制动系统非金属材料选材指南.doc

奇瑞汽车有限公司制动系统非金属材料选材指南编制日期：（）编者：（）版次：（）页次：- 24 -奇瑞汽车有限公司制动系统非金属材料选材指南编制：审核：批准：乘用车工程研究院材料部制动系统非金属材料选材指南制动系统必须保证驾驶员在行车过程中能控制机动车安全、有效地减速和停车。一般包括行车制动，驻车制动及压力调节装置。行车制动必须是可控制的，且必须保证驾驶员在其座位上双手无须离开方向盘（或方向把）就能实现制动;驻车制动应能使机动车即使在没有驾驶员的情况下，也能停在上、下坡道上，驾驶员必须在座位上就可以实现驻车制动。制动系统主要构成如下:1）行车制动系统:包括基础制动器、真空助力器带制动主缸总成、储液罐、真空管总成、制动管路、踏板等；2）驻车制动系统：包括驻车操纵机构总成、制动拉索、驻车制动器等；3）压力调节装置：包括包括ABS控制器总成，比例阀,ABS传感器等。压力调节装置有ABS控制器，传感器，控制阀，限压阀，比例阀，感载阀，惯性阀等。这部分零件材料选择这里不做分析。本指南主要对行车制动系统及驻车制动系统的部分非金属件材料选择进行分析。1-制动踏板 2-真空助力器总成 3-真空管总成 4-储液罐总成 5-制动主缸总成6-比例阀总成 7-左前制动管路 8-左后制动管路 9-右后制动管路 10-后制动器总成 11-前制动器总成 12-右前制动管路图1 汽车制动系统示意图一、行车制动系统非金属选材指南行车制动系统包括基础制动器、真空助力器带制动主缸总成、储液罐、真空管总成、制动管路、踏板等。 基础制动器是指制动系中用以产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力的部件。由于制动器部分主要是金属材料等，这里主要对其他部分零件的非金属材料用材进行分析。1.1真空助力器带制动主缸总成图2 真空助力器带制动主缸示意图真空助力器带制动主缸总成是汽车制动系统的重要的传动部件。其作用是利用发动机上的真空源，使驾驶员用很小的踏板力，就能产生很大的制动力。真空助力器带制动主缸总成里面的液体是制动液。因此，与之接触的非金属材料与制动液都要有极好的相容性。如制动皮碗，当活塞相对缸体移动时，制动皮碗起着密封制动液的作用。表1 常用橡胶与制动液（DOT4）的相容性及使用温度CRFKMNBRIIRVMQEPDMSBRNRACM制动液PPPFPGFFP使用温度-40110-30250-40120-50150-80220-50150-50100-50100-40180注： P-相容性较差； F指相容性中等；G指相容性较好。EPDM与非石油基制动液（目前我公司采用的DOT4制动液为非石油基制动液）有较好的相容性，当EPDM在与制动液长期接触时，仍能保持良好的性能。另外，IIR，SBR，NR等也和制动液有较好的相容性。而传统的耐油橡胶如CR、FKM、NBR、ACM等，与制动液之间的相容性较差，所以一般不用于与制动液接触的部分。另外，EPDM有极好的耐热性能，使用温度范围在-50150之间，而SBR，NR使用温度一般在-50100之间。如果温度超过150，就需要考虑ACM/AEM，VMQ等。真空助力器带制动主缸部分主要非金属材料有橡胶皮碗，橡胶皮膜，阀体，防尘罩等等。1.1.1 橡胶皮碗橡胶皮碗一般用于液压式单管路制动系统中，在汽车制动时，当驾驶员踩下制动踏板时，主缸内的油液在活塞的推动下通过导液胶碗的油槽沿胶碗的壁流过，并推动回位弹簧将驾驶员脚踏的力量从机械力转变为油液压力，油液从主缸传递入轮缸的分泵，在轮缸中油液的压力使轮缸回位弹簧伸张，油液压力转变为机械力通过轮缸皮碗机械力使制动蹄头子与制动鼓接触，因而产生制动作用。 皮碗的分类皮碗按照制动缸分为主缸皮碗和轮缸皮碗两种。主缸皮碗由主皮碗和副皮碗配套组成。皮碗按截面分为碗型和环型两种。主缸主皮碗有导液碗型，导液环型，承压环型和位定环型四种。导液碗型 导液环型 承压环型 位定环型图3 主缸主皮碗各类型示意图主缸副皮碗有环型，C型两种。 主缸副皮碗环型皮碗 主缸副皮碗C型皮碗图4 主缸副皮碗示意图用于轮缸的皮碗有碗型，环形，轮缸刀型。 轮缸碗型皮碗 轮缸环型皮碗 轮缸刀型皮碗图5 轮缸的皮碗示意图 皮碗的选材不管哪种类型的皮碗，其主要作用是密封，保证制动液不泄漏。汽车用液压制动橡胶皮碗的主要特点如下：1) 橡胶皮碗必须具有一定的弹性、压缩变形性和耐磨性，以保证胶碗在使用过程中具有传递液压的一定回位能力和密封能力；2) 在高温及低温下耐液压介质性较好，胶碗在制动密封装置中较长时间与制动液接触，故要求有良好的耐制动液的抗溶涨性，不允许在高、低温、静态室温下发生泄漏；3)精密的成型尺寸稳定性和严格的成型尺寸公差控制。