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碟刹培训 讲师 XXX XX公司 目录 二 标准及试验方法 三 事故案例及分析 一 认识碟刹 一 认识碟刹 碟刹 碟式刹车 它是由一个与车轮相连的刹车圆盘和圆盘边缘的刹车钳组成 刹车时 高压刹车油推动制动块使之夹紧刹车盘从而产生制动效果 1 什么是碟刹介绍 碟刹 刹车系统的工作原理是在花鼓上安装一块和车轮同步旋转的碟盘 并在前叉与车架上装置卡钳 再透过卡钳内的刹车块夹紧碟盘 达到刹车的目的 主要被用在骑成OFF ROAD路线的登山车种上 这样的碟刹系统过去以成功的在机车上使用多年 并成为机车刹车系统的主流 至于在自行车的使用上 由于早期碟刹系统不够成熟 价格过高 重量过重等问题而无法普及 经过多年来在材质 重量 价格和可靠度等各方面获得改善后 有越来越公司投入研发 使得碟刹越来越受消费者青睐 除了使用越来越普遍以外 更成为了高级车的标准配备 相信未来也可能成为大多数自行车标准配备 2 碟刹的工作原理 3 碟刹分类 依刹车作动的方式区分 或说以作动刹车片夹持碟盘的介质来分 一是刹车线 一是油 机械式或油压式 机械式碟刹 靠刹车线的拉力让卡钳内的刹车片磨擦并夹住碟盘 产生刹车效果 油压式 以油液为介质 拉刹车把乃作动里面的活塞压缩油液 压力从油管直通卡钳 从而推动卡钳内的活塞 带动刹车片夹持碟盘 靠缆线拉动机械原理的碟刹 可能会因线本身的长度 弹性 和外壳磨擦等种种因素 而流失了刹车力道 遇上潮湿 下雨天 刹车常常伴随着尖叫声 让人感觉到不舒服 有些人习惯把车子两轮朝天倒放 若是装油压碟刹 油壶内的空气 瓦斯可能跑到油管里去 影响刹车力道 养成骑车前试刹车的习惯 3 碟刹分类2 开放式或封闭式 油压系统碟刹 油若遇热 尤其是在大热天里持续刹车 膨胀得过头了 正好把刹车片往外推 可能就会磨到 拖拉 甚至咬死 所谓开放式 油压 系统 针对油的热胀冷缩特性 特别在刹车把位置的油壶设计了一个油阀和预留空间 以容纳油热胀时增加的体积 还能让刹车油回流 以便补偿刹皮的磨耗 而封闭式系统 刹车块和活塞及油隔绝 让油的热胀不会把刹车片向外推得太夸张 所以用的油得特别小心 一般会用矿物油 刹车片会磨损 所以封闭式系统的碟刹 油壶都会有敏锐度的调整装置 油膨胀致卡钳咬死碟盘 自做主张地 放掉一些油就好了 绝对不是解决之道 反而可能自讨刹车失灵的危险 送回车店体检一下比较稳当 4 碟刹的标准用油 矿物油或DOT标准用油 DOT 3或DOT 4是汽机车碟刹专用的刹车油 成份就是要克服热胀冷缩特性 刹车时磨擦产生的温度很高 可以让油沸腾 蒸发进而产生瓦斯 DOT 3及DOT 4的沸点比矿物油低 有毒 有腐蚀性 可以溶化烤漆 好处是会吸收水份 连油壶内的水蒸气都可以吃掉 油里面如果含有水份 沸点会降低 DOT油因为会吸收水分 一般建议一年换一次 矿物油不用那么快就换新 但一旦感到压感有点疲软时 先检查一下 也许到了该换油的时候了 说明书或油壶上通常会注明使用的油液 DIY族换油时 请千万不要把这两种油搞错了或混合着用 DOT油会腐蚀矿物油系统的油封 反之亦然 Hayes油压碟刹用的DOT油 Magura系统使用矿物油 碟刹卡钳有两种 一种固定得死死的 