制动器预留间隙的分析研究

谭 苗

（西安航空制动科技有限公司，陕西 兴平 713106）

制动器预留间隙的分析研究

谭 苗

（西安航空制动科技有限公司，陕西 兴平 713106）

预留间隙是指制动器产品出厂时，在初始工作状态下的摩擦对偶件之间的间隙。实际工作间隙是指制动器装车使用后，经过若干次的工作摩擦之后，工作状态趋于稳定时摩擦对偶件之间的间隙。合理控制制动器预留间隙，使其无限接近实际工作间隙，可以减小空行程，让制动器尽快进入工作状态，利用整车机动运转进行制动磨合，提升整车制动器的过线检测力矩。

预留间隙；实际工作间隙；初始工作状态；所需液量

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.11.020

CLC NO.: U463.51 Document Code: A Article ID: 1671-7988（2016）11-54-03

前言

结合汽车制动器总成在生产过程中的装配工艺和整车总装的检测工艺，对乘用车盘式制动器和鼓式制动器的预留间隙值进行分析，提出相应的控制方法，为汽车制动器产品设计及生产质量控制提供依据。

1、制动器预留间隙分析

制动器产品出厂时符合设计工艺图纸要求的状态称之为初始状态。初始状态下的摩擦对偶件之间的配合间隙称之为预留间隙。制动器装车使用后，经过若干次的工作摩擦达到了稳定的工作状态，称之为实际工作状态。此时，摩擦对偶件之间的间隙称之为实际工作间隙。实际工作间隙就是活塞的实际工作行程。在制动器产品零件和使用操作环境不做改变的前提下，制动器的实物状态越接近实际工作状态，制动器过线检测性能会越好。

1.1盘式制动器预留间隙

在盘式制动器结构中，预留间隙是指制动块摩擦面与制动盘摩擦面之间的最大间隙值。

普通盘式制动器（不带驻车机构），预留间隙是指活塞与缸体底部接触，制动块向内外两侧移动达到最大状态时，制动块摩擦面之间的距离值与制动盘的厚度差值。预留间隙值的大小受制动盘和制动钳各组成零件影响。如图1所示，为盘式制动器预留间隙尺寸图谱。

图1　盘式制动器预留间隙尺寸图谱

由图1中尺寸链可以得出，该产品预留间隙值L为：

L=107-16.3×2-18-0.4-53.5=2.5mm

将零件公差带入计算时，该制动器的最大预留间隙为3.4mm，最小预留间隙为1.6mm。

盘式制动器的实际工作间隙值，等于缸体密封槽前倒角轴向尺寸长度值。一般情况下，密封槽前倒角取值为0.5×45°，因此实际工作间隙为0.5mm。理论上讲，该制动器从初始状态达到工作状态，活塞需移动的最小空行程为1.1mm,最大空行程为2.9mm。

1.2鼓式制动器预留间隙

鼓式制动器结构中，通常存在机械式有级调整和无级调整两种间隙调整机构。鼓式制动器预留间隙就是指鼓式制动器产品生产装配过程中，人为调整制动器间隙调整机构达到某一出厂状态，制动器制动蹄摩擦片外圆与对偶制动鼓摩擦面之间的间隙值（直径差）。为了满足装配需要和保证制动器工作一致性，该值一般设计为0.6～0.9mm。鼓式制动器实际工作间隙，受间隙调整机构的补偿影响，通常设计值为0.5mm，即单边配合间隙为0.25mm。因此，鼓式制动器的预留间隙值由产品生产工艺和装配质量决定。

2、预留间隙对制动器性能的影响

预留间隙设计值的大小对制动器具有以下影响。

2.1对盘式制动器性能影响

预留间隙值越大，制动器克服空行程的需液量也越大，需要多次制动才能达到工作状态。

以某车型制动系统为例。

制动主缸缸径：Ф22.22 mm

制动主缸前腔活塞行程：16.5mm

制动主缸后腔活塞行程：12mm

主缸活塞空行程：1.25±0.5mm

前制动器缸径：Ф51.1 mm

前制动器间隙补偿值:0.78±0.08mm

由图纸计算得该车型前制动器总成的预留间隙值为3.72mm （名义尺寸）。

主缸前腔向前制动器总成供液，后腔向后制动器总成供液。

计算得，主缸前腔的理论最大供液量为：5.91ml，即可得，前腔向单个前制动器的最大供液量为2.955 ml。

2.955÷（0.25×3.14×5.11×5.11）=0.144cm因此，在最大供液状态下，活塞可以移动的最大距离为1.44mm。

由于矩形密封圈具有使活塞回位的作用，因此每次制动完毕，活塞可实现的最大位移为：

1.44-0.78=0.66mm

制动器从初始状态达到实际工作状态所需要的制动次数为：

3.72÷0.66=5.6取整为6次

即前5次制动只起到克服空行程，为制动钳进行制动液填充作用，此时进行制动力矩检测会感觉到制动踏板行程大，制动力不足。第6次以后的制动才能称之为真正的制动，制动器的配合间隙就达到实际工作间隙。

