CN103375513B - 盘式制动器组件和刹车盘及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种安装在具有轮毂的汽车上的汽车盘式制动器组件。该制动器组件包括浮动卡钳，其镶嵌有内刹车片和外刹车片；和刹车盘，其具有盘状部件和帽状部件，该帽状部件用螺栓连接到轮毂上。采用液压缸将内刹车片推向盘状部件的表面，从而造成浮动卡钳移动，使外刹车片与盘状部件表面接触。最后，盘状部件由具有一定厚度的以下材料制成：其热膨胀系数和热导率使得以每小时100公里行驶，0.9重力加速度常数减速，额定重量的车辆完全制动，导致盘状部件的厚度产生至少0.10毫米的膨胀；在环境温度低于30℃，和停止制动60秒后，此厚度冷却收缩至少0.05毫米。本发明还提供一种刹车盘及其制备方法。

Description

盘式制动器组件和刹车盘及其制备方法

技术领域

本申请为2012年4月18日提交的美国申请号为13/449,505的部分继续申请，该美国申请以其全文的形式并入本文，作为参考。

技术背景

当前，大部分机动车安装盘式制动器（也称为刹车盘），其通常由金属，碳或陶瓷材料制成，并与轮毂紧密连接。当制动时，位于盘状部件两面的一对刹车片压向盘状部件，对盘状部件施压，产生摩擦使车减速。盘式制动器设计的一个挑战是需要吸收和散去大量的热；这些热是汽车动能经制动摩擦转换而来。

在当前盘式制动器系统中，制动热是被每个刹车盘的两个摩擦面之间的材料所吸收。当盘状部件旋转时，散热通过1）两摩擦面对流传热；2）铸造在盘状部件中的通风孔对流传热；3）如果表面已经红热，还有两个摩擦面辐射传热。表面温度高极大地减少了刹车片寿命和降低了摩擦系数，所以是非常不希望的。

盘式制动器的另一个问题是松开刹车踏板后，外刹车片不能与刹车盘完全脱离接触；虽然内刹车片会轻微收缩（0.15毫米），外刹车片很可能与盘状部件轻微摩擦，增加了油耗。

另外，如同任何一件汽车零件，盘式制动器的重量由汽车承载，任何重量减轻都是希望的。

发明内容

以下的实施方式及其各个方面通过结合系统、工具和方法加以说明和阐述；这些说明和阐述是用于说明目的，而不是用于限制本专利范围。在各种实施方式中，一个或多个上述问题已经完全或部分解决，而其他实施方式是针对其它的改进。

第一种情况，本发明提供按照在具有轮毂的汽车上的盘式制动器组件。该组件包括支撑内刹车片和外刹车片的浮动卡钳或固定卡钳，具有帽状部件和盘状部件的刹车盘，帽状部件通过螺栓被固定到轮毂上。液压缸被用于将内刹车片推向盘状部件的表面，从而造成浮动卡钳滑动，使外刹车片也与盘状部件的表面接触。如果是固定卡钳，液压缸被用于将内外刹车片同时推向盘状部件的表面。最后，刹车盘的盘状部件至少部分由一定厚度的以下材料制成：该材料的热膨胀系数和热导率使得每小时100公里行驶的额定重量的车辆以0.9重力减速度，完全制动导致盘状部件的厚度热膨胀至少0.05毫米，优选为0.1毫米；在环境温度低于30℃，和停止制动120秒，优选60秒后，盘状部件的厚度冷却收缩至少0.025毫米，优选0.05毫米。

第二种情况，本发明提供刹车盘，其包括安装帽和实心圆盘，安装帽和实心圆盘紧密连在一起。实心圆盘具有由第一种金属制成的夹心，和由第二种金属制成的位于夹心两侧的两个摩擦表面覆盖层，覆盖层的厚度为1-10毫米，有与夹心机械咬合的功能，另外，第三种金属穿插于第一种金属和第二种金属之间，使第二种金属与第一种金属通过第三种金属形成冶金粘接和机械咬合。