另一种卡钳装上车架或前叉后 却还可以活动 一般是横向滑移 车架及前叉的碟刹座的烤漆 一般在组装碟刹时都会锉刮掉 因为它的厚薄也会形成组装公差 不过请小心处理 以免伤到金属平整度 反而弄巧成拙 5 卡钳分类 浮动式卡钳固定方式 可以横向滑移 的设计 和单边作动碟刹所带来的负面效应 息息相关 不过它有它的好处 比如说车架 前叉有公差问题 甚至连组座上的涂装的厚薄 都会影响碟盘和刹车片间的精准 所以常常依赖垫片 washer spacer 来补救 校正 有些浮动式卡钳就特别强调具有校正碟盘及刹车块平行 平贴的效果 而且不用担心公差问题 6 作动分类 单边作动或双边作动 单边作动 也就是只有一边活塞会外推刹车片施压 磨擦于碟盘 另一边的刹车片则以逸待劳地 等对面的弟兄把碟盘推过来 让两边都产生磨合作用 也因而出现了浮动式及固定式卡钳两派理论 双边作动 自然是指卡钳内有两两相对的活塞 让刹车片从两边一起夹持碟盘 现如今 碟刹卡钳的活塞数有1个 单边作动 2个 一对 4个 两对 最多到6个 三对 活塞数目不一定等于刹车片数目 因为有的是一边有两个活塞 却是一片长形刹车块 2个刹车块也不一定是双边夹持 因为可能是单边作动式 简易测试 组好碟刹或购买组配碟刹的车子 车停好 手试拉刹把 眼睛盯着碟盘及刹车片 观察夹合情形 尤其是单边作动系统 碟盘被推折的距离是否太明显 是否偏摆 7 材质分类 金属或有机材质刹车片不同成份 材质的刹车片 有不同的磨擦系数 有机材质刹车片由混合玻璃纤维等制成 没有掺任何金属粉末 可以有很强的刹车力没错 但在高温和潮湿状况下 力道减损比含金属配方的刹车片剧烈 好处在于这种刹车片不会导热 比较不用担心油热膨胀效应 因此在封闭式油压系统使用 十分理想 而金属成份刹车片 大部分里面都含铜或铁粉末 比较耐磨 也比较不怕灰尘和泥巴影响刹车力 但是传热效果太好 自然适用于开放式油压系统 碟盘和内外刹车片之间 一般都强调要平行 相等间距 组装时也都会仔细校正 以达到两边同步 等力夹合的理想作动模式 这方面偏重双边作动卡钳原理 而有些浮动式卡钳单边作动式碟刹 碟盘是比较靠近固定的 非活动边的刹车片 甚至微微接触 车轮并非静空旋转 有磨擦声 也被指无形中减损车速 新碟刹的碟盘和刹车片之间必须有一段磨合期 有了新碟刹就想试试它的犀利性 有点危险 8 碟盘 碟盘材质多为不锈钢 有些厂商做铝合金碟盘 说散热效果比较好 也有人做钛及碳的 碟盘必须搭配 碟刹花鼓 一般传统轮圈刹车要换为碟刹 只有 整组 汰换 或是用特殊转接器 花鼓和碟盘的兼容性也许也要留意 标准碟盘有6个螺丝固定孔 早期有4孔式 碟盘的直径大小也未标准化 160mm最普遍 原则上 愈激烈的骑乘使用的车种 碟盘愈大 因为刹车力道愈大 而且通常前大后小 要不就前后一样大 平时把碟盘上的尘土拂拭干净就好 讲究点用酒精擦拭 润滑保养时 碟盘避免沾上油 滑溜溜 不是刹车所希望的一般碟盘的直径分为140mm 160mm 180mm 203mm 碟盘的直径越大 则刹车时的力臂越大 产生的制动力自然也就越大 以对应不同的用途 一般自行车都使用160mm碟盘 9 碟刹的简单结构 刹把 油管 泵体 碟盘 刹线 10 应用实例 二 标准及试验方法 1 碟刹的标准 2 碟刹的试验方法 