改善兰德酷路泽刹车性能的探讨

猎人15

改善刹车性能的探讨

刹车片-摩擦系数是什么

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。汽车在刹车时，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销售的。DIXCEL作为刹车皮的生产厂家，一直致力于能稳定而高水平保持摩擦系数的新材料开发。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，是由于刹车皮的摩擦材料中所含树脂类成分，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。DIXCEL作为刹车皮的生产厂家，和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。

  

关于刹车片的损耗问题

“高性能刹车片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。

关于刹车片的磨合知识

■用于街道行驶的情况

      根据刹车皮和行驶道路有所不同，在一般路上大约需要300～1000km，在磨合期内，请尽量避免急刹车、急打方向盘等，以及容易强行提升刹车皮温度的操作（这是导致刹车盘变形的原因之一）。也就是说，用一般的“安全驾驶”标准来驾驶的话，就可以完成磨合过程。

■用于赛车竞技的情况

     新买的刹车皮或刹车盘如果立刻用于赛车竞技中并火力全开的话，急剧的温度变化会使刹车盘容易变形、出现裂痕，而变形会导致颤动的原因之一。因此新品刹车盘首次在赛车竞技中使用时，最初驾驶的5分钟内需控制刹车的踩踏力在50%左右，然后进一次维修站。最少5分钟冷却后，再接着驾驶的10分钟内，需注意控制踩踏力在70%～80%，然后再进一次维修站。10分钟冷却后，再将踩踏力从80%渐渐提升到100%全开的状态.这样赛车的磨合就完成了。全过程都要充分冷却，疏忽冷却过程则是造成热斑的原因之一。

■磨合的过程

基本上来说，就是反复驾驶刹车皮的成分会慢慢覆盖到刹车盘上了。

当把新品的刹车皮装在旧的刹车盘上时，新的刹车皮成分就会覆盖上去，因此需要先把旧的涂层研磨掉。如果不研磨的话，新涂层覆盖上去将会更花时间。另外，根据刹车皮和刹车盘的组合不同，磨合期间可能会发生颤动。

[ 本帖最后由 猎人15 于 2013-9-12 17:42 编辑 ]

猎人15

刹车盘-【热处理】什么是内部应力
2013-3-31

  

    铸铁是生产刹车盘的主要原材料。在生产刹车盘的过程中，液态的铸铁在凝固时，金属结构中产生应力残留的现象。（内部应力：材料内部的粒子之间互相吸引或者互相排斥的作用力）

    通常在一般公路上使用的话，内部应力不会产生任何的问题。但是在赛车竞技中会有长时间持续高温的情况，会受残留应力的影响，金属结构中粒子反复拉伸、收缩，从而导致发生刹车盘变形或是出现裂痕。为了放出内部应力，使结构均衡化，降低变形、裂痕的产生，所以需要进行热处理工序。

【热处理】使用有无热处理刹车盘的性能比较
2013-3-31

		普通的刹车盘	经过热处理之后的刹车盘
耐裂痕性	驾驶DC5One Make Race赛道式样车单圈2分10秒	使用1小时后出现细小的裂痕	使用2小时后出现细小的裂痕
	驾驶DC5普通赛道式样车单圈2分20秒	使用2小时后出现细小的裂痕	使用5小时后出现细小的裂痕
耐颤动性	驾驶DC5One Make Race赛道式样车单圈2分10秒	使用1小时后出现轻微的颤动	使用2个小时后出轻微的颤动
	驾驶DC5普通赛道式样车单圈2分20秒	使用2小时后出现轻微的颤动	使用4个小时后出现轻微的颤动

  

【热处理】关于热处理加工工艺

2013-4-2

                
            
■热处理加工温度示意图（假定数值）

本公司对于热处理加工工艺有着严格的温度管理制度。热处理具体的温度与时间属于商业机密不作公开，在此使用假定的数值来作说明。

    首先以每10分钟升高5℃的频率来升温加热，到达300℃之后以同样的温度继续加热8个小时。然后再以每十分钟降低5度的频率来降温冷却。如图所示。

热处理加工的全过程基本上需要24小时。在如此长时间内，用最为适合的温度缓慢地进行热处理加工，这样可以使金属结构稳定，防止刹车盘出现变形、裂痕，还能提高耐热性。
※上述热处理加工中涉及的温度变化是假定的数值，和本公司实际的热处理工艺不同。