第三种情况，本发明提供制作刹车盘的方法。此方法首先制作作为覆盖层的工件，该工件由第一种金属制成的并且其主要外表面带有机械咬合特征，将第二种金属镀在此覆盖层工件的外表面上；提供一个模具，其确定了刹车盘的外部形状，将覆盖层工件插入到模具中，再将第三种金属液体铸入模具，与覆盖层工件形成机械咬合，与第二种金属镀发生反应、冷却，从而形成了具有第三种金属的刹车盘，第三种金属与覆盖层工件既冶金粘接也机械咬合。

第四种情况，本发明应用于盘式制动系统，其盘状部件的导热性大于2瓦特/℃。

第五种情况，本发明应用于盘式制动系统，其盘状部件的导热性大于4瓦特/℃。

除了上面简述的情况和案例，通过图示和详细说明将进一步阐述本发明。

附图说明

借助附图阐述示例性实施方式。本文公开的具体实施方式和附图用于说明的目的而不是限制性的。

图1显示了盘式制动组件剖视图，盘式制动组件包括连结到汽车轮毂上刹车盘。

图2显示了覆盖层工件的平面图，覆盖层工件包含在图1组件中。

图2a显示了图2的局部细节视图，由圆2a表示。

图3显示了3个图2所示的覆盖层工件的视图，三个工件排列如同在盘状部件上一样，其机械咬合面对盘状部件内部。

图3a显示了图3所示的覆盖层工件替代实施方式视图。

图3b显示了图3所示的覆盖层工件另一个替代实施方式视图。

图4显示了图1所示的组件中刹车盘的剖视图。

图4a显示了图4所示的刹车盘的局部视图，由图4中圆4a所标示。

图4b显示了图4所示的刹车盘的另一局部视图，由图4中圆4b所标示。

图5显示了图4所示的刹车盘替代实施方式的平面图。

图6显示了图1所示的组件的局部剖视图。

具体实施方式

定义：此专利申请中术语″向内″是指安装或将要安装制动组件时，朝向车辆纵向中心面，而″外向″是指背向该中心面线。

参见图1和4，制动器组件8包括刹车盘10；刹车盘10包括盘11和安装帽12，安装帽侧壁12′和安装帽顶壁12″（见图4），安装在汽车轮毂13上。

浮动卡钳14，确定了液压缸16，活塞18置于其中。内刹车片20镶嵌在活塞18上。这样当活塞18从液压缸16向外推出，内刹车片20接触盘11，造成浮动卡钳14向内拉动，镶嵌在浮动卡钳14上的外刹车片22也与刹车盘11接触。

在目前的制动系统制动时，松开刹车踏板，内刹车片20轻微后退，但外刹车片22不会适当后退,可能继续摩擦刹车盘，造成拖拽，降低了燃料效率。在本发明提供的制动器组件8中，刹车盘10的部分金属具有高的热膨胀系数和导热率，所以在制动期间盘11的厚度受热膨胀，然后热快速经帽状部件12传递到轮毂13，松开制动踏板后，盘11变冷收缩。结果，与盘无膨胀时相比，外刹车片22的位置相对靠外，当盘收缩后，外刹车片22与盘脱离接触，从而避免此接触造成的问题。另一种解决外刹车片22制动后退缩不足的方法，是用弹簧扩张浮动卡钳14上刹车片20和22的距离。然而，此种方法不利制动踏板反应，迫使制动踏板下行更远，制动才开始。稍慢的制动反应将可能增加每年汽车事故发生数。

