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國內煞車系統產業現況與發展(中)
車輛中心 國際合作發展部/產業發展課 黃樑傑
煞車系統可依煞車方法分成鼓式與碟式煞車,以下將為各位簡介兩個煞車系統的作動方法與其優缺點。
鼓式煞車
鼓式煞車應用在汽車上面已經將近一世紀的歷史,由於鼓式煞車可靠性高以及制動力量強大,使得鼓式煞車現今仍配置在許多車型上 (多使用於後輪)。鼓式輪煞車裝置主要由煞車底板,煞車分缸、煞車蹄片、鼓車煞及其他傳動機構組成,圖 1為鼓式煞車總成之構造。
鼓式煞車作動原理是藉由液體壓力將裝置於煞車鼓內之煞車蹄片往外推,使煞車蹄片表面的來令片與隨著車輪轉動的煞車鼓之內面發生磨擦,而產生煞車的效果。鼓式煞車的煞車鼓內面就是煞車裝置產生煞車力矩的位置。在獲得相同煞車力矩的情況下,鼓式煞車裝置的煞車鼓直徑可以比碟式煞車的煞車碟還要小上許多。因此載重用的大型車輛為獲取強大的制動力,只能在輪圈有限空間條件下,裝置鼓式煞車。
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圖1 鼓式煞車總成之構造 資料來源:現代汽車學 |
鼓式煞車之優點:
1. 具備自動煞緊作用,因此煞車系統可以使用較低的油壓,或使用直徑較煞車碟小很多的煞車鼓。
2. 手煞車機構安裝容易。有些後輪裝置碟式煞車的車型,會在煞車碟中心部位安裝鼓式煞車的手煞車機構。
3. 零件的加工與組成較為簡單,製造成本較低。
鼓式煞車的缺點:
1. 煞車鼓在受熱後直徑增大,使得踩下煞車踏板的行程加大,易發生煞車反應不如預期的情況。因此在駕駛裝配鼓式煞車的車輛時,得盡量避免連續煞車以免造成來令片高溫而產生衰退現象。
2. 煞車系統反應較慢,煞車的踩踏力道較不易控制,不利於高頻率煞車動作。
碟式煞車
由於車輛的性能與行駛速度與日俱增,為增加車輛在高速行駛時煞車的穩定度,碟式煞車已成為當前煞車系統的主流。由於碟式煞車的煞車盤暴露在空氣中,使得碟式煞車有優良的散熱性,當車輛在高速狀態做急煞車或短時間內多次煞車時,煞車的性能較不易衰退,且由於碟式煞車的反應快速,有能力做高頻率的煞車動作,因此許多車款採用碟式煞車與ABS系統以及VSC、TCS等系統搭配,以滿足此類系統需要快速作動的需求。
碟式煞車系統作動原理如下:當駕駛人踩下煞車踏板時,煞車總泵內的活塞會被推動,在煞車油路中建立壓力。壓力經由煞車油傳送到煞車卡鉗上之煞車分泵活塞,煞車分泵的活塞在受到壓力後,會向外移動推動來令片夾緊煞車盤,使來令片與煞車盤發生磨擦以降低車輪轉速,讓汽車減速或是停止。圖2為碟式煞車構造圖。
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圖2 碟式煞車構造圖 資料來源:現代汽車學 |
碟式煞車的優點:
1. 碟式煞車散熱性較鼓式煞車佳,在連續煞車時較不會造成煞車衰退的現象。
2. 煞車盤在受熱之後尺寸大小的改變並不使踩煞車踏板的行程增加。
3. 碟式煞車系統反應快速,可做高頻率煞車動作,能與ABS系統搭配。
4. 碟式煞車盤排水性較佳,可降低因為水或泥沙而造成煞車不良的情形。
5. 與鼓式煞車相比較,碟式煞車構造較為簡單,且容易維修。
碟式煞車的缺點:
1. 無自動煞緊作用,因此碟式煞車的煞車力道較鼓式煞車為低。
