鼓式制动器轮缸抽真空泄漏问题的分析改进

赵哲南

(上汽通用东岳汽车有限公司，山东烟台 264006)

鼓式制动器轮缸抽真空泄漏问题的分析改进

赵哲南

(上汽通用东岳汽车有限公司，山东烟台 264006)

介绍鼓式制动器轮缸结构，分析制动轮缸抽真空泄漏原因，提出零件级工艺控制及轮缸内部皮碗、托架的设计优化方法。

鼓式制动器；制动轮缸；抽真空泄漏

0 引言

汽车的液压制动系统是利用系统管路内的高压液体推动制动蹄片摩擦产生制动力。制动液加注是汽车制造的重要工艺，加注前要对系统抽真空，抽出系统中的空气并保压确认系统没有泄漏后才能进行制动液加注。若抽真空过程中空气进入系统，制动液不能正常加注；若加注过程中空气进入系统，会因为气体的易压缩特点造成车辆制动踏板软、制动距离加长等问题，影响行车安全。

1 鼓式制动器轮缸结构

鼓式制动器依靠其价格优势，依然被广泛应用于经济型轿车的后轮。制动轮缸安装在制动器上方，轮缸一般由壳体、皮碗、活塞等零件组成。两个橡胶皮碗和壳体共同形成密闭空腔，见图1。空腔和制动管相连，踩制动时产生的高压制动液进入空腔推动两侧皮碗，皮碗推动活塞将力传递给制动蹄片完成制动过程。皮碗不仅要承受制动过程中的高压，保证液体不渗漏，还要耐受制动液加注前抽真空负压，不能漏气。

2 真空泄漏原因分析

一般生产线抽真空测试的步骤为：抽真空30～35 s，检测真空度小于200 Pa，保压5 s，检测真空度若不大于700 Pa，进入制动液加注环节；若真空度高于700 Pa，则判断系统存在泄漏风险，制动液不能加注。抽真空泄漏是皮碗受负压作用后变形，气体沿皮碗的边缘进入制动系统，可能原因有：

2.1 壳体和皮碗配合过盈量不足

皮碗和壳体的密封唇部一般设计的过盈量为1 mm左右。在皮碗的密封唇边和壳体的过盈量不足情况下，皮碗受负压作用后的微小变形就会导致皮碗和壳体产生间隙，导致漏气。

2.2 皮碗硬度偏低

若皮碗过软，在负压作用下，皮碗唇部变形大，和壳体间产生间隙，导致气体进入。

2.3 托架对皮碗的支撑效果差

托架的角度一般比皮碗略大，如图2所示。

自由状态下托架嵌入皮碗内部0.2～0.4 mm，以更好地支撑皮碗。若托架的角度不足或垂直度超差，都对密封不利。

2.4 皮碗导向差

根部导向部位和壳体应为小间隙配合，设计间隙一般为0.5 mm左右。若配合间隙大，皮碗轴向移动时易发生倾斜，见图3，增加泄漏风险。

3 控制及改进措施

基于以上分析的原因，在实际生产过程中，采取的控制及优化措施如下：

3.1 零件工艺控制

3.1.1 增加油脂量

实际操作时，缩短皮碗浸油后的甩干时间2 s，让更多的润滑油留存在皮碗上，润滑油在皮碗和壳体间形成油膜，促使两者贴合更加紧密，对密封有一定的改善作用。

3.1.2 严格轮缸零件级的真空度检查规范

轮缸抽真空后的保压时间由原来的4 s增加到5 s，保压后真空度限值由700 Pa调整为600 Pa，严于整车标准。零件级加严控制，可尽量多地筛选出密封性能稍差的零件，从而提高整车检验的一次通过率。

3.2 零件设计优化

3.2.1 皮碗改进

将皮碗导向部位直径D由原来17 mm增加到18.1 mm，厚度T由原来2.08 mm增加到2.5 mm，见图4，可以有效改善导向，避免皮碗产生倾斜的可能。

3.2.2 托架改进

将托架直径D由原来的16.5 mm增加到18 mm，角度α由原来的35°加大到40°，见图5，对皮碗的支撑效果好，有效防止皮碗在负压作用下的变形。

4 结束语

通过工艺控制及设计优化，轮缸真空泄漏问题得到妥善解决，整车制动液加注的合格率提升到99.98%，大大降低了返修工作量，同时保证了整车制动性能的稳定。

【1】陈家瑞.汽车构造[M].北京:机械工业出版社,2008.

SUV增势不减 自主品牌备战新局

中国汽车工业协会发布了最新数据：2015年1～11月，乘用车销量为1 868.13万辆，同比增长5.89%；其中，自主品牌乘用车销量为767.83万辆，同比增长 14.12%，远超乘用车市场整体增速。从销量结构上看，乘用车的销量增长绝大部分是由SUV带动，而在SUV市场的增长中，自主品牌SUV则占据了主导地位。

“自主品牌的逆势增长是出于SUV市场的火爆，而反过来，自主品牌SUV的热销也带动了SUV的增长，二者有相辅相成的关系。以当前的市场情况和政策促进作用来看，预计这样的趋势至少能维持到明年下半年，不过随着外资品牌SUV的进一步下探和政策效果的逐渐减弱，自主品牌SUV很可 能会随即面临很大的压力。”全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树表示。

尽管如此，对于这一优势还能维持多久，业内人士的看法普遍不甚乐观。一方面，自主品牌的SUV产品主要集中在A级及以下市场，随着各品牌的加速投放，“内斗”不断升级，虽然各企业都在尝试向高端突围，但仍未有实质性突破；另一方面，近年来，随着市场竞争日趋激烈，产品下探已经成为外资品牌的主要策略之一，再加上今年的“官降”潮，不仅在一定程度上导致自主品牌向高端突围的计划受阻，更使得SUV产品在定价上持续“走低”。

这样一来，短兵相接几乎已经近在眼前。而自主品牌车企，也已经在产品层面积极备战。

(来源：中国经营报)

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

赵哲南，男，本科，工程师，研究方向为汽车底盘、发动机、紧固技术、新能源。E-mail:zhenan_Zhao.sgmyt@saic-gm.com。