摩擦制动器是使机械中的运动件停止或减速的机械零件.俗称刹车.利用两个运动表面相互接触时所产生的摩擦阻力,将汽车运动时的动能和势能转化为热能,从而达到使汽车减速或停车的一种装置.
制动器上所用摩擦材料(制动件)的性能直接影响制动过程,而影响其性能的主要因素为工作温度和温升速度.摩擦材料应具备高而稳定的摩擦系数和良好的耐磨性.
摩擦材料分金属和非金属两类.前者常用的有铸铁、钢、青铜和粉末冶金摩擦材料等,后者有皮革、橡胶、木材和石棉等.制动摩擦副表面的温度状况及其分布特点,将会直接影响到制动器的制动性能与使用寿命.
摩擦制动器在工作中产生大量的摩擦热,可以使制动器的工作表面产生局部高温,表面氧化甚至热疲劳磨损最终使摩擦制动器失效,所以研究温度对摩擦制动器性能的影响有重要意义.而摩擦制动器温度是一个很复杂的问题,涉及的学科面很广需要多学科综合运用特别是计算机,数学,物理,化学及材料学等学科的灵活运用 .
对于制动器设计和摩擦材料的研制,所要解决的主要问题也是寻求一种具有足够的热容量、在常温及高温条件下保持足够的机械强度和耐磨性的材料搭配方案.
制动摩擦片的摩擦系数过高或过低都会影响汽车的制动性能.特别是当汽车在高速行驶时需要紧急制动时,低摩擦系数会出现制动不灵敏,而高摩擦系数会出现轮胎锁定现象,造成车辆尾部和打滑,对安全构成严重威胁.
根据国家标准,制动摩擦片适用于100~350℃的工作温度.然而,当温度达到250度时,许多不良制动垫的摩擦系数将急剧下降,制动将完全失效.一般来说,根据SAE标准,制动摩擦片制造商将选择FF等级评定系数,即摩擦额定系数为0.35~0.45.
