車輛制動(dòng)盤防銹措施的研究

郭強(qiáng)強(qiáng)，李霏

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車輛制動(dòng)盤防銹措施的研究

郭強(qiáng)強(qiáng)，李霏

（寧波吉利汽車研究開發(fā)有限公司，浙江 寧波 315336）

文章介紹了車輛從生產(chǎn)到交付至終端客戶的過程中存在制動(dòng)盤生銹情況，并提出不同的防護(hù)措施，避免制動(dòng)盤進(jìn)一步生銹，從而引起車輛交付前后，由于車輛長(zhǎng)期存放導(dǎo)致的一系列制動(dòng)抖動(dòng)、異響及粘盤等NVH問題。[6]

制動(dòng)盤；防銹；NVH

前言

制動(dòng)盤的材質(zhì)為灰鑄鐵，對(duì)于鑄鐵來說生銹是一種常見的現(xiàn)象。因此，當(dāng)車輛在露天停車場(chǎng)或戶外停放一段時(shí)間后，特別是空氣潮濕或者陰雨天氣后，車輛的制動(dòng)盤工作面會(huì)存在不同程度的生銹現(xiàn)象。生銹較輕時(shí)，經(jīng)過幾次制動(dòng)磨合后，鐵銹比較容易被清除掉。當(dāng)車輛放置時(shí)間較長(zhǎng)后，制動(dòng)盤表面鐵銹由紅銹變?yōu)楹阡P，這種情況鐵銹很難被徹底清除。本文從整車廠的角度出發(fā)，研究了從車輛從下線到最終交付到終端客戶前，幾種制動(dòng)盤的防銹措施，通過實(shí)車對(duì)比確認(rèn)防銹效果的有效性，從而避免車輛長(zhǎng)時(shí)間靜置而出現(xiàn)的制動(dòng)抖動(dòng)和異響等NVH現(xiàn)象。[3][4]

1 制動(dòng)盤的防銹形式

車輛在生產(chǎn)線組裝完成后，先后會(huì)經(jīng)過機(jī)能檢測(cè)線、淋雨線、試車場(chǎng)路試等相關(guān)檢測(cè)，最后會(huì)存放在停車場(chǎng)，依據(jù)訂單情況運(yùn)輸至4S店。因車輛存放周期的差異性，導(dǎo)致在車輛交付前后會(huì)出現(xiàn)的一系列制動(dòng)問題，因此車輛交付前有必要對(duì)制動(dòng)盤采取防護(hù)措施。

1.1 輪輞保護(hù)膜

目前多數(shù)合資品牌以及部分自主品牌均使用輪輞保護(hù)膜，主要是車輛下線前在輪輞上粘貼一層保護(hù)膜，這樣可以防止車輛運(yùn)輸存儲(chǔ)過程中雨水、沙石以及外界污染物對(duì)車輛的侵蝕，可對(duì)制動(dòng)盤進(jìn)行有效的防護(hù)，延緩制動(dòng)盤生銹。同時(shí)也可防止異物對(duì)車輪輪輞刮傷。[1]

該輪輞保護(hù)膜的材質(zhì)以高性能PE為主，整個(gè)輪輞接觸面均涂有壓敏膠，可以保證與輪輞之間粘貼牢固，且容易揭除。如圖1所示，根據(jù)材質(zhì)不同，可分為透明和非透明兩種。根據(jù)粘貼方式不同，可分為通孔式和封閉式，對(duì)于通孔式貼膜，在粘貼時(shí)先對(duì)準(zhǔn)車輪中心，然后將四個(gè)耳朵貼緊，最后將整個(gè)膠面壓實(shí)；對(duì)于封閉式貼膜，先將輪輞膜貼在輪輞面上，然后進(jìn)行裁剪。如圖2為粘貼輪輞膜后的車輪。這種輪輞膜的優(yōu)點(diǎn)是成本較低。缺點(diǎn)是裝配效率較低，揭除后輪輞表面會(huì)留有些許殘膠。

圖2 粘貼輪輞膜后的車輪

1.2 運(yùn)輸保護(hù)罩

運(yùn)輸保護(hù)罩是VOLVO最先在進(jìn)出口車上使用的制動(dòng)盤防護(hù)方式[1]，這種保護(hù)罩的主要材料是PP，保護(hù)罩設(shè)計(jì)有四個(gè)卡扣，利用卡扣與防塵罩進(jìn)行卡接，同時(shí)可保證該保護(hù)罩與制動(dòng)盤和制動(dòng)鉗之間留有一定的間隙，安裝后在一定車速范圍內(nèi)不影響車輛行駛?？梢苑乐怪苿?dòng)盤受外界污染物的侵蝕，很好的改善了制動(dòng)盤生銹問題，制動(dòng)盤保護(hù)罩是一種硬質(zhì)材料，需在車輪安裝前進(jìn)行安裝，操作簡(jiǎn)單，根據(jù)制動(dòng)盤型號(hào)分為不同的規(guī)格，且設(shè)有撕裂線，在車輛交付前，可沿撕裂線將其撕掉。但該產(chǎn)品相對(duì)輪輞保護(hù)膜成本較高，如圖3為車輛裝配后的效果。