2. 碟式煞車的來令片與煞車盤之間的摩擦面積較鼓式煞車小,煞車力量也相對較低。
3. 為改善上述碟式煞車的缺點,因此需較大的踩踏力量。因而必須使用直徑較大的煞車盤,或提高煞車系統的油壓,來提高煞車的力量。
4. 手煞車裝置不易安裝,有些後輪碟式煞車的車型需為此加設一組鼓式煞車的手煞車機構。
5. 來令片之磨損較大,導致更換頻率較高。
國內煞車系統廠商發展情形
我國國內底盤零組件大都以國內中心車廠為主,外銷比重不高,主因為台灣車輛市場都為國外整車廠佔據,因此國外一階與二階供應商為支援整車廠與降低生產成本,大都選擇與台灣廠商技術合作,當地生產,因此我國煞車系統廠商大都以內銷為主。(表 1:國內煞車系統供應鏈、表 2:廠商與煞車零組件對照圖)
一、 六和機械
六和機械成立於1971年,為國內最主要的汽車零件廠之一,橫跨鑄鋁、鎂、鐵產品之製造,各項汽車零件銷售遍及歐美日各大汽車廠。公司資本額NT$14.16億,年營業額約NT$66.2億,大陸投資設廠超過10家,地點位於崑山、福州、天津、柳州、廣州、湖南等地,目前正迅速發展中。業界中率先通過ISO/TS16949國際品質認證、ISO14001國際環保認證;並擁有領先的研發技術與陣容堅強的經營團隊。目前六和機械在煞車系統以碟式與鼓式煞車器為主要營運項目。
主要客戶如下:
(1) 台灣10家汽車廠:國瑞、中華、福特、裕隆、本田、太子等 。
(2) 日本6家汽車廠:豐田、日野、三菱、鈴木、五十鈴、馬自達。
(3) 日本、美、加、韓國、東南亞以及歐洲各國售後服務市場。
二、 至興精機
主要業務範圍包含汽車底盤安全系統產品、汽車手剎車、汽車安全帶產品、汽車座椅調角器、汽車引擎件、汽機車齒輪件及汽機車沖壓件等之開發設計、研究發展、生產製造及銷售。目前至興精機在煞車系統以碟式煞車器為主要營運項目。主要客戶有台灣各大機車廠,包含三陽、光陽、三葉,另外還有全興國際跟國外的FI跟PI。
至興精機97年資產為23億,營收19億,營業毛利為5.7億,毛利率高達30%,顯示其生產技術上的附加價值頗高。至興未來營運方向為全球化生產分工及經濟規模效益移動,將逐漸與中國大陸及越南當地有影響力的整車廠商進行當地化合作。在技術方面,未來將繼續參與國內研究技術機構共同開發精密雷射焊接註1及冷熱鍛複合成型技術註2,持續保持研發能量以維持業界領先地位。
三、 三益制動
三益制動成立於1970年,專攻剎車系統零組件研發與製造,累積大量剎車零件規格與技術,並與Robert Bosch、Continental以及日本琦玉機器株式會社有技術合作交流,主攻AM市場。目前三益制動在煞車系統以剎車總泵、分泵、真空輔助器及碟式煞車器為主要營運項目。
三益目前97年資本額為3.64億,年營收8億台幣,主要OEM客戶為中華汽車、國瑞汽車、和信、國產以及慶眾等。技術方面,則仍以客製化為主要發展方向。
四、 慧國工業
1975年以家庭用縫衣機起家,1988年起開始生產汽車零件供應國內市場至今。之後收購車身飾條製造廠並接受日本ADVICS株式會社委託代辦其供應煞車零組件給本地TOYOTA組裝廠的業務。目前慧國工業在煞車系統以剎車總泵、分泵、真空輔助器、碟式煞車器與ABS控制器為主要營運項目,其主要技術來源來自於母廠愛信精機。慧國工業目前資本額為3億。
五、 化新精密
