张小虎

（中航工业制动陕西华兴汽车制动科技有限公司，陕西兴平 713106）

汽车盘式制动器刹车稳定性研究

张小虎

（中航工业制动陕西华兴汽车制动科技有限公司，陕西兴平 713106）

刹车偏软、制动踏板行程大、前钳卡滞、抱死等现象严重影响了产品的正常生产。通过试验验证把影响刹车稳定性的要素逐一分析，并对关键要素采取合理的控制，同时为其他制动器产品的设计、生产开发提供了理论与实践经验。

偏磨；拖滞；摩擦块；制动器效能

1 故障分析

我公司的产品在主车厂曾出现过刹车软（刹车后无车痕）、卡滞、抱死等现象，这些故障现象可以归结为摩擦块的工作状态发生变化，由于异常原因引起摩擦块偏磨。主要表现为：（1）当制动器在制动时输出不均匀的摩擦力矩时，便会产生激励源，导致制动噪音，并且降低制动效率。（2）出现摩擦块偏磨，会造成左、右轮制动力矩不一致，使制动不平稳，严重的导致制动跑偏。（3）由于摩擦块某些偏磨是异常原因引起，将会严重损坏制动器相关零部件，造成某些关键部件异常磨损，影响制动效能甚至制动失效，大大缩短制动器使用寿命。

2 引起摩擦块异常磨损的原因

2.1 钳体重心会引起拖滞导致异常磨损

在盘式制动器中，制动盘与摩擦块之间设定间隙为0.1～0.3，此间隙值应尽量小，还需要考虑到在制动过程中摩擦副可能产生热应力变形和机械变形。

2.2 导销、支撑销问题会引起拖滞导致异常磨损

在浮动钳盘式制动器中，支架固定在转向节，钳体则通过导销浮动在支架上，钳体与支架之间的相对滑动通过固定在支架上的导销和支撑销实现，导销、支撑销与钳体之间均为间隙配合，使钳体在支架上滑动顺畅，不产生制动器拖滞。导销主要起导向作用，确保钳体垂直于制动盘方向运动，更多地起到支撑钳体重量的作用，而橡胶套使制动平稳并降低噪音。

2.3 矩形密封圈和密封槽问题引起拖滞导致异常磨损

2.3.1 矩形密封圈引起拖滞

浮动盘式制动器采用间隙自调，最简单的结构就是矩形密封圈，在密封圈达到极限变形之后，活塞可在液压作用下克服密封圈的摩擦力，继续前移到完全制动为止，结束制动后活塞在密封圈弹力作用下退回，直到密封圈的变形完全消失，这时摩擦块与制动盘之间设定的间隙重新恢复。

密封圈还起到密封制动液作用，属于关键零件，因此对密封圈的尺寸及材料性能的要求非常高。密封圈的最高使用温度指标对制动器影响很大，制动热量会传递给活塞、密封圈等，若密封圈达不到一定的耐高温要求，便会迅速老化、变形，丧失功能，导致制动液泄漏，活塞不能回位产生严重拖滞现象。

2.3.2 密封槽问题引起拖滞

矩形密封圈安装在钳体中的密封槽内，其形状对密封圈的变形量有很大影响，密封圈变形量由密封槽的前角形状决定，若密封槽前角尺寸设计不合理，密封圈变形量过小，导致活塞回位的弹力不足，会直接引起活塞回位困难而产生拖滞。

2.4 制动盘厚度不均对刹车的影响

制动盘在高温作用下可能翘曲，从而产生摩擦噪声。如果制动盘厚度不均，造成接触部分材料的快速磨损，引起摩擦块的偏磨，从而影响制动效能。

主要由以下两点引起制动盘厚度不均：

（1）制造误差；

（2）安装误差。

3 影响刹车稳定性因素控制

3.1 对结构重心平衡点的设计

浮动钳盘式制动器在制动时，钳体必须相对支架滑动才能最后形成制动。只有当制动器总成的重心位于支撑销轴线附近时，钳体才能相对于支架平稳滑动，需要三维数模来支持。

3.2 缸体的影响因素控制

经过分析与试验验证，发现缸体前爪子面与导销孔垂直度不好导致在刹车过程中存在着扭矩，使得制动块与制动盘的接触面积小，导致制动力下降。

3.3 支架与导销影响因素控制

支架与导销组件的垂直度如果存在超差也会影响钳体的滑动，产生卡滞、抱死。要求垂直度为0.15之内。其次还有控制导销材质硬度HRC64～68。

3.4 密封圈与密封槽影响因素控制

密封圈在几何尺寸方面，不仅对内、外径尺寸有要求，对于内径的圆度、外径的端面跳动量等形位公差均有严格的要求。在材料的物理性能方面，对材料硬度、拉伸强度伸长率、热空气老化、最高使用温度等各方面也有严格要求。

密封槽的前角设计要合理，而且要控制密封槽的圆度及跳动量。

3.5 所需液量与缸体变形量影响因素控制

这两个影响因素很重要，通过结构设计要满足QC/T592的标准要求。缸体变形量大会造成所需液量大，会造成制动踏板行程大。

4 其他影响因素控制

1）严格控制制动块的摩擦系数；

2）制动块平行度严格按图纸要求进行控制；

3）不允许制动盘工作面、制动块工作面沾有油圬；

4）加强装配后检测，制动盘的跳动量控制在图纸要求范围内，保证产品清洁，无杂质。

5 结论

通过对影响汽车制动稳定的因素进行分析和控制，希望能够对产品的质量保证起到一定指导作用，汽车产品每个零部件都有规范标准，只要按照标准来执行，我们的产品肯定能赢得市场。

Automotive Brake Disc Brakes Stability

Zhang Xiao-hu

Soft brake，brake pedal stroke big，before catching pliers，locking phenomenon has seriously affected the normal production of the product.By the experiment to affect the stability of the brake elements individually analyzed，and the key elements to take reasonable control，as well as other brake products design，production and development provides a theoretical and practical experience.

partial wear；dragging；friction blocks；brake performance

U463.512

A

1003–6490（2016）04–0251–01

2016–03–24

张小虎（1982—），男，山西长治人，工程师，主要从事汽车制动器的设计开发工作。