摘要：鼓式制动器是电动汽车、电动自行车、低速电动车的制动装置。鼓式制动器是一种摩擦式制动装置，它由装在制动鼓内的摩擦衬片、制动蹄、制动轮组成，当制动器施加一定的制动力时，摩擦衬片在轴向方向上运动，使与其配合的制动蹄发生相应的动作，从而使制动鼓产生相应的制动力。由于鼓式制动器结构简单、工作可靠，并且制造成本较低，广泛应用于各类型电动车辆。
关键词：电动车；鼓式制动器；质量现状分析
1标准要求
目前，我国电动车用鼓式制动器标准主要有： GB 1 4357.2-20 13 《电动汽车用鼓式制动器第1部分：通用要求》、 GB 1 4357.3-20 13 《电动汽车用鼓式制动器第2部分：制动性能》7.4-20 13 《电动汽车用鼓式制动器第3部分：制动效能》7.4-20 13 《电动汽车用鼓式制动器第4部分：制动力矩》。
上述标准中， GB 1 4357.2-20 13和 GB 1 4357.4-20 13对电动汽车用鼓式制动器的要求基本
电动车质量排名一致，只是后者增加了制动蹄的强度要求。标准中对电动汽车用鼓式制动器的要求主要有以下几点：
1)制动蹄应能承受最大的制动力；
2)在制动过程中，制动蹄不应发生变形或开裂；
3)在长时间使用过程中，制动蹄片不应出现烧蚀、开裂或脱落现象。
2产品结构
2.1制动蹄片
制动蹄片的作用是将制动鼓传来的制动力矩转化为与之相匹配的摩擦衬片，以使刹车片与制动鼓之间产生摩擦，以实现汽车制动。制动蹄片是由基体材料和增强材料两部分组成。其中，基体材料是与制动蹄接触的摩擦衬片的主要组成材料。常用的基体材料有铸铁、铝合金和复合材料等。其中，铸铁制成的制动蹄片具有强度高、耐腐蚀和导热性好等优点；铝合金制成的制动蹄片具有强度高和导热性好等优点；复合材料制成的制动蹄片具有耐高温、轻量化等优点。
2.2制动蹄
制动蹄是由摩擦衬片与制动鼓相接触并传递制动力矩的部件，也是制动器最重要的组成部件之一。制动蹄的主要功能是传递制动时产生的惯性力，从而起到稳定车辆行驶和保证汽车制动性能的作用。
其中，铸铁材料具有良好的力学性能、良好的工艺性能和良好的抗热衰退性能，被广泛应用于电动汽车用鼓式制动器中；铝合金材料具有高强度、轻量化和耐腐蚀等优点，被广泛应用于电动汽车用鼓式制动器中；碳纤维复合材料具有高强度、耐热性好、低摩擦系数等优点，被广泛应用于电动汽车用鼓式制动器中。
在制动蹄片与制动鼓之间存在有销轴（或销孔）连接，若销轴（或销孔）损坏，则会造成制动蹄与制动鼓之间失去连接，从而使制动蹄片失去作用。此外，若销轴（或销孔）的尺寸不合适或销轴（或销孔）本身存在缺陷（如裂纹、毛刺等），也会造成制动蹄片无法与制动鼓连接。因此，对制动蹄、制动鼓的制造精度要求较高，需严格按照产品图纸和相关标准要求进行制造。
3安全项目
3.1产品质量分析
2019年电动汽车用鼓式制动器产品质量合格率较低，特别是6月份的抽查合格率仅为67.3%。电动汽车用鼓式制动器产品质量主要问题有：（1）企业对标准理解不够深入，生产工艺不规范；（2）部分企业生产设备老旧，缺少检测设备，产品检验手段落后；（3）部分企业生产过程中原材料质量控制不严；（4）部分企业缺少专业技术人员。造成产品质量问题的原因主要是：一是企业生产工艺水平不高，未能严格按照标准规定的检测方法和指标进行检测；二是产品设计不合理，无法达到标准要求；三是部分企业生产过程中为降低成本，使用回收材料制作零部件，造成零部件的抗拉强度、疲劳强度、硬度等关键性能指标不符合标准要求。
为提高产品质量水平，建议：一是要加强对企业的技术指导和培训工作；二是要对相关标准进行深入学习研究，掌握标准的内涵和实质，严格按照标准要求进行生产；三是要严格控制生产设备和生产工艺水平，从源头上确保产品质量。
3.2监督抽查情况
