Hvordan opnår skivebremseklodser synergien med høj friktionsydelse og lavt slid i bilbremsesystemer?

I moderne bilbremsesystemer, Diskbremseklodser , som nøglesikkerhedskomponenter, påvirker køretøjets bremseffektivitet, kørsel af køretøjets sikkerhed og levetid. Dens kernefunktion er at omdanne kinetisk energi til varmeenergi gennem friktion med bremseotoren under bremsning og derved opnå deceleration eller stop. Imidlertid ledsages forbedringen af ​​friktionsydelse ofte af problemet med øget materialeslitage. Derfor er hvordan man opnår lav slidhastighed, samtidig med at en høj friktionskoefficient er blevet en vigtig teknisk udfordring i udviklingen og anvendelsen af ​​bremseklodser.

1. Grundlæggende sammensætning og arbejdsprincip for skivebremseklodser
Skivebremseklodser er normalt sammensat af et underlag (såsom stålfiber, keramisk, kulfiber osv.), Et klæbemiddel (phenolharpiks), en smørekomponent (grafit, molybdændisulfid) og en friktionsmodifikator (metalpartikler, mineralfyldere). Disse komponenter bestemmer sammen friktionsegenskaber, slidstyrke, støjniveau og beskyttelse af bremseklassen til bremseskiven.
Under bremsning skubbes bremsepuden af ​​det hydrauliske tryk på overfladen af ​​bremseskiven, og der genereres et friktionsmoment mellem de to for at reducere hjulhastigheden. På dette tidspunkt bør friktionsmaterialet ikke kun give tilstrækkelig friktion, men også have god høj temperaturresistens, varmefaldsmodstand og venlighed til bremseskiven for at undgå overdreven slid eller skade.
2. Nøglefaktorer til opnåelse af høj friktionsydelse
Optimering af materialeforhold
Forskellige typer bremseklodser (organiske, semi-metalliske, keramiske) bruger forskellige materialekombinationer til at imødekomme behovene i forskellige modeller og brugsscenarier. For eksempel:
Keramiske bremseklodser: Har stabil friktionskoefficient, lavt støv, lav støj, egnet til avancerede biler;
Semi-metalliske bremseklodser: indeholder flere metalkomponenter, god termisk ledningsevne, der er egnet til højtydende køretøjer eller hyppige bremsebegivenheder;
Organiske bremseklodser: lave omkostninger, men dårlig slidstyrke, egnet til lette køretøjer eller bypendling.
Regulering af friktionsgrænseflade
Kontakttilstanden mellem bremsepuden og bremseskiven er afgørende for dens friktionsydelse. Overfladebehandlingsteknologi (såsom grooving, affasning, belægning) kan forbedre kontaktuniformiteten, reducere den hot spot -effekt forårsaget af lokal høj temperatur og forbedre bremsestabiliteten.
Temperaturtilpasningsevne
Under miljø med høj temperatur vil nogle bremsematerialer opleve "termisk forfald", det vil sige, at friktionskoefficienten falder markant. Til dette formål tilføjer moderne bremseklodser ofte høje temperaturresistente tilsætningsstoffer (såsom siliciumcarbid og zirconiumoxid) for at sikre, at de kan opretholde gode bremseffekter under ekstreme forhold.

3. Tekniske stier for at reducere slidhastigheden
Materiel hårdhedsmatching
Bremsepuden og bremseskiveens hårdhed skal matches med rimelighed. Hvis bremsepuden er for hård, selvom den har stærk slidstyrke, vil den fremskynde slid på bremseskiven; Ellers kan det få sig til at bære for hurtigt. Derfor finjusterer producenter normalt materialekomponenterne for at opnå det bedste match mellem de to.
Tilsætning af smøreingredienser
Tilsætning af faste smøremidler, såsom grafit og mos₂ til friktionsmaterialet i et passende beløb, kan reducere det direkte kontaktområde mellem friktionsparene uden at reducere friktionskoefficienten og derved reducere slidhastigheden.
Strukturel designforbedring
For eksempel ved at styrke bagpladen, optimere lyddæmperen og afmasse kanterne, kan vibrationen og påvirkningen under bremsning reduceres, og levetiden kan udvides.
Forbedret termisk styringsteknologi
Effektiv varmeafledning kan effektivt forsinke aldring af materiale og strukturel træthed. Nogle bremsesystemer med høj ydeevne vil også kombinere ventilerede bremseskiver og kølingskanaldesign til at hjælpe med afkøling.
4. ydeevne i typiske applikationsscenarier
Passagerbilfelt: Keramiske bremseklodser er vidt brugt i midten af ​​avancerede biler under hensyntagen til komfort og holdbarhed;
Kommercielle køretøjer: Tunge lastbiler og busser bruger for det meste semi-metalliske bremseklodser til at klare den høje belastning forårsaget af hyppig bremsning;
Racing: Carbon-keramiske sammensatte bremseklodser viser fremragende friktionsstabilitet og høj temperaturresistens under ekstrem højhastighedsbremsning;
Nye energikøretøjer: Da elektriske køretøjer generelt bruger bremsesystemer for energi, er kravene til lavt slid og lav støj fra bremseklodser højere, hvilket beder om den kontinuerlige iteration og opgradering af nye materialer.
5. Fremtidig udviklingsretning
Med udviklingen af ​​bilelektrificering og intelligens udvikler bremsesystemet sig mod en mere effektiv og miljøvenlig retning. De fremtidige skivebremseklodser kan have følgende tendenser:
Mere miljøvenlig: Reducer brugen af ​​skadelige stoffer såsom kobber og asbest og overholder globale miljøbestemmelser;
Smartere: Integrerede sensorer for at opnå Wear Monitoring og Bremse Performance Advarsel;
Lysere: Brug nye sammensatte materialer til at reducere den samlede vægt og forbedre køretøjets energieffektivitet;
Længere levetid: Udvid levetid gennem nye teknologier såsom nano-coatings og selvhelende materialer.

Diskbremseklodser opnår synergien med høj friktionsydelse og lav slidhastighed i bilbremsesystemet gennem videnskabelig materialeformeldesign, avanceret fremstillingsproces og rimelig strukturel optimering. Dette forbedrer ikke kun kørselssikkerheden, men reducerer også vedligeholdelsesomkostninger, hvilket giver en solid garanti for en bæredygtig udvikling af moderne transportsystemer. I fremtiden, med den kontinuerlige fremme af materialeteknologi og intelligent fremstilling, vil bremseklodser indlede flere gennembrud i ydeevne, miljøbeskyttelse og intelligens.