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刹车片-摩擦系数是什么?请看专业讲解

  摩擦系数是衡量刹车皮好坏的重要因素之一。

  摩擦力是两个表面接触的物体相互运动时互相施加的一种物理力,数值越小则摩擦越小(易滑),反之数值越大则摩擦越大(不易滑)。

  例如对一个重100kg的物体在水平面上施加一个力使其移动,而这个力等于他的自重即100kg,则摩擦系数为1。

  如果这个必要的力为其自重一半50kg,则摩擦系数为0.5。在这种情况下,物体和路面的摩擦系数就是1。如果用0.5千克的力量来拉此物体的话,这时的物体和路面的摩擦系数就是0.5。

  在刹车时,其摩擦系数与刹车的制动扭距(减速G)和所需的液压(踩踏力)有关,通过以下公式计算:

  

  通常情况下,普通刹车皮的摩擦系数大约为0.3~0.4;而高性能刹车皮大约为0.4~0.5。有着较高的摩擦系数的汽车,用较少的液压(较小的踩踏力)就可以产生较大的制动力,达到更好的刹车效果。但是如果摩擦系数太高的话,就会在踩刹车的时候没有缓冲而突然之间停下来,也不是好的状态。

  所以对于摩擦系数来说重要的是,首先踩刹车之后,需要多久才能达到刹车皮本身的最大摩擦系数值。比如性能差的刹车皮,即使踩了刹车,也很难达到刹车效果(一般称为初期制动性能不好)。其次是性能不受温度所影响。这点也很重要,一般处于低温和超高温时摩擦系数会有减小的倾向。比如在低温的街道上行驶时摩擦系数降低汽车得不到有效的制动力;

  赛车竞技时达到超高温而摩擦系数降低也会产生不良后果。也就是说在选择赛车用刹车皮的时候,看重的是在高温情况下的性能,从起点到终点都能够稳定保持制动性能。第三点是在速度变化的情况下依然能够保持稳定。比如以60km/h的速度行驶时可以保持摩擦系数的稳定,但当以180km/h的速度行驶的时候摩擦系数发生不稳定,像这样的刹车皮是非常危险的,我们也不会将其上市的。

  最后,为了既能提高摩擦系数又能保持安定性,将例如钢纤、铜、玻璃纤维、凯夫拉纤维、碳纤、陶瓷、钛合金等等知名的原材料,用什么样的比例什么样的方法来制作刹车皮是决定一个刹车皮厂商能否成功的关键。

  耐热衰退性是什么

  耐热衰退性水平的高低取决于:

  1)热衰退点,即开始热衰退的温度高低,

  2)热衰退率,即热衰退开始前后的摩擦系数变化的多少。

  热衰退现象,是由于刹车皮的中所含树脂类成分,当超过一定温度后开始气化,生成的气体在刹车皮和刹车盘之间产生膜(产生分离的作用力),从而导致摩擦系数极端降低的现象。

  一般情况下,普通刹车皮的技术指标设定在约300℃~350℃开始热衰退;而高性能刹车皮在400℃~700℃左右(根据材料和用途不同,这个温度设定各有不同)。此外,赛车用的刹车皮的热衰退率(热衰退前后摩擦系数的变化程度x。以变化前的摩擦系数为100%,变化后达到原先的x%)被设定得尽量高,即使开始热衰退也能维持一定的摩擦系数。

  通常普通刹车皮的热衰退率为40%~50%;高性能刹车皮为60%~80%,即热衰退后也能保持普通刹车皮热衰退前的摩擦系数。

  刹车皮的生产厂家为了提高热衰退点和热衰退率,一直致力于树脂成分、其含量,以及其他纤维质材料的研究与开发。

  关于的损耗问题

  “高性能比一般车的刹车片损耗得快”,我们经常听到这样的说法。这个说法既可以说是正确的但又不是完全正确。为什么这么说呢?

  因为使用温度的不同会大幅影响刹车皮损耗速度。下面的曲线图为例,时速80km/h行驶的汽车以0.4G的制动力进行刹车1000次,在不同温度下的表现,以普通刹车皮(原厂oem产品)与高性能刹车皮(以DIXCEL的M型和Z型为例)相比较。

  

  如图所示,刹车皮的损耗与温度成正比,温度越高的刹车皮损耗的速度越快。

  普通刹车片在150℃以下使用时消耗的量是非常少的,而在300℃以上使用时,比高性能刹车皮损耗高一倍以上。

  但是普通刹车皮在300℃以上使用时开始热衰退而失去效用,因此很少有客户在这个温度区间里实际体验到高温所带来的高消耗。

  高性能刹车皮重视的是在赛车竞技时的温度场景(250℃~600℃)所造成的损耗量,而在低温度区域的损耗量比普通的刹车片要高。所以我们可以得出的结论是,在一般路上行驶的情况下,高性能刹车皮比普通刹车皮的消耗速度要快,而在赛车竞技中,高性能刹车皮不仅比普通刹车片更耐用,而且在制动安全系数上也要优越得多。

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