是现在标准中规定最高试验温度是350℃，而实际使用中的瞬时温度可能远高于350℃。因此，造成即使抽检合格的产品，在使用过程中也存在一定的安全风险，如高温时刹车距离延长，从而导致行车事故。

第二，由于标准中没有规定产品的内剪切、盘式制动衬块的背板材料标准、消音片材料和材料的PH值等指标，可能导致在超重车辆制动时发生摩擦材料脱层、背板变形、消音片脱落。例如，雨天停车拉手刹后，发生制动盘或鼓与制动器衬片透蚀粘连；而在松手刹后，摩擦材料与制动鼓或制动盘因透蚀粘连后不能有效分离，从而导致不能行车。

第三，压缩率指标主要考核产品的制动噪音及制动抖动。国外标准规定了该指标的上限和下限值，而国内标准中只规定上限值，导致测试合格的产品，在使用中可能发生制动噪音及制动抖动的现象。

3.2 环境风险

第一，在鼓式制动衬片的销售环节，部分产品中存在其含有石棉的现象，进而导致车辆制动过程中摩擦材料中石棉纤维粉尘散发在空气中，影响行人身体健康。

第二，盘式制动块的盘片钢背、蹄闸瓦、卡簧、防震垫等零部件，可能含有过量铅和其化合物；零部件表面处理的漆粉、镀锌层、锌铬涂层等都可能含有六价铬；报警器、防震垫等零部件可能含有多溴联苯、多溴联苯醚等成分。以上有毒有害物质排放到环境中，会对环境造成危害。

4 结论与建议

近几年，我国的汽车制动器衬片质量逐渐提高，但结合近年监督抽查结果分析，其质量状况仍存在一定的问题。本文结合国内外标准比对和行业调研，提出以下建议，以期促进汽车制动器衬片产品行业整体质量水平的进一步提高。

第一，加强监督抽查力度。造成汽车制动器衬片产品质量问题的原因主要体现在产品原材料不达标、产品生产工艺把关不严、部分企业法律标准认识不足。因此，建议相关部门加大监督抽查力度。

第二，完善国内标准。建议相关部门结合当前的技术发展趋势和国内现状，完善国内汽车制动器衬片的相关标准，使之在技术上与国际先进技术接轨。

第三，加强市场监管。建议加强对汽车制动器衬片销售环节的市场监管，加大对汽车制动器衬片中含有石棉的企业和商家的处罚力度，对于屡次查处仍不达标的企业给予停业整顿等处罚。

[1]潘敏献.盘式制动器发热计算[J].起重运输机械，2011，35（21）：11.

[2]金晓行.盘式制动器温度场研究[D].合肥：合肥工业大学，2013.

[3]李荣.多传感器集成理论在汽车刹车片动态监测中的应用研究[D].汕头：汕头大学，2014.

[4]华中爽.轿车盘式刹车片热压模[J].模具工业，2014，2（3）：1018-1024.

[5]康忠武.汽车刹车片新型热压模[J].模具工业，2011，32（11）：1657-1661.

Analysis on the Quality and Safety of Brake Linings for Automobiles

LI Yuanxiao, ZHANG Yongting
(Shandong Institute of product quality inspection, Ji'nan 250100)

According to the product characteristics, industry conditions and standards at home and abroad, focusing on analysis of automobile brake lining sheets between domestic and international standards, and combined with the recent spot checks, the unqualified project of automobile brake lining.

automobile brake lining, supervision and spot check, risk analysis