由于汽车正向高速和高制动性能发展，液压传递压力有了很大的提高，要求工作环境温度范围更宽，能承受高压等。一般来说，皮碗橡胶要求在-45150范围内，性能不发生大的变化，因此，以前传统的天然橡胶和丁苯橡胶不再适用，而使用耐高温更好的EPDM材料等。橡胶皮碗必须要有极好的耐制动液腐蚀作用。现在销售的制动液均为合成制动液，合成制动液是指用醇醚类化工原料配制的，针对以前销售的矿油刹车油和酒精类醇型刹车油而言，矿油刹车油性能较差，已逐渐被替代，酒精类醇型刹车油国家早已明令淘汰。我公司目前使用的制动液为DOT4制动液，由多元醇和多元醇醚硼酸酯构成。EPDM有极好的耐DOT4腐蚀性能，NR，SBR，IIR也有较好的DOT4制动液相容性，但NR，SBR耐高温较差，一般在100以下使用，而IIR弹性等物理性能要逊于EPDM。所以，真空助力器皮碗主要适用EPDM橡胶材料。EPDM是以乙烯和丙烯的共聚高分子材料，属于饱和非极性橡胶，有突出的化学稳定性、优异的电绝缘性和耐过热水性能；因为乙丙橡胶的高度饱和性，所以有优异的耐臭氧性、高的热稳定性、优异的耐天候性、极佳的耐化学药品性；乙丙橡胶是非极性，所以不耐非极性油类和溶剂，如汽油、苯等；耐极性溶剂，如水、水蒸汽、磷酸酯类液压油等；使用温度范围广，能在-60150之间长期使用。 皮碗的标准要求对液压制动橡胶皮碗，各个企业/行业都有自己的标准。1) 化工标准HG 2865-1997 中液压制动橡胶皮碗材料要求如下：表2 化工标准HG 2865-1997 中液压制动橡胶皮碗材料要求序号试验项目试验方法要求A类B类C类1硬度（邵氏A）GB/T 531605或705可以调整2拉伸强度（MPa）GB/T 52810min3拉断伸长率（%）GB/T 528300min4压缩永久变形GB/T 77597024h12024h15024h3030305热老化GB/T 35127096h12072h15072h硬度变化-5+5-5+10-5+10拉伸强度变化率%-30 max-40 max-40 max断裂伸长率变化率%-30max-40max-40max6耐液体试验GB/T 169070120h12072h15072h硬度变化-100-150-150拉伸强度变化-25max-40max-40max断裂伸长率变化-25max-40max-40max体积变化率0150200207低温脆性GB/T 1682-50-50-50表3 化工标准HG-2865-1997对皮碗成品的理化性能要求序号试验项目要求A类B类C类1硬度（邵氏A）605或7052耐液体试验70120h12070h15070h体积变化015020020唇径变化率050505端径变化率050505硬度变化-100-150-150外观变化无发粘及异常现象3沉淀4金属腐蚀100120h质量变化量镀镉铁皮2钢2铝1铸铁2黄铜4铜4锌4金属试片外观变化无腐蚀痕迹，允许变色皮碗端径变化率05皮碗外观变化无发粘及异常现象沉淀体积比0.25贮存腐蚀皮碗接触的金属工作表面变化在相对湿度95%下，以4516h和208h为一周期，共12周期。要求无腐蚀痕迹，允许变色。2) GM公司制动皮碗标准GMW14721表4 GM公司制动皮碗标准PropertyTest Method UnitValueHardnessType A ISO 48 Method MIRHD755Type BAs specified on drawing/math data fileShoreAAs specified on drawingAge Resistance(heat Aging)Type AISO 188 Method B,168-2h at +1253Change in HardnessChange in AppearanceIRHD5 maxNo evidence of blistering cracking or change in shape from original formType B As specified ofn drawing/math data fileAs specified on drawingResistance to Brake FluidType AISO 1817, to L0000102,1253,168-2hChange in Volume Change in outside diameter lipChange in outside diameter