许多铝合金具有实现本发明所需的热属性，包括高热膨胀系数和高导热系数（如A308、A355、A356、A357、A443、A514、A850和纯铝）。不幸的是，对于刹车盘应用，铝合金通常太软。在优选实施方式中，为解决这一问题，通过提供钢覆盖层30，牢固粘接到第二种金属制成的盘心32上，刹车盘10连接到具有高导热、高比热等铝合金材料制成的轮毂13上。为了最大限度地将热通过刹车盘10导走，刹车盘10具有实心盘（相对的为通风盘），和安装帽侧壁12′的厚度大于0.024乘以盘11的直径，如果制动器组件空间允许，最好是更大，安装帽高度应该较低，对于前轮盘式制动器，优选小于5厘米，或者少于安装帽侧壁厚度的8倍。如果安装帽外径大于0.5乘以盘11的外径，安装帽12和轮毂13之间的接触面积5的直径，优选等于安装帽外径，如果没有，可以设计、制造和安装热耦合子，以增加接触面积，以及从安装帽向轮毂的导热。安装帽和轮毂的接触面之间可以加入导热胶以进一步改善导热。

方程式(1)描述了前轮盘式制动器的理论温度增加值℃（与后轮制动器比较，汽车制动时生成的热量大部分由前轮制动器产生）。

(1)

其中，T_th=理论温度上升，℃

=后部制动百分比

W=车辆重量，kg

V₁=初速度，m/s

V₂=终速度，m/s

g=重力加速度，9.8m/s²

ρ_r=刹车盘本体材料密度，kg/m³

c_r=刹车盘本体材料比热容，J/kg℃

v_r=刹车盘本体材料体积，m³

ρ_c=覆盖层材料密度，kg/m³

c_c=覆盖层材料比热容，J/kg℃

v_c=覆盖层材料体积，m³

此外，我们可以为上述散热方程定义下列两个参数，刹车盘导热率(Conductance_rotor)和安装帽导热率(Conductance_hat)，使用的参数定义为：

${\mathrm{Conduc}\tan \mathrm{ce}}_{\mathrm{rotor}}=\frac{k_r{A}_{\mathrm{cross}}}{H_{\mathrm{hat}}+T{h}_{1/2d}+D_{d-h}}$

一个制动系统的设计目标是，从每小时100公里完全制动后，限制理论温度增加低于230℃。使用高比热制动器基体材料和实心盘式制动器有助于实现这一目标。铝及铝合金都是为此应用很好的备选材料。

传统的通风孔盘式制动器的散热计算是基于以下三项之和：1）摩擦表面的对流散热；2）通风孔表面的对流散热；3）摩擦表面的辐射散热。在此披露的盘式制动器是实心类型，具有相同的摩擦表面对流散热和辐射散热，但用固体导热到一个连接的金属轮毂（式3）散热，替换通风孔表面的对流散热（式2）。

q_vent=h_ventA_vent·(T_r-T_∞) (2)

其中，q_vent=通风孔表面的对流散热，J/h

h_vent=通风孔表面的对流传热系数，J/(h·m²·℃)

A_vent=通风孔表面积，m²

T_r=刹车盘本体温度，℃

T_∞=室温，℃

h=小时

q_cond=k_rA_cross(T_r-T_wh-c)/(H_hat+Th_1/2d+D_d-h) (3)

其中，q_cond=传导到金属轮毂的热，J/h

k_r=刹车盘本体导热系数，J/(h·m·℃)

A_cross=刹车盘安装帽侧壁截面积，m²

T_r=刹车盘本体温度，℃

T_wh-c=轮毂与刹车盘接触面的温度，℃

H_hat=刹车盘安装帽高度，m（图4中参考编号36）

Th_1/2d=刹车盘一半厚度，m

D_d-h=刹车盘中间圈与安装帽中间圈之间的距离（图4)，m（图4中参考编号34)

此外，我们可以为上述散热方程定义下列两个参数，刹车盘导热率(Conductance_rotor)和安装帽导热率(Conductance_hat)，使用的参数定义为：

(4)

(5)

在优选的实施方式中，盘式制动系统包括一个刹车盘，刹车盘导热率大于4W/℃，用于制动一个运动，其对制动系统施加最大(270kJ)的动能。在制动一个更高动能运动时，导热率应按比例增加。