【热处理】有无狭槽、热处理对于赛车竞技的有利点
2013-4-7

    从结论上简单地来说，如果重视效果的话应该选用狭槽式刹车盘（SD型），如果重视耐久性的话应该选择经过热处理的刹车盘（FP/HD型）。

为什么这么说呢？狭槽式刹车盘的优点是刹车效果比较高（本公司通过产品测试，得出狭槽式刹车盘要比普通刹车盘的摩擦系数高出15%～20%），但缺点损耗比较快。而经过热处理的刹车盘，刹车效果不如狭槽式，但在耐变形性、耐热性、耐磨性，以及对应刹车皮的使用时间上表现更好。如果希望两方面都比较好的话，我们推荐使用狭槽式热处理型（FS／HS型）。

关于刹车盘的材料
2013-4-7

制作刹车盘的材料大致分为碳纤和铸铁两大类。碳纤刹车盘耐热性好而且非常轻，但价格相对昂贵，所以只用在F1等比赛竞技中。一般情况下使用铸铁作为刹车盘的原材料，根据其中石墨含量的形态可大致分为FC铸铁/CV铸铁/FCD铸铁。FC铸铁有着易加工，耐磨，容易大量生产等优点，所以很多原厂刹车盘都是用这种铸铁来作为材料。但这种材料也有弊端，比如在高温区域（600℃以上）反复地升温降温会产生的变形或裂痕。FCD铸铁是非常好的材料，有着可以和钢相匹敌的延展性，同时也有很高的耐热性。但另一反面表面的硬度比较软，如果作为生产刹车盘的原材料的话，刹车盘损耗和发热都非常高。

CV铸铁这种材料是介于FC铸铁和FCD铸铁之间的材料，但在制造过程中的品质管理是非常困难，其性能容易偏向FC铸铁或FCD铸铁，很难掌握安定性。DIXCEL通过经过多个车种的的实验最后选用了特殊添加剂的FC铸铁为材料。原厂品一般采用强度为FC150～200的材料（这里的FC为一种表示强度的单位），而DIXCEL一般采用强度FC200～250的高耐性材料，在添加剂方面也做足了努力，更有效地应对温度变化。当然在精度、平衡性方面更不用说，保持一贯的高水平。

关于刹车盘形状的说明
2013-4-7

    从形状分类，刹车盘最常见的有实心和通风的两种。通风刹车盘的形状像是由两块铁板组成，中间可以通风，因此有更好的自身冷却功能。现在的汽车前刹车盘大多采用这种形式的，而GTR、和IMPREZA等高性能车的后刹车盘也是用通风型的。另外通风型刹车盘的通风柱有多种形状和种类。其中直线型使用得最多，而雷克萨斯GS系列和三菱Lancer Evolution等采用了漩涡型和圆柱型的。也就是说根据刹车盘的尺寸、使用的汽车型号，以及想要达到的用途的不同，而使用了不通构造的刹车盘。

直线型                            漩涡型                               圆柱型

一般通风柱有24～48根
由于设计成漩涡形                           由于遮挡风的部分很少

通风柱越少→轻量化                     冷却风能够顺利地向外排出                   因此流通更顺利

通风柱越多→刚性UP                                 

                                          



[ 本帖最后由 猎人15 于 2013-9-12 17:45 编辑 ]

[ 本帖最后由 猎人15 于 2013-9-17 11:43 编辑 ]

猎人15

关于刹车盘精密度的说明
2013-4-7

关于刹车盘的工序方面，有厚度变化（DTV），偏心距、平行度、平衡度等技术指标。
厚度的偏差（DTV…Disc Thinckness Variation ）

刹车盘的厚度偏差(DTV)是用来测量刹车盘摩擦面的厚度变化的基准，沿着整个圆周测量各摩擦面的厚度，并表示偏差。DIXCEL的基准值是  1/100mm。
偏心距（Run-out）
这是测量刹车盘安装到汽车上后是否能正常旋转而无振动的测试。刹车盘内侧的轮毂接触面和与刹车皮接触的摩擦面，这两个面的平行度是通过旋转刹车盘来测量的。DIXCEL的基准值是5/100mm。子旋转的实际击中垫的摩擦表面的平行度和接触的内表面的转子轮毂。我们公司的参考值是5/100mm。这是红线并行的轮毂部分的接触表面相对于测得的值。红线部分的平行度以轮毂接触面作为基准测出的值。

