郭宋平

摘要：文章介紹了某款新能源廂式貨車整車制動(dòng)踏板行程長問題分析及處理方式，同時(shí)通過制動(dòng)系統(tǒng)計(jì)算及試驗(yàn)標(biāo)定對解決措施加以驗(yàn)證，有效實(shí)現(xiàn)了制動(dòng)行程踩至2/4時(shí)無制動(dòng)介入，在行程至3/4時(shí)有輕微的制動(dòng)介入感，在行程至4/4時(shí)制動(dòng)介入明顯的制動(dòng)效果。

Abstract： This paper introduces the analysis and treatment of the brake pedal length of a new energy van. The brake system calculation and test calibration verify the solution， effectively achieving the brake stroke of 2/4. Without brake intervention， there is a slight brake intervention when the stroke reaches 3/4， and the brakes intervene in the obvious braking effect when the stroke reaches 4/4.

關(guān)鍵詞：剎車;踏板;貨物

Key words： brake;pedal;cargo

0 ?引言

隨著新能源汽車的普遍推廣，新能源廂式運(yùn)輸車作為城市貨運(yùn)的綠色先鋒也逐漸代替了傳統(tǒng)燃油物流車，市場銷量節(jié)節(jié)攀升。制動(dòng)系統(tǒng)作為新能源汽車的重要安全指標(biāo)也得到了越來越多的關(guān)注。除了需滿足相關(guān)法規(guī)要求，客戶對駕駛舒適性及車輛的人機(jī)工程也提出更高的需求。在客戶的對制動(dòng)舒適性的反饋中，制動(dòng)力踏板行程長、制動(dòng)力不足、剎車偏軟成為了問題反映的焦點(diǎn)。所以本文就某車型制動(dòng)踏板行程長問題做出分析，提出行之有效的解決辦法。

1 ?簡述剎車基本原理

制動(dòng)液體（剎車油）充滿于儲(chǔ)氣室和制動(dòng)液管路中，當(dāng)腳踏制動(dòng)踏板時(shí)，作用力通過制動(dòng)推桿推動(dòng)主缸活塞運(yùn)動(dòng)，通過制動(dòng)液傳遞到輪缸活塞，推動(dòng)制動(dòng)蹄向外張開，利用制動(dòng)蹄與制動(dòng)輪間的摩擦起到制動(dòng)作用（見圖1）。

2 ?汽車制動(dòng)踏板行程長主要原因

制動(dòng)踏板行程過大會(huì)使制動(dòng)作用遲緩，制動(dòng)效能降低，甚至喪失，造成這種現(xiàn)象的主要原因分析如下：①制動(dòng)系統(tǒng)中制動(dòng)液儲(chǔ)液罐內(nèi)缺油，制動(dòng)管路破裂，油管接頭漏油等;②制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)有空氣。當(dāng)空氣溶解于制動(dòng)液中時(shí)，會(huì)影響制動(dòng)系統(tǒng)的效能，因?yàn)榭諝庠谟椭械娜芙舛扰c壓力和溫度有關(guān)，當(dāng)踩制動(dòng)踏板時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)壓力增大，再加上溫度高，造成制動(dòng)失靈;③制動(dòng)踏板自由行程過大，使制動(dòng)總泵有效作用行程減小;④制動(dòng)盤（或鼓）與摩擦片間隙太大;⑤摩擦片上沾有抽污，使制動(dòng)效果變差，感覺制動(dòng)踏板雖踩到底，制動(dòng)距離卻比正常時(shí)長;⑥制動(dòng)分泵漏油。

3 ?案例分析

我們對一臺(tái)新能源廂式運(yùn)輸車進(jìn)行了測試，發(fā)現(xiàn)其制動(dòng)踏板空行程長，制動(dòng)不線性，存在不安全感。

