GB/T 41663-2022 英文版(www.GB-GBT.cn): Road vehicles - Brake lining friction materials - Scale inertia dynamometer test method

GB/T 41663-2022: 道路车辆 制动衬片摩擦材料 缩比台架试验方法

(资料图片仅供参考)

1 范围

本文件规定了道路车辆制动衬片摩擦材料缩比台架试验方法的试验条件和准备、试样项目和程序、

试验报告。

本文件适用于乘用车盘式制动衬片的缩比台架试验,在熟悉缩比原理的基础上,其他类别车辆的制

动衬片试验也可参照本文件。本文件适用于原料筛选和检验、摩擦材料的早期开发、生产过程的质量控制和外来样件的测试。

2 规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1 缩比系数

3.1.1

有效摩擦半径缩比系数

全尺寸制动盘有效摩擦半径与缩比制动盘有效摩擦半径之比,按照公式(1)计算。

3.1.2

制动衬片面积缩比系数

全尺寸制动衬片面积与缩比试验样品面积之比,按照公式(2)计算。

4 符号和缩略语

下列符号和缩略语适用于本文件(见表1)。

5 试验条件和准备

5.1 试验条件

5.1.1 试验设备

缩比惯性试验台,技术参数见附录A。

5.1.2 制动管路压力上升速率

除有压力爬升速率要求的试验之外,所有制动加载,压力上升速率为(25±5)MPa/s。

5.1.3 最大制动管路压力

缩比试验台制动加载系统的最大制动压力不低于20MPa。

5.1.4 采集频率

制动压力和制动力矩的采集频率不低于100Hz,并能够根据标准要求调整采样频率。

5.1.5 冷却风条件---风速

在衰退试验(6.6和6.8)中,冷却风速为1m/s,其余的试验冷却风速为11m/s。并可以根据不同

的试验标准对冷却风进行调整。

5.1.6 试验环境控制条件---温湿度要求

在缩比试验过程中,对冷却空气的温度和相对湿度要进行调节和控制,每一次制动过程中要测量和

记录温度的平均值、相对湿度和冷却风速。

环境控制系统的技术参数见附录B。

注:通常情况,冷却空气的控制范围是:20℃~25℃,相对湿度:60%~65%。

5.1.7 两次制动之间的转速

在两次制动之间的冷却时段,试验台的转动速度为10km/h,对于衰退试验,等待转速为下一次制

动初速。

5.1.8 初始制动温度

初始制动温度是指制动开始时制动盘的实时温度。

5.1.9 试验温度测量

在制动盘厚度的中央位置钻3.0mm小孔,将K型热电偶埋设在有效摩擦半径的位置,见附录C。

5.1.10 传感器标定

每年由第三方计量机构对测量转速、温度、压力、力矩以及冷却空气速度和温湿度的传感器进行标

定,并出具校准证书。平时用户可以根据试验情况对测量系统自行核查并记录。

5.1.11 样件测量

试验前后对试验样品和制动盘的厚度和质量进行测量,计算试验过程的厚度磨损和质量磨损,测量

位置见附录D。

5.1.12 数据采集

缩比惯性试验台在试验过程中要自动和实时采集以下数据:

---制动时间;

---主轴转速;

---制动管路压力;

---制动力矩;

---制动盘温度;

---冷却空气温度;

---冷却空气速度;

---冷却空气的相对湿度;

---试验步骤和制动次数。

5.1.13 缩比制动盘技术要求

缩比试验制动盘采用与乘用车制动盘相同的材质,制动盘技术条件见附录E。

原则上每次试验采用新的制动盘,如果需要重复使用,制动盘每一面需要磨去100μm,厚度低于

8.5mm的制动盘不应再使用。

5.1.14 缩比制动盘工作面轴向跳动

缩比制动盘安装后的工作面初始轴向跳动(LRO)不超过20μm,测量位置在制动盘外侧面距边缘

5mm处,每次试验前后,测量和记录制动盘工作面轴向跳动量。

5.2 试样准备

试样应按照下列要求进行准备:

---试样应从产品上切割(包括金属背板在内);

---试样的表面,保持产品原有状态(包括涂层、烧蚀等),避免污染;

---试验前样品和制动盘的测量:见附录D,测量精度精确到小数点后三位;

---试验前应分别对样品和制动盘工作面进行拍照记录。

6 试验项目和程序

6.1 磨合前检查

磨合前检查按下列试验条件进行:

a) 制动初速:50km/h;

b) 制动初温(第一次制动):< 40℃;

c) 制动减速度0.3g;

