王偉+蘇偉中+徐純
摘 要:制動氣室是汽車制動系統的關鍵零部件之一,制動氣室的性能直接影響司乘人員的安全,本文主要對我國汽車行業標準和美國汽車工程學會標準中的幾個關鍵性能指標進行差異性研究。
關鍵詞:中美 制動氣室 差異性
1引言
每年因制動系統回位不完全、車輛制動性能嚴重下降等問題造成的交通事故數量非常多,帶來的人員傷亡和財產損失也十分驚人。制動氣室是制動系統的關鍵零部件,是將氣壓能轉換成機械能輸出,輸出的機械能傳給制動凸輪等制動裝置,使制動裝置產生制動力矩。制動氣室的優劣直接關系到車輛行駛制動、駐車制動等能力,制動氣室有膜片式、活塞式和復合式三種。
目前中美關于制動氣室的標準主要有以下幾個標準,各標準的關系是QC/T 790-2007非等效采用美國汽車工程師學會標準SAE J1469-2001、SAE J2318-2002,隨著時間的推移SAE標準內容有所變化與提升;而GB/T 24649.5-2009是主要為拖拉機這種特定車輛類型而制定的制動氣室標準,具體標準見下表:
2制動氣室幾個關鍵性能的差異性
2.1工作耐久性的差異
工作耐久性也就是制動氣室的壽命性能,工作耐久性達到規定次數后,制動氣室應能保證產品的正常功能,從表中可以看出中美標準的差距,GB/T 24649.5-2009適用于拖拉機的緣故對制動氣室的要求非常低;汽車行業標準QC/T 790-2007與美國工程師學會標準SAE J2318-2008相比,行車制動腔的工作耐久性要求低25萬次,駐車工作耐久性的要求低5萬次。工作耐久性次數是對制動氣室使用性能最直接的體現,工作耐久性低則壽命短,反之,工作壽命高,車輛后期維護成本也就越低,能夠給使用者帶來直接的經濟效益。
若考慮制動氣室工作耐久性的提升,涉及的關鍵零部件也需一同提升,膜片、剎車彈簧、回位彈簧等零件也要相應的增加耐久性次數,對其工藝保證能力、質量控制能力等都相應提出更高要求,促使制動氣室下游產業隨同進步提升,有利于制動氣室行業準入門檻的提高,帶動制動氣室行業自主品牌共同提升。
2.2振動耐久性的差異
振動耐久性臺架試驗模擬整車在行駛過程中可能遇到的各種惡劣路況,對制動氣室在整車上可能出現的損壞情況進行測試,特別是對制動氣室與整車連接的安裝法蘭面的抗撕裂能力進行試驗,如果安裝法蘭面早期開裂失效,會導致車輛行駛過程中剎車效果減弱,甚至出現無剎車制動,影響司乘人員安全。
QC/T 790-2007未對振動耐久性提出要求,而SAE J2318-2008標準對制動氣室振動耐久性的試驗條件要求相對較低,要求在加速度8.5g、共振頻率下進行不小于100萬次振動,要求安裝法蘭面不開裂為合格;而根據制造商的試驗證明,采用SAE J2318-2008標準試驗合格的制動氣室在國內整車試驗場進行道路試驗過程時,在規定的壞路工況下,行駛一定里程后制動氣室的安裝法蘭面依然有出現開裂的現象,表明SAE J2318-2008標準的振動耐久性要求并非完全適應我國實際路況情況。
2.3防塵和防水性能的差異
SAE J2318-2008和QC/T 790-2007兩份標準均未對防塵和防水性能提出要求,根據我國的路況仍需要對防塵和防水進行研究。SAE標準著重于對美洲市場雙膜片結構制動氣室的性能進行的要求,雙膜片結構的行車腔、駐車腔均采用膜片式密封結構,膜片式對環境要求不高,因此SAE標準中沒有規定防塵和防水性能要求;我國目前商用車市場主流應用以活塞式制動氣室為主,在結構上兩者有著明顯的差異,活塞式結構的行車腔為膜片式結構,駐車腔為Y型密封圈結構,而我國汽車行業標準在編制QC/T 790-2007前,沒有供參考的國家標準或其他更先進的公開的國際標準,所以在參考SAE標準時也沒有添加防塵和防水性能要求。
活塞式結構制動氣室的駐車腔利用Y型密封圈承受氣壓實現駐車腔的往復運動,粉塵進入會導致密封損壞漏氣,水分進入會導致在低溫環境駐車腔出現結冰的現象,同樣會引起駐車制動腔密封不良,所以防塵和防水性能的不到位會使制動氣室提早出現功能失效,影響車輛行駛可靠性,因此駐車腔室對外部粉塵和不分的防護能力至關重要。
3結束語
在當下汽車行業突飛猛進的市場背景下,對制動氣室的要求也隨之越來越高,我國汽車行業標準QC/T 790-2007《制動氣室性能要求及臺架試驗方法》實施已經八年多,標準中的個別指標要求過低、試驗項目偏少的問題已經逐步顯現出來,已不能完全滿足我國制動氣室發展的需要,在未來修訂過程中應考慮使用壽命長、抗振動、防水、防塵等性能提升及添加,使標準引領制動氣室行業發展,才能使制動氣室行業躋身于國際先進水平行列。
參考文獻:
[1]GB/T 24649.5-2009.拖拉機掛車氣制動系統制動氣室 技術條件[S].
[2]QC/T 790-2007. 制動氣室性能要求及臺架試驗方法[S].
[3]SAE J2318-2008. Air Brake Actuator Test Performance Requirements—Truck and Bus[S].