车辆制动盘防锈措施的研究

郭强强，李霏



车辆制动盘防锈措施的研究

郭强强，李霏

（宁波吉利汽车研究开发有限公司，浙江 宁波 315336）

文章介绍了车辆从生产到交付至终端客户的过程中存在制动盘生锈情况，并提出不同的防护措施，避免制动盘进一步生锈，从而引起车辆交付前后，由于车辆长期存放导致的一系列制动抖动、异响及粘盘等NVH问题。[6]

制动盘；防锈；NVH

前言

制动盘的材质为灰铸铁，对于铸铁来说生锈是一种常见的现象。因此，当车辆在露天停车场或户外停放一段时间后，特别是空气潮湿或者阴雨天气后，车辆的制动盘工作面会存在不同程度的生锈现象。生锈较轻时，经过几次制动磨合后，铁锈比较容易被清除掉。当车辆放置时间较长后，制动盘表面铁锈由红锈变为黑锈，这种情况铁锈很难被彻底清除。本文从整车厂的角度出发，研究了从车辆从下线到最终交付到终端客户前，几种制动盘的防锈措施，通过实车对比确认防锈效果的有效性，从而避免车辆长时间静置而出现的制动抖动和异响等NVH现象。[3][4]

1 制动盘的防锈形式

车辆在生产线组装完成后，先后会经过机能检测线、淋雨线、试车场路试等相关检测，最后会存放在停车场，依据订单情况运输至4S店。因车辆存放周期的差异性，导致在车辆交付前后会出现的一系列制动问题，因此车辆交付前有必要对制动盘采取防护措施。

1.1 轮辋保护膜

目前多数合资品牌以及部分自主品牌均使用轮辋保护膜，主要是车辆下线前在轮辋上粘贴一层保护膜，这样可以防止车辆运输存储过程中雨水、沙石以及外界污染物对车辆的侵蚀，可对制动盘进行有效的防护，延缓制动盘生锈。同时也可防止异物对车轮轮辋刮伤。[1]

该轮辋保护膜的材质以高性能PE为主，整个轮辋接触面均涂有压敏胶，可以保证与轮辋之间粘贴牢固，且容易揭除。如图1所示，根据材质不同，可分为透明和非透明两种。根据粘贴方式不同，可分为通孔式和封闭式，对于通孔式贴膜，在粘贴时先对准车轮中心，然后将四个耳朵贴紧，最后将整个胶面压实；对于封闭式贴膜，先将轮辋膜贴在轮辋面上，然后进行裁剪。如图2为粘贴轮辋膜后的车轮。这种轮辋膜的优点是成本较低。缺点是装配效率较低，揭除后轮辋表面会留有些许残胶。

图2 粘贴轮辋膜后的车轮

1.2 运输保护罩

运输保护罩是VOLVO最先在进出口车上使用的制动盘防护方式[1]，这种保护罩的主要材料是PP，保护罩设计有四个卡扣，利用卡扣与防尘罩进行卡接，同时可保证该保护罩与制动盘和制动钳之间留有一定的间隙，安装后在一定车速范围内不影响车辆行驶。可以防止制动盘受外界污染物的侵蚀，很好的改善了制动盘生锈问题，制动盘保护罩是一种硬质材料，需在车轮安装前进行安装，操作简单，根据制动盘型号分为不同的规格，且设有撕裂线，在车辆交付前，可沿撕裂线将其撕掉。但该产品相对轮辋保护膜成本较高，如图3为车辆装配后的效果。

图3 车辆装配后的效果图

1.3 制动盘表面处理

对制动盘表面进行特殊处理也可减缓生锈，常见的有以下两种：

1.3.1 制动盘采用锌铝涂料全喷

制动盘采用锌铝涂料全喷，锌铝涂层是涂料通过化学反应在金属表面沉积形成的防腐蚀涂层，该涂层主要由片状锌铝粉以及铬的氧化物构成，耐蚀性取决于片状锌铝粉的层状堆积屏蔽作用、牺牲阳极保护作用以及Cr6+的钝化作用，因其具有优异的耐蚀性、耐热腐蚀性、无氢脆、对油漆附着能力强，制备工艺简单等优点，广泛应用于钢质紧固件的腐蚀防护上。但是对于制动盘而言，锌铝涂层有两种缺点：一是该涂料硬度较低，装配过程磕碰导致涂层划伤；二是该涂料较易擦拭，新车下线后路试过程中，几次制动即可清除，不能很好改善制动盘生锈问题。[2]

1.3.2 制动盘进行碳氮共渗处理

制动盘进行碳氮共渗处理，在制动盘表面产生氮化层。氮化层具有高硬度、耐腐蚀、耐磨等特性，从而提升制动盘的使用性能，减少或消除由于制动盘腐蚀造成的抖动问题，但此种处理方式成本较高，不易被广泛应用。[5]

2 试验验证

为进一步验证前两种措施对制动盘的防锈改善效果，整车下线后完成所有转鼓测试和场内路试，并通过淋雨线后停至停车场，按以下条件进行验证：

●试验周期：15天。

●温/湿度：26-36℃，80%-93%。

●场地：露天停车场。

2.1 制动盘生锈对比

表1 制动盘生锈对比

2.2 整车NVH情况对比

安排以上三台车辆按如下程序进行制动抖动及制动异响评价：

（1）车辆按照初速度80kph,末速度30kph，减速度0.3g，磨合5次；

（2）以初速度150kph，末速度40kph，减速度0.3g进行10次制动抖动及异响评价；

（3）按照主观评价标准，以1-10分评价标准进行评价，抖动评价内容包括制动踏板、方向盘、座椅、车身，如表2所示。

表2 主观评价结果

通过以上验证结果可知，运输保护罩与轮辋保护膜的防锈效果相当，均可以有效改善制动盘生锈问题，避免车辆因生锈导致的抖动、异响或锈粘接等制动问题，且成本低廉，可以广泛应用。

3 结论

综上所述，通过对制动盘增加防护性的防锈措施，可以有效改善车辆长时间停放后因制动盘生锈导致的NVH问题，从而规避客户由此带来的抱怨。

[1] 王强,齐钢,崔海峰.盘式制动器制动抖动机理和控制研究.机械设 计与制造,2010年5月.

[2] 杨懿,锌铝复合涂层的耐蚀性能及失效行为研究,武汉理工大学, 2015年7月.

[3] Jacobsson H.Aspects of brake judder. Proc.Instn Mech.Engrs Vol.217 Part D:J.Automobile Engineering,2003:419-430.

[4] 徐文,刘爱东,刘拥军,尹雯雯.摩擦片材料粘附问题概述.拖拉机与农用运输车,2013年2月,第40卷第1期.

[5] 付继业,皮志勇,于淑珍.碳氮共渗技术的研究与应用.金属加工(热处理),2010年第19期.

[6] 余卓平,尹东晓,盘式制动器制动抖动问题概述,汽车工程,2005(3).

Measures researched on avoiding brake disc rusting

Guo Qiangqiang, Li Fei

（Ningbo Geely Automobile Research & Development Co., Ltd, Zhejiang Ningbo 315336 )

the paper mainly introduces the condition of brake disc rusting from production to delivery, it given the protecting measure, so that it can prevent from rusting and avoiding brake judder, brake noise, and stiction issue etc.

brake disc; avoid rusting; NVH

U463.5

A

1671-7988(2019)09-62-03

U463.5

A

1671-7988(2019)09-62-03

郭强强，学士，工程师，就职于宁波吉利汽车研究开发有限公司，从事汽车制动系统开发工作。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.09.019