basePrecipitation in brake fluid after 24h at +235 %&%0 to +10max0 to +5.75max0 to +5.75 max0.3 by volume maxNo crystalline precipitations allowedCold resistanceType A Test is performed on complete brake or master cylinder assemblies,Clean all parts with ethanol and moisten the parts with brake fluid L0000102 before assembling. Fill the Cylinder With brake fluid and Store for 336-2h at +703（for wheel brake cylinder leave inlet bore open and close bleeding screw.）After cooling down to +235，cylinders are disassembled and evaluated. No evidence of rubberadhesion of the test seals shall appear during disassembly.Metal parts must be free from corrosion or other precipitations.Minor precipitations in the brake fluid are allowed.Type BAs specified on drawing/math data fileAs specified on drawingCycling Humidity Storage Corrosion TestType AUsed assemblies as described in Corrosion Resistance, but without filling with brake fluid. Store the assemblies with inlet bore downwards to the following cycle.16 -0.5 h at +40 3C and 95 3% rel. humidity,followed by 8 -0.5 h at +23 5C and 95 3% rel. humidityContinue the 24 h cycle for a total of 12 cycles.Interruption is only possible after a whole cycle. Until continuing the cycle, parts must be stored at +23 5C and 95 3% rel. humidity.After 12 cycles, cylinders are disassembled and evaluated.No corrosion is allowed in the contact area between sealing and cylinder wall.Corrosion or staining beyond the contact area is to be ignored.Type B As specified on drawing/math data fileAs specified on drawingDurability TestsGMW14392 Durability Test of Brake Boosters, Brake Proportioning Valves, Calipers and Slave CylindersGMW14393 Cold Testing of Wheel Brake Cylinders3) 万都对制动系统用EPDM要求表5万都对制动系统用EPDM要求Rubber MaterialEPDMAmbient propertyHardness(IRHD/HsA) 755Tensile Strength(MPa)Min12Elongation(%),Min200Tear Stremgth（N/mm）Min10Accelerated Ageing in Air15070hHardness Change(Points)05Tensile Strength