鼓式制動器輪缸抽真空泄漏問題的分析改進

趙哲南

(上汽通用東岳汽車有限公司，山東煙臺 264006)

鼓式制動器輪缸抽真空泄漏問題的分析改進

趙哲南

(上汽通用東岳汽車有限公司，山東煙臺 264006)

介紹鼓式制動器輪缸結構，分析制動輪缸抽真空泄漏原因，提出零件級工藝控制及輪缸內部皮碗、托架的設計優化方法。

鼓式制動器；制動輪缸；抽真空泄漏

0 引言

汽車的液壓制動系統是利用系統管路內的高壓液體推動制動蹄片摩擦產生制動力。制動液加注是汽車制造的重要工藝，加注前要對系統抽真空，抽出系統中的空氣并保壓確認系統沒有泄漏后才能進行制動液加注。若抽真空過程中空氣進入系統，制動液不能正常加注；若加注過程中空氣進入系統，會因為氣體的易壓縮特點造成車輛制動踏板軟、制動距離加長等問題，影響行車安全。

1 鼓式制動器輪缸結構

鼓式制動器依靠其價格優勢，依然被廣泛應用于經濟型轎車的后輪。制動輪缸安裝在制動器上方，輪缸一般由殼體、皮碗、活塞等零件組成。兩個橡膠皮碗和殼體共同形成密閉空腔，見圖1?？涨缓椭苿庸芟噙B，踩制動時產生的高壓制動液進入空腔推動兩側皮碗，皮碗推動活塞將力傳遞給制動蹄片完成制動過程。皮碗不僅要承受制動過程中的高壓，保證液體不滲漏，還要耐受制動液加注前抽真空負壓，不能漏氣。

2 真空泄漏原因分析

一般生產線抽真空測試的步驟為：抽真空30～35 s，檢測真空度小于200 Pa，保壓5 s，檢測真空度若不大于700 Pa，進入制動液加注環節；若真空度高于700 Pa，則判斷系統存在泄漏風險，制動液不能加注。抽真空泄漏是皮碗受負壓作用后變形，氣體沿皮碗的邊緣進入制動系統，可能原因有：

2.1 殼體和皮碗配合過盈量不足

皮碗和殼體的密封唇部一般設計的過盈量為1 mm左右。在皮碗的密封唇邊和殼體的過盈量不足情況下，皮碗受負壓作用后的微小變形就會導致皮碗和殼體產生間隙，導致漏氣。

2.2 皮碗硬度偏低

若皮碗過軟，在負壓作用下，皮碗唇部變形大，和殼體間產生間隙，導致氣體進入。

2.3 托架對皮碗的支撐效果差

托架的角度一般比皮碗略大，如圖2所示。

自由狀態下托架嵌入皮碗內部0.2～0.4 mm，以更好地支撐皮碗。若托架的角度不足或垂直度超差，都對密封不利。

2.4 皮碗導向差

根部導向部位和殼體應為小間隙配合，設計間隙一般為0.5 mm左右。若配合間隙大，皮碗軸向移動時易發生傾斜，見圖3，增加泄漏風險。

3 控制及改進措施

基于以上分析的原因，在實際生產過程中，采取的控制及優化措施如下：

3.1 零件工藝控制

3.1.1 增加油脂量

實際操作時，縮短皮碗浸油后的甩干時間2 s，讓更多的潤滑油留存在皮碗上，潤滑油在皮碗和殼體間形成油膜，促使兩者貼合更加緊密，對密封有一定的改善作用。

3.1.2 嚴格輪缸零件級的真空度檢查規范

輪缸抽真空后的保壓時間由原來的4 s增加到5 s，保壓后真空度限值由700 Pa調整為600 Pa，嚴于整車標準。零件級加嚴控制，可盡量多地篩選出密封性能稍差的零件，從而提高整車檢驗的一次通過率。

3.2 零件設計優化

3.2.1 皮碗改進

將皮碗導向部位直徑D由原來17 mm增加到18.1 mm，厚度T由原來2.08 mm增加到2.5 mm，見圖4，可以有效改善導向，避免皮碗產生傾斜的可能。

3.2.2 托架改進

將托架直徑D由原來的16.5 mm增加到18 mm，角度α由原來的35°加大到40°，見圖5，對皮碗的支撐效果好，有效防止皮碗在負壓作用下的變形。

4 結束語

通過工藝控制及設計優化，輪缸真空泄漏問題得到妥善解決，整車制動液加注的合格率提升到99.98%，大大降低了返修工作量，同時保證了整車制動性能的穩定。

【1】陳家瑞.汽車構造[M].北京:機械工業出版社,2008.

SUV增勢不減 自主品牌備戰新局

中國汽車工業協會發布了最新數據：2015年1～11月，乘用車銷量為1 868.13萬輛，同比增長5.89%；其中，自主品牌乘用車銷量為767.83萬輛，同比增長 14.12%，遠超乘用車市場整體增速。從銷量結構上看，乘用車的銷量增長絕大部分是由SUV帶動，而在SUV市場的增長中，自主品牌SUV則占據了主導地位。

“自主品牌的逆勢增長是出于SUV市場的火爆，而反過來，自主品牌SUV的熱銷也帶動了SUV的增長，二者有相輔相成的關系。以當前的市場情況和政策促進作用來看，預計這樣的趨勢至少能維持到明年下半年，不過隨著外資品牌SUV的進一步下探和政策效果的逐漸減弱，自主品牌SUV很可 能會隨即面臨很大的壓力。”全國乘用車市場信息聯席會秘書長崔東樹表示。

盡管如此，對于這一優勢還能維持多久，業內人士的看法普遍不甚樂觀。一方面，自主品牌的SUV產品主要集中在A級及以下市場，隨著各品牌的加速投放，“內斗”不斷升級，雖然各企業都在嘗試向高端突圍，但仍未有實質性突破；另一方面，近年來，隨著市場競爭日趨激烈，產品下探已經成為外資品牌的主要策略之一，再加上今年的“官降”潮，不僅在一定程度上導致自主品牌向高端突圍的計劃受阻，更使得SUV產品在定價上持續“走低”。

這樣一來，短兵相接幾乎已經近在眼前。而自主品牌車企，也已經在產品層面積極備戰。

(來源：中國經營報)

Analysis and Improvement for Vacuum LeakageIssue of Drum Brakes Wheel Cylinder

ZHAO Zhenan

(SAIC General Motors Dongyue Corporation Limited, Yantai Shandong 264006，China)

The structure of the drum brakes cylinder was introduced. The causes for the vacuum leakage issue of the cylinder were analyzed. The part level process control, the improvement designs of cup and bracket in the wheel cylinder were brough forward.

Drum brakes; Wheel cylinder; Vacuum leakage

2015-07-23

趙哲南，男，本科，工程師，研究方向為汽車底盤、發動機、緊固技術、新能源。E-mail:zhenan_Zhao.sgmyt@saic-gm.com。