Làm thế nào để lớp lót phanh trống duy trì hiệu suất ma sát ổn định trong điều kiện nhiệt độ và độ mòn cao?

Lớp lót phanh trống là một trong những thành phần chính trong hệ thống phanh ô tô. Chức năng chính của họ là làm chậm hoặc dừng phương tiện thông qua ma sát bằng trống phanh. Trong sử dụng thực tế, đặc biệt là dưới sự phanh thường xuyên, điều kiện xuống dốc hoặc tải trọng nặng, lớp lót phanh sẽ đối mặt với những thách thức kép của môi trường nhiệt độ cao và hao mòn liên tục. Do đó, làm thế nào để duy trì hiệu suất ma sát ổn định trong các điều kiện khắc nghiệt này đã trở thành một vấn đề cốt lõi để cải thiện tuổi thọ an toàn và dịch vụ.

1. Nguyên tắc làm việc và yêu cầu hiệu suất của lớp lót phanh trống
Hệ thống phanh trống dựa vào giày phanh để đẩy lớp lót ra ngoài, gần bề mặt trống phanh quay và làm chậm xe qua ma sát. Do quá trình phanh đi kèm với chuyển đổi năng lượng (động năng được chuyển đổi thành năng lượng nhiệt), lớp lót phanh phải có các tính chất chính sau:
Độ ổn định hệ số ma sát tốt: duy trì ma sát không đổi ở các nhiệt độ và tốc độ khác nhau;
Điện trở nhiệt độ cao tuyệt vời: Ngăn chặn cacbon hóa hoặc thất bại vật liệu do nhiệt độ cao;
Kháng mặc tuyệt vời: giảm mất vật liệu và kéo dài tuổi thọ dịch vụ;
Tiếng ồn thấp và phát thải bụi thấp: Cải thiện sự thoải mái khi lái xe và đáp ứng các tiêu chuẩn bảo vệ môi trường.
2. Ảnh hưởng của nhiệt độ cao đến hiệu suất ma sát và biện pháp đối phó
Trong quá trình phanh liên tục hoặc cường độ cao, nhiệt độ của khu vực tiếp xúc giữa trống phanh và lớp lót có thể vượt quá 300 ° C, hoặc thậm chí đạt hơn 500 ° C. Nhiệt độ cao này có thể gây ra các vấn đề sau:
Các vật liệu trải qua sự phân rã nhiệt và hệ số ma sát giảm;
Các chất kết dính nhựa phân hủy, ảnh hưởng đến tính toàn vẹn cấu trúc;
Bề mặt được oxy hóa hoặc cacbon hóa, làm giảm hiệu suất ma sát.
Để đối phó với các vấn đề trên, lớp lót phanh trống hiện đại thường áp dụng các phương tiện kỹ thuật sau:
Chọn chất kết dính và chất độn có nhiệt độ cao: chẳng hạn như các hệ thống biến đổi nhựa phenolic, sợi gốm, v.v., để tăng cường độ ổn định nhiệt của vật liệu.
Thêm các bộ điều chỉnh ma sát: chẳng hạn như sunfua kim loại, than chì, v.v., vẫn có thể duy trì một hệ số ma sát nhất định ở nhiệt độ cao.
Tối ưu hóa thiết kế công thức: Cân bằng tỷ lệ của các hạt cứng và các thành phần bôi trơn mềm trong vật liệu ma sát để đảm bảo rằng hiệu suất ma sát không dao động mạnh theo nhiệt độ.

3. Kiểm soát mặc và các biện pháp cải thiện cuộc sống vật chất
Wear là một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến tuổi thọ của lớp lót phanh. Mặc không chỉ gây ra mất vật liệu, mà còn có thể thay đổi trạng thái của bề mặt ma sát, do đó ảnh hưởng đến hiệu ứng phanh. Để làm chậm hao mòn và cải thiện độ bền, các biện pháp sau đây thường được thực hiện trong kỹ thuật:
Giới thiệu các sợi gia cố cường độ cao: chẳng hạn như sợi thép, sợi aramid, v.v., để cải thiện khả năng chống cắt và mỏi của vật liệu.
Tối ưu hóa Tỷ lệ kích thước hạt: Kết hợp hợp lý các hạt thô và mịn để tạo thành một lớp ma sát dày đặc và đồng đều và giảm bong tróc bề mặt.
Sử dụng công nghệ xử lý bề mặt: chẳng hạn như phun cát, phủ, v.v., để cải thiện khả năng tương thích của lớp lót và trống phanh và giảm tốc độ hao mòn ban đầu.
Kiểm tra mô phỏng và lặp lại vật liệu: Với sự trợ giúp của các thử nghiệm băng ghế và mô phỏng máy tính, xu hướng hao mòn của vật liệu trong điều kiện làm việc phức tạp được dự đoán, do đó hướng dẫn thiết kế tối ưu hóa vật liệu.

Độ ổn định ma sát của lớp lót phanh trống trong điều kiện nhiệt độ và độ mòn cao có liên quan trực tiếp đến sự an toàn và độ tin cậy của hệ thống phanh của xe. Thông qua tối ưu hóa công thức vật liệu, cải tiến thiết kế kết cấu và ứng dụng các quy trình nâng cao, hiệu suất của nó có thể được duy trì một cách hiệu quả trong các điều kiện làm việc cực đoan.