在另外一个优选的实施方式中，盘式制动系统包括刹车盘安装帽，安装帽导热率大于8W/℃，用于传导热，该热由刹车盘与轮毂接触产生的最大(270kJ)的动能转换而来。为传导更大的热流量，导热率应按比例增加。

实施例

一辆2002Dodge Neon轿车，车总重1,542公斤，或15,129牛顿，假设前制动器承担全车70%制动，85%摩擦热分布到刹车盘上，15%分布到刹车片，8%轮胎滑动，汽车从每小时128.7公里或35.76m/s减速到完全停止，无制动器被锁定，整个车辆制动能量是：

$E_b=\frac{\left(\mathrm{15,129}\right){\left(35.76\right)}^2}{2\left(9.81\right)}=\mathrm{986,067}\mathrm{Nm}=0.274\mathrm{kWh}$

一个前制动器吸收的由动能转换来的制动热是：

E_b-fr=(0.274)(1-0.08)(0.70)(0.5)(0.85)=0.075kWh=270kJ

Dodge Neon盘式制动器具有一个铝本体，其kr=166W/(m·℃)；一个安装帽，其侧壁横截面29.35cm²，安装帽高度3.81cm；盘状部件的厚度为2.03cm，Dd-h为1.78cm；盘状部件的导热率0.00639kW/℃，安装帽导热率0.0128kW/℃。

使储存在连接的轮毂中的热由轮毂外表面对流传热散去。

q_wh=h_whA_wh(T_wh-A-T_∞) (6)

其中，q_wh=轮毂表面对流散热，J/h

h_wh=轮毂外表面对流传热系数，J/(h·m²·℃)

A_wh=轮毂外表面面积，m²

T_wh-A=平均轮毂温度，℃

适当设计盘式制动器和轮毂的形状和尺寸，以及选择适当的材料，可以使本发明中的散热q_cond和q_wh，远大于传统通风孔盘式制动器的q_vent。如此导致轮毂作为主要的蓄热器和散热器，降低了工作温度，与传统铸铁盘式制动器在相同的制动条件下相比，可能降低几百度的温度。较低的工作温度大大减少了刹车片磨损。所有乘用车，除了非常小型的，其前轮制动都使用通风的盘式制动器，因为它们可以承担更重的责任。不幸的是，铸铁的通风盘式制动器的通风口容易生锈，使用一段时间后，很快会阻止空气流通，导致其散热能力急剧下降。上文所述的优选实施方式使得基于有色金属和实心（不通风）盘式制动器，适合于大部分乘用车的前轮制动应用。此盘式制动器优选的实施方式不依赖于通风孔散热，也不容易生锈，结果在其整个使用期间，能保持一致和优良的散热性能，而通风孔生锈已证明问题重重。本发明的盘式制动器也适用于后轮制动应用。后轮制动器常包含停车制动功能，其停车闸瓦接触安装帽侧壁内表面，由于其接触铝合金，比铸铁软，所以应用较软的材料制成。

在一个优选实施方式中，盘式制动器和轮毂组件，可以在如下重复刹车条件下，吸收热和散热，100千米/小时初速度，车辆在额定重量以0.9g减速(以车辆自重加最大额定载荷，按0.9重力加速度常数减速），刹车盘温度不超过480℃。车辆额定重量是车辆在设计时使用的承载总重，包括车辆静重、乘客、燃料、货物和其他配件的重量。

实施例

刹车盘的刹车性能是使用制动测功机来定量评估的。它可以精确模拟制动的工作条件和获取如真实车辆一样的制动反映，例如车辆额定重量，车辆重量中心，车轮滚动半径，静态和动态的车轮荷载，车轮惯性，车辆速度，减速，停止距离，刹车片压力，磨擦系数，和刹车前后内刹车片外刹车片和刹车盘摩擦表面的温度。制动衰减测试是一个标准测试程序，评估刹车盘和刹车片的温度表现，由15次连续制动，以车辆额定重量为测试重量，120千米/小时初始速度，0.3g（重力加速度常数）减速，和45秒制动时间间隔为条件。

