某型車駐車衰退問題分析

邱文兵

摘 要： 本文根據(jù)某型車前期樣車出現(xiàn)的“駐車衰退”問題，提出駐車系統(tǒng)中駐車手柄第一齒行程的校核要求和方法。

關(guān)鍵詞： 駐車系統(tǒng)；衰退；匹配

1.引言

在某型乘用車開發(fā)階段評(píng)價(jià)時(shí)發(fā)現(xiàn)，該型車剛下線時(shí)能滿載在20%坡道上9齒內(nèi)駐車，但是車輛使用一段時(shí)間后即使將駐車手柄拉高到極限（13齒）仍出現(xiàn)溜坡無(wú)法駐車的故障。將此問題稱為“駐車衰退”問題。

2.原因分析

2.1 基本結(jié)構(gòu)介紹

該型車的駐車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1，駐車手柄為手操縱棘輪棘爪式手柄，拉線為一拖二型雙拉索，制動(dòng)器為制動(dòng)間隙可自調(diào)的盤式行駐一體綜合式制動(dòng)器。駕駛員通過(guò)扳動(dòng)駐車手柄，手柄通過(guò)杠桿作用將放大的力傳遞到拉線上，制動(dòng)器按一定杠桿比放大輸出后的夾緊力作用于制動(dòng)盤，最終作用在后輪上達(dá)到駐車制動(dòng)的目的。

圖1 某型車駐車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 問題初步分析判斷

為保證用戶使用手感，工藝部門在調(diào)節(jié)駐車手柄時(shí)要求第一齒明顯拖滯，即駐車手柄拉倒第一齒時(shí)，有明顯阻力（平地、空擋）。經(jīng)對(duì)多輛“駐車衰退”后狀態(tài)穩(wěn)定的車輛進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)：① 拉動(dòng)駐車手柄，前3齒駐車手柄力無(wú)變化，且車能輕松推動(dòng)，第4齒駐車手柄力明顯增大很難推動(dòng)；② 無(wú)論如何調(diào)節(jié)駐車手柄，使用一段時(shí)間后依舊恢復(fù)到①中所述狀態(tài)。

根據(jù)以上情況，懷疑是駐車系統(tǒng)完成自調(diào)后不滿足第一齒拖滯條件造成。

2.3 駐車手柄拖滯齒數(shù)驗(yàn)證計(jì)算

某型車駐車制動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)如下表所示。

表1 駐車制動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)

當(dāng)駐車手柄拉到第一齒時(shí)，制動(dòng)器搖臂的行程為K1；制動(dòng)器輸出制動(dòng)力達(dá)到拖滯條件時(shí)搖臂行程為K2。因此第一齒拖滯條件為：

K2

（2-2）；

取K1=4.78mm，拖滯條件為地面制動(dòng)力為250N，此時(shí)的制動(dòng)器搖臂行程即為K2。

因此單個(gè)制動(dòng)器輸出夾緊力： （2-3）；

由下表試驗(yàn)結(jié)果，由線性插補(bǔ)法可得K2=7.27mm。

表2 制動(dòng)器輸入力-輸出力-行程臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果

代入（2-1）式有7.27<4.78，不等式顯然不成立。由此可以判斷當(dāng)該型車駐車手柄拉到第一齒時(shí)，制動(dòng)器輸出制動(dòng)力未能達(dá)到拖滯條件。

通過(guò)以上計(jì)算可知， “駐車衰退”的過(guò)程是駐車系統(tǒng)逐步達(dá)到設(shè)計(jì)狀態(tài)的過(guò)程，是駐車系統(tǒng)完成自調(diào)后行程與工藝調(diào)節(jié)要求不一致造成。同時(shí)對(duì)駐車系統(tǒng)完成自調(diào)后的手柄工作行程進(jìn)行校核，確認(rèn)是否滿足國(guó)標(biāo)要求。

