整车在长下坡过程中,盘式制动蹄片与盘式制动盘长时间、高强度摩擦产生的热量迅速积聚,导致制动液温度不断上升,当温度达到沸点时,因气泡有可压缩性,会导致制动失效。普通蹄片制造工艺没有专门的隔热层,热量会很快传递给制动液。如在制动背板与摩擦材抖层之间增加一层隔热材料,就能减缓热量传递给制动液,有效减缓制动液气阻的发生。
LX 150-56为一款中高端运动休闲型轻跑车,该车在云贵川地区的销售额约占全国销售额的50%0 2012年,该车在该区域骑乘时,因后制动盘失效,屡发摔车事故,特别是云南昭通,90%的骑乘者出现过此类现象。
云贵川地区属高山地区,长下坡道多,经技术人员亲自试骑后发现,该车确实存在下坡时后制动盘失效的问题,损伤情况如图1所示。
1 盘式制动系统结构及工作原理
摩托车盘式制动系统主要由上泵、制动油管、制动卡钳和制动盘组成。制动盘安装在轮毅上,随车轮一起转动,为运动件,也是制动力承受零件;制动上泵、制动油管和制动卡钳为静止件,又是制动作用力促动零件;制动卡钳的活塞在油压作用下夹紧旋转的制动盘,产生制动力使车轮减速或车辆停止运动。
盘式制动系统的工作原理是利用杠杆原理和帕斯卡尔定律传递并增大操纵力,对车轮产生制动转矩,以摩擦原件之间的摩擦阻力将行驶中的摩托车动能(有时含势能)转化为摩擦热能,依靠摩擦原件吸收与释放热量,从而减缓车速或停车。
2 LX150-56车故障分析
对LX150-56车故障分析如下:
a)该车在出厂前检验合格,未出现制动效果不好的情况,生产工艺没有问题。
b)骑乘者年龄约在15~25岁,驾龄短,安全问题考虑少,喜好寻求刺激,在无车情况下喜欢加速行驶,下坡几乎不使用前盘制动,习惯性带后盘制动行驶,因此,后盘制动使用频繁,易损坏。
c)下油管渗油故障为高温溶化胶管所致:1)路况:多为高山地区,长下坡多,长时间制动,盘式制动总成温度急剧上升,制动液汽化。2)材料:制动片采用“金属烧结蹄片”,虽能增加抗磨损性能,但温度上升较快;盘式制动油管选用“航空油管”,其内管材料为尼龙123,耐热性能只能满足110℃,长时间超过温度,易引起油管破裂和漏液;后盘式制动选用的制动液为DOT3 ,湿沸点为145℃,长时间制动泵体温度可达210℃,泵体与油管连接螺栓处温度可达180℃,远远超过制动液设计温度要求,造成制动液“汽化”,导致制动失效。
d)该车设计时主要针对地势平坦、路面状况良好的区域,未考虑到这类恶劣地区的骑行环境;前期设计时,后盘式制动为“双泵”式,制动力较大、较灵敏,脚踏在制动踏板上,容易造成带制动情况,使整个盘式制动系统的温度上升,出现热衰退,制动力下降。
根据以上分析,盘式制动失效原因为高温导致,高温影响因素主要有区域环境、材料和盘式制动设计方式,根据故障件的损坏情况,将进一步做竞品对比分析,该问题未彻底解决前只能采取更换盘式制动片和油管等方法。