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盘式制动器匹配和制动安全 作者：杨华炬????来源：城市车辆杂志 欢迎访问e展厅 展厅6 离合器/制动系统展厅离合器, 制动系统, 刹车片, ... 我国的中高档城际大客车已普遍使用盘式制动器，在北京、上海的城市公交车上已在批量使用盘式制动器，且正向更大范围使用盘式制动器过渡，其他省会和沿海城市也开始推广使用盘式制动器。这里谈一点盘式制动与鼓式制动器的比较和匹配应考虑的要点。?1 盘式制动器和鼓式制动器的比较?1.1 抗衰退性能?图1为鼓式制动器和盘式制动器衰退温度和制动力矩的比较。虽然盘式制动器的盘温较高，但制动力矩较稳定。 1.2 制动方向稳定性?鼓式制动器的制动力离散为30%，而盘式制动器的制动力离散为10%，鼓式制动器釆用领从蹄的结构设计，其领蹄的制动因数远大于从蹄且和摩擦系数成非线性关系，如图2所示，实际工作时每次制动气压不同，领从蹄分配的驱动力的比例无法保持恒定值，导致制动器总的制动因数较为离散。 盘式制动器的制动因数和摩擦系数成线性关系，不计轴向滑动摩擦力，两片摩擦块的压力相等（见图3）。 1.3制动距离?1.3.1 制动反应时间?图4为一台客车的制动气室压力和控制压力时滞。阿文美驰盘式制动器采用变杠杆比的驱动机构，匹配较小的气室且气室实际工作行程较小。因此在气室的压力时滞比鼓式制动器短。 1.3.2 工作效率?盘式制动器工作效率高，回位阻滞较小，带ABS的盘式制动器性能见图5。ABS配合盘式制动器工作敏感性更好，可把气室工作气压控制在更小范围。 1.3.3 制动力分配?大客车和公交车通常不装感载比例阀，9～12m大客车、公交车前后轴最好的制动力分配比大约为1比1，即制动力分配系数0.5，盘式制动器一般按这一分配系数匹配，而鼓式制动器由于结构尺寸限制一般制动力分配系数取0.40～0.45。制动力分配系数0.5更适合匹配缓速器。?2 制动器的匹配分析?满足制动法规是最基本的要求，在满足制动法规的基础上，阿文美驰根据车辆类型和整车设计数据给出最优化的匹配，城际客车追求最短和高速制动较短的制动距离；城市公交需要合适的制动强度，频繁停车和急速制动强度影响舒适性，需要较好的抗热衰退性能和更长的寿命。?2.1 制动器实际匹配分析?以一辆12m城市公交车匹配美驰Elsa225H盘式制动器为例进行匹配分析。该车整车技术参数见表1。 分析表明，满载时制动压力0.6MPa时制动减速度0.66g，同步附着系数为0.59。满载和空载前后轴利用附着系数曲线均符合符合GBl25676附录A的要求。?2.2 辅助制动对附着系数利用曲线影响?辅助制动加在后轮上的反力矩随传动轴的转速而变化，而且传动轴转速降到零之前辅助制动工作力矩将随转速下降为零。驾驶员踩下制动踏板时，辅助制动和主制动器同时作用时，改变了原有的制动力分配，这一改变并不贯穿整个制动过程，而是至后轴抱死之前的某一车速。辅助制动叠加的作用虽不会导致后轮先抱死，但这一叠加作用有可能导致后轮在低附着系数路面上发生高滑转，因此考虑辅助制动对附着系数利用曲线影响是必要的。?电涡流缓速器是我国客车使用的主要辅助制动型式（发动机排气制动的力矩较小不做分析）。以缓速器和主制动器釆用串联方式，不考虑缓速器工作力矩随转速的变化，做简化分析。取后桥速比为i = 4.0，图6、图7是在前述满载状态每个后制动器叠加2000N?m和4000N?m制动力矩测得的利用附着系数曲线。?上述车辆缓速器开在1000N?m扭矩时在任何路面上制动都是稳定的，但开在2000N?m扭矩前轮利用附着系数利用曲线在法规允许的边缘，车辆在冰雪、泥泞路面上可能因后轮的高滑转率而侧滑甩尾。如果上述车辆的主制动力分配系数为0.4～0.45，缓速器开在1000N?m扭矩时在冰雪、泥泞路面上制动也是不稳定的，应选择更低的挡位。?以上仅讨论不涉及使用辅助制动下长坡的工况。 3 几个值得关注的问题?3.1 前后桥制动回路的同步性?盘式制动器要求前后回路同步，避免前制动器或后制动器温度过高，保证前后制动器摩擦块的磨损平衡。为满足鼓式制动器同步要求，有的制动系统设计釆用的制动总阀后回路大0.03MPa，这种制动总阀不适用于盘式制动器，盘式制动器需要使用前后平衡的制动总阀。即使前后平衡的总阀，动态测量结果仍可能前制动气室压力比后气室滞后或相反（见图4），因此在整车开发时要注意测试前后气压动态的平衡。?3.2 制动摩擦副的性能?无论盘式制动器或鼓式制动器，摩擦材料是影响制动器性能最直接要素。GBl2676-1999规定了60km/h为制动性能试验的基准速度，同时规定了最高车速的30%和80%的车速的性能要求和型试验制动性能要求。?当前的摩擦材料甚至原厂配