一个2002Dodge Neon SCA前轮实心刹车盘与铝轮毂一起使用，已经由一家美国商业制动测试实验室，按照美国FMVSS-135认证测试的程序，在制动测功机上测试过。其中的制动衰减测试显示，第15次制动刚完成后，刹车盘摩擦面的最后温度是365℃，比刹车片的最后温度低150℃。在相同的测试条件下，相应的铸铁通风刹车盘摩擦面的最后温度是569℃，比刹车片的最后温度高144℃。它表明在相同的制动衰减试验条件下，SCA刹车盘表面温度比相应铸铁刹车盘表面温度低204℃。相应的铸铁刹车盘与SCA刹车盘具有相同的外部尺寸。

制造

参考图2，图2a，图4a和图4b，在一个优选的实施方式中，刹车盘10的制造，先生产三片钢覆盖层毛坯工件30′，每个形状类似的118°的弧面，带有一组切透的狭缝34，和台阶15。

一种粘结剂，优选是有机的，如松香，胶，胶水，油，糊精，丙烯酸树脂，纤维素，糖浆，酚醛树脂或聚氨酯，均匀地或以预先确定的图案，涂抹于上述钢覆盖层毛坯工件30′的部分区域。作为一种替代的方案，粘结剂可以拌入各种添加剂。这些添加剂可能包括金属，金属氧化物，和/或碳粒子，尺寸范围从0.1-500μm，优选是1-147μm，粘结剂与添加剂的重量比例，优选是1:2到1:10。

金属珠40（图3），可能是规则或不规则的形状，粘结到涂抹过胶的，预制的覆盖层毛坯工件30′的表面41上。规则或不规则的形状可能包括球形，圆柱形，多面体，椭球，T形，I形，L形，V形，螺丝，锥，卡钉和其他形状，可以形成机械咬合。同等大小，2-20mm直径，或截面为3.14-314mm²的金属珠是优选的方案。这些金属珠40粘结到涂抹过胶的表面41上，以一种预先确定的图案分布，这种分布考虑了前述狭缝34的排列，安排狭缝34位于金属珠之间，以减少制造和使用过程中，金属珠之间的热应力。作为一种替代方案，这些金属珠40粘结到涂抹过胶的表面41上，以另一种预先确定的图案分布（图3a和图3b），其金属珠成对联接在一起如图3a，或成三联接在一起如图3b。如此珠对珠粘接，增加了预制的覆盖层毛坯工件30′的刚度，在其工作寿命期间，在遭受极端的压力和温度时，从而避免了覆盖层30翘曲的潜在问题。

在一个替代的方案中，粘结剂不是涂抹到覆盖层毛坯工件30′上，而是涂抹到金属珠40上，珠之间的距离优选是珠直径的1.5倍-10倍。

工件30′，现在包括粘结剂和金属珠40，被装入到一个炉中。在高温下，如果采用金属氧化物粉末，金属氧化物会被碳还原。粘结剂，也许包括金属珠40的一部分，和覆盖层毛坯工件30′表面的一部分，形成了瞬间的金属液体。瞬间金属液体形成了金属珠40的颈部42(图4a)。由于金属颈部中元素的原子，扩散到相邻区域中，金属颈部在上述高温下成为固体。金属颈部42的横断面直径小于金属珠的直径，优选是金属珠的直径的1/3-2/3。冷却后，金属珠40，通过金属颈部42，被焊接到预制的覆盖层毛坯工件30′上。作为一种替代的方案，在高温下，粘结剂本身形成金属液体，构成金属颈部，冷却后，金属颈部为固态。

覆盖层工件，可以进一步通过弯曲，矫直，冲孔，冲压或焊接成型。金属珠40也可以加压变形，以便更好地适合于机械咬合。覆盖层工件30，表面可以被覆盖第二种金属，第二种金属与钢和第三种金属都形成冶金粘结或界面化合物。第二种金属可以从铜，锌，镍，铬，铝，铁，硅，锰，镁，钛，及其合金中选择。覆盖层工件的覆盖层是通过化学气相沉积，物理气相沉积，热喷涂，电镀，喷涂，涂刷，或浸渍方法完成，可以是部分或全部表面覆盖层。