change(%) max-20Elongation Change(%),Max-30Accelerated Ageing in Air15096h Weight Change(%)-1.501504W Hardness Change90o Bending Test015No Crack20024h Hardness Change90o Bending Test010No CrackCompression Set15024h Compression Set(%),Max20Resistance to Fluids150168hHardness Change(Points)-10Tensile Strength(%),Max-20Elongation Change(%) Max-30Resistance to Fluids7070h Volume Change(%)-15704W Volume Change(%)-1515070h Volume Change(%)081504W Volume Change(%)08Copper Corrosion10016h AppearanceNo CrackLow Temperature PropertyT10(),Max-40Flexibility(90 Bending)-4024h通过Hardness Change(Points)025Resistance to Ozone5010-8,40,10%EL,72H/各公司/行业对制动皮碗要求比较如下：HG行业中，皮碗材料分为三个等级，万都和GM标准中，只分为一个等级。其中通用标准中试验是按照125等级进行，万都是按照150等级进行，HG行业是按照70，120和150三个等级进行。比较HG行业和万都的标准可以看出，除常态断裂伸长率和脆性温度两项中HG行业比万都要求高外，其余各项要求均要求宽松。制动皮碗橡胶材料最重要的三项性能（压缩永久变形，耐热空气老化，耐制动液）中，万都的耐热空气老化，耐制动液两项不仅试验条件苛刻，而且数值要求高；压缩永久变形试验条件一样，数值要求高。HG行业中有对橡胶皮碗零件的具体性能要求，GM标准是对皮碗零件标准。我公司还没有专门针对橡胶皮碗制动标准，目前制定的试验要求如下：表6 我司对制动皮碗要求序号试验项目试验方法奇瑞要求备注1 密度GB/T 533 A/2硬度（邵氏A）GB/T 531705可以调整3拉伸强度（MPa）GB/T 528104拉断伸长率（%）GB/T 5282005热老化 15070h硬度变化GB/T 35120+10拉伸强度变化率%-20 max断裂伸长率变化率%-30 max6耐DOT415070h硬度变化GB/T 1690-100拉伸强度变化率%-20 max断裂伸长率变化率%-30 max体积变化0107压缩永久变形12524hGB/T 7759308低温脆性（-403min）GB/T 1682无裂纹9其他性能/按图纸要求除皮碗之外，各种橡胶阀体，如空气阀，真空阀等，也主要使用EPDM橡胶。如同皮碗一样，这些橡胶件也需要与制动液有极好的相容性，其性能要求可以参照皮碗要求，其中耐热等级较皮碗稍低。1.1.2 橡胶皮膜真空助力器中的气室被膜片分隔成左右两腔，左腔经真空管与真空管连接，右腔经由空气阀与大气相通。 真空助力器皮膜材料要求真空助力器膜片的主要特点：1) 膜片必须具有一定的弹性、压缩变形性和耐磨性，以保证膜片在运动过程中，具有较好的密封能力；2) 膜片要有较好的耐臭氧性。气室被膜片分隔成左右两腔，其中工作腔中，空气阀打开时，与大气相通，膜片与大气接触，因此，橡胶膜片需要有较好的耐臭氧性能。3) 膜片有可能与制动液蒸汽接触，需要有一定的制动液相容性。由于以前主要使用矿物油制动液，所以膜片主要使用耐矿物油的NBR材料。现在制动液均为极性的合成制动液，所以选用耐合成制动液的SBR，EPDM等橡胶材料。SBR是苯乙烯与丁二烯的共聚物，其价格便宜，低于NR，EPDM，CR，NBR，IIR等常用橡胶。SBR具有较好的弹性，虽然稍逊于NR橡胶，但在一般橡胶中仍属好的。另外，其耐磨性与耐皲裂性较好，均优于NR。SBR耐臭氧等老化性能较差，与NR相当。目前在助力器的膜片中，既有NBR材料，也有SBR，EPDM材料。我公司还没有针对该零件制定相应的材料标准。 