浮动式后制动钳拖滞导致刹车片偏磨问题的解析

王夕铭　李伟　王喆

摘 要：本文介绍了SUV车型浮动式后制动钳拖滞导致刹车片偏磨问题的解决过程，主要从故障件解析、产品尺寸链计算、装配过程及检验手段等方面开展分析研究及改善工作。

关键词：后制动钳；拖滞；偏磨

中图分类号： TM33 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）18-196-2

0 引言

后制动钳装配在后轮转向节上，车辆在行驶过程中根据客户意愿踩下制动踏板使车辆减速或停车。

工作原理：当踩下刹车时，制动液由进油孔（见图1）进入推动活塞向内侧刹车片加压，内刹车片压在制动盘内侧面，由反作用力将制动钳体沿导销向相反方向运动，拉动外侧刹车片压向制动盘外侧面，内外刹车片形成对制动盘的夹紧力，从而实现车辆的减速、制动效果。制动解除后，活塞及钳体回位，刹车片压力解除。

1 失效模式

对某SUV车型三年后制动钳问题信息统计，發现拖滞问题占比77%（见图2）。对拖滞问题故障件返件分析发现表现为外刹车片偏磨（即内外刹车片磨损不一致，外片磨损快）。外刹车片磨至钢板，引起制动异响或划伤制动盘，需前往4S店维修处理。

2 失效原因

制动钳外刹车片偏磨故障导致因素有外刹车片回位滑动阻力大和制动钳导销回位滑动阻力大（以下简称滑阻），针对以上疑点进行排查。

2.1 故障件拆解（见表1）

拆解故障件发现制动钳滑阻超差，导销中心距超差，经研究发现导销中心距超下差与销孔内壁干涉导致滑阻超差；过程中未发现外刹车片滑阻超差（见图3）。

2.2 导销中心距超差分析

由于导销与钳体耳部止挡间隙A较工装止挡与导销间隙B小且耳部止挡长度小于工装止挡长度（见图4），拧紧后导销先接触工装止挡，受反作用力会向内侧偏转，导致中心距偏小超差，存在过程工艺问题。

2.3 尺寸链分析

对产品图纸分析，发现制动钳导销中心距、销孔中心距、导销及销孔尺寸加工至极限位置时会产生0.205mm过盈量，产品设计存在干涉隐患。

2.4 滑阻检测方式

通过对比标杆制动钳厂家滑阻在线检测方式，发现偏磨制动钳厂家滑阻检测方式单向，仅存在推进方向滑阻检测，无回位方向滑阻检测，无法保证产品质量。

3 影响关系梳理

通过排查发现制动钳滑阻超差、导销中心距超差、产品尺寸设计存在干涉隐患、检测方式无回位方向滑阻控制等问题。

因生产工艺问题使导销中心距超下差，导销与销孔内壁干涉导致制动钳滑阻超差。车辆刹车解除后制动钳导销无法回位导致行车时外刹车片与制动盘长期处于摩擦状态，引发外刹车片磨损快。

生产过程中无法一一测量导销中心距尺寸，但中心距水平会反映在制动钳滑阻性能上，所以通过改善工艺问题测量滑阻水平来验证导销中心距保证水平。

为彻底解决问题，需从设计、工艺及检测环节开展优化工作。

4 故障再现及故障原因确定

模拟整车参数使用Link1500台架进行故障再现验证，内外刹车片厚度差超过2.5mm判定为偏磨失效。

故障件：导销中心距超下差滑阻在100-139N之间。

改善件：滑阻在20-39N之间。

实验结果：故障件达到2.5mm偏磨失效最低循环为14次，改善件达到失效需循环147次（循环次数为比例系数计算，正常情况下制动块磨损至极限也不会出现偏磨问题），证明导销中心距超下差引起的滑阻大会产生偏磨问题，改善后滑阻偏小产品不会出现偏磨问题，可靠性提升。

5 结论

导致制动块偏磨的原因为制动钳导销中心距超下差与销孔内壁干涉导致制动钳滑阻超差。

通过改善工艺（控制A、B间隙）保证导销中心距水平降低滑阻性能可以避免偏磨问题产生。增加回位方向滑阻检测可以控制产品滑阻水平提升产品质量，改善产品尺寸从设计角度规避干涉风险。

参 考 文 献

[1] 蔡亚男.汽车盘式制动器摩擦块偏磨研究与应用[D].武汉理工大学，2011.