覆盖层工件然后插入砂或金属模具中。第三种金属32（图1），优选是铝合金，熔化与铸入此模具，形成实心的带有覆盖层工件30′的盘式制动器。任何金属铸造业常用的金属铸造方法，例如潮模砂型铸造，压铸，挤压铸造，金属型铸造，制芯工艺，下芯，下镶嵌件，熔模精密铸造，失模铸造，和其他方法，都可能用于此发明。在铸造期间，第三种金属液体32倒入模具中，使它环绕金属珠流动和涵盖金属珠，与第二种金属发生反应，并允许第三种金属液体32冷却。第一种金属表面，包括金属珠40，金属颈部42，覆盖层工件30′和台阶15，与第三种金属本体32以冶金粘接和机械咬合组合的方式牢固的粘合在一起，其中第三种金属同时抓牢金属珠40的颈部42，和台阶15。由此产生的盘式制动器，经过热处理释放残余应力，同时减少在服务，机加工获得所需尺寸的终产品，改善摩擦表面性能，局部喷涂高温涂料防止盐腐蚀等过程中，产生的潜在的热应力。参考图4b，在一个替代的方案中，由此产生的盘式制动器在机械加工时，覆盖层30径向内边缘尽量少加工，创造出一个窄的环33，从而增强加工过的覆盖层30径向内边缘处的刚度。

参考图5，在另一个优选方案中，覆盖层狭缝50被切的稍微宽一点，铸造时，允许熔化的第三种金属32流进狭缝50中。机械加工后，摩擦表面呈现钢和铝的混合结构，如图5所示。如果使用碳纤维之类的适当摩擦片，摩擦系数可进一步增加，缩短制动距离。

参考图6，在另一个优选方案中，安装帽顶壁12″的内表面与轴承法兰60之间加入一个薄垫片62，用以隔热和隔音，优选是聚四氟乙烯垫片。垫片62还可防止轴承法兰因生锈粘接刹车盘10。作为另一个使用薄垫片62的优选方案，聚四氟乙烯可以作为一种镀膜，镀在安装帽顶壁12″的内表面。

虽然上文描述了一些示例性方面和实施方式，本发明所涉及的有关技能其实包含某些修改，排列、增补和组合。因此，它是以下面列出的权利要求，和此后开列的权利要求为准做解释，包括所有这类修改，排列，增补和组合，这才是本发明真正的精神和范围。

Claims (13)

1.一种主要依靠铝合金轮毂储存和扩散制动摩擦热以降低工作温度的汽车用铝基制动系统，该制动系统包括：

a)一个铝基刹车盘，一个卡钳，一个铝合金轮毂；

b)所述铝基刹车盘具有盘状部件用于摩擦，帽状部件用于安装，所述盘状部件有两个摩擦表面，所述帽状部件由螺栓连接到所述铝合金轮毂上，产生接触面积；

c)所述的卡钳支撑内刹车片和外刹车片，并含有至少一个液压缸将所述的内外刹车片推向所述的盘状部件的摩擦表面，将汽车动能转化成摩擦热达到制动目的；

d)所述帽状部件侧壁厚度大于0.024乘以所述盘状部件的直径；所述铝合金轮毂与所述帽状部件的接触面积足够大以增加从帽状部件向铝合金轮毂的导热，所述接触面积的直径等于帽状部件的外径；

e)所述的盘状部件摩擦面尽量比较窄，所述的帽状部件直径尽量比较大，高度尽量比较矮，侧壁尽量比较厚，以满足下列关系：铝基刹车盘导热率大于4W/℃，帽状部件导热率大于8W/℃；

f)所述的由汽车动能转化而来的摩擦热主要通过所述帽状部件传导到并储存于所述铝合金轮毂中，并由其表面对流散热到空气中。

2.根据权利要求1所述的汽车用铝基制动系统，该盘状部件主要由以下材料制成：高导热系数，热膨胀系数大于或等于19.8x10^-6/℃，其盘状部件具有一定厚度；车辆制动摩擦热造成铝基刹车盘温度高达480℃时，所述的盘状部件的厚度至少热膨胀0.10毫米；在停止制动的120秒时间内，其环境温度低于30℃的条件下，冷却使所述的盘状部件的厚度至少收缩0.025毫米。

