谭卫星
台山嘉富达五金塑胶制品厂有限公司
摘要：目前，在我国车辆的保有量在持续增加，制动性能是保证车辆安全可靠性的重要性能之一，而制动器是制动过程中实现制动性能的主要执行机构，是保证车辆制动性能实现的重要途径。论述了盘式制动器在热衰退等方面性能的优点，将盘式制动器引入到挂车车辆使用并对其制动安全性进行分析，得出有必要通过强制装备盘式制动器来提升挂车车辆制动安全性的结论。
关键词：挂车车辆制动性能；盘式制动器；制动性能对比
引言
紧急制动过程中，由于太长的制动距离和制动侧滑会造成致命的交通事故，说明制动器对机械设备的安全起着重要作用，车辆的制动系统是根据车辆的要求掌握开启制动车辆，车速事故控制，应变突发状况，它的质量及性能是车辆安全的重要保障，随着国家安全法规越来越完善，前后轮都用盘式制动器是趋势，因此在汽车研究领域中，提高汽车的制动性能，通过参数化的设计，提高制动的设计与制造水平，是汽车研究领域的重要课题之一。
1盘式制动器的特点
相较于鼓式制动器，盘式制动器有其优点：（1）热效能较稳定。一般无摩擦阻力作用，因而制动器效能受摩擦系数的影响较小；接触表面的面积仅为制动盘面积的6％～12％；制动盘外露，故散热性较好。（2）水稳定性较好。制动衬块对盘的单位压力高，易将水挤出，同时在离心力的作用下沾水后也易于甩掉，再加上衬块对盘的擦拭作用，因而，出水后只需经一、二次制动即能恢复正常。（3）制动稳定性好。因制动力矩与制动油缸的活塞推力及摩擦系数成线性关系，再加上无自行增势作用，因此在制动过程中制动力矩增长较平缓。（4）保养修理简便。制动盘的热膨胀不会引起制动踏板行程损失，可以简化间隙自动调整装置，简化其他保养修理作业。（5）提高抗制动跑偏能力。整个制动器靠近车轮轮辐布置，使转向主销的小端点外移，实现负的偏移距，提高了汽车抗制动跑偏能力。盘式制动器的不足之处：（1）效能较低。因用于液压制动系统时所需制动促动管路压力较高，一般要用伺服装置、电磁装置和作动装置。（2）兼作驻车制动器时，需要加装的驻车制动传动装置较鼓式复杂，在后轮使用受限。（3）因制动器外露，难以完全防止尘污和锈蚀。
2不同制动系统对比
2.1制动效能
即制动距离与制动减速度，盘式制动器的制动距离在相同速度制动时，制动距离明显优于鼓式制动器。
2.2制动时汽车的方向稳定性
盘式制动器制动过程中制动力分配合理，稳定性较好。鼓刹制动器制动时制动力会有一定波动，且由于制动鼓是密闭式结构，一旦制动蹄铁脱落或者刹车片破裂会造成整个制动系统抱死，出现甩尾现象。
2.3制动盘直径与厚度
考虑到制动盘不宜过重，同时有利于散热，同时保证制动盘的合理强度，制动盘好多都设计成中间有通孔。本次厚度为26mm，即h取26mm。为增加制动钳制动的有效性，制动盘的直径与轮辋直径相比较，一般选择其75%。结合本车总质量。轮辋直径D1为16英寸，所以：D=75%D1=304.8mm.
2.4盘式制动器设计思路
（1）摩擦衬块和盘为浮动，以便消除盘上的弯曲应力；（2）制动块摩擦衬片为圆形，其尺寸不必等于加载液压缸的直径；（3）所吸收的热量均匀分布在整个制动器上。每个制动卡钳包括两个制动摩擦片组件。制动卡钳活塞推压制动摩擦材料压紧制动盘的制动表面使车辆停车。摩擦块装在卡钳内，位于制动盘两侧。制动摩擦块由两部分组成。锻压成形的金属底板和铆接的摩擦衬片。摩擦材料有四种常用类型：石棉、非金属有机物、半金属和金属。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆制动卡钳由一个或几个装在活塞缸筒的大液压活塞。制动器松开时，制动盘的制动表面与摩擦块之间的间隙很校制动时，液压压力进入活塞右面的制动钳壳体。卡钳活塞以很大的力移向制动盘，迫使紧靠着活塞的摩擦块压紧制动盘。制动卡钳还运动并迫使另一摩擦块压紧制动盘的另一侧。制动期间，活塞右面的液压力增加，作用活塞底部和缸筒底部的压力是相等的。施加到活塞的压力传递到内制动摩擦块，迫使衬片压紧制动盘内表面。施加到缸筒底部的压力迫使制动卡钳在安装螺栓上向内（车的纵轴线）滑动。由于制动卡钳是整体的，这个运动造成制动卡钳的外侧部分施加到外侧摩擦块的背部，迫使衬片压紧制动盘的外表面。当管路压力提高，摩擦块与衬片被增加的力压紧制动盘表面，使车辆停车。制动与不制动，实际压力引起的制动卡钳和活塞的运动非常校制动力解除时，活塞和制动卡钳只不过松弛到松开位置，在此位置，摩擦块与制动盘表面距离很校使摩擦块不接触到制动盘并没有采用回位弹簧，这由制动卡钳活塞的密封圈来完成。制动时，活塞密封圈变形，或受液压弯曲。制动钳体通过导向销与车桥相连，可以相对于制动盘轴向移动。制动钳体在制动盘的内侧设置油缸，而外侧的制动块则附装在钳体上。制动时，来自制动总泵的液压油通过进油口进入制动油缸，推进活塞及其上的制动块向右移动，并压到制动盘上，于是制动盘给活塞一个向左的反作用力，直到制动盘右侧的制动块也压到制动盘上，此时，两侧的制动块都压在制动盘上，夹住制动盘使其制动。假设将制动块摩擦衬片的圆形摩擦面划分成无数多个与盘心同心的圆弧形小区域为一单元，则在该单元处摩擦表面的磨损与该处的压力P及滑转速度v的乘积成正比。
3盘式制动器刹车片同鼓式制动器刹车片摩擦性能
GB5763-1998《汽车用制动器衬片》中，将制动刹车片按用途分成4类，其中，第1类为驻车制动器用；第2类为微型、轻型汽车鼓式制动器用；第3类为中重型汽车的鼓式制动器用；第4类为盘式制动器用。其摩擦性能见表1所示。通过表1发现当制动温度超过300℃时，鼓式制动器刹车片的摩擦系数性能趋于零，盘式制动器的摩擦系数趋于稳定。
表1汽车制动器摩擦衬片的摩擦性能
结语
综上所述，盘式制动器相对于鼓式制动器具有以下优点：（1）热稳定性好；（2）水稳定性好；（3）制动稳定性好；（4）制动力矩与汽车前进和后退等行驶状态无关；（5）在输出同样大小的制动力矩的条件下，盘式制动器的结构尺寸和质量比鼓式制动器的要小；（6）盘式制动器的刹车片比鼓式制动器的刹车片更易更换，结构也比较简单，维修、保养容易；（7）制动盘与刹车片间的间隙小，制动响应更快；（8）制动盘的热膨胀量不会像制动鼓热膨胀那样引起制动踏板行程损失，这也使得间隙自动调整机构的设计可以简化；（9）制动可靠性与安全性较好，不同车速下各车轮都能均匀一致地平稳制动；（10）可以加装制动器磨损报警，能及时提醒用户更换摩擦衬片。
参考文献
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论文作者:谭卫星
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第21期
论文发表时间:2019/11/26
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