2.4 駐車手柄工作行程校核

按GB 7258要求，駐車系統(tǒng)需在空載帶一名駕駛員的情況下駐車手柄全行程的3/4（間隙自調(diào)）以內(nèi)產(chǎn)生規(guī)定的制動(dòng)效能。

假設(shè)達(dá)到駐車效能時(shí)駐車手柄行程為Se，同時(shí)假設(shè)3/4駐車手柄全行程范圍內(nèi)最大齒數(shù)的行程為Sd，滿足國(guó)標(biāo)則需滿足：Se≤Sd （2-4）

手柄共13齒，設(shè)每齒的行程為Sn，n為齒數(shù)。因Sd≤0.75×Smax=111.75，S9=109.5，S10=119.4。因此Sd=S9=109.5mm。

而Se可由制動(dòng)器搖臂行程反算：Se=（Ke/y）×i1 （2-5）

Ke為達(dá)到駐車效能時(shí)制動(dòng)器搖臂行程；y為駐車?yán)€的行程效率，按QC/T 29101取70%。

當(dāng)駐車效能時(shí)，輸出夾緊力Fe有：

（2-6）

其中m=1487Kg，θ=0.2。

同樣根據(jù)線性插補(bǔ)法，由表2可以得到此時(shí)的搖臂行程Ke=12.4mm。

由2-5式可知Se=113.37mm，而由上可知Sd=109.5mm，因Se≤Sd不成立，因此可以判斷某型車駐車系統(tǒng)自調(diào)后（“駐車衰退”）不滿足GB 7258對(duì)駐車系統(tǒng)的要求。

3.解決方案

根據(jù)2.3和2.4的計(jì)算已確認(rèn)某型車駐車系統(tǒng)存在以下兩個(gè)問題。

① 某型車駐車系統(tǒng)無(wú)法滿足第一齒拖滯要求，與工藝調(diào)節(jié)不一致，出現(xiàn)“駐車衰退”現(xiàn)象；

②“駐車衰退”后某型車駐車系統(tǒng)不滿足GB 7258要求。

通過(guò)分析整理，從以下3方面進(jìn)行改善：

① 后摩擦襯片初始摩擦系數(shù)偏低

此配方摩擦襯片經(jīng)臺(tái)架試驗(yàn)確定初始摩擦系數(shù)僅為0.29，明顯偏低。因此通過(guò)在摩擦襯片表面涂覆鋁氧化物增磨劑提高初始摩擦系數(shù)，提升到0.323。

② 駐車手柄第一齒行程偏小，最大行程偏小。

標(biāo)準(zhǔn)要求第一齒行程為32±8mm，因此將駐車手柄第一齒行程由30.6mm改為38.3mm，拉起的最大齒數(shù)由目前的13個(gè)齒改為15個(gè)齒，全行程177.09mm。

③ 制動(dòng)器螺桿與螺套間隙設(shè)計(jì)值偏大

經(jīng)對(duì)某型車制動(dòng)器達(dá)到拖滯條件時(shí)的行程對(duì)比發(fā)現(xiàn)，該款制動(dòng)器的螺桿與螺套間隙存在偏大，導(dǎo)致拉線空行程大。因此將螺桿與螺套間隙值由0.55±0.05mm改為0.4±0.05mm。

通過(guò)以上改善，解決了某型車“駐車衰退”問題，保證駐車手柄良好手感；同時(shí)解決駐車系統(tǒng)自調(diào)后駐車手柄工作行程不滿足國(guó)標(biāo)的問題。

4.總結(jié)

本文根據(jù)某型車前期樣車出現(xiàn)的“駐車衰退”問題，提出駐車系統(tǒng)中駐車手柄第一齒行程的校核要求和方法，使下線調(diào)整的駐車手柄手感與駐車系統(tǒng)完成自調(diào)后的手感要求相當(dāng)，同時(shí)滿足國(guó)標(biāo)要求。■

參考文獻(xiàn)

[1] 應(yīng)朝陽(yáng)等.GB 7258-2012《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.2012.

[2] 鄭禹福等.QC/T 29101-1992《汽車用操縱拉索總成》.1992.