有些人将汽车的刹车片换成陶瓷的,陶瓷刹车片的利弊是什么?
陶瓷刹车片是很多车主的选择,他们选择陶瓷刹车片,是因为陶瓷的材质要比常规的刹车片更加好用。陶瓷刹车片不是传统意义上刹车片,它是由陶瓷纤维,还有不含铁的填料以及胶粘剂跟少量金属组成的,比传统刹车片更加好用,也有很多优点。很多人选择陶瓷刹车片,是因为这种刹车片比较静音,不会产生那种金属摩擦的声音。
1.使用陶瓷刹车片的优点
陶瓷刹车片有静音的特点,他的组成材料中含有的金属含量较少,所以在刹车盘摩擦的过程中不会有那种金属摩擦声,不会给车主造成心理伤害。而且陶瓷刹车片的使用寿命比较长,比传统刹车片能够多使用几年的时间。再加上陶瓷刹车片比较耐高温,有良好的散热功能,所以在高温情况下,也能够有很好的刹车制动。
2.陶瓷刹车片的缺点
目前来说,陶瓷刹车片的缺点还是非常有限的,它的缺点就是价格比较昂贵,再加上使用材料有改进的空间,出现的时间并不是特别长,所以有很多未知的危险。但跟传统刹车片比起来,陶瓷刹车片的缺点可以说是忽略不计。无论怎样比较还是陶瓷刹车片更加有优势。但也并不是所有的车型都适合用陶瓷刹车片,陶瓷刹车片的维修成本也比较高。
3.陶瓷刹车片怎么选择呢?
陶瓷刹车片的磨损性能比较好,而且制作过程也比较容易成型,而陶瓷刹车片的选择也要选择那种配方比较好的,使用寿命比较长的。购买陶瓷刹车片最好是在正规旗舰店购买,要购买那种符合自己车型的。不要跟风购买,要有自己的判断力,要适合自己的车。如果价格实在过高,就不如选择传统刹车片。
目前,我们使用刹车片的类型,从材料中,有一般的半金属半金属材料,陶瓷材料是两个主要类别,半金属和半石棉的制动垫分为两大类大类低尘和高尘,欧洲车辆,美国汽车一般与高粉尘制动配方一起使用。高粉尘配方制动衬块的摩擦系数更好。制动效果更好。缺点是使用寿命不是太长,车轮总是黑色。
当汽车是制动器时,制动垫和制动盘的摩擦可以产生800℃——900℃的高温,并且普通的制动衬块在高温下产生热衰退,导致制动效果降低,而陶瓷制动衬块可以操作超过1000°C,而陶瓷制动衬块具有良好的散热性能,允许陶瓷制动器在高温下保持良好的制动效果。
制动衬块具有摩擦系数。目前,目前的家用汽车用于铸铁。高档汽车还采用高碳钢,数百万台跑车使用陶瓷制动器,数百万碳纤维盘。在铸铁盘中,我们将制动衬块替换为陶瓷切片,摩擦系数大大降低,制动距离长,刹车片将非常快。民用水平的良好制动垫应该是石墨烧结片,具有基于铜基,以及每个品牌的具体配方是保密的,国内很差,配方不发展。
陶瓷制动衬垫是最佳的制动衬块,高强度高阻的重量高于传统的制动垫,环保绿色无毒和有害产品国家应大力提高甚至强制执行和制动垫升级。这是很多好处。
陶瓷制动垫有哪些优点?
1,静音效果好:陶瓷制动衬块使用的材料不含金属,这使得陶瓷制动衬块在摩擦过程中的制动盘的过程中,静音效应良好。
2,使用寿命长:陶瓷制动垫的使用寿命比传统的制动垫增加了50%,而传统的制动盘可以使用它,而陶瓷制动垫可以驱动超过10万公里。陶瓷制动垫即使磨损也不会留下划痕。
3,高耐耐温性:当汽车制动时,制动垫和制动盘的摩擦可以产生——900°C的高温,并且普通制动衬块在高温下产生热衰退,导致减少在制动效果中,陶瓷制动器的薄膜的工作温度可以达到1000℃,陶瓷制动衬块具有良好的散热性能,这使得陶瓷制动器可以在高温下保持良好的制动效果。
4,高摩擦系数:特殊材料和生产过程使陶瓷制动衬块高于普通制动衬块的摩擦系数,并且制动效果优于传统的制动衬块。
众所周知汽车上的刹车是很重要的系统,因为刹车在车辆的安全性方面有着举足轻重的地位,高速下一旦刹不住车,不管铁皮厚不厚撞车了人都会挂掉。
那在回答题主的疑问之前,我们先来了解一下刹车系统中刹车片。
刹车系统里分为两类,一类是最早应用的鼓式制动器,俗称鼓刹,另一类是盘式制动器,俗称碟刹,鼓刹我们平常见的比较少在乘用车上的应用现在也比较少所以我们就不讨论鼓刹了,我们来说说碟刹。
在工程上,刹车片叫做摩擦片,目的就是用摩擦的方式产生制动力矩,把车辆的动能转化为热能散发出去。而摩擦片的关键就是摩擦材料,在摩擦材料中又有分类,分为有机材料和无机材料。在最初很多车都是用石棉作为摩擦材料的主要成分,但是因为石棉的高温摩擦性能差再加上磨损后散布到环境中的碎屑具有致癌性,所以很早就停止了使用,现在广泛使用的摩擦材料都是无石棉摩擦材料,以金属、有机、无机材料的粉末或纤维来代替石棉作为摩擦材料;无机材料摩擦片是用金属和陶瓷粉末烧结压制而成,高温下的摩擦系数稳定性、耐磨性和导热性都非常好。
