رواج دانش صنعت لنت ترمز: یک مؤلفه کلیدی مرتبط با ایمنی رانندگی

در سیستم گسترده قطعات خودرو، لنت ترمز یکی از اجزای اصلی تضمین کننده ایمنی رانندگی است و عملکرد و کیفیت آنها به طور مستقیم بر اثر ترمز خودرو و ایمنی زندگی رانندگان و سرنشینان تأثیر می گذارد. با توسعه سریع صنعت خودرو و تاکید روزافزون بر ایمنی رانندگی در بین مصرف کنندگان، صنعت لنت ترمز نیز دائما در حال نوآوری و پیشرفت است.

I. اصل کار و اهمیت لنت ترمز

یک ماشین در هنگام رانندگی انرژی جنبشی دارد. اصل کار لنت ترمز ایجاد اصطکاک با دیسک ترمز است که انرژی جنبشی خودرو را به انرژی گرمایی تبدیل می کند و در نتیجه باعث کاهش سرعت یا توقف خودرو می شود. هنگامی که راننده روی پدال ترمز پا می گذارد، پیستون داخل کالیپر ترمز لنت ترمز را به شدت بر روی دیسک ترمز چرخان با سرعت بالا تحت عمل هیدرولیک فشار می دهد. اصطکاک بین این دو مانع از چرخش دیسک ترمز می شود و سپس متوجه ترمز خودرو می شود. از منظر فرمول فیزیک، نیروی اصطکاک (f) برابر است با حاصل ضرب ضریب اصطکاک (μ) و فشار نرمال (n) روی سطح اصطکاک در جهت عمودی، یعنی f=μn. ضریب اصطکاک (μ) بین لنت ترمز و دیسک ترمز، و همچنین نیروی (n) اعمال شده توسط پیستون کالیپر ترمز بر روی لنت ترمز، به طور مشترک میزان نیروی ترمز را تعیین می کند. یک سیستم ترمز{10}با عملکرد عالی باید بتواند نیروی ترمز پایدار، کافی و قابل کنترلی را ارائه دهد. انتقال هیدرولیک خوب و ظرفیت اتلاف حرارت قوی نیز برای جلوگیری از خرابی هیدرولیک و محو شدن ترمز ناشی از گرمای زیاد ضروری است.

II. انواع و ویژگی های لنت ترمز

(I) طبقه بندی بر اساس مواد

1. لنت ترمز نیمه{1}فلزی: این نوع لنت ترمز نسبتاً رایج است و بسیاری از خودروها هنگام خروج از کارخانه به لنت ترمز نیمه{2}}فلزی به عنوان تجهیزات اصلی مجهز هستند. این شامل الیاف و ذرات فلزی در داخل برای افزایش استحکام است. در کنترل دما و اتلاف حرارت عملکرد خوبی دارد. با این حال، در محیط‌های با دمای پایین، به دلیل فشار ترمز بالا، ممکن است باعث سایش سطوح دیسک ترمز و درام ترمز شود و صدا ایجاد کند. ضریب اصطکاک به طور کلی حدود 0.38 است و عمر مفید آن نسبتاً کوتاه است. برخی از لنت‌های ترمز{10}نیمه فلزی با ضریب اصطکاک بالا مستعد ایجاد صدا در هنگام ترمز هستند و به طور گسترده در خودروهای ژاپنی استفاده می‌شوند.

2. لنت ترمز کم{1}}فلزی: از نظر ظاهری شبیه لنت ترمز نیمه-فلزی هستند اما محتوای فلز کمتری دارند. آنها به طور موثر مشکل سایش درام ترمز را حل می کنند و در هنگام ترمز صدای کمتری تولید می کنند. با این حال، عمر لنت های ترمز کمی کمتر از لنت های نیمه فلزی است.

3. لنت ترمز سرامیکی: از مخلوط کردن الیاف سرامیکی با الیاف دیگر و جامد کردن آنها با چسب های آلی ساخته می شود. آنها مزایای زیادی مانند سختی بالا، مقاومت در برابر سایش خوب، گرد و غبار کمتر، عدم خوردگی به توپی چرخ ها، بدون صدا و حفاظت از محیط زیست دارند. عملکرد محو شدن حرارتی آنها بهتر از نیمه فلزی-است و در بازارهای اروپا، آمریکا و ژاپن بسیار محبوب هستند. اما لنت های ترمز سرامیکی تولید شده توسط سازندگان مختلف به دلیل مواد اولیه متفاوت تفاوت قیمت زیادی دارند. لنت‌های ترمز سرامیکی با کیفیت واقعاً- حاوی الیاف آرامید دارای مزایای بیشتری در طول عمر و عملکرد هستند و قیمت آنها نسبتاً بالاتر است.