真空助力器皮膜标准1) GM制动皮膜要求表7 GM对制动皮碗要求PropertyTest MethodUnitValueHardnessTypes A and BISO 48 Method MIRHD605/10Type CAs specified on drawing/math data fileShoreAAs specified on drawingElongation at BreakTypes A and BISO 37,Type 4 dumb-bell,20020mm/minute%300minmumType CAs specified on drawing/math data file%As specified of drawingTensile strengthTensile modulus100% ElongationTypes A and B ISO 37,Type 4 dumb-bell,20020mm/minuteMPa15 minmumType CAs specified on drawing/math data fileMPaAs specified of drawingAge Resistance (Heat Aging)Type AISO 188 Method B,168-2h at +100Change in HardnessIRHD+10maxChange in Elongation at Break %-40maxChange in Tensile Strength%-30maxChange in Tear Strength %-40 maxTensile Modulus100% ElongationMPa3 minimumType BISO 188 Method B,168-2h at +1253Change in HardnessIRHD+10maxChange in Elongation at Break%-50 maxChange in Tensile Strength %-35MaxTensile Modulus100% ElongationMPa3 minimumType CAs specified on drawing/math data fileAs specified on drawingResistance to Brake FluidTypes A and BISO 1817, to L 000 0102, 125 3C, 168 -2 hChange in HardnessIRHD 5Change in Elongation at Break%-20 maxChange in Tensile Strength%-20 maxChange of Volume% 10Cold ResistanceTypes A and BISO 3529,-403,22+2h,bending radius=2mmNo cracksType CAs specified on drawing/math data fileAs specified on drawingOzone ResistanceType BISO 1431-1,50pphm,20% strain,402,visual examination(no magnification)No cracksType CAs specified on drawing/math data fileAs specified on drawing备注：Type A是指SBR橡胶皮膜，Type是指EPDM皮膜，Type是指其它橡胶材料的皮膜。2) 万都企业标准中对皮膜要求：表8 万都对制动皮碗要求Rubber MaterialSBRAmbient propertyHardness(IRHD/HsA) 655Tensile Strength(MPa)Min14Elongation(%),Min250100% Modulus(MPa) min2200% Modulus(MPa) min6Accelerated Ageing in Air12070hHardness Change(Points)-58Tensile Strength change(%) max-20Elongation Change(%),Max-50Compression Set12024hCompression Set(%),Max30Resistance to Fluids (Brake Fluid)120168hHardness change(Points)-100Tensile Strength Change(%),Max-30Elongation Change(%),Max-40Resistance to Fluids(Brake Fluid)7070h Volume change(%)-28704W Volume change(%)-2812070h Volume change(%)-2151204W Volume change(%)-215Copper Corrosion12016h AppearanceNo BlackLow Temperature PropertyT10(),Max-35Flexibility(90 Bending)-4024h通过Resistance to Ozone5010-8,40,10%EL,72HNo Crack以上两标准有如下特点：通用将皮膜标准分为两个等级，一个100等级，一个125等级。