首先，我們通過計(jì)算進(jìn)行驗(yàn)證：

3.1 制動(dòng)踏板力的計(jì)算

式中：Pp：制動(dòng)踏板力;Sm：制動(dòng)總泵活塞面積;P0：制動(dòng)管路壓力;I：踏板杠桿比;η：傳動(dòng)效。

總泵直徑為：

0.02381m ?Sm=0.000445255 ?I=4.20 ?η=0.90

故：Pp=0.0001177922900 P0（N）

因制動(dòng)系統(tǒng)采用真空助力機(jī)構(gòu)，所以實(shí)際踏板力取決于真空助力器的助力因數(shù)K，故實(shí)際推力為PF=PP/K，現(xiàn)該車型真空助力器的K=7.30在66.7kPa時(shí)助力器的最大輸出拐點(diǎn)壓力為Po=8.40MPa。此時(shí)助力器推桿的輸入力為：F=490.00N，最大輸出拐點(diǎn)對應(yīng)的踏板力：129.63N。

3.2 總泵容量及踏板行程的計(jì)算

3.2.1 總泵容量計(jì)算

3.2.1.1 前制動(dòng)器所需液量計(jì)算

其中：前制動(dòng)器所需液量（ml）：6.36ml;δ1：活塞行程（m）=0.0010;Δ：軟管膨脹系數(shù)（ml/m）=1.38;L1：前軟管總長度（m）=0.796;V1=7.460ml。

3.2.1.2 后制動(dòng)器所需液量計(jì)算

其中：后制動(dòng)器所需液量（ml）：2.86ml;δ2：活塞行程（m）=0.0025;L2：后軟管總長度（m）=0.796;V2=3.959ml。

3.2.1.3 實(shí)際總泵排量

總泵的行程為：一腔=0.016m ? ?二腔=0.016m

前腔：V前=S×L前=7.1205ml≥5.7097ml

后腔：V后=S×L后=7.1205ml≥5.7097ml

總泵的排量足夠。

3.2.2 踏板行程的計(jì)算

踏板杠桿比：I=4.2 ? 總泵最大空行程：2.5

踏板總行程：268.00mm 4/5的踏板總行程：201mm

制動(dòng)踏板行程符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和要求。

4 ?整改優(yōu)化

雖然設(shè)計(jì)合格但是在實(shí)際使用時(shí)客戶反饋制動(dòng)行程過長，體驗(yàn)不好，需對制動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)零部件進(jìn)行優(yōu)化。

整改分析：經(jīng)過分析，鎖定故障原為由于前制動(dòng)器制動(dòng)力預(yù)留不足，造成前輪抱死油壓過大，低油壓時(shí)，制動(dòng)力不足，制動(dòng)減速度不明顯。使駕駛員從主觀評價(jià)感覺減速慢，剎車無信心。

優(yōu)化方案：

①調(diào)整制動(dòng)踏板杠桿比，由杠桿比4.2調(diào)整為3（見圖2）;

②調(diào)整真空助力器助力比，由7.5調(diào)整為10（見圖3）;

③調(diào)整制動(dòng)總泵缸徑，由25.4調(diào)整為22.22（見圖3）。

全新開發(fā)制動(dòng)離合踏板總成，在原離合踏板保持不變的情況下，調(diào)整制動(dòng)踏板。將杠桿比4.2調(diào)整為3，同時(shí)原制動(dòng)踏板面保持位置不動(dòng)（見圖4）。

調(diào)整主缸缸徑至22.22，調(diào)整助力比為10;真空助力器撥叉與踏板連接孔中心到底板距離由157.5±1調(diào)整為145.5±1。

經(jīng)過方案驗(yàn)證及試驗(yàn)，可明顯看出優(yōu)化后制動(dòng)踏板前半腳行程（0～25mm），制動(dòng)減速度明顯改善（見圖5）。

5 ?結(jié)語

本文簡要說明了制動(dòng)系統(tǒng)工作原理、制動(dòng)踏板行程長的主要原因，并針對某款新能源廂式貨車整車制動(dòng)踏板行程長問題進(jìn)行了分析及方案優(yōu)化，同時(shí)通過制動(dòng)系統(tǒng)計(jì)算及試驗(yàn)標(biāo)定對解決措施加以驗(yàn)證，有效的改善了制動(dòng)性能，提升了駕駛員對制動(dòng)的信心。

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