Jarrupalat ovat jarrujärjestelmän kriittisimmät turvallisuusosat, joilla on ratkaiseva rooli jarruvaikutuksen laadussa, ja hyvä jarrupala on ihmisten ja ajoneuvojen (lentokoneiden) suoja.
Ensinnäkin jarrupalojen alkuperä
Vuonna 1897 HerbertFrood keksi ensimmäiset jarrupalat (käyttivät puuvillalankaa vahvistuskuituina) ja käytti niitä hevoskärryissä ja varhaisissa autoissa, joista maailmankuulu Ferodo Company perustettiin. Sitten vuonna 1909 yritys keksi maailman ensimmäisen jähmettyneen asbestipohjaisen jarrupalan; Vuonna 1968 keksittiin maailman ensimmäiset puolimetallipohjaiset jarrupalat, ja siitä lähtien kitkamateriaalit ovat alkaneet kehittyä kohti asbestittomia. Kotimaassa ja ulkomailla alettiin tutkia erilaisia asbestin korvaavia kuituja, kuten teräskuitua, lasikuitua, aramidikuitua, hiilikuitua ja muita sovelluksia kitkamateriaaleissa.
Toiseksi jarrupalojen luokittelu
Jarrumateriaalit voidaan luokitella kahdella päätavalla. Yksi jakautuu instituutioiden käyttöön. Kuten autojen jarrumateriaalit, junien jarrumateriaalit ja lentokoneen jarrumateriaalit. Luokittelumenetelmä on yksinkertainen ja helposti ymmärrettävä. Yksi on jaettu materiaalityypin mukaan. Tämä luokittelumenetelmä on tieteellisempi. Nykyaikaiset jarrumateriaalit sisältävät pääasiassa seuraavat kolme luokkaa: hartsipohjaiset jarrumateriaalit (asbestijarrumateriaalit, ei-asbestijarrumateriaalit, paperipohjaiset jarrumateriaalit), jauhemetallurgiset jarrumateriaalit, hiili/hiilikomposiittijarrumateriaalit ja keraamiset jarrumateriaalit.
Kolmanneksi autojen jarrumateriaalit
1, autojen jarrumateriaalien tyyppi valmistusmateriaalin mukaan on erilainen. Se voidaan jakaa asbestilevyyn, puolimetallilevyyn tai matalametallilevyyn, NAO-levyyn (asbestivapaa orgaaninen aine), hiilihiililevy ja keraamilevy.
1.1.Asbestilevy
Asbestia on alusta asti käytetty jarrupalojen vahvistusmateriaalina, koska asbestikuidulla on korkea lujuus ja korkea lämpötilankesto, joten se voi täyttää jarrupalojen ja kytkinlevyjen sekä tiivisteiden vaatimukset. Tällä kuidulla on vahva vetokyky, se sopii jopa korkealaatuiseen teräkseen ja kestää korkeita 316 °C lämpötiloja. Lisäksi asbesti on suhteellisen halpaa. Sitä uutetaan amfibolimalmista, jota löytyy suuria määriä monissa maissa. Asbestikitkamateriaaleissa käytetään pääosin asbestikuitua, nimittäin hydratoitua magnesiumsilikaattia (3MgO·2SiO2·2H2O) vahvistuskuituna. Lisätään kitkaominaisuuksien säätämiseen tarkoitettu täyteaine. Orgaaninen matriisikomposiittimateriaali saadaan puristamalla liimaa kuumapuristusmuotissa.
Ennen 1970-lukua. Asbestityyppisiä kitkalevyjä käytetään laajalti maailmassa. Ja hallitsi pitkään. Kuitenkin, koska asbestin lämmönsiirtokyky on huono. Kitkalämpöä ei voida haihduttaa nopeasti. Se saa kitkapinnan lämpöhajoamiskerroksen paksuuntumaan. Lisää materiaalin kulumista. Sillä välin. Asbestikuidun kidevesi saostuu yli 400 ℃. Kitkaominaisuus pienenee huomattavasti ja kuluminen lisääntyy dramaattisesti, kun se saavuttaa 550 ℃ tai enemmän. Kristallivesi on suurelta osin kadonnut. Tehostus on täysin hukassa. Vielä tärkeämpää. Se on lääketieteellisesti todistettu. Asbesti on aine, joka vahingoittaa vakavasti ihmisen hengityselimiä. Heinäkuu 1989. Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto (EPA) ilmoitti kieltävänsä kaikkien asbestituotteiden tuonnin, valmistuksen ja käsittelyn vuoteen 1997 mennessä.
