The Influence of Using Conditions on Tribological Properties of Brake Systems with Composite Discs

• Autorzy: Posmyk Andrzej , Myalski Jerzy

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0013.4156

Warianty tytułu

PL

Wpływ warunków eksploatacji na właściwości tribologiczne układów hamulcowych z tarczami kompozytowymi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the results of studies on the influence of automotive vehicle parking time on levels of the friction coefficient and wear that influence the braking efficiency of brake systems with composite discs. Discs have been produced of hypereutectic aluminium-silicon alloy (AlSi18NiMgCu) in which the Si precipitates are a reinforcing phase. On the basis of the parking time of a vehicle for a repair, the minimal (τ = 0 h) and maximal (τ = 240 h) time for an exposition on atmospheric factors has been determined, Velocities, unit pressures of brake pad on the disc rotor, and the braking distance are the equivalent of a braking distance of an vehicle with mass of 1300kg running through an built-up area with a velocity of 30 or 50 kmh. On the basis of experiment’s results, it has been stated that a car parking time of 48h causes an oxidising of the matrix, which results in a friction coefficient decrease up to 0.18 on the sliding distance of 600–700 m, As a result of the wear of the oxide layer, the friction coefficient acquired a value (>0.3) after about 600–700 m friction distance, which equals 600 rotations of the wheel. A longer parking time (240 h) causes a considerably lower decrease in friction forces, because the oxide layer will be sealed.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu czasu postoju pojazdu samochodowego na wartość współczynnika tarcia i zużycia decydujących o skuteczności hamowania układów hamulcowych z kompozytowymi tarczami. Tarcze wykonano z nadeutektycznego stopu aluminium z krzemem (AlSi18NiMgCu), w którym wydzielenia Si stanowią fazę umacniającą. Na podstawie badań czasu postoju pojazdów w oczekiwaniu na naprawę w warsztacie określono minimalny (0 h) i maksymalny (240 h) czas ekspozycji na działanie czynników atmosferycznych. Prędkości, naciski klocka na tarczę i droga tarcia odpowiadają hamowaniu samochodu osobowego o masie do 1300 kg poruszającego się w obszarze zabudowanym z maksymalną prędkością 30 lub 50 km/h. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że postój samochodu przez 48 h powoduje utlenianie osnowy, co skutkuje spadkiem współczynnika tarcia do 0,18 na drodze tarcia do 600 m. W wyniku zużywania powstałej warstewki tlenku współczynnik tarcia osiąga wymaganą wartość (>0,3) po około 600–700 m drogi tarcia, co odpowiada ponad 600 obrotom koła. Dłuższy postój (240 h) powoduje znacznie mniejszy spadek sił hamowania, ponieważ warstwa tlenku glinu uszczelnia się.

Słowa kluczowe

EN

brake disc; brake pad; composite material; exposition on oxidation; friction coefficient; wear

PL

tarcza hamulcowa; klocek hamulcowy; materiał kompozytowy; ekspozycja na utlenianie; współczynnik tarcia; zużycie

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2019
• Tom: nr 2
• Strony: 117--124
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Posmyk Andrzej

• Silesian University of Technology, Faculty of Transport, Krasińskiego 8 Street, 40-019 Katowice, Poland

autor

Myalski Jerzy

• Silesian University of Technology, Faculty of Transport, Krasińskiego 8 Street, 40-019 Katowice, Poland

Bibliografia

• 1. A LOW environment impact BRAke SYStem (LOWBRASYS) Horizon 2020 Project No 636592, Brussels 01/09/2015–28/02/2019.
• 2. Brooke L.: GM aims to double brake rotor service life with new FNC treatment, Automotive Engineering Magazine, Detroit July 21, 2017.
• 3. Method to increase corrosion resistance in ferritic nitrocarburized treated cast iron substrates US 20110079326 A1.
• 4. Design and Analysis of Automobile Brake Disc by Using Al/SiC MMC. International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology. 6, (3), 2017, pp. 4816–4825.
• 5. Gulden F., Gramstat S., Stich A., Hoppel W. H., Tetzlaff U.: Properties and Limitation of an Oxide Coated Aluminum Brake Rotor, SAE Flexpaper 05/10/2018.
• 6. Walczak M., Bieniaś J., Sidor-Walczak J.: Badania korozyjne aluminiowych kompozytów zbrojonych sic wykorzystywanych do produkcji tarcz hamulcowych, Autobusy 6, 2010, pp. 1–7.
• 7. Posmyk A., Czech R.: Wpływ korozji na eksploatację kompozytowych tarcz hamulcowych, Tribologia 1, 2012, pp. 41–51.
• 8. Czech R., Posmyk A.: Ocena skuteczności hamowania samochodowych układów hamulcowych na podstawie badań stanowiskowych, Tribologia 2, 2015, pp. 21–29.
• 9. Polański Z.: Planowanie doświadczeń w technice. PWN, Warszawa 1984.
• 10. Posmyk A.: Warstwy powierzchniowe aluminiowych tworzyw konstrukcyjnych, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2010.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).