万都只有一个等级120。我公司皮膜很多都是SBR材料的，该材料使用温度在100以下。通用标准中低温性能使用的是耐寒性试验，而万都使用的是低温脆性试验和耐寒性试验两种方法。目前我公司主要采用低温脆性的试验方法。通用标准中没有压缩永久变形方面的项目要求。我公司还没有专门针对橡胶皮碗制动标准，目前制定的试验要求如下表9 我司对制动皮碗要求序号试验项目试验方法奇瑞要求备注A类B类1 密度GB/T 533 A/2硬度（邵氏A）GB/T 531705705硬度可调整3拉伸强度（MPa）GB/T 52814min14min4拉断伸长率（%）GB/T 528300min300min5热老化 GB/T 3512100168h125168h硬度变化0+100+10拉伸强度变化率%-40max-50 max断裂伸长率变化率%-30max-35max6耐DOT4100168h125168h硬度变化GB/T 1690+5max+5max拉伸强度变化率%-20 max-20 max断裂伸长率变化率%-20 max-20 max体积变化率% 10 107耐臭氧性505pphm4070h拉伸20%GB 7762无龟裂无龟裂8压缩永久变形10022hGB/T 775930max30max9低温脆性（-403min）GB/T 1682通过通过10撕裂强度GB/T 529 无割口直角20min20min11其他性能/1.1.3 阀体阀体是真空助力器的重要零件。阀体上面有空气阀，真空阀等小零件，因此，其尺寸稳定性要求较高，力学性能要好。阀体材料一般选用增强PBT、增强PET、PF以及特种功能塑料如PPA等。（增强PA材料由于容易吸水，吸水后性能下降较大，尺寸也略有变化，所以在该件上使用较少。）PF材料是热固性塑料，价格低，力学性能好，尺寸稳定，其主要缺点是回收困难。随着汽车回收要求的提高，PF的使用将受到一定限制。PPA等特种功能塑料价格较高，在一般轿车上也适用较少。1.1.4 防尘罩 防尘罩的主要作用是防止灰尘进入，污染推力杆上的润滑油。真空助力器的推杆在向下运动的过程中，防尘照有一定的被压缩，因此防尘罩需要有较好的弹性。 目前防尘罩的材料主要有CR和EPDM。 1.2 储液罐储液罐的主要作用是储存制动液，向制动主缸及制动系统供油；手动档配备液压操纵装置时向离合器主缸及传动系统供油(说明:离合器主缸也可以单独开发一个小储液罐)；过滤制动液,保证制动液的清洁度。储液罐一般是半透明，主要是为了保证在不打开容器的条件下就能很容易地检查液面，现在越来越多的车型安装了液面传感器。储液罐目前主要采用非增强PP材料。这主要是因为1） PP材料不吸水。吸水容易影响制动液的纯度。2） 可以做成半透明，方便液面的观察。3） PP材料与制动液有极好的相容性。长期与制动液接触，PP性能基本不会受多大的影响。4） PP材料有良好的冲击性等力学性能。储液罐材料标准按照我公司的Q/SQR.04.137-2007种的PP5执行。1.3 制动管路、真空管1.3.1 制动软路 制动管路有硬管和软管，软管主要采用橡胶软管。外胶材料要求有较好的耐候性，另外，制动软管中间有加强层，外胶需要与加强层有较好的粘合性。目前，制动软管外胶主要用CR，CSM，EPDM等。CR一般使用温度不超过110，CSM使用温度在130以下。EPDM最高可在150下使用，但由于EPDM材料粘合性能差，使用EPDM材料的时候，内胶也需要使用EPDM材料。内胶材料需要与制动液有较好的相容性。目前常用的有NR，EPDM等。EPDM与制动液有极好的相容性，但是EPDM的粘合性能较差，如果选用EPDM，就需要内外胶的粘合性，否则内外胶与加强层之间容易被剥离开。1.3.2 真空软管真空管连接于发动机进气歧管和真空助力器之间，在发动机工作时，使真空助力器前腔有一定的真空度。因此，真空管需要承受较大的负压。真空制动软管总成根据材料通常分两种。一种由橡胶管组成，胶管是由内胶层、外胶层及编织层组成。另一种是尼龙胶管。