偏心距                          MSF（安装表面平整度）
平行度

    MSF（安装表面平整度）

刹车盘在旋转时，轮毂接触面和摩擦面的平整度的测量值。DIXCEL的基准值是5/100mm。红线部分的平行度以轮毂接触面作为基准测出的值。

    平行度

    平行度是确认整个摩擦面上有没有变尖、变粗的检查，整个摩擦面以发射状进行测试。DIXCEL的基准值是  2/100mm。

    平衡度

平衡度是旋转刹车盘时，确认有没有重量偏差的检查。如果旋转的部分有偏差的话，会产生振动。可以通过再加工或添加平衡块来进行改善。
以上技术指标不允许有错误或超过公差值，否则会引起刹车颤动而不能平稳制动的问题。另外，作为重要的工序之一，对刹车盘的摩擦面作二次加工，以使刹车盘和刹车皮的匹配性更好，提高性能稳定地发挥。对刹车盘的安装面和发生热的摩擦面结合处的凹槽也下了功夫，使散热性更好、防止变形、提高平行度。DIXCEL在生产工序的最终检查阶段，用以上技术标准作全批量全品检查，请客户放

心使用。

关于刹车盘的磨合知识
2013-4-7

■用于街道行驶的情况

根据配合使用的刹车皮和行驶道路有所不同，在一般路上大约需要300～1000km。在磨合期内，请尽量避免急刹车、急打方向盘等，以及容易强行提升刹车皮温度的操作（这是导致刹车盘变形的原因之一）。也就是说，用一般的“安全驾驶”标准来驾驶的话，就可以完成磨合过程。

■用于赛车竞技的情况

新买的刹车皮或刹车盘如果立刻用于赛车竞技中并火力全开的话，急剧的温度变化会使刹车盘容易变形、出现裂痕，而变形会导致颤动的原因之一。因此新品刹车盘首次在赛车竞技中使用时，最初驾驶的5分钟内需控制刹车的踩踏力在50%左右，然后进一次维修站。最少5分钟冷却后，再接着驾驶的10分钟内，需注意控制踩踏力在70%～80%，然后再进一次维修站。10分钟冷却后，再将踩踏力从80%渐渐提升到100%全开的状态.这样赛车的磨合就完成了。全过程都要充分冷却，疏忽冷却过程则是造成热斑的原因之一。

■磨合的过程

基本上来说，就是反复驾驶刹车皮的成分会慢慢覆盖到刹车盘上了。


        当把新品的刹车皮装在旧的刹车盘上时，新的刹车皮成分就会覆盖上去，因此需要先把旧的涂层研磨掉。如果不研磨的话，新涂层覆盖上去将会更花时间。另外，根据刹车皮和刹车盘的组合不同，磨合期间可能会发生颤动。

沟槽数量多少产生的优缺点
2013-4-7

一般增加沟槽的数量会使摩擦系数上升，但另一方面也会增加噪音，刹车皮损耗得也很快。

猎人15

待续。。。。。。。。。。

weixgster

期待，长知识。

猎人08

专业级毒王！

weixgster

请教楼主，TRD是否有为LC200定制，原装位刹车改装件

陈钦

shixiaozhu

技术贴，看不明白

猎人15

汉德森

格尔木小杨

太专业了，有点看不懂

SHENGCONG

专业 顶。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

LC62

专心 认真  帮顶。。。。。。。。。。。。。。。。。。

shenyong

增加沟槽的数量会使摩擦系数上升，但另一方面也会增加噪音，刹车皮损耗得也很快

极速五哥

专业宣讲，大家受益，顶起

猎人15

抱一

讲得多了，一直翻都没来得及看！