为当前及未来刹车系统零部件定制的特种润滑剂

作者：道康宁有限公司 Detlev Hesse

欢迎访问e展厅 展厅 3 传动/转向/制动系统展厅 变速箱, 离合器, 制动系统... 特种润滑剂因其自身的特性而被用于特殊的应用领域。它们通常用于如下情况 ：当压力超出普通润滑剂的承载能力时，如高压、极端高/低温、振动、冲击荷载、启动与磨合运转阶段、在磨合运转期间严重负载的滑动面，以及恶劣的环境中等。特种润滑剂包括润滑脂、油膏、固体润滑剂与减摩（胶粘）涂层。 润滑脂是润滑油中增稠剂与其他添加剂的粘稠或半流体状分散质。通常，含有常规增稠剂的矿物油性润滑脂无法满足所有的技术要求。合成液体——聚硅氧烷、聚α烯烃、聚亚烷基二醇类、全氟烷基醚、酯类等——与适用的增稠剂有助于满足特殊的技术要求。润滑脂用于多个制动零部件中。 传统的踏板系统由金属材料制成；新型设计采用高分子复合材料。玻璃纤维增强热塑性塑料在可靠性、减重及具有经济效益的制造方面提供了诸多改善。踏板系统中的新材料成分可适应踏板关节润滑中的各种要求。终身润滑、良好的低温特性、以及防腐蚀、降噪、预防粘滑运动与防止磨损均为塑料-金属及金属-金属零部件中所要求的特性。塑料-金属零部件同时还要求具有良好塑料兼容性的润滑剂。 真空制动助力器用于大部分的传统客车中。助力器中的润滑剂必须能够在温度低至-40℃（-40°F）时提供良好的润滑能力，并能与大量塑料和橡胶兼容。润滑脂通常用于如下应用领域中，尤其是导向销、滑靴、反应盘、柱塞以及真空密封。 浮钳盘式制动器的外身在导向销上滑动。制动钳将磁盘刹车片固定就位。当压力应用于制动踏板时，液压活塞会迫使刹车片对磁盘旋转曲面施加力。一般而言，润滑剂应在-40到+180℃ （-40到 +356°F）之间工作。对于橡胶衬套制动钳定位销或无套筒的定位销，其要求也不同。衬套的橡胶——尤其是三元乙丙橡胶——表现出非常好的减震特性，但却具有很高的粘滞作用（粘滑运动）倾向。在这种情况下，具有良好的低/高温性能以及橡胶兼容性（会影响粘滑运动）的润滑剂便成为了人们所需。 由于制动钳的振动，不带套筒的金属导向销便容易产生摩擦磨蚀。一般而言，在较大的温度范围内具有良好润滑能力和承载能力的含固体物质的润滑剂比较为人所需。 电子驻车制动（EPB）有两种类型：制动卡钳与电机结合系统和电缆牵引器系统。更加传统的电缆型取代了带有制动器主轴系统的车内机械手柄（需要用特种润滑脂进行润滑）。润滑脂需具备低摩擦系数，以降低电动机的起动转矩，并确保主轴的高速润滑；不过，摩擦转矩应足够高以避免钢索螺母的自我释放，否则可能会导致电子驻车制动故障。润滑脂还应在高/低温的情况下良好地运行。 根据运行区域，制动零部件应用中润滑脂的主要要求是能确保低温润滑，提供均衡的润滑能力/摩擦系数，防止腐蚀和摩擦磨蚀，同时具备良好的塑料/橡胶兼容性。 油膏包含分散在润滑油中的高浓度固体润滑剂，方便应用。在润滑油和润滑脂被挤出润滑剂接触面的地方，固体润滑剂形成粘着力强的附着薄膜，可以在极端负载和低速下防止损坏。在制动应用领域中，它们可用来减震，并预防摩擦磨蚀。 制动衬块背板和垫片主要采用高填充金属铜、黑色或白色固体油膏进行润滑。不同设计与不同类型的刹车片通常被用作消声及防震垫片。碳素钢或橡胶涂层垫片的主要功能是吸收刹车片或制动钳的振动，避免噪音，同时抑制颤动。 减摩涂层是类似涂料的产品，其内包含固体润滑剂的超微细粒，分散于精选的树脂混合物和溶剂中。通过常规的涂料技术可以对其加以应用，例如喷涂、旋转浸渍、丝网印刷或刷涂。溶剂挥发和/或树脂固化后，剩下的涂层表现出良好的干燥润滑与防腐蚀特性。 制动钳的滑导弹簧可以帮助维持适当的刹车片运动。主要问题是在衬块的使用期内防止腐蚀的同时，确保衬块的运动在制动钳的导轨范围内。为了避免使用可能弄脏转子或衬块表面的“湿”润滑脂，刹车片的滑导配备了一个钢簧。弹簧与锌-或锌-铝涂层的制动钳间具有电化可能性，因此可能会发生电腐蚀。具有绝缘和防腐蚀特性的干燥润滑剂——比如减摩涂层——才是恰当的解决方案。 干燥的润滑粉是应用于滑动面之间的固体物质，用以降低摩擦和损耗，同时防止刮伤。固体润滑剂可以是无机或有机化合物。典型的无机固体物包括二硫化钼、石墨，以及金属氢氧化物、硫化物、卤化物或磷酸盐类。典型的有机固体物包括聚四氟乙烯和聚乙烯蜡。细小分布的特种石墨与金属化合物的增效混剂会产生显著的润滑效果。在刹车系统中，这些粉末添加剂对制动衬块和制动衬片的矩阵表现出精确的摩擦控制特性。 摩擦制动器通过摩擦将速度转化成热。制动零部件（衬块/磁盘或衬片/制动鼓）处于滑动接触的状态，可以通过衬片成分里的润滑剂（摩擦改良剂）对其进行控制。 摩擦控制添加剂通过几种方式影响刹车系统的性能。出于安全考虑，添加剂可帮助防止褪色，在各种温度范围内维持恒定的摩擦系数，并确保良好的摩擦恢复能力。对于制动舒适性而言，其有助于降低制动噪音，防止振动（颤动），同时减小物质转移到磁盘的可能性。就摩擦零部件的损耗/寿命而言，添加剂可以减慢衬块和磁盘损耗，降低制动衬块的腐蚀，并防止在磁盘上形成斑点（上釉）。 这些添加剂不应降低摩擦，而应在一个可控的范围内稳定摩擦性能。 对于刹车系统设计师和工程师而言，选择合适的润滑剂是最具挑战性的任务之一。制动零部件设计应该在最初阶段寻求润滑剂专家的意见，以利确保正确的选择或对合适润滑剂的开发。

文章内容仅供参考 (投稿) (12/19/2012)