但有些时候根据布置或成本需要也可以由胶管、钢管组成。尼龙真空管材料主要选用PA11，PA12等材料。PA11是一种以蓖麻油为原料的尼龙材料。一般尼龙材料容易吸水，但PA11吸水率低，制品尺寸稳定性好。另外还有极好的抗挠曲性，特别柔软，耐曲折。使用温度范围也广，可以在-60到200之间使用。另外，还有极好的耐油，耐化学药品，耐磨等。PA12与PA11性能相仿。因此，PA11/PA12广泛用于汽车上的各种软管上，如汽车燃油软管，制动软管，压力管，排挡软管，供油软管，冷却软管等等。除软管外，PA11/PA12 还广泛用于汽车其它零部件上。美国用PA11/PA12制造的塑料具有较高的抗介质腐蚀和在120-200的耐热性，广泛替代不锈钢生产汽车衬套，油箱衬套，轴承，齿轮等。此外，还可生产自动仪表器、仪表、仪表盘、发动机罩、汽化器联动件，电缆电线等。目前，PA11材料主要采用进口材料，其主要国外厂家是阿科玛，PA12主要厂家有阿科玛，德固赛，泰科纳等。与制动软管相比，橡胶真空软管内部真空系数低，其耐制动液要求较低，所以，其内胶可以用NBR、NR、CSM、EPDM、ACM等多种橡胶。1.4 踏板汽车制动系统踏板主要有制动踏板，离合踏板，油门踏板等。图6 踏板示意图1.4.1 踏板零件选材制动踏板：踏板必须有足够的强度抵抗变形，还应该具有足够的刚度以避免紧急制动时驾驶员施加的高强度载荷时踏板底部不致于脱落。在AMS测试中，踏板受力达到2000N都是很正常的情况。在2000N力作用下，踏板偏转不得大于25mm，并且永久的偏转不得大于2mm。在这种要求下，材料选择需要有很好的刚度和强度。目前制动踏板均是采用金属材料。离合踏板也有较高的力学要求，目前我公司所有的离合踏板均采用金属材料。但国外的一些车型也有采用增强工程塑料材料的。油门踏板材料要求不高,机械式的油门踏板材料为金属和非金属（目前S11，S21机械式电子油门踏板采用金属材料）；电子油门踏板一般为非金属材料,对材料的弹性变形量有所要求。1.4.2 油门踏板图7 油门踏板示意图电子油门踏板臂需要承受较大的力，因此，其选用材料需要有极好的力学性能，较好的韧性，在高低温下材料性能不能有大的变化。目前电子油门踏板臂主要选用玻纤增强PA材料和增强PP材料。我们常用的增强塑料，是以短玻纤增强塑料。近些年来，长玻纤增强塑料发展很快。相比于短玻纤，长纤增强材料具有更大的力学性能，更好的冲击性能（长纤增强材料外观稍差）。例如，40%的长玻纤增强PP材料，机械性能与30%的短纤增强PA66性能相当，但密度下，价格低。所以在对外观要求不高的情况下，很多地方用长纤增强PP材料来替代玻纤增强PA材料。另外，增强PBT材料也有极好的机械强度，但内应力较大，尺寸稳定性稍差，所以PBT一般用作接插件，尺寸较小的基座等。表10 几种车型电子油门踏板材料车型零件号零件名称零部件厂家材料备注S12S12-1108010DA电子油门踏板（臂）南京奥联PA6-GF30S21S21电子油门踏板（臂）南京奥联PA6-GF30T11电子油门踏板（臂）南京奥联PA6-GF30B11B11-1108010AB电子油门踏板（臂）南京奥联PA6-GF30M11M11-1108010电子油门踏板臂凯斯乐PA6-GF40A21A21-1108010BA电子油门踏板（臂）南京奥联PA6-GF30除踏板臂外，踏板中还有弹簧，接插件，摩擦块等机构。以M11 为例，电子油门踏板具体清单为：表11 M11电子油门踏板材料清单总成零件号 Part number总成零件名称 Part name分零件号 Sub-part number分零件名称Sub-part name材料名称Material nameM11-1108010M11-1108010BA电子油门踏板总成ETC Pedal282029插接件lian Cap ConnetorPBT-GF30 282045底座壳体HousingPP-GF40 282053踏板臂Pedal ArmPA6-GF40282061罩盖Cover-CapPBT-GF30465402弹簧座Spring CarrierPBT-GF30465399摩擦块Friction ShoePA46接插件：接插件需要较大的力学强度，常用PA增强材料或PBT增强材料，但PA材料容易吸水，吸水后性能下降较多，所以更多的是使用PBT增强材料。底座壳体：需要有较大的力学性能，尺寸稳定性和高低温性能，常用玻纤增强PA、玻纤增强PBT或增强PP等，在三者之中，玻纤增强PP强度稍小，但价格最便宜。如果尺寸较大，就不宜采用玻纤增强PBT材料。