4. لنت های ترمز فیبر کربنی: به طور گسترده در زمینه هوافضا استفاده می شود، رسانایی حرارتی بسیار قوی و مقاومت عالی در برابر حرارت{1}}بالا دارند. خرابی آنها حتی پس از ترمزهای طولانی مدت آسان نیست، باعث ساییدگی کمی دیسک ترمز می شوند، عمر طولانی دارند، قدرت جذب بالایی در واحد سطح دارند و وزن مخصوص سبک دارند. با این حال، آنها گران هستند و بیشتر در هواپیماها و همچنین{5}}خودروهای اسپرت خارجی و اتومبیل های مسابقه ای با کیفیت بالا استفاده می شوند.

5. لنت‌های ترمز غیرفلزی: معمولاً حاوی اجزای فلزی نیستند و بیشتر از مواد الیافی مانند آرامید و الیاف شیشه استفاده می‌کنند. با توجه به فرمول های مختلف محصول و فرآیندهای تولید کنندگان مختلف، عملکرد آنها متفاوت است.

(II) طبقه بندی بر اساس نوع ترمز

1. لنت ترمز دیسکی: می تواند اثر ترمز کارآمد و پایدار را برای وسایل نقلیه ایجاد کند و معمولاً در سدان های مختلف استفاده می شود.

2. کفش ترمز درام: با مزیت کم هزینه بودن، بیشتر در خودروهای بزرگ استفاده می شود.

3. لنت ترمز کامیون: نقش کلیدی در سیستم ترمز کامیون های بزرگ دارد.

III. شاخص های عملکرد لنت ترمز

1. عملکرد ترمز: به ظرفیت ترمز لنت ترمز در شرایط ترمز معمولی (زمانی که دمای ترمز پایین است)، یعنی ضریب اصطکاک اشاره دارد. ضریب اصطکاک بالاتر لزوما بهتر نیست. درعوض، باید تعادلی در عملکرد جامع برای برآوردن الزامات کلی طراحی خودرو حاصل شود.

2. عملکرد محو شدن: در شرایط جاده ای که نیاز به ترمز مداوم دارد، مانند سرازیری در جاده های کوهستانی، ترمز به طور مکرر کار می کند و دما به سرعت بالا می رود. دیسک ترمز ممکن است به دمای بالای 400-500 درجه یا حتی بالاتر از 700 درجه برسد. در این زمان، ظرفیت ترمز لنت ترمز بدتر می شود و فاصله ترمز افزایش می یابد. این پدیده "محو" نامیده می شود. به طور طبیعی، هر چه میزان محو شدن کمتر باشد، بهتر است. لنت‌های ترمز باکیفیت دارای سرعت محو شدن بسیار کم یا حتی بدون محو شدن هستند، در حالی که برخی از محصولات پایین‌تر به طور جدی محو می‌شوند و تقریباً ظرفیت ترمز خود را در دماهای بالا از دست می‌دهند.

3. عملکرد بازیابی: این یک شاخص مهم برای اندازه‌گیری کیفیت لنت‌های ترمز است که به این موضوع اشاره می‌کند که آیا لنت ترمزی که کم‌{1} دمای بالا را تجربه کرده است می‌تواند به سرعت عملکرد ترمز اولیه خود را هنگامی که دما کاهش می‌یابد بازیابی کند.

4. سایش: این نه تنها شامل سایش خود لنت ترمز بلکه فرسودگی دیسک ترمز نیز می شود. در طول فرآیند ترمز، لنت‌های ترمز با کیفیت- یک لایه محافظ بر روی سطح اصطکاک دیسک ترمز تشکیل می‌دهند و سایش دیسک ترمز را کاهش می‌دهند. لنت‌های ترمز تحتانی حاوی تعداد زیادی لکه‌های سخت و ناخالصی هستند که شیارهای زیادی را روی سطح دیسک ترمز خراشیده و سایش لنت ترمز و دیسک ترمز را تسریع می‌کنند.

5. سر و صدا: در عصر کنونی که حفاظت از محیط زیست و راحتی رانندگی مورد تاکید است، این یک شاخص مهم است. عوامل زیادی در ایجاد صدای ترمز وجود دارد که لنت ترمز یکی از آنهاست. به طور کلی اعتقاد بر این است که لنت های ترمز با سختی بیش از حد بالا مستعد ایجاد صدا هستند.

6. سایر شاخص های عملکرد: آنها همچنین شامل استحکام برشی، سختی، نرخ تراکم، انبساط حرارتی، جذب آب، چسبندگی و غیره هستند.

.