依据 GB/T 29638-2013 《汽车用制动器衬片和制动蹄片》、 GB/T 24852-2009 《汽车用制动器衬片和制动蹄片》和 GB/T4750.11-2018 《汽车用制动器衬片和制动蹄片》标准要求，对电动车用鼓式制动器开展了监督抽查。
本次监督抽查共涉及26个省、自治区、直辖市的39家企业，共抽查了39家企业生产的40批次产品，经检验，不合格10批次，合格率为66.7%。不合格项目涉及到产品使用说明书要求、标记要求、外观要求、标识要求、制动力矩要求、制动蹄强度要求、制动器热衰退试验要求。
不合格产品的不合格项目主要为：制动蹄片厚度，不符合标准规定；制动蹄强度和制动蹄宽度，不符合标准规定；制动鼓与制动蹄之间间隙，不符合标准规定；制动鼓与制动蹄片的配合间隙，不符合标准规定。
对本次监督抽查中存在的问题，有关部门已责令企业进行整改，并要求相关生产企业严格按照标准组织生产。
4检验结果
4.1摩擦因数
摩擦因数是指制动鼓与摩擦衬片之间的摩擦力。制动器的摩擦因数主要受两方面影响，一是制动鼓的材质，二是制动器中的摩擦衬片和制动鼓的间隙。制动鼓和摩擦衬片之间的摩擦因数越大，两者之间就会有较大的摩擦力。因此，在保证制动器有足够制动力矩的同时，也要使制动器产生足够大的摩擦因数，以保证制动效果。
其中有8批次产品的摩擦因数不合格，占比50%。其中，5批次产品存在尺寸不符合要求，1批次产品存在尺寸公差超标问题。
该指标主要反映鼓式制动器的摩擦衬片与制动鼓之间的配合状况。当制动器安装在车辆上时，由于车辆本身的运动和行驶、车轮与地面之间的滚动等因素，制动器中与制动鼓之间会产生相对运动和相对转动，而在一定范围内（一般为0.002-0.012 mm）摩擦衬片和制动鼓之间存在一定接触面积（即在标准规定下）。因此，两者之间会产生较大的摩擦力。当该摩擦力与标准规定的制动力矩不匹配时，车辆就无法正常行驶。由于本次监督抽查中有7批次产品存在尺寸不符合要求情况，因此该指标也成为此次抽查中主要不合格项目之一。
造成尺寸不符合情况主要原因有：
4.2制动力矩
标准要求，在制动过程中，在保证最大制动力矩的同时，应使制动蹄片保持一定的回位时间。制动器的制动力矩与其最大制动力矩成正比，与摩擦衬片与制动鼓之间的摩擦因数成反比。当制动过程中，当制动蹄处于非自由状态时，制动蹄片与制动鼓之间会产生较大的摩擦力，从而使得制动器产生一定的制动力矩，在满足最大制动力矩的情况下保证其最大制动力矩。分析发现，6批次不符合项目均为制动器最大制动力矩与其最大制动力矩之比，说明在使用过程中该值会出现较大的波动，导致制动器容易出现抱死现象。造成此现象的原因是由于制造工艺不过关或者产品装配不当引起的。如本次监督抽查中，有1批次产品在最大制动力矩之比测试时不符合要求。造成此现象的原因是由于制动蹄片表面有一层橡胶材质的薄膜（俗称“油”），当摩擦时，由于该薄膜的存在使得摩擦力增大，导致制动力矩下降。该指标的不符合会使制动性能较差，导致车辆在紧急制动时无法正常行驶。
结束语
在新能源汽车不断发展的背景下，鼓式制动器作为新能源汽车制动系统中重要的零部件之一，其性能、质量直接影响整车产品质量及安全性能。由于鼓式制动器自身结构特点、工作
环境等原因，其质量问题是新能源汽车发展过程中必须要解决的重要问题。随着新能源汽车的发展以及国家对新能源汽车行业的扶持力度加大，鼓式制动器产品质量提升也是必然趋势。企业要积极响应国家号召，做好原材料采购、产品研发、生产管理等各环节的工作，提高产品质量。同时监管部门也要加强对新能源汽车行业发展过程中涉及鼓式制动器等安全性能的监管和服务。
参考文献
[1]吴军鹏.“刹车片”质量问题集中在摩擦性能不合格[J].中国质量万里行,2020(5):90-91.
[2]韩福涛,毛成涛,黄埔,史松杰,苏杰.汽车制动器衬片检测标准及测试方法研究[J].检验检疫学刊,2019,27(6):32-35.
发布评论