威伯科盘式制动器:商用车安全领域的技术创新
2012-08-02刘倩
刘 倩
与鼓式制动器相比,盘式制动器具有散热快、质量轻、构造简单、调整方便等特点,特别是高负载时不仅耐高温性能好,制动效果稳定,而且热稳定性高。欧洲在20世纪90年代中期就开始在商用车领域应用气压盘式制动器,而我国则是近几年才开始在轻卡、豪华客车及重型载货汽车上逐渐应用。随着我国公路交通条件的改善,车辆性能和车速的不断提高,人们出行更加追求快捷与舒适的乘车方式;而盘式制动器能提高汽车的主动安全性,又较好地解决了制动过程中粉尘污染、制动噪声污染、维修频繁等鼓式制动器无法解决的问题,在汽车上的应用必将更加广泛。
威伯科盘式制动器结构特点
威伯科盘式制动器采用单活塞机构,相比目前市场上的同类产品,以最少的零件、最轻的质量,实现更优的制动性能。
1.单活塞机构,结构更简单,质量更轻。以往由于车辆的摩擦片比较大,为了避免楔形磨损,必须使用2个推杆。调整间隙时,需要使用十分复杂的调整机构对2个推杆进行同步调整,不但增加了系统的质量,而且由于零件数量多也增加了零件损坏的概率。威伯科对此进行了改进,推出了PAN系列单推杆促动调整机构。与双推杆促动调整机构相比,单推杆促动调整机构结构更简单,零部件数量更少,性能更可靠,结构更紧凑,有效地降低了总成质量以及故障率。
2.推盘采用专利技术,有效防止偏磨,并能起到隔热作用。威伯科防止摩擦片偏磨的推盘设计,能够提供补偿力矩,从而阻止斜面磨损。
3.导向销结构强劲,工作更稳定。威伯科单推杆盘式制动器的导向销在业内同级产品中直径最大,导向时工作更稳定。导向销一端用金属端盖密封,另一端采用双重的防尘护套密封,使导向销系统更安全、更耐久。
4.优化摩擦片尺寸,寿命更长。威伯科通过对摩擦片的研究发现,在一定范围内减少摩擦片的表面积对摩擦片的寿命影响甚微。基于以上结果,将摩擦片表面积减小,节省的材料用于增加摩擦片的厚度,使设计更紧凑,摩擦片服役时间更长,并大幅降低了维护成本。
5.采用磨损传感器,时刻监测摩擦片的磨损情况。当摩擦片过度磨损时,如果不能及时更换,制动时有可能损坏制动盘。更为严重的是,车辆将丧失制动能力,极有可能造成事故。为了更好地提高车辆的安全性,威伯科PAN系列盘式制动器可以选装磨损指示器,可以在摩擦片分别剩余3 mm和2 mm时向驾驶员报警。该磨损指示器安装在摩擦片上,传感器头部是一个线圈,线圈固定到合适的位置,可以通过提供2个信号(线圈接触制动盘和线圈磨穿时)达到预先报警。
威伯科新一代盘式制动器即NG系列盘式制动器,是基于PAN系列盘式制动器基础之上的最新一代盘式制动器。NG盘式制动器继承了PAN系列成功的单推杆专利技术,具有结构简单、质量轻、制动转矩大等特点,并且改善了外侧摩擦片的压力分布。这些改进使得NG22MAX成为目前市场上最轻的盘式制动器,包括摩擦片在内其质量仅39 kg。另外,NG盘式制动器与车桥的连接也十分简单。NG系列产品质量的减轻,大大减少了非簧载质量,从而减少了对底盘的冲击。同时,压力分布的改善增强了制动盘的抗裂性,最大化地减小了径向和切向锥度磨损。
国内盘式制动器应用及发展趋势
盘式制动器产品技术先进性明显,可靠性总体良好,具有创新性和技术标准的集成性。欧美国家自20世纪90年代初开始将盘式制动器用于大型公交车。至2000年,盘式制动器(前后制动均为盘式)已经成为欧美国家城市公交车的标准配置。我国从1997年开始在大客车和载重车上推广盘式制动器及ABS防抱死系统,但因进口产品价格太高,主要用于高端产品。2004年,交通部强制在9 m以上高二型客车上“必须”配备后,盘式制动器才得以大行其道。目前国内知名的大型厂家均已在批量生产带盘式制动器的高档客车。此外,盘式制动器在北京、上海、广州、深圳、武汉等城市的公交车上也得到了大量应用。对于重卡而言,盘式制动器作为应用型新技术,也已经是成熟产品。目前国内重卡生产企业均完成了盘式制动器在重卡上的前期试验及技术储备工作,盘式制动器在某些方面将成为未来重卡制动系统匹配发展的新趋势。
威伯科盘式制动器规格及主要参数
随着国家相关法规的推动,比如新版GB 7258—2004 《机动车运行安全技术条件》(规定危险货物运输车的前桥和车长大于 9 m 的客车前桥应装备盘式制动器)和GB 24407—2012《专用校车安全技术条件》(规定专用校车前轮应安装盘式制动器),预计未来几年,盘式制动器在我国将会得到更加快速的推广和应用。