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制动系统的压力容积特性如何影响制动踏板感觉

2019-01-09 16:23:21·  来源:刘汉辉 泽尔测试  
 
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目前国内整车企业对于制动时的踏板感觉研究,主要都集中在制动时踏板力、踏板行程与车辆减速带或者管路压力的关系图上。根据驾驶员的主观感受以及相关的经验值,
目前国内整车企业对于制动时的踏板感觉研究,主要都集中在制动时踏板力、踏板行程与车辆减速带或者管路压力的关系图上。根据驾驶员的主观感受以及相关的经验值,对车辆的踏板感觉进行调校。这种研究方法,往往是在整个制动系统都设计完成后进行的,比如真空助力器、制动管路走向长度、制动器总成等,但是由于影响踏板感觉的因素非常多,这其中就包括制动系统的压力容积特性。制动系统的压力容积特性反映了整个制动系的建压能力,是体现制动系统刚度和强度的重要指标。直接影响驾驶员在实施制动时整个制动系统的响应特性,也直接影响驾驶员的踏板感觉。
     
压力容积指的是在制动过程中,由于制动卡钳、摩擦片、制动硬管和制动软管等部件的变形以及制动液本身的压缩等原因,制动系统压力在建立的过程中,不同压力下需要给制动系统补充多少制动液。这个压力和容积的关系,就反映整个制动液压系统的刚度和响应特性。如果制动液压系统的刚度较低,建压需要补充更多的制动液,那么车辆的制动系统响应就更慢,可能导致驾驶员有刹车软的感觉。相反,如果制动液压系统的刚度太高,建压非常迅速,需要补充的制动液少,那么车辆的制动系统响应就更快,从而也让驾驶员感觉刹车很硬。因此,要想调校好制动踏板感觉,制动系统的压力容积研究必不可少。
     
使用GDS的制动系统压力容积测试仪对车辆前后两个不同的制动卡钳进行测试,得到不同的压力容积特性曲线,可以对制动卡钳的刚度和响应进行评价。
图1  前后制动钳的压力容积曲线
     
从前后制动钳的压力容积曲线可以看出,后制动器相对于前制动钳在建压上有更好的响应。在压力升高过程中,需要补充的制动液更少。在100bar压力点上补液量约0.75cm³,而前制动器在100bar压力点上的补液量约2.4cm³。所以一定程度上反映后制动钳的制动管路变形量较小。
     
影响整个制动管路压力容积特性的,除了制动器本身,还有可能是管路硬管长度和软管长度及材料的原因。下面是包括硬管和软管在内的压力容积特性。很明显可以看出,由于存在硬管和软管,变形量更大,从而大致整体的刚度降低,需要补充的制动液就更多,在100bar的压力点上补液量约10cm³。 
图2  整个制动系统的压力容积曲线
     
在整个制动液压系统中,压力容积主要来源于制动器的变形,如制动摩擦片压缩等。另外由于管路包含制动软管和制动硬管,管路的布置和长度,也一定程度上影响着制动系统的压力容积特性。因此,通过分析不同液压部件的压力容积特性,可以定性定量地研究分析各个部件,为制动系统的开发设计提供重要的客观依据。
    
     
GDS压力容积测试仪,目前服务于奔驰、宝马、保时捷等整车企业,以及ZF及TRW等制动系统零部件供应商,为企业提供了专业的压力容积测试解决方案。
图3  GDS 压力容积测试仪
图4 压力容积测试仪测试原理
     
GDS压力容积测试仪包括制动液油箱、齿轮流量计、压力传感器、油泵以及由线性伺服电机控制的加压主缸,能够快速实现0~200bar的压力容积测试。设备设计紧凑,携带方便,操作简单,为整车或者制动系统零部件提供了最优的测试体验。