摘要:根据泰国市场反馈,小型踏板车制动距离长,但经过测试,制动减速度满足国标要求。小型踏板车主要是制动钳单活塞,加上泰国人的骑行习惯,导致手握力不够,因而制动距离过长,通过导出影响制动距离的参数,对参数进行优化分析,最终满足泰国市场对制动性能的要求。
摩托车制动器是保证摩托车安全行驶的重要部件,其作用是控制行驶中的摩托车车速,保证摩托车以适当的减速度降低车速,并在紧急情况下,使摩托车在最短的制动时间(或距离)内稳定可靠地停止行驶。
目前,摩托车制动器分鼓式制动器和液压盘式制动器,在摩托车上均有应用,一般前轮有鼓制动和液压制动2种,后轮大部分为鼓式制动,只有大排量摩托车后轮才使用液压制动。盘式制动器操纵轻便、制动力大,制动安全性好,因此,摩托车采用液压盘式制动器是将来必然趋垫。液压盘式制动器结构如图1所示。
1 液压盘式制动器对制动距离的影响
笔者负责设计的一款大阳踏板车,在出口到泰国时反馈,前制动器制动距离长,该车前制动器使用的是液压盘式制动器,国内检测均满足标准要求。通过对该车的制动系统及泰国骑行习惯进行分析,重新调整了液压盘式制动器中的参数,最终满足了特殊市场的特殊要求。
在我国,大部分人骑摩托车制动时用2、 3、 4、 5指共同握紧制动手柄,手握力可达到200 N左右,而在泰国大部分人骑摩托车制动时常使用2、 3指制动,手握力只能达到110 N左右。因此,在国内满足使用要求的制动器,出口到泰国后就不能被当地所接受。
1.1摩托车制动力矩分析
要实现手握力F在110 N时能达到手握力200 N时的效果,必需调整制动器的参数,使手握力110 N时的制动力矩等于手握力200 N时的制动力矩。液压盘式制动器原理图如图2所示。
制动力矩:
式中:M----作用在轮轴上的力矩
F----手握力或脚制动力
L----手握力的力臂
L1----制动泵中心到转轴中心距离
S1----制动泵活塞面积
S2----制动钳活塞总面积
u----制动盘与磨擦片的磨擦系数(取0.35~0.45)
R----压力中心半径
由公式分析,当手握力F减小时,增加制动手柄长度L1、增加制动钳活塞总面积、增加压力中心半径,或减小制动泵中心到转轴中心距离、减小制动泵活塞面积,才能保持作用在轮轴上的力矩不变。由于受手大小及手把空间限制,L1和L的变量非常有限,因此,只能对S2、S1及R进行调整。需注意,由于磨擦系数的变化易引起振动噪声,不建议调整制动盘与磨擦片的磨擦系数。
1.2试验与验证
根据以上参数分析,制定出5种改进方案如表1所示。经过试验验证,采用方案2和方案5均能实现缩短制动距离的要求,为了即经济又安全,最后选择采用了方案2。通过对参数的调整,该车现已完全满足泰国人骑行习惯,制动距离完全达到要求。
2 结论
在设计摩托车制动系统时,不仅要满足国家标准对摩托车制动减速度的要求,还要根据摩托车使用人群、销售的区域路况进行分析,合理地分配制动系统的参数达到用户的要求,如针对女性开发的车型,由于女性朋友的手握力较小,制动系统设计时要合理分配各件的参数,以保证在手握力较小时也能在安全距离内制动。