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ISO 26867:2009 汽车制动衬片摩擦材料制动系统摩擦特性评估
取代传统拖曳试验方案的惯性台架摩擦评估方法
1. 引言与范围
ISO 26867:2009 由 ISO/TC 22/SC 2 制定，规定了用于评估压力、温度和线速度对制动衬片摩擦材料摩擦系数影响的综合性惯性台架试验程序。该标准代表了从早期仅依赖拖曳制动应用的试验方案的根本性转变——后者未能反映真实驾驶条件或车辆特定的动态参数。
该标准解决了一个关键的行业问题：基于拖曳的摩擦评估无法与真实制动相关联，因为它忽略了转移层的动态形成过程、速度相关的摩擦变化以及制动过程中车辆质量分布和动态载荷转移的影响。
ISO 26867 设计用于在相同条件下比较摩擦材料，以及根据规格或性能限值控制摩擦行为。它支持整个产品生命周期的摩擦评估——从早期筛选和基准测试，到开发、生产验证、质量控制和现场问题评估。该标准还包括在 product development 测试中有用的附加章节和制动应用选项。
2. 试验条件与准备
2.1 惯量和车轮载荷计算
前桥惯量使用车辆总质量的 75 % 的一半计算，后桥惯量使用 25 %，反映了乘用车中典型的制动力分配。动态车轮载荷计算结合静态载荷和 0.3 g 减速度下的质量转移，使用考虑轴距、重心高度和车辆总质量的公式（4）和（5）。
| 参数 | 要求 | 公差 |
|---|---|---|
| 压力上升速率 | 25,000 kPa/s | ±5,000 kPa/s |
| 采样率 | ≥100 Hz | 压力和扭矩 |
| 热电偶深度 | 表面下 0.5 mm | ±0.1 mm |
| 横向跳动（盘式） | ≤50 μm | 距外径 10 mm 处测量 |
| 冷却空气温度 | 20 °C | ±5 °C |
| 绝对湿度 | 7.29 g/kg | 海平面 |
2.2 热衰退段温度控制
热衰退段使用按对数规律递增的初始温度（公式 6），确保逐步加剧的热条件。对于盘式制动器，温度在 15 次制动中从 150 °C 升至 550 °C；对于鼓式制动器，从 100 °C 升至 300 °C。对数级数（而非线性）更能代表真实世界中重复制动场景的热积累特性。
3. 试验程序与摩擦值分析
3.1 产品监控与开发试验
该标准定义了两个试验层级：基线产品监控程序（表 2，20 个步骤，约 253 次制动应用）和扩展的产品开发程序（表 3，20 个步骤，增加了可选压力和速度下的附加应用）。产品监控版本包括特性表征、磨合、压力线、速度线、助力器失效、高速公路、热衰退和热性能章节。开发版本增加了具有更细分辨率的低速/低压特性表征和高达 12,000 kPa 的可选高压点。
| 试验章节 | 目的 | 控制方式 | 关键输出 |
|---|---|---|---|
| 初始特性 | 初始摩擦基线 | 固定压力 (3,000 kPa) | 初始摩擦水平 |
| 磨合 | 转移层建立 | 可变减速度 (0.17–0.57 g) | 稳定化摩擦 |
| 压力线 (1)/(2) | 压力敏感性 | 1,000–6,000 kPa 增量 | 摩擦 vs. 压力 |
| 速度线 (1) | 速度敏感性 | 80–200 km/h | 摩擦 vs. 速度 |
| 助力器失效 | 应急备份性能 | 2,800 kPa 或车辆特定 | 制动距离 |
| 热衰退 (1)/(2) | 高温抗衰退性 | 0.40 g 减速度, 对数温升 | 最小衰退摩擦值 |
| 热性能 | 衰退后恢复 | 500 °C/300 °C 压力线 | 高温有效性 |
4. 工程设计要点
对于制动系统工程师而言，ISO 26867 代表了摩擦材料特性评估方法的范式转变。关键实践考量包括：
冷却空气调节：标准规定了 20 ± 5 °C 和 50 ± 10 % 相对湿度的标称冷却空气条件。海平面下 7.29 g/kg 的绝对湿度是参考值——湿度显著影响转移层的形成和摩擦水平，因此环境控制对可重复结果至关重要。
制动器冷却速率测量：在热性能章节之后立即记录从 500 °C 降至 200 °C（盘式）或 300 °C 降至 100 °C（鼓式）的冷却时间，可提供与整车级制动冷却性能相关的宝贵热特性数据。
可选开发应用：在开发试验期间提供附加制动应用的选项——例如 8,000–12,000 kPa 压力点和 90 % vmax 高速公路停车——使工程师能够在不损害核心监控协议的前提下探索超出标准条件的摩擦包络线。
统计过程控制集成：生产验证测试可以将本试验的结果与统计过程控制系统结合使用，作为质量保证计划的一部分。标准指出具体项目将详细规定适用的限值和评估标准，使其适用于全球各汽车制造商的不同质量管理框架。这种灵活性使得 ISO 26867 既能满足高端品牌的严格要求，也适用于大批量生产中的质量控制需求。
该标准明确指出 ISO 26867 不包含与制动距离或制动力分配相关的性能要求。它是特性评估工具，而非合格/不合格规范。工程师必须根据其特定应用要求制定项目特定的验收限值。
5. 常见问题
问1：ISO 26867 适用于哪些车辆？
该标准适用于乘用车和轻型车辆，与涵盖气压制动商用车的 ISO 26866 互为补充。
该标准适用于乘用车和轻型车辆，与涵盖气压制动商用车的 ISO 26866 互为补充。
问2：该标准与旧式拖曳摩擦试验有何不同？
拖曳试验施加恒定的低速滑动，无法复现真实制动事件。ISO 26867 使用惯性台架停车和减速制动，再现了实际车辆制动的速度、压力和热动力学过程。
拖曳试验施加恒定的低速滑动，无法复现真实制动事件。ISO 26867 使用惯性台架停车和减速制动，再现了实际车辆制动的速度、压力和热动力学过程。
问3：直方图分析的目的是什么？
瞬时摩擦值的直方图揭示摩擦稳定性和分散度——这对于需要在所有工况下可预测摩擦行为的现代制动控制算法（ABS、ESP）至关重要。
瞬时摩擦值的直方图揭示摩擦稳定性和分散度——这对于需要在所有工况下可预测摩擦行为的现代制动控制算法（ABS、ESP）至关重要。
问4：能否为生产监控缩短试验？
可以——产品监控程序（表 2）省略了可选制动应用并使用更少的压力线点，在保持所有关键摩擦评估章节的同时提供了精简的方案。
可以——产品监控程序（表 2）省略了可选制动应用并使用更少的压力线点，在保持所有关键摩擦评估章节的同时提供了精简的方案。