注:本文件中g为重力加速度。

d) 制动周期:120s;

e) 制动次数:10。

6.2 第一次(磨合前)效能试验

第一次(磨合前)效能试验按试验条件进行:

a) 制动初速:50km/h,100km/h;

b) 制动初温:80℃;

c) 制动减速度:0.1g~0.8g;

d) 制动次数:16(2×8)次。

注1:制动初速和制动减速度都按照从低到高的顺序进行试验。

注2:每一个制动初速下,制动减速度从低到高,按照0.1g的递增,从0.1g升至0.8g。

注3:根据上述要求,本文件的所有制动均采用恒输出(恒力矩)的制动方式。如果采用恒输入(恒压力)的制动方式,需记录在案。

6.3 磨合试验

磨合试验按下列试验条件进行:

a) 制动初速:65km/h;

b) 制动初温:120℃;

c) 制动减速度:0.35g;

d) 制动次数:200次。

注:磨合200次后要检查磨合面接触率,要求不低于80%。如未达到要求,则增加磨合次数。

6.4 第二次效能试验

重复第一次效能试验(6.2),但制动初速、制动次数有变化:

a) 制动初速:20km/h、50km/h、100km/h、130km/h;

b) 制动初温:80℃;

c) 制动减速度:0.1g~0.8g;

d) 制动次数:32(4×8)次。

6.5 第一次再磨合

重复6.3磨合试验,但制动次数为35次。

6.6 第一次衰退恢复试验

6.6.1 基准试验

基准试验按下列试验条件进行:

a) 制动初速:50km/h;

b) 制动初温:80℃;

c) 制动减速度:0.3g;

d) 制动次数:3次。

6.6.2 衰退试验

衰退试验按下列试验条件进行:

a) 制动初速:100km/h;

b) 制动初温(第一次制动):60℃;

c) 制动减速度:0.45g;

d) 制动周期:35s;

e) 制动次数:10次。

注:衰退试验结束后,立即开启冷却风;主轴以相当于50km/h转速旋转,120s后开始恢复试验。

6.6.3 恢复试验

恢复试验按下列试验条件进行:

a) 制动初速:50km/h;

b) 制动减速度:0.3g;

c) 制动周期:120s;

d) 制动次数:12次。

6.6.4 效能检查

效能检查按下列试验条件进行:

a) 制动初速:100km/h;

b) 制动初温:60℃;

c) 制动减速度:0.45g;

d) 制动次数:2次。

6.7 第二次再磨合

按照6.5要求进行试验。

6.8 第二次衰退恢复试验

按照6.6要求重复试验,但衰退试验的制动次数为15次。

6.9 第三次再磨合

按照6.5的要求重复试验。

6.10 第三次效能试验

按照6.4的要求重复进行试验。

6.11 试验后测量和检查

6.11.1 试验后样品和制动盘的测量见附录D,计算厚度磨损和质量磨损,精确到小数点后三位。

6.11.2 检查和记录(照片)样品和制动盘的表面状况,并拍照。

6.12 试验现象记录

观察和记录试验过程中不正常现象,例如,噪声、振动、材料转移等。

6.13 缩比试验大纲

将前面描述的试验程序用表格的方式展现出来,格式见附录F。

7 试验报告

7.1 概述

试验结果的报告方式和关注内容取决于使用者的试验目的,试验报告可以分为表格和图形报告。

7.2 表格

7.2.1 试验信息

至少包括:试验日期、材料、模拟车型和制动器参数、试验规范、试验惯量,缩比率和试验环境条件

(冷却空气温湿度设置)。

7.2.2 试验数据

7.2.2.1 每次制动要列入表格的数据包括:试验序号、制动初速和释放速度、制动管路压力、制动力矩、摩擦系数、制动盘初始温度和制动末温、制动时间、制动距离、制动减速度和 MFDD;其中:力矩、压力、摩擦系数要包括最大值、最小值和平均值。

7.2.2.2 根据试验目的,还可以计算和列出:制动管路压力和制动力矩稳定系数,比制动力矩,以及其他

试验者需要了解的数据。

7.2.3 试验结果汇总表

汇总表的内容可以根据试验者或者客户的要求从试验数据中选择和处理:

---平均摩擦系数:不同试验步骤或者全过程摩擦系数的平均值;

---关键点的摩擦系数值:效能试验关键点,衰退试验最小摩擦系数等;

---关键点的制动温度:衰退试验制动盘最高温度(制动末温)等;

---磨损数据:内片、外片和制动盘的厚度磨损和质量磨损(以表格形式列出)。

7.3 图形报告

图形报告的形式取决于试验目的以及客户的要求,但绘制包括每一次制动在内的摩擦系数和温度

变化曲线是基本要求。

7.4 报告实例

报告实例见附录G。