盘式制动器在重庆公交的应用

重庆市公共交通控股（集团）有限公司 向 勇 廖 涛

同鼓式制动器相比，盘式制动器有散热条件好、制动效能稳定、热衰减小、维护检查方便等诸多优点。随着技术和工艺的进步，以压缩空气为制动介质的盘式制动技术已日渐成熟，在大型客车和货车上得到了越来越广泛的应用。

1 盘式制动器的结构特点

盘式制动器通常由旋转的带轮毂的制动盘和固定的制动钳组成；制动时，制动钳中的摩擦片在促动装置的作用下，与旋转的制动盘发生摩擦，产生摩擦力矩、阻碍制动盘的旋转，产生制动作用。根据固定元件-制动钳结构形式的不同，盘式制动器通常分为两类：钳盘式制动器和全盘式制动器，其中钳盘式制动器又可分为定钳盘式和浮钳盘式两种。

由于全盘式制动器旋转制动盘的全部工作面与摩擦片接触，盘式制动器散热好的优势无法体现，同时结构复杂、体积大、自重较重，维护工作量大，现仅用于重型货车。而钳盘式制动器旋转制动盘仅有部分工作面与2-4块摩擦块构成摩擦副，通过优化的设计，能在保证制动效能的前提下，充分发挥盘式制动器散热好、制动效能稳定、体积小、重量轻的优势，因此，得到较为广泛的应用。两种钳盘式制动器的结构如图1、图2所示。

（1）定钳盘式制动器。 定钳盘式制动器的制动钳5固定在车桥上，既不能旋转也不能沿制动盘轴线方向移动。制动钳内装有两个活塞，制动时，压缩空气使活塞推动制动块从制动盘两侧夹住制动盘，从而产生制动作用。从图中可以看出，由于定钳盘式制动器活塞缸较多，活塞缸分置于制动盘两侧，必须安装跨越管道等原因，造成定钳盘式制动器的结构复杂、尺寸过大，现在已极少采用。大量使用的还是浮钳盘式制动器。

（2）浮钳盘式制动器。浮钳盘式制动器的制动钳1可以相对于制动盘4做轴向移动。制动时，在力FP1作用下，活塞推动制动块6向左运动，并给制动盘施加压力，阻滞制动盘的旋转；当活塞停止移动后，气缸给制动嵌体一个向右的反作用力FP2，使制动钳体整体沿导向销2向右移动，固定制动块5也压到制动盘上，进一步产生制动作用。

图1 定钳盘式制动器

图2 浮钳盘式制动器

与定钳盘式制动器相比，浮钳盘式制动器少了一个制动活塞和其他一些辅助装置，轴向和径向尺寸都可以设计得更紧凑，重量更轻，安装也更方便。此外，通过加装一些用以推动活塞移动的机构还可以方便地实现驻车制动功能，结构带来的优势非常明显，因此，浮钳盘式制动器现今得到广泛的应用。

2 盘式制动器的应用优势

从2013年开始，重庆公交的运营车（9米以上客车前桥）装用盘式制动器，总结几年来实际使用的效果，气压盘式制动器较鼓式制动器的优势主要体现在以下几个方面：

（1）使用成本低。以重庆公交使用的恒通牌CKZ6116HNHEVA4客车为例，该型车前桥为EQ153车桥，使用盘式制动器与使用鼓式制动器成本情况分别是：

1）鼓式制动器：制动鼓2只，每只单价480元，使用周期约10万公里左右；摩擦片8片，每片单价17元，使用周期约2.5万公里左右。

2）盘式制动器：制动盘2只，每只单价736元，使用周期约20万公里左右；摩擦片4片，每片单价128元，使用周期约6万公里左右。

3）以20万公里为周期计算，如使用鼓式制动器，在此周期内将会投入4只制动鼓，更换摩擦片64片，费用投入为3,008元；如使用盘式制动器，在此周期内将会更换2只制动盘，更换12片摩擦片，费用投入也为3,008元；但使用盘式制动器明显更为有利，在20万公里的周期内，使用盘式制动器，至少可以减少3-4次回厂更换刹车蹄片的时间，累计减少营运损失超过千元。

4）同时根据重庆公交几年来的数据统计，使用盘式制动器后，轮胎消耗也有大幅下降。同种车型前轴使用盘式制动器与使用鼓式制动器比较，使用盘式制动器后，前轮消耗下降了30%-40%；其主要原因仍是因为制动鼓高温，加之重庆夏季酷热，轮胎使用环境恶劣，造成轮胎胎圈加速老化、失去弹性，直至报废；而使用盘式制动器后，制动发“咬”等故障显著减少，再加上盘式制动器自身散热好的优势，极大改善了轮胎的使用环境，轮胎消耗大幅减少，轮胎费用节约显著。

（2） 故障率大幅降低。使用盘式制动器后，制动系统的故障明显降低。重庆公交的统计数据显示，在使用盘式制动器后，制动跑偏、制动发“咬”、制动器温度高等故障都有了大幅降低，夏季尤为明显，同种车型前轴两种制动器比较，盘式制动器的故障率下降有60%-70%。不仅保证了营运工作的正常开展，还大大减轻维修工人的劳动强度。

（3）车辆的安全性能得到更好保障。使用盘式制动器后，车辆的制动性能得到大幅提升，车辆的本质安全得到更好的保障。根据重庆公交的统计数据，同种车型如前轴安装盘式制动器，在经过机动车综合性能检测线检测时，车辆在制动力百分比要求、制动力平衡要求、制动协调时间要求、车轮阻滞率要求等项目的检测中，一次合格率比鼓式制动器的车辆提高了20%-30%。同样的结论在路试检验中也得到印证，前轴安装盘式制动器的车辆在制动距离、制动稳定性要求等项目检测中的表现明显优于同种车型前轴安装鼓式制动器的车辆。

前轮爆胎事故也得到有效遏制。重庆夏季酷热，虽采取多种措施和手段预防，前轮爆胎事故仍时有发生。但据重庆公交各维修厂反映，车辆安装盘式制动器后，前轮爆胎事故却鲜有发生。

3 总结

盘式制动器的应用节约了使用成本，提高了车辆安全性能，减轻了维修工人劳动强度。虽然装用盘式制动器的投入比鼓式制动器高，但从车辆使用的全生命周期来测算，则减少了车辆维修时间、增加了营运收入，减少了人工成本，应用的投入是能够收回的。运营车辆安全性能的提升，于公交企业是一个巨大的福音。当然，盘式制动器按照厂家规定进行维护保养是非常重要的，重庆公交在使用初期曾因认识和经验的不足，发生过钳体卡滞、不回位，制动盘高温冒烟等情况和故障。总之，只要正确使用与维护，盘式制动器所带来的好处是显而易见的，值得公交企业投入和推广。