1.2, puolimetallilevy
Se on uudentyyppinen kitkamateriaali, joka on kehitetty orgaanisen kitkamateriaalin ja perinteisen jauhemetallurgisen kitkamateriaalin pohjalta. Se käyttää metallikuituja asbestikuitujen sijaan. Se on asbestiton kitkamateriaali, jonka American Bendis Company on kehittänyt 1970-luvun alussa.
"Puolimetalliset" hybridijarrupalat (Semi-met) valmistetaan pääasiassa karkeasta teräsvillasta vahvistuskuituna ja tärkeänä seoksena. Asbesti ja ei-asbesti orgaaniset jarrupalat (NAO) voidaan helposti erottaa ulkonäöstä (hienot kuidut ja hiukkaset), ja niillä on myös tiettyjä magneettisia ominaisuuksia.
Puolimetallisilla kitkamateriaaleilla on seuraavat pääominaisuudet:
(l) Erittäin vakaa kitkakertoimen alapuolella. Ei tuota lämpöhajoamista. Hyvä lämmönkestävyys;
(2) Hyvä kulutuskestävyys. Käyttöikä on 3-5 kertaa asbestikitkamateriaalien käyttöikä;
(3) Hyvä kitkakyky suurella kuormituksella ja vakaa kitkakerroin;
(4) Hyvä lämmönjohtavuus. Lämpötilagradientti on pieni. Sopii erityisesti pienempiin levyjarrutuotteisiin;
(5) Pieni jarrutusääni.
Yhdysvallat, Eurooppa, Japani ja muut maat alkoivat edistää suurten alueiden käyttöä 1960-luvulla. Puolimetallilevyn kulutuskestävyys on yli 25 % korkeampi kuin asbestilevyn. Tällä hetkellä sillä on määräävä asema jarrupalamarkkinoilla Kiinassa. Ja useimmat amerikkalaiset autot. Erityisesti henkilöautot sekä henkilö- ja rahtiajoneuvot. Puolimetallisten jarrupäällysteiden osuus on yli 80 %.
Tuotteessa on kuitenkin myös seuraavat puutteet:
(l) Teräskuitu on helppo ruostua, helposti tarttua tai vahingoittaa paria ruosteen jälkeen, ja tuotteen lujuus heikkenee ruosteen jälkeen ja kuluminen lisääntyy;
(2) Korkea lämmönjohtavuus, joka on helppo saada jarrujärjestelmä tuottamaan kaasuvastusta korkeassa lämpötilassa, mikä johtaa kitkakerroksen ja teräslevyn irtoamiseen:
(3) Korkea kovuus vaurioittaa kaksoismateriaalia, mikä johtaa tärinään ja matalataajuiseen jarrutusääneen;
(4) Suuri tiheys.
Vaikka "puolimetallilla" ei ole pieniä puutteita, mutta hyvän tuotantovakauden ja alhaisen hinnan vuoksi se on edelleen suositeltu materiaali autojen jarrupaloille.
1.3. NAO elokuva
1980-luvun alussa maailmassa oli useita hybridikuituvahvistettuja asbestittomia jarrupäällysteitä, eli kolmannen sukupolven asbestittomia orgaanisia aineita sisältäviä NAO-tyyppisiä jarrupaloja. Sen tarkoituksena on korjata teräskuituvahvisteisten puolimetallisten jarrumateriaalien viat, kuituina käytetään kasvikuitua, aramong-kuitua, lasikuitua, keraamista kuitua, hiilikuitua, mineraalikuitua ja niin edelleen. Useiden kuitujen käytön ansiosta jarrupäällysteen kuidut täydentävät toisiaan suorituskyvyltään, ja jarrupäällysteen kaava on helppo suunnitella erinomaisella kokonaissuorituskyvyllä. NAO-levyn tärkein etu on säilyttää hyvä jarrutusteho alhaisessa tai korkeassa lämpötilassa, vähentää kulumista, vähentää melua ja pidentää jarrulevyn käyttöikää, mikä edustaa kitkamateriaalien nykyistä kehityssuuntaa. Kaikkien maailmankuulujen Benz/Philodo-jarrupalojen käyttämä kitkamateriaali on kolmannen sukupolven NAO asbestiton orgaaninen materiaali, joka voi jarruttaa vapaasti missä tahansa lämpötilassa, suojella kuljettajan käyttöikää ja maksimoida jarrun käyttöiän. levy.
