Page 20 - 《摩擦学学报》2021年第2期

第 2 期 曹靖雨, 等: 制动工况对汽车半金属刹车片磨损性能的影响 165

在图4(c)中，横坐标在40 km/h到60 km/h阶段，可能因 将不外加热源调控摩擦面温度，采用上述提到的方法
为测量误差，两曲线略微有不重合度. 由磨损量稳定 测摩擦面温度，研究摩擦面温度对刹车片磨损量的影
系数的计算公式和内在意义可知，个别极大值测量或 响. 进而某一摩擦面温度下的刹车片磨损量均值和磨
计算误差，极易导致个别的磨损量稳定系数值偏离真 损量稳定系数也就无法求得，所以本部分不分析它们
实值，但是由于只是个别值，并不会对曲线整体趋势 与摩擦面温度的关系，基于上述45组单组磨损制动试
的分析产生影响. 由图4(c)可知，磨损量稳定系数基本 验，绘出远离油缸侧刹车片磨损量随摩擦面温度变化
大于0.8. 尤其在制动初速度大于90 km/h时，磨损量稳 的散点图如图5(a)所示，并结合几组补充试验来分析

定系数接近1. 摩擦面温度对刹车片磨损量的影响.
由磨损量稳定系数反映刹车片磨损量在非固定 从图5(a)可知，随摩擦面温度的增高，刹车片磨损
量下的稳定性可知，图4(c)中的点与1相差较近，表示 量明显增加. 由2.1和2.2节分析可知，制动初速度和制
制动压力(非固定量)的变化会导致刹车片磨损量有较 动压力均对磨损量有影响. 因此，为了排除制动初速
小的不稳定变化，这也与之前得到的制动压力对磨损 度和制动压力的影响，恒定制动初速度为90 km/h，恒
量影响的结果一致. 而且，随着制动初速度的增加，磨 定制动压力为1.0 MPa，取制动间隔时间为60 s、90 s和
损量稳定系数越接近1，也说明磨损量和制动初速度 120 s来间接改变摩擦面温度大小，分别进行了两组单
的关系更紧密. 另，由图4(a)可知，所测试的任何制动 组磨损制动试验，其中制动间隔为90 s时的两组补充
压力下，各曲线之间的距离很小，这也说明了制动压 试验中有1组的试验数据，与前述45组试验中的1组试
力的变化对磨损量的影响程度小. 综上，制动压力对 验数据(制动压力为1.0 MPa，制动初速度为90 km/h，
刹车片磨损量的影响小，制动初速度对刹车片磨损量 制动间隔为90 s)相同. 绘制出远离和靠近油缸侧刹车

影响更大. 片磨损量与摩擦面温度的折线关系图，如图5(b)所示.

2.3 摩擦面温度对刹车片磨损量的影响 从图5(b)可知，随摩擦面温度的增高，刹车片磨损量增
摩擦面温度影响着刹车片的摩擦磨损性能 ，而 加不明显.
[17]
且考虑到试验是模拟实际制动工况下刹车片磨损，则 为了能更清楚地看出图5(a)和图5(b)的关系，拟合

0.18 (a) 0.18 (b)
0.16 0.16 Near the brake pads on the
cylinder side
0.14 0.14 Away from the brake pads on
the cylinder side
0.12
0.12
Wear loss/mm 0.10 Wear loss/mm 0.10
0.08
0.08
0.06
0.04
0.04 0.06
0.02 0.02
0.00 0.00
45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 64 66 68 70 72 74 76 78 80
Friction surface temperature/℃ Friction surface temperature/℃
0.18 (c)
0.16 Origin al test points
Supplementary test points
0.14
0.12
Wear loss/mm 0.10
0.08
0.06
0.04
0.02
0.00
45 50 55 60 65 70 75 80 85 90
Friction surface temperature/℃

Fig. 5 Relation diagram between wear loss and friction surface temperature
图 5 磨损量和摩擦面温度的关系图