2.2对鼓式制动器性能影响

鼓式制动器预留间隙值不仅影响初始行车制动力矩，而且会影响驻车力矩。

图2　某型后制动器总成产品结构

图2为某型后制动器总成产品结构，制动工作间隙值为0.5mm。为简化分析，假设制动蹄间隙调整机构尺寸每增大1mm，制动器外圆尺寸也相应增大1mm。那么进行驻车制动时，制动器外圆尺寸每增大1mm，摇臂所需移动的工作行程为：

即驻车摇臂的工作行程是配合间隙的6.14倍（制动器各零部件的弹性变形量忽略不计。）。

当预留间隙值为1mm的后制动器总成产品进入主机生产装配流程以后，其后续相关操作如下。

1)后桥总成装配环节对制动器状态不做改变。制动器与制动鼓配合间隙足够大，容易实现装配操作。

2)手刹调整，操作工人会默认制动器与制动鼓配合间隙为0.5mm，设定驻车齿数为6～7齿。此时摇臂的实际工作行程为6.14mm。

3)整车地面机动转运环节，随着制动次数的增加，制动器自动进行间隙调整，摩擦片与制动鼓配合间隙逐渐接近实际工作间隙，达到0.5mm。此时的制动器，摇臂实际只需移动3.07mm就可以实现驻车。

4)进行驻车制动力矩检测时，驻车拉杆拉至最初设置的6～7齿时，摇臂行程为3.07mm，驻车拉索处于半松弛状态，驻车拉杆的拉力无法完全传递至制动器，驻车制动力矩不能达到目标值。为了实现驻车制动力矩的提升，只有继续扳动驻车拉杆，使驻车制动齿数不断增加，直至摇臂行程达到6.14mm时才能实现正常驻车。摇臂行程未达到6.14mm前的驻车操作仅起到克服摇臂空行程的作用。

由此可见，鼓式制动器预留间隙影响驻车制动力矩的检测判定。

进行售后服务的人员经常可以遇到以下现象：

1）手工加注与真空加注机加注相比较，手工加注制动液获得的整车制动过线检测结果好。

2）手动排气后进行手刹调整获得的整车驻车性能，明显好于生产装配线下线整车的驻车性能。

其根本原因在于，手动加注制动液的整车，制动器摩擦对偶件之间的配合间隙与实际工作状态相吻合，此时进行手刹调整获得的驻车拉杆工作齿数最少。后续的整车转运过程中制动操作几乎是对制动器进行磨合，因此行车和驻车制动性能检测值最佳。

3、预留间隙的取值

预留间隙取值应具备以下条件。

1）必须能够保证制动器总成的正常装配。

2）必须能够保证制动器总成的正常工作。

3）使制动器总成尽快地进入实际工作状态。3.1 盘式制动器预留间隙的取值

盘式制动器的实际工作间隙值由密封槽前倒角的大小决定，因此盘式制动器的预留间隙值取值为0.5mm时最为理想，可以得出预留间隙的最小值为0.5mm。预留间隙的最大值应该等于，一次制动过程中总泵排出的制动液可推动活塞移动的最大距离，车型不同取值也不同，一般为1.4～1.7mm。此时，还需要考虑组成制动器的各零部件的累积公差值（一般为±0.8mm）、微量变形（如减震垫）及超差时的包容，否则会产生装配困难甚至干涉的现象。综合分析，认为预留间隙值的名义尺寸取值为2～2.5mm最佳。在满足装配的前提下，制动器由初始状态只需进行3～4次制动就可以达到实际工作状态。

3.2鼓式制动器预留间隙的取值

通常制动器的实际工作间隙为0.3～0.5mm（摩擦片与制动鼓之间的距离为0.15～0.25mm），因此预留间隙的最小值为0.5mm。鼓式制动器的预留间隙由制动器外圆调整尺寸大小决定。为了保证鼓式制动器与制动鼓具有较好的可装配性，预留间隙则应越大越好。一般情况下，鼓式制动器的预留间隙0.7mm时，就已经具有良好的可装配性。因此，鼓式制动器预留间隙值取值为0.5～0.7mm最佳。

4、结束语

通过分析研究，合理的制动器预留间隙值，可以减小制动时的空行程，使制动器尽快进入工作状态。制动器初始装配间隙与实际工作间隙无限接近，才能合理利用整车转运过程，使其成为制动磨合环节，让制动器性能得到提升，最终起到提高制动性能，提高过线检测合格率的作用。

[1]机动车运行安全技术条件. GB7258-2008.

The analysis and research of the reserve brake clearance

Tan Miao
（Xi 'an aviation brake technology co., LTD, Shaanxi Xingping 713106）

Reserved clearance refers to break products when they go out in the original work condition of friction between the duality gaps. Refers to the actual work brake loading after use, after several times of friction work, working status tends to be stable when the clearance between the friction pair. Reasonable control reserve brake clearance, make its infinite close to the actual work, can reduce the idle motion, and make brake as soon as possible into the work state, using the vehicle braking in motor operation, improve the vehicle brake line detecting torque.

Reserved clearance; Actual work; Initial work state; Required amount of fluid

U463.51 文献表示码：A

1671-7988（2016）11-54-03

谭苗（1981-），女，?中级工程师，研究方向为汽车制动刹车系统。