1.4, hiilikuitulevy
Hiilihiilikomposiittikitkamateriaali on eräänlainen materiaali, jossa on hiilikuidulla vahvistettu hiilimatriisi. Sen kitkaominaisuudet ovat erinomaiset. Matala tiheys (vain teräs); Korkea kapasiteettitaso. Sen lämpökapasiteetti on paljon suurempi kuin jauhemetallurgisten materiaalien ja teräksen; Korkea lämmön intensiteetti; Ei muodonmuutoksia, tarttumisilmiö. Käyttölämpötila jopa 200 ℃; Hyvä kitka- ja kulumiskyky. Pitkä käyttöikä. Kitkakerroin on vakaa ja kohtalainen jarrutuksen aikana. Hiili-hiili-komposiittilevyjä käytettiin ensimmäisen kerran sotilaslentokoneissa. Myöhemmin se otettiin käyttöön Formula 1 -kilpa-autoissa, mikä on ainoa hiili-hiilimateriaalien sovellus autojen jarrupaloissa.
Hiilihiilikomposiittikitkamateriaali on erityinen materiaali, jolla on lämpöstabiilisuus, kulutuskestävyys, sähkönjohtavuus, ominaislujuus, ominaisjoustavuus ja monia muita ominaisuuksia. Hiili-hiili-komposiittikitkamateriaaleissa on kuitenkin myös seuraavat puutteet: kitkakerroin on epävakaa. Kosteus vaikuttaa siihen suuresti;
Huono hapettumisenkestävyys (vakavaa hapettumista tapahtuu ilmassa yli 50 °C:ssa). Korkeat vaatimukset ympäristölle (kuiva, puhdas); Se on erittäin kallista. Käyttö on rajoitettu erikoisaloihin. Tämä on myös tärkein syy siihen, miksi hiilihiilimateriaalien rajoittamista on vaikea edistää laajasti.
1,5, keraamiset palat
Uutena tuotteena kitkamateriaaleissa. Keraamisten jarrupalojen etuna ei ole melua, putoavaa tuhkaa, pyörän navan korroosiota, pitkä käyttöikä, ympäristönsuojelu ja niin edelleen. Japanilaiset jarrupalayritykset kehittivät alun perin keraamiset jarrupalat 1990-luvulla. Tule vähitellen jarrupalamarkkinoiden uudeksi kultaiseksi.
Tyypillinen keraamipohjaisten kitkamateriaalien edustaja on C/C-sic-komposiitit eli hiilikuituvahvisteiset piikarbidimatriisi-C/SiC-komposiitit. Stuttgartin yliopiston ja Saksan Aerospace Research Instituten tutkijat ovat tutkineet C/C-sic-komposiittien käyttöä kitka-alalla ja kehittäneet C/C-SIC-jarrupalat käytettäväksi Porsche-autoissa. Oak Ridge National Laboratory, jossa on Honeywell Advnanced -komposiitit, HoneywellAireratf Lnading Systems ja Honeywell CommercialVehicle -järjestelmät Yhtiö työskentelee yhdessä kehittääkseen edullisia C/SiC-komposiittijarrupaloja korvaamaan raskaissa ajoneuvoissa käytetyt valurauta- ja valuteräsjarrupalat.
2, hiilikeraamikomposiittijarrupalan edut:
1 verrattuna perinteisiin harmaaseen valurautaiseen jarrupalaan, hiilikeraamisten jarrupalojen paino pienenee noin 60 % ja jousittamaton massa pienenee lähes 23 kilogrammalla;
2, jarrun kitkakerroin on erittäin korkea, jarrun reaktionopeus kasvaa ja jarrun vaimennus vähenee;
3, hiilikeraamimateriaalien vetovenymä vaihtelee välillä 0,1 % - 0,3 %, mikä on erittäin korkea arvo keraamisille materiaaleille;
4, keraaminen levypoljin tuntuu erittäin mukavalta, voi tuottaa välittömästi suurimman jarrutusvoiman jarrutuksen alkuvaiheessa, joten jarruapujärjestelmää ei tarvitse edes lisätä, ja yleinen jarrutus on nopeampi ja lyhyempi kuin perinteinen jarrujärjestelmä ;
5, korkean lämmön kestämiseksi jarrumännän ja jarruvaipan välissä on keraaminen lämpöeristys;
6, keraaminen jarrulevy on poikkeuksellisen kestävä, jos normaali käyttö on eliniän vapaa vaihto, ja tavallista valurautaista jarrulevyä käytetään yleensä muutaman vuoden vaihtamiseen.
Postitusaika: 08.09.2023