罩盖、弹簧座：需要较大的力学强度，常用PA增强或PBT增强。摩擦块：需要有好的耐磨性能。常用的耐磨材料有PTFE，POM材料，PA材料。PA46是PA类材料中的一种，该材料尺寸稳定，耐高低温，摩擦系数小，常用于发动机齿轮等苛刻条件下。1.4.3 离合踏板目前我公司离合踏板均为金属材料。但国内外一些车型，也开始使用塑料踏板。BMW X5为自动档，其制动踏板底座材料为PA66-GF35（如下图a），该车型为我司D12的竞争车型。大众T5：T5为B13竞争车型，其离合踏板臂为非金属材料(如下图b)。速腾：下图c为速腾离合系统示意图，从图可以看出，离合踏板为非金属材料。 a）BMW X5踏板 b） 大众T5踏板 c） 速腾踏板 图8 塑料踏板示意图由于踏板材料在使用过程中，需要承受比较大的力，因此，其材料需要有较大的强度。目前主要材料有玻纤增强PA材料，长纤增强PP等。二、驻车制动系统选材指南驻车制动系统包括驻车操纵机构总成、制动拉索、驻车制动器等。驻车制动器主要是金属材料，本部分主要对操纵机构总成、制动拉索的非金属选材进行分析。 2.1 手制动操纵机构手制动操纵结构根据其造型不同，结构各不相同。一般来说，非金属零件主要有手制动手柄，护套，按钮、塑料衬套等等。 图9 部分车型手刹结构2.1.1 手制动手柄手制动手柄常用的材料有PVC塑料，热塑性弹性体等等。由于手制动操纵是外观件,手制动护套的材料，造型，色板及皮纹是由造型确认。在我司车型上，主要使用软质PVC塑料手柄。PVC材料的主要优点是便宜，但PVC材料不环保，在加工、使用及回收过程中，都易造成环境污染。1）PVC树脂含有聚合反应中残留的少量双键、支链及引发剂残基，加上两相邻碳原子之间含有氯原子和氢原子，易脱氯化氢，使PVC在光、热作用下发生降解反应。2）PVC制品的软硬程度可通过加入增塑剂的分数多少来调整，我们使用的换档手柄均属于软质PVC，其中加入了大量的增塑剂及其他添加剂。大量的低分子量的增塑剂等化合物在热作用下很容易逸出，造成冷凝组分、气味，有机物组分等偏高。表12 我司内饰车内环境污染物要求序号项目单位要求备注1气味级3.0； 4.0根据汽车级别要求2冷凝组分gC/g503有机物散发mg23）另外，PVC材料在加工过程中，很容易待遇禁限用物质铅。PVC分解温度比较低，铅盐化合物能有效的提高PVC的分解温度，但元素铅对人体有害，汽车行业已明确规定铅为禁限用物质。近几年，随着PVC材料技术的提高，一些主要PVC原材料厂家已基本控制了PVC中铅的含量。4）PVC材料中含有卤元素，在回收过程中，如果燃烧，会释放HCl气体，污染大气。正是因为PVC的诸多缺点，现在很多地方都逐渐被热塑性弹性体替代。热塑性弹性体（TPE）也叫热塑性橡胶（TPR），是继天然橡胶，合成橡胶后的第三代橡胶。由于其分子结构的可调整性和可控制性，使TPE表现出多种优异性能，如兼具热塑性塑料的重复加工性和橡胶的高弹性；良好的外观质感，触感温和；易着色，色调均一，稳定；硬度范围广，能填补塑料与橡胶之间的硬度区间；可回收，无污染，气味低；成型周期短，无需硫化等。因此近几年来，各国都对TPE的开发与应用予以高度重视。据印度Bharat Book Bureau日前的分析，世界TPE年增长率需求为6.4，2011年将增长至350万t。中国TPE材料发展更为迅猛，预计到2011年，中国将发展成为世界最大数量的TPE生产国，约占世界市场的份额的35。随着中国汽车工业的发展，节能、安全、环保已成为一项重要课题。TPE材料由于其可回收、无污染及其较高的力学性能等，越来越成为汽车行业的宠儿。2000年每辆轿车TPE用量约5.1 kg，2005年约7.3 kg，预测2010年每辆轿车TPE用量将达到10.4 kg。汽车用TPE材料主要有热塑性聚烯烃弹性体（TPO），热塑性聚酯弹性体（TPC），热塑性聚氨酯弹性体（TPU），苯乙烯类热塑性弹性体（TPS）等等，另外，汽车上也用到一些其他类弹性体，如氟硅类弹性体，NBR+PVC等等。相对于PVC，其优点如下：1） 有极好的手感。 TPE材料柔软有韧性，有极好的手感。2） 硬度范围广根据种类及组分的不同，TPE材料可以像传统橡胶一样柔软，也可以像塑料一样坚硬。可以根据造型的需要，选择各种硬度的TPE材料。3） 容易满足气味等内饰环境要求。与PVC相比，TPE材料在室内环境控制（如气味，冷凝组分，有机物散发等）方面容易达到要求。4） 环保，易回收 TPE材料可回收，废料可直接再利用，回收过程不会产生二次污染。在制动手柄上，可以选用TPS，TPO（主要是TPV类），TPU等。TPS材料主要有SBS，改材料耐热