划线制动盘的散热研究

摘　要：本文运用试验台对划线制动盘与普通制动盘散热进行了试验分析，得到了两款制动盘温度变化曲线

关键词：制动盘；散热；试验台

1、 引言
　　汽车制动过程是把汽车行驶的动能通过制动器的摩擦转变为热能，并向大气耗散的过程。汽车高速行驶或下长坡连续制动时制动效能保持的程度称为抗热衰退性。制动盘的抗热衰退性与制动速度、制动频繁程度、汽车总质量、制动盘的结构、制动盘的热容量等方面有关。现代汽车的前制动盘通常为径向通风制动盘，制动时通过制动盘摩擦面的对流及辐射和风道的强制对流进行散热。由于划线制动盘是在制动盘摩擦面上增加了开槽。传热学指出增强散热的方法有：1、扩展传热面；2、通过增加扰动物等方法改变对流状况；3、改变表面状况；4、改变换热面形状态和大小等方法。在制动盘工作面增加开槽，相当于在平滑表面增加了扰动物并增大了散热面积。车辆下长坡连续制动时前轮制动温度实测可达500℃以上，本文通过在制动盘摩擦面上增加开槽进行试验对比开槽前后制动盘同一点温度的变化，得到了划线制动盘（以下简称划线盘）和非划线制动盘（以下简称普通盘）的温度变化曲线。
2、试验条件建立
      采用NT11-10E惯性试验台（见图1），以车辆前轴实际惯量模拟某车型实际制动情况，在相同试验条件下测量划线盘与普通盘的摩擦面温度。将制动盘分别安装在NT11-10E惯性试验台上（见图2），试验台能够方便的控制制动压力、制动起始速度等参数，能够自动测量、显示试验过程中制动盘摩擦面温度、制动减速度以及制动距离等结果。设置试验条件为：
      （1） 试验冷却空气条件——鼓风机与引风机全开，风速调整为10km/h ；
      （2） 制动开始转速687转/分 ；
      （3） 制动末转速0转/分 ；
      （4） 制动惯量61Kg* m2 ；
      （5） 制动间隔60S ；
      （6） 试验室温度：25℃ 。
                                          图1  惯性试验台1                                 图2  试验台安装示意图

3、台架试验结果对比
      通过NT11-10E惯性试验台对划线盘和普通盘进行了制动试验，并自动记录两制动盘相同位置的制动温度，图3、图4分别为制动盘内外侧温度差对比和两制动盘相同位置外侧制动温度对比。在连续制动过程中，普通制动盘的内外侧温度差及外侧温度要明显大于划线制动盘。在连续23次制动时，普通盘的内外温度差达到213℃，而划线制动盘只有157℃，二者温度差相差46℃。在连续7次制动时，普通盘的外侧温度已经过到了350℃，划线盘连续制动7次时的外侧温度只有308度。如果此时立即停车，普通盘很可能会因为温度高造成制动盘变形，进而影响整车性能。

4、结论
      通过利用惯性试验台进行试验对比，验证了划线盘的散热以力比普通盘有明显改善。开槽结构更有利于制动盘的冷却，有利于提高制动盘的抗热衰退性能。此种制动盘值得广泛推广应用。