胡冬冬 潘云鶴
摘 要:機(jī)械式駐車即采用駐車制動拉索將手剎拉柄的駐車動作傳遞至制動器的駐車模式,也是目前汽車行業(yè)普遍采用的駐車模式。在實(shí)際使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)松開手剎,而駐車不能解除的情況,本文主要對駐車制動拉索常見的失效模式(鋼帶銹蝕、進(jìn)水結(jié)冰等)進(jìn)行分析,并針對拉索內(nèi)部進(jìn)水提出相應(yīng)的預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞:駐車制動拉索;卡滯;駐車解除
駐車制動裝置是使汽車在路面上(包括斜坡)上停駐時,為防止車輛滑行,以及汽車在坡道上起步時,用以防止車輛后退的裝置。駐車效果一直是消費(fèi)者較為關(guān)注的一項(xiàng)指標(biāo),也是安全性能的一項(xiàng)要求,而若車輛起步時駐車制動不能及時解除,則會造成車輛無法行駛,給使用者帶來極大不便。本文從實(shí)際失效角度出發(fā)分析產(chǎn)生問題的機(jī)理,并提出預(yù)防其產(chǎn)生方法和試驗(yàn)方法。
1 駐車制動解除原理
駐車制動拉索是通過將手剎拉柄和制動器聯(lián)接起來,將手剎拉柄的動作和力傳遞至制動器從而實(shí)現(xiàn)駐車制動。在解除駐車制動的時候,將手剎拉柄放下,拉索在制動器內(nèi)部彈性元件彈力的作用下釋放前期動作,使制動器回位以解除制動效果。
2 失效模式
解除制動效果的力來源于制動單元內(nèi)部彈性元件,當(dāng)拉索的滑動阻力大于制動單元內(nèi)部回位彈力即卡滯狀態(tài),此時會造成駐車效果無法解除。而造成拉索卡滯的主要原因有:
2.1 拉索變形,此種現(xiàn)象為拉索護(hù)管被外力擠壓或拉扯變形,此為外界因素,不易控制,多產(chǎn)生于車輛托底或雜物拖掛工況下,主機(jī)廠需要在底盤拉索布局時進(jìn)行考慮。
2.2 拉索內(nèi)部進(jìn)入異物,造成鋼絲繩卡滯。由于拉索兩端設(shè)有密封結(jié)構(gòu),普通雜質(zhì)無法進(jìn)入。失效模式主要有兩種:①低溫情況下拉索內(nèi)部結(jié)冰,②拉索內(nèi)部鋼帶銹蝕。而造成這兩種失效模式的原因?yàn)槔鬟M(jìn)水,這也是汽車?yán)魇ё钪匾脑颍疚闹饕槍鬟M(jìn)水問題進(jìn)行研究。
3 拉索進(jìn)水失效分析及預(yù)防
拉索進(jìn)水按部位分為:前端頭(手剎端)處、后端頭處、拉索護(hù)管處三個進(jìn)水點(diǎn)。
3.1 前端頭處進(jìn)水,前端頭位于駕駛室內(nèi)部,進(jìn)水源為駕駛室內(nèi)部水漬進(jìn)入拉索內(nèi)部,此種情況比較少見,但此處鋼絲繩與護(hù)管間仍應(yīng)設(shè)置密封結(jié)構(gòu)。
3.2 后端頭處進(jìn)水,后端頭位于后輪制動器位置,水源為外部洗車、雨水等水漬沿鋼絲繩與護(hù)管間隙進(jìn)入拉索內(nèi)部。在低溫下快速結(jié)冰造成拉索卡滯,這種現(xiàn)象在北方冬季洗車后時常發(fā)生;在常溫下水漬長時間存在造成鋼帶生銹,鐵銹會減小鋼絲繩與護(hù)管間隙,造成卡滯。
針對此種失效模式,需要在汽車?yán)髟O(shè)計(jì)時進(jìn)行預(yù)防,可以采用拉索密封性耐久試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
驗(yàn)證方法一般為:
①將總成模擬實(shí)車狀態(tài)布置在試驗(yàn)臺上。②作動耐久10000次,同時進(jìn)行噴水。③耐久后將拉索總成表面水分擦除干凈。④將拉索總成放入溫度試驗(yàn)箱,在低溫(-30℃)下放置30分鐘。⑤從試驗(yàn)箱中取出總成,在直線狀態(tài)下測試總成無負(fù)荷阻力。
現(xiàn)在常用后端頭處密封形式有如下幾種(見圖1):
3.3 拉索護(hù)管處進(jìn)水,此部位進(jìn)水主要為外力破損護(hù)管或產(chǎn)品在整車使用過程中多次耐久作動后疲勞開裂,外力損失不需要進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。疲勞開裂主要發(fā)生于靠近車輪端,此端拉索一端固定在車身上,一端固定在制動單元上,隨車輪的跳動在兩處固定點(diǎn)之間拉索產(chǎn)生彎曲作動(如圖2),在此種狀態(tài)下產(chǎn)生疲勞開裂。
針對此種情況車廠需在設(shè)計(jì)時采取耐久試驗(yàn),以驗(yàn)證設(shè)計(jì)狀態(tài)是否能滿足車輛惡劣路況需求。
驗(yàn)證方法一般為:①將總成模擬實(shí)車狀態(tài)布置在試驗(yàn)臺上;(如圖3)。②模擬整車路況作動耐久106次。③耐久試驗(yàn)完成后,拉索護(hù)管不能出現(xiàn)開裂。
4 結(jié)論
汽車駐車制動拉索失效為汽車售后市場多發(fā)問題,直接影響顧客對車輛的使用。本文通過故障失效表現(xiàn)形式及整車模擬試驗(yàn)從車輛設(shè)計(jì)角度進(jìn)行分析,得出了預(yù)防控制方法,對同類產(chǎn)品類似失效模式預(yù)防具有實(shí)際的借鑒意義。
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