IV. روند توسعه صنعت لنت ترمز

(I) نوآوری فناورانه باعث ارتقاء محصول می شود

با توسعه سریع وسایل نقلیه انرژی جدید، الزامات بالاتری برای لنت ترمز مطرح شده است. وسایل نقلیه انرژی جدید دارای گشتاور زیاد و سرعت شروع{1} سریع هستند و سیستم بازیابی انرژی و سیستم ترمز سنتی در هنگام ترمزگیری با هم کار می کنند. این امر مستلزم داشتن لنت ترمز است که پایداری حرارتی بهتر، مقاومت در برابر سایش و ویژگی های سبک وزن داشته باشد. به عنوان مثال، توسعه مواد جدید و بهینه سازی فرمول ها می تواند عملکرد لنت ترمز را در شرایط کاری مختلف بهبود بخشد. در عین حال، فناوری لنت ترمز هوشمند نیز به طور مداوم در حال پیشرفت است. حسگرهای تعبیه‌شده می‌توانند ضخامت لنت‌های ترمز را در زمان واقعی نظارت کنند، طراحی شیارهای لیزری می‌تواند تخلیه آب را بهبود بخشد و فاصله ترمز را در جاده‌های خیس کوتاه کند، و فناوری مواد گرادیان می‌تواند کارکرد اولیه و دوام را متعادل کند.

(II) مقررات زیست محیطی تحول سبز را ترویج می کند

مقررات جهانی زیست محیطی به طور فزاینده ای سخت می شود و استانداردهای بالاتری را برای انتشار مواد مضر در فرآیند تولید لنت ترمز و عملکرد زیست محیطی محصولات ارائه می دهد. به عنوان مثال، مقررات REACH اتحادیه اروپا استفاده از برخی مواد مضر را در تولید لنت ترمز محدود می کند. این امر شرکت‌ها را بر آن داشته است که فناوری‌های سبز مانند فرمول‌های-رایگان مس و فرمول‌های کم صدای{3}}، کاهش آلودگی فلزات سنگین، و تولید محصولات لنت ترمز سازگار با محیط زیست را برای برآورده کردن تقاضای بازار و الزامات نظارتی، توسعه دهند.

(III) رقابت بازار و تغییرات در الگوی برند

بازار لنت ترمز بسیار رقابتی است. نه تنها برندهای مشهور بین المللی مانند بوش و کانتیننتال AG بلکه بسیاری از شرکت های داخلی نیز فعالانه در این رقابت شرکت می کنند. یکی از آنها شرکت ماشین سازی شاندونگ هوآرویفنگ است. این شرکت که در سال 2011 تأسیس شد، وابسته به گروه Qingdao Huarui است که مساحتی بالغ بر 200000 متر مربع با سرمایه گذاری اولیه 160 میلیون یوان را پوشش می دهد. در حال حاضر دارای 5 خط تولید با ظرفیت تولید سالانه 6 میلیون دستگاه و بیش از 1200 مدل محصول می باشد. برای اطمینان از کیفیت و دقت محصول، 100% قالب‌های قالب‌گیری یک‌باره{16}}استفاده می‌کند. این شرکت دارای بیش از 600 کارمند، از جمله 65 ستون فقرات فنی است، و نسبت پرسنل با تحصیلات دانشگاهی یا بالاتر حدود 35٪ است، با قابلیت های R&D قوی. این شرکت بیش از 80 محصول را در 5 سری اصلی توسعه داده است و با بسیاری از تولیدکنندگان تجهیزات اصلی داخلی (OEMs) مانند علم و فناوری Goldwind سین کیانگ، گروه FAW و گروه SAIC همکاری حمایتی داشته است. محصولات آن با کمبود مواجه است. در آینده، با تشدید رقابت در بازار، ساخت برند و نوآوری های فناوری کلیدی برای برجسته شدن شرکت ها خواهد بود.

در نتیجه، با هدایت نوآوری های تکنولوژیکی، الزامات زیست محیطی و رقابت بازار، صنعت لنت ترمز به سمت عملکرد بالا، حفاظت از محیط زیست سبز و هوشمندی در حال توسعه است. هنگام انتخاب لنت ترمز، مصرف کنندگان باید به طور جامع عواملی مانند نوع وسیله نقلیه، عادات رانندگی و محیط استفاده را در نظر بگیرند و محصولات مناسب را برای اطمینان از ایمنی رانندگی انتخاب کنند. در عین حال، تولیدکنندگان لنت ترمز همچنین باید به طور مداوم سرمایه گذاری تحقیق و توسعه را افزایش دهند، کیفیت و عملکرد محصول را بهبود بخشند، با روند توسعه صنعت سازگار شوند و در رقابت شدید بازار جای پایی به دست آورند.