Comparative examination of disc brake friction pairs with brake pads of different types in respect of their tribological properties

Zdzisław Chłopek , Katarzyna Suchocka , Andrzej Zawistowski

Abstract

Results of the examination of disc brake friction pairs with conventional and ceramic brake pads have been presented. The friction pairs were examined in respect of the wear of their elements as well as the dust emission related to the friction pair wear. The empirical tests were carried out on a test stand designed for the testing of friction characteristics of brake linings and brake pads. The immission4 of specific size fractions of the particulate matter was measured with the use of a dust monitor. Moreover, friction surface temperature was measured with the use of a camera. The tests were carried out in three series (one series run during the bedding-in process and two series of tests run on the pairs having been bedded-in), with the test cycles consisting of intermittent braking, where the interruptions were controlled by various factors, e.g. the friction surface temperature. The wear of the friction pair with ceramic brake pads was found to be lower than that of the pair with conventional pads and the relative difference was almost 40 % and somewhat more than 25 % when defined by the friction pair thickness and mass, respectively. In the dust dispersed in the ambient air in the measuring room, the PM1 particulate matter fraction (of the equivalent particle size being below 1 μm) was found to predominate. The particulate matter immission was found to be much lower (by about 50 %) for the ceramic pads compared with the conventional pads. The temperature of the friction pair was not considerably affected by the type of the brake pads used. In general terms, it was ascertained that the use of ceramic pads resulted in a measurable improvement in the tribological properties of the disc brake friction pair.
Author Zdzisław Chłopek IP
Zdzisław Chłopek,,
- Institute of Automotive Engineering
, Katarzyna Suchocka
Katarzyna Suchocka,,
-
, Andrzej Zawistowski
Andrzej Zawistowski,,
-
Journal seriesThe Archives of Automotive Engineering Archiwum Motoryzacji, ISSN 1234-754X, e-ISSN 2084-476X
Issue year2016
Vol72
No2
Pages15-28
Publication size in sheets0.65
Keywords in Polishhamulce tarczowe, materiały ceramiczne, właściwości trybologiczne, imisja cząstek stałych
Keywords in Englishdisc brakes, ceramic materials, tribological properties, immision of particulate matter
Abstract in PolishW artykule przedstawiono wyniki badań par ciernych hamulca tarczowego z klockami: klasycznymi i typu ceramicznego. Badania wykonywano ze względu na zużycie elementów par ciernych oraz ze względu na emisję pyłów związanych ze zużyciem par ciernych. Badania empiryczne wykonano na stanowisku do badań właściwości ciernych okładzin hamulcowych. Do pomiarów imisji4 frakcji wymiarowych cząstek stałych zastosowano pyłomierz. Wykonywano również pomiary temperatury powierzchni ciernej z zastosowaniem kamery. Badania wykonywano w trzech seriach (docierania i dwóch seriach badań par dotartych) z cyklami pracy obejmującymi hamowanie z przerwami, sterowanymi m.in. przez temperaturę powierzchni ciernej. Względna różnica zużycia, oceniana na podstawie grubości pary ciernej, była dla klocków typu ceramicznego mniejsza o prawie 40%, a na podstawie masy – większe niż 25%. Stwierdzono, że w pyle rozproszonym w powietrzu pomieszczenia pomiarowego dominująca była frakcja cząstek stałych PM1 – o wymiarach charakterystycznych mniejszych od 1 μm. Względna różnica imisji cząstek stałych okazała się rzędu 50% w wypadku zastosowania klocków typu ceramicznego. Zastosowanie różnych rodzajów klocków hamulcowych nie miało znaczącego wpływu na temperaturę pary ciernej. Ogólnie stwierdzono, że zastosowanie materiału typu ceramicznego na klocki hamulcowe ma wymierny wpływ na poprawę właściwości trybologicznych pary ciernej hamulca tarczowego.
URL http://archiwummotoryzacji.pl/index.php?option=com_am&view=article&id=112&lang=pl
Languageen angielski
Score (nominal)10
ScoreMinisterial score = 10.0, 29-11-2017, ArticleFromJournal
Ministerial score (2013-2016) = 10.0, 29-11-2017, ArticleFromJournal
Citation count*0
Cite
Share Share



* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back