标准中的名词解释 拖滞扭矩 当制动器液压卸压后 残留在制动盘上的转动阻力矩 制动蹄片磨耗状态 制动蹄片的磨耗材料磨到仅剩2mm厚时的状态 主泵活塞行程无效行程 空行程 主泵活塞从初始位置至前皮碗将节流孔 直径0 5孔 完全封住时所产生的位移 叫无效行程 空行程 有效行程 主泵活塞从初始位置至前皮碗完全封住节流孔 直径0 5孔 后 在主泵体内能移动的位移 叫有效行程 手柄无效行程 手柄原始装配状态至开始产生质的效果时所移动的手柄行程 手柄摆动 碟刹手柄装配后球头外端上下摆动的位移量 制动效能 在设定试验情况下 制动器所能达到的制动效果 如制动减速度 制动距离 制动间隔 在同一试验的反复制动操作中 从某次制动操作结果至下一次制动操作开始所经过的时间 标准中的名词解释 制动初速度 刚开始制动时 摩托车制动器试验台主轴转速所对应的摩托车速度 制动减速度 从制动力加上时刚开始到转体完全静止 所测得的 或计算的 平均速度 热衰退 由于制动器温度升高而导致制动效能降低的现象 水衰退 由于制动器衬片表面浸水 在水的润滑作用下导致制动效能降低的现象 热恢复 制动器发生热衰退后 由于温度下降制动效能重新恢复的现象 热恢复 制动器发生热衰退后 由于温度下降制动效能重新恢复的现象 水恢复 制动器发生水衰退后 由于湿度下降制动效能重新恢复的现象 1 碟刹的标准 1 零部件要求 1 1制动软管 在经受6 9Mpa的内压力时其膨胀量 0 55ml m 在经受34 5Mpa液压试验不破裂 1 2硬度 制动盘工作面的硬度为 36 3 HRC 其余部位的硬度应不大于39HRC 1 3 制动盘工作面对安装平面的圆跳动 1 碟刹的标准2 1 4 制动手柄 制动手柄静压强度 1 5 制动液 制动器使用非石油基型制动液 1 6 外观质量 制动器表面涂 镀层应光滑 粘着牢固 色泽均匀 不应有锈蚀 露底 剥落 明显的流痕 划伤 毛刺及异物附着等缺陷 1 7 密封性能 产品总成加油条件下 在静挂工序中 静挂时间不小于120min 制动器总成应无渗漏 1 碟刹的标准3 2 液压盘式制动器 2 1 制动主缸 耐压强度 将主缸活塞推进 3 5 mm 从出油孔处加液压24 5Mpa 制动主缸不应破坏 2 2 主泵活塞行程 无效行程 空行程 为 1 1 0 7 mm 有效行程应 12mm 2 3 点灯行程 5 20 mm 2 3 手柄无效行程 5 20 mm 2 4 后视镜座强度 主缸按照车辆状态固定试验台上 在后视镜座上绕制动主缸活塞轴线方向加力矩50N m时 后视镜座不应发生破坏 1 碟刹的标准4 3 制动钳 分泵 3 1 低压密封性 在出油孔加气压 0 2 0 05 Mpa 保持5s 系统应无渗漏 高压密封性 在出油孔加液压 7 0 2 Mpa 保持10s 系统应无渗漏 3 2 滑动阻力 分泵滑动阻力和分泵活塞滑动阻力 3 3 分泵活塞滑动阻力为 9 8 78 5 N 3 3 浮动式结构的制动钳在支架上 向减压方向的滑动阻力应不大于等50N 3 4 制动钳按照车辆状态固定在试验台上预备加压 7 0 2 Mpa 保持5s 反复五次 卸压后 制动盘转动第一圈时的拖滞扭矩应不大于3N m 制动盘转动第10圈时的拖滞扭矩应不大于2N m 3 5 分泵活塞回位量 分泵活塞加液压制动 