圖3 車輛裝配后的效果圖

1.3 制動(dòng)盤表面處理

對(duì)制動(dòng)盤表面進(jìn)行特殊處理也可減緩生銹，常見的有以下兩種：

1.3.1 制動(dòng)盤采用鋅鋁涂料全噴

制動(dòng)盤采用鋅鋁涂料全噴，鋅鋁涂層是涂料通過化學(xué)反應(yīng)在金屬表面沉積形成的防腐蝕涂層，該涂層主要由片狀鋅鋁粉以及鉻的氧化物構(gòu)成，耐蝕性取決于片狀鋅鋁粉的層狀堆積屏蔽作用、犧牲陽極保護(hù)作用以及Cr6+的鈍化作用，因其具有優(yōu)異的耐蝕性、耐熱腐蝕性、無氫脆、對(duì)油漆附著能力強(qiáng)，制備工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于鋼質(zhì)緊固件的腐蝕防護(hù)上。但是對(duì)于制動(dòng)盤而言，鋅鋁涂層有兩種缺點(diǎn)：一是該涂料硬度較低，裝配過程磕碰導(dǎo)致涂層劃傷；二是該涂料較易擦拭，新車下線后路試過程中，幾次制動(dòng)即可清除，不能很好改善制動(dòng)盤生銹問題。[2]

1.3.2 制動(dòng)盤進(jìn)行碳氮共滲處理

制動(dòng)盤進(jìn)行碳氮共滲處理，在制動(dòng)盤表面產(chǎn)生氮化層。氮化層具有高硬度、耐腐蝕、耐磨等特性，從而提升制動(dòng)盤的使用性能，減少或消除由于制動(dòng)盤腐蝕造成的抖動(dòng)問題，但此種處理方式成本較高，不易被廣泛應(yīng)用。[5]

2 試驗(yàn)驗(yàn)證

為進(jìn)一步驗(yàn)證前兩種措施對(duì)制動(dòng)盤的防銹改善效果，整車下線后完成所有轉(zhuǎn)鼓測(cè)試和場(chǎng)內(nèi)路試，并通過淋雨線后停至停車場(chǎng)，按以下條件進(jìn)行驗(yàn)證：

●試驗(yàn)周期：15天。

●溫/濕度：26-36℃，80%-93%。

●場(chǎng)地：露天停車場(chǎng)。

2.1 制動(dòng)盤生銹對(duì)比

表1 制動(dòng)盤生銹對(duì)比

2.2 整車NVH情況對(duì)比

安排以上三臺(tái)車輛按如下程序進(jìn)行制動(dòng)抖動(dòng)及制動(dòng)異響評(píng)價(jià)：

（1）車輛按照初速度80kph,末速度30kph，減速度0.3g，磨合5次；

（2）以初速度150kph，末速度40kph，減速度0.3g進(jìn)行10次制動(dòng)抖動(dòng)及異響評(píng)價(jià)；

（3）按照主觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，以1-10分評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，抖動(dòng)評(píng)價(jià)內(nèi)容包括制動(dòng)踏板、方向盤、座椅、車身，如表2所示。

表2 主觀評(píng)價(jià)結(jié)果

通過以上驗(yàn)證結(jié)果可知，運(yùn)輸保護(hù)罩與輪輞保護(hù)膜的防銹效果相當(dāng)，均可以有效改善制動(dòng)盤生銹問題，避免車輛因生銹導(dǎo)致的抖動(dòng)、異響或銹粘接等制動(dòng)問題，且成本低廉，可以廣泛應(yīng)用。

3 結(jié)論

綜上所述，通過對(duì)制動(dòng)盤增加防護(hù)性的防銹措施，可以有效改善車輛長(zhǎng)時(shí)間停放后因制動(dòng)盤生銹導(dǎo)致的NVH問題，從而規(guī)避客戶由此帶來的抱怨。

[1] 王強(qiáng),齊鋼,崔海峰.盤式制動(dòng)器制動(dòng)抖動(dòng)機(jī)理和控制研究.機(jī)械設(shè) 計(jì)與制造,2010年5月.

[2] 楊懿,鋅鋁復(fù)合涂層的耐蝕性能及失效行為研究,武漢理工大學(xué), 2015年7月.

[3] Jacobsson H.Aspects of brake judder. Proc.Instn Mech.Engrs Vol.217 Part D:J.Automobile Engineering,2003:419-430.

[4] 徐文,劉愛東,劉擁軍,尹雯雯.摩擦片材料粘附問題概述.拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車,2013年2月,第40卷第1期.

[5] 付繼業(yè),皮志勇,于淑珍.碳氮共滲技術(shù)的研究與應(yīng)用.金屬加工(熱處理),2010年第19期.

[6] 余卓平,尹東曉,盤式制動(dòng)器制動(dòng)抖動(dòng)問題概述,汽車工程,2005(3).

Measures researched on avoiding brake disc rusting

Guo Qiangqiang, Li Fei

（Ningbo Geely Automobile Research & Development Co., Ltd, Zhejiang Ningbo 315336 )

the paper mainly introduces the condition of brake disc rusting from production to delivery, it given the protecting measure, so that it can prevent from rusting and avoiding brake judder, brake noise, and stiction issue etc.

brake disc; avoid rusting; NVH

U463.5

A

1671-7988(2019)09-62-03

U463.5

A

1671-7988(2019)09-62-03

郭強(qiáng)強(qiáng)，學(xué)士，工程師，就職于寧波吉利汽車研究開發(fā)有限公司，從事汽車制動(dòng)系統(tǒng)開發(fā)工作。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.09.019