化新精密工業為勤美集團的團隊之ㄧ,創立於1973年,目前員工人數220人,資本額新台幣1.7億,年營業額8.5億。
化新精密連續3年營收都以20%穩定成長,明年年底將有兩倍擴廠計畫。主要生產產品為汽車零件加工、汽車零件模組組裝,煞車系統產品以鼓煞以及碟煞為主,主要客戶有福特六和汽車、日本馬自達汽車、中華汽車、裕隆汽車、太子汽車、三陽汽車、台塑汽車、Concentric、YANMAR、Caterpillar、KANZAKI與神崎等。化新精密在1998年通過TUVQS-9000、ISO-14001認證,並獲得多家汽車廠「A」級供應商的品質認可。
六、 光隆
光隆於民國58年成立,77年與日本三菱商事株式會社及自動車鑄物株式會社簽訂技術協助合約,目前資本額已達2.4億。光隆現擁有高週波誘導溶解 爐註3 六套及自動造模生產線設備,可快速生產,平均一小時可生產一百個粗胚。光隆在煞車系統中以碟式煞車盤、煞車鼓、煞車總泵、分泵、缸體為主要營運項目,其中煞車盤產品已進入TRW的供應鏈。
光隆產品外銷比例高達80%。國外主要交易對象為OEM 一階和二階供應商,國內客戶則多為國內知名整車廠,包括福特、三菱、日產等。
七、 合信汽車
合信汽車於民國54年成立,民國74年開始生產碟式煞車器,民國92年與美國ACTIVE TECHNOLOGY技術合作,生產剎車控制器,現與美日多家廠商進行技術合作,包含:日本臼井國際產業株式會社、日本曙制動機工業株式會社、日本株式會社Horikiri 製作所、日本豐生工業株式會社以及美國ACTIVE TECHNOLOGY。
合信汽車資本額為新台幣2.5億,目前公司煞車系統產品以碟式煞車盤、煞車鼓、煞車卡鉗總成為主要營運項目,供貨對象包括FORD、HINO、ISUZU、TOYOTA、NISSAN、SUBARU、MITSUBISHI以及YAMAHA等。
煞車技術發展情形
煞車系統演化從初期的液壓煞車系統,到現在的防鎖死煞車系統與電子液壓煞車系統,其中最大的變化就是在煞車系統內加入電子元件與馬達,傳動機構則由油管與總泵變成電子線路。
然為預防電子線路的老化,導致煞車系統出錯,使得同時具備液壓與電子系統的電子液壓煞車系統問世,這樣的組合可提高煞車系統安全性,目前中華賓士已有部分車款採用此種系統。
目前煞車系統產業趨勢明顯往電子化的方向移動,如圖 3所示。我國電子產品遍佈全球,未來若能結合電子業與國內煞車產業的技術,也許有機會切入電子煞車市場,唯汽車產業結構並不若電子產品市場,產品穩定度是進入供應鏈的關鍵。
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圖 3 北美煞車系統產值 資料來源:Frost |
下篇我們將為各位介紹台灣煞車系統零組件市場發展情形,並以五力分析讓讀者了解台灣煞車廠商所在的產業環境與競爭分析。
註1:雷射焊接技術會使成品具備較光滑平面,適用於微小悍點。
註2:結合特徵差異性極大的沖壓成形製程與冷間鍛造製程,熱鍛的意義為將溫度提升至600度,這可
迅速提升物體硬度,之後瞬間冷卻至200度,接下來再慢慢冷卻至常溫,這樣冷卻的過程可維持
物體彈性。冷鍛則將溫度提升至200度,可同時提升硬度與彈性。
註3:高週波誘導溶解爐:主要利用電流瞬間加熱,用以溶解鋼材使用。
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