解除液压后活塞应能自动回位 回位量为 0 15 0 4 mm 3 6 液压刚性 在制动钳进油孔加液压 7 0 2 Mpa时 用百分表检查制动钳钳口相应活塞中心处的变形量应不大于0 35mm 3 7 耐压强度 在制动钳进油孔处加液压24 5Mpa 保持5s 制动钳体不应破坏 1 碟刹的标准5 4 总成 4 1 密封性 用制动手柄将主缸活塞向前移动 3 5 mm 从制动钳气嘴向制动器加液压 7 0 2 Mpa保持10s 各连接处不应有渗漏 4 2 制动器操纵力 手操纵力为 90 250 N 4 3 常温动作耐久 制动器在 4 35 的温度 最高压力 3 4 0 2 Mpa 主缸活塞最大行程的50 以上 主缸活塞动作频率 1000 100 次 h 主缸活塞动作次数30万次下工作 制动器总成应无零件损坏 无渗漏 制动器总成仍能正常工作 4 4 制动器在总成性能试验台上进行台架试验 其性能必须符合表3的要求 2 试验方法 1 密封性能试验 1 1 低压密封性能试验 向液压制动器施加气压 0 2 0 05 Mpa 将各接头及配合处浸入水中保持5s 观察是否有起泡发生 1 2 主缸高压密封性能试验 用干布将各密封端面擦干 打开液压制动器油池盖 将活塞推进 3 5 mm 在出油孔加液压 7 0 2 Mpa 保持30s后用干布检查各接头及配合处密封面的密封情况 1 3 制动钳高压密封性能试验 用干布将各密封端面擦干 在出油孔处加液压 7 0 2 Mpa 保持10s后用干布检查各接头及配合处密封面的密封情况 1 4 滑动阻力试验 在滑动试验台上进行试验 根据产品和试验项目安装好相应的试验家具 设定好试验项目的技术参数 分泵体滑动力试验距离为5mm 分泵活塞滑动力试验距离为10mm 丝杠推进速度为0 5mm s 分泵活塞通气压力安装好试验零件 按下启动开关 设备开始运行 记录试验数据 2 试验方法2 1 6 手操纵力试验 用弹簧拉力计进行试验 受力点在距离球头内侧30mm处进行施加力F 待操纵手柄移动至受力点内侧到车把内侧的距离为 25 5 mm时读取指针读数值 如下图 1 5 拖滞扭矩试验 制动钳按装车状态固定在试验台上预备加压 7 0 2 Mpa 保持5s 反复五次 卸压后 制动盘转动第一圈时的拖滞扭矩应不大于3N m 制动盘转动第10圈时拖滞扭矩应不大于2N m 或将总成安装至试验台上 用制动盘进行试验 当手拉制动手柄的操纵力解除时 分泵钳体上的制动盘能轻松自动的脱落 2 试验方法3 2耐压强度试验 2 1 主缸耐压强度 将主缸安装在主缸强度试验台上 将主缸活塞推进 3 5 mm 从出油孔处加液压24 5Mpa 制动主缸不应破坏 2 2 制动钳耐压强度 将分泵安装在分泵强度试验台上 彻底排除空气加液压至24 5Mpa 保持5s 2 3 分泵活塞回位量的测试 采用位移计测量 2 4 手柄无效行程 在手撼测试台上进行试验 用手握操纵手柄进行制动至分泵制动蹄片与制动盘开始带刹时 测出手柄球头中心的位移量 2 试验方法4 3 主泵活塞行程 3 1 空行程测试 在制动泵活塞受力端装一只百分表 在油杯中加入制动液或水 从出油口施加 0 1 0 3 Mpa气压 油杯中应有气泡逸出 推动活塞向移动至节流孔被堵住 此时油杯中应无气泡 时 从表中读出活塞的位移量