3.根据权利要求1所述的汽车用铝基制动系统，其中：

所述盘状部件为实心盘，且该实心盘与所述的帽状部件牢固连接，其包括：

i.与盘面平行的横向核心，其由第一种金属制成；

ii.两个摩擦表面覆盖层，其设置于所述的核心的横向两侧，所述的覆盖层由第二种金属制成，具有厚度1-10毫米，并带有物理接合特征；

iii.第三种金属插入所述的第一种金属和所述的第二种金属之间；和

iv.其中所述的第二种金属与所述的第一种金属通过所述的第三种金属冶金粘接，通过所述的接合特征机械咬合。

4.根据权利要求3所述的汽车用铝基制动系统，其中所述的接合特征包括形成在所述的覆盖层外边沿上的台阶，其充填所述的第一种金属。

5.根据权利要求3所述的汽车用铝基制动系统，其中所述的接合特征进一步包括在所述的覆盖层中径向排列若干通槽。

6.权利要求5的所述汽车用铝基制动系统，其中所述的接合特征进一步包括，2-20毫米金属珠焊接在所述的覆盖层上，所述的金属珠基本上排列在所述的通槽中间。

7.根据权利要求6所述的汽车用铝基制动系统，其中所述的接合特征进一步包括，所述的金属珠分组排列，其中金属珠相互接触，以增加所述的摩擦表面覆盖层刚度。

8.根据权利要求3所述的汽车用铝基制动系统，所述的摩擦表面覆盖层进一步包括一个加厚的内环，以保持所述的覆盖层的刚度。

9.根据权利要求3所述的汽车用铝基制动系统，进一步包括，所述铝基刹车盘的局部覆盖耐高温涂料。

10.一种为权利要求1至9中任一项所述的汽车用铝基制动系统制作刹车盘的方法，该方法包括：

a)制造一个覆盖层工件，其主要外部表面带有接合特征；

b)所述接合特征进一步包括在所述覆盖层工件中径向排列若干通槽，以减轻金属热胀冷缩产生的内应力；

c)所述接合特征进一步包括，2-20毫米金属珠焊接在所述覆盖层工件上，所述金属珠径向排列，每列金属珠与所述通槽交替排列，并位于相邻两列通槽中间；

d)所述接合特征进一步包括，所述覆盖层工件外边沿上有台阶；

e)对所述覆盖层工件的主要外部表面镀上第二种金属；

f)提供一个模子，其确定了刹车盘的外部形状；

g)插入所述覆盖层工件到所述模子中；

h)提供第三种金属液体；

i)浇注所述第三种金属液体进入所述模子中，与所述接合特征构成咬合，与所述第二种金属发生反应，允许所述第三种金属液体冷却，从而形成由所述第三种金属制成的刹车盘，其盘状部件与所述覆盖层工件冶金粘接和机械咬合在一起；

j)加热所述刹车盘，以释放制作过程中产生的残余应力，以及减少服务过程中引发的热应力；

k)加工所述刹车盘到指定的形状和尺寸。

11.权利要求10中的方法，进一步包括所述的金属珠分组排列，其中金属珠相互接触，以增加摩擦表面覆盖层刚度。

12.权利要求10中的方法，进一步包括加工所述带有覆盖层的盘状部件，使其具有一个加厚的内环，以保持所述覆盖层工件的刚性。

13.权利要求10中的方法，进一步包括对所述刹车盘的局部覆盖耐高温涂料。