各类型摩擦材料性能对比
说完了刹车片后,就来说说为什么有人要把刹车上的刹车片换成陶瓷的。
上面说了陶瓷刹车片的摩擦系数稳定性、高温下的耐磨性和导热性都非常好,这三点对于刹车时候的作用就是保证了刹车系统的安全性和稳定性。为什么这么说呢?因为刹车系统通常在高温下会有热衰竭效应,意思是高温下的性能骤减,导致无法实现有效制动,刹不住车就会很危险,摩擦系数稳定还耐高温意味着工作温度范围很广,连续大力制动下还很可靠;而导热性在这其中的作用是尽快散去制动时积累在摩擦片上的热量,否则很有可能会使刹车油沸腾,导致制动系统失效。
图中可见高温下变红的刹车盘
那什么情况下我们会让制动系统承受这么大的负荷呢?主要是下赛道,一般来说高性能轿车的刹车片都是采用金属陶瓷材料,不然无法承受跑赛道时的连续大力制动,有些车主甚至连刹车盘都改成陶瓷碳纤维的,为的就是提高制动系统在这种情况下的可靠性还有性能。
综上所述,有人换陶瓷刹车片是为了满足特定用车场景下制动系统的可靠性和性能。
刹车片对于汽车和驾乘者来说,可谓性命攸关的零部件,一台车要跑得快还得停得住,而刹车片则是其中最容易被忽视,但又最为重要的部件。马力再大又怎样?停不下来则只是一台杀人机器。
汽车制动部件的工作原理相信大家都清楚了,当踩下刹车踏板时,刹车总泵会在刹车油路中建立压力。压力经由刹车油传送到卡钳上的活塞,活塞受压后推动刹车片夹紧刹车盘或刹车鼓,使得刹车片与刹车盘发生摩擦,以降低车轮的转速让车辆停下。
从原理我们就可以看出,刹车片所扮演的重要角色。一片刹车片主要由以下几部分构成,金属底板、隔热层和摩擦块组成。其中金属底板还有减少噪音、减震等效果,隔热层的目的是防止制动摩擦时产生的大量热量传递到刹车油路中导致刹车油温度升高,产生气泡而影响效果。而摩擦块则负责与刹车碟摩擦摩擦,由摩擦材料和粘合剂组成。
汽车技术一路发展过来,摩擦材料的材质也在一路演进,主要分为几大类:
有机型刹车片在70年代以前,刹车片当中都含有大量石棉材质,取其耐高温、耐火、摩擦性强等特点,不过由于石棉在生产和使用过程当中产生的粉末对人体有多种伤害,容易导致呼吸系统疾病甚至是致癌,因此目前石棉刹车片已经被全球禁用。
那么目前的有机型刹车片一般也叫做NAO型刹车片(Non-Asbestos Organic,无石棉有机刹车片),当中一般包含有10%-30%的金属材质,此外还包括了植物纤维、玻璃纤维、碳、橡胶、玻璃等材质。
有机刹车片通过多年的发展与材质改进,在耐磨和噪音控制方面都有不错的表现,也比较适合日常驾驶使用。产生的粉尘和对刹车碟的伤害也较少。不过由于材质成本等原因,有机刹车片一般价格稍贵,原厂装车时也一般会在中高端车型上使用。
半金属刹车片所谓半金属,主要是这种刹车片所采用的摩擦材料中,有大约30%-65%是金属材质——包括铜、铁等等。这种刹车片的特点主要是散热快,耐高温性能好,价格相对较低,而缺点则是由于材质原因,刹车时的噪音会较大,同时金属材质对刹车碟的磨损也会较大。
由于半金属刹车片拥有我们上面说到的特点,所以目前主要有两大应用方向,一是中低端车型的原厂配套刹车片——这个自然是取其价格较低的特点。另一方向则主要是在改装刹车皮领域——由于金属刹车皮耐高温性能好,更适合高性能车款或者是在各种赛事中使用。毕竟这种使用场景中,刹车皮的最高温度分分钟会达到甚至是超过800摄氏度的。所以我们可以看到,不少改装品牌针对激烈驾驶和赛事的刹车皮都有比例较高的金属材质。
陶瓷刹车片陶瓷刹车片可谓弥补了有机型和半金属型刹车片的不足。它的材质主要是由矿物纤维、芳纶纤维以及陶瓷纤维等多种材质组合而成。一方面,由于没有金属材质,刹车片与刹车碟等发生摩擦时,噪音会明显减小。同时,摩擦过程对刹车碟的损伤也会明显减少。
此外,陶瓷刹车片在高温状态下,摩擦系数依然能保持稳定,避免有机或金属刹车片由于长时间或高速刹车时,由于材质熔化而产生的刹车力度衰减,大大提升了安全性。同时也更加耐磨。
当然,陶瓷刹车片也不是没有缺点的,最大的缺点自然就是贵,一套碳陶刹车系统分分钟几万十几万。另外,在低温环境下,陶瓷刹车片的表现也会比金属刹车片稍有不如。