轻型载货汽车制动液贮液罐设计

李同占，封万程,刘永传

(中国第一汽车股份有限公司技术中心，吉林长春 130011)

轻型载货汽车制动液贮液罐设计

李同占，封万程,刘永传

(中国第一汽车股份有限公司技术中心，吉林长春 130011)

对采用双回路液压制动轻型载货汽车贮液罐的单腔容积、MIN容积、报警容积和MAX容积影响因素进行分析，并给出其设计方法。该方法可作为贮液罐的设计参考。

轻型载货汽车；贮液罐；容积设计

0 引言

贮液罐容积设计主要与制动主缸、制动轮缸的排量，制动间隙和制动蹄片的磨损量等参数有关，其中贮液罐的主要参数包括总容积、MAX线容积、MIN线容积、液面报警容积、单腔容积等，如图1所示。

图1 贮液罐容积说明

1 单腔容积(V1腔、V2腔)设计

为了提高行车安全性和制动系统可靠性，主缸多采用双腔串联式主缸；为了保证液压制动系统双回路的独立性，贮液罐采用分腔式，分腔容积应满足式(1)和式(2)，每腔容积应不小于主缸总行程排量。

(1)

(2)

式中:V1腔、V2腔为每腔容积；D为主缸直径；L为主缸行程。

2 MIN线容积(VL)设计

对于轻型载货汽车，贮液罐多安置于驾驶室内，因此设计贮液罐MIN容积时应考虑水平路面贮液罐MIN容积和驾驶室翻转贮液罐MIN容积。

2.1 水平路面贮液罐MIN线容积

在进行水平路面贮液罐MIN线容积设计时需要充分考虑制动系统损耗。其中制动系统损耗主要包括：制动间隙的消除、制动系统刚度和制动软管膨胀量等。

(1)车辆制动时，制动蹄与制动鼓(或制动盘)贴合，导致回路中增加的容积为V间隙。

(2)前后轮均抱死时制动系统的压力值为最大有效压力值，用于试验或有限元分析可得由于制动系统刚度导致回路中增加的容积为V变。

(3)制动软管膨胀导致回路增加容积为V胀。软管膨胀系数可由试验获得，加载的压力为制动系统最大有效压力，用软管膨胀系数乘以制动系统中软管总长即可获得V胀。

换算成水平路面上的液面高度为

式中:S为贮液罐截面面积。

2.2 驾驶室翻转贮液罐MIN线容积

图2为驾驶室翻转时贮液罐液面高度示意图，假设驾驶室翻转α角度，为保证驾驶室翻转时不能有气体进入制动管路，驾驶室翻转后制动液液面不得低于贮液罐上出液口边缘，如图2所示。此时贮液罐对应的容积为

(3)

式中:k为贮液罐宽度。

图2 驾驶室翻转贮液罐工况

(4)

3 报警容积(VW)设计

报警指示线应高于MIN线容积(VL)所对应的液面高度HMIN，同时还要考虑下20%坡度时液面的倾斜不会导致报警灯亮起。图3为车辆下坡时储液罐液面高度示意图，下20%坡度时所对应的角度β≈11.3°。

图3 车辆下坡时储液罐液面高度示意图

报警容积

由此可确定报警传感器安装高度

4 MAX线容积(VL+V0)设计

在设计MAX线容积时，首先需考虑制动系统中摩擦片和制动鼓(或制动盘)磨损导致回路增加的需液量，同时还要考虑工作容量比。

(5)

式中：30 mL为制动液在使用过程中的挥发量。

(2)工作容量比应不小于0.25，即

(6)

(7)

5 贮液罐总容积(VL+V0+VU)设计

贮液罐总容积应满足制动液液面处于MAX线翻转车辆驾驶室时，制动液未溢出贮液罐加注口,如图4所示。

图4 液面处于MAX线驾驶室翻转

贮液罐最大容积:

(8)

6 结论

对贮液罐各容积的影响因素进行了分析，给出了贮液罐单腔容积、MIN线容积、报警容积、MAX线容积和贮液罐总容积的设计方法，得出以下结论：

(1)计算轻型载货汽车贮液罐MIN线容积时应考虑水平路面贮液罐MIN线容积和驾驶室翻转贮液罐MIN线容积。

(2)报警指示线应高于MIN容线积(VL)所对应的液面高度HMIN，同时还要考虑下20%坡度时液面的倾斜不会导致报警灯亮起。

(3)在设计MAX线容积时，首先需考虑制动系统中摩擦片和制动鼓(或制动盘)磨损导致回路增加的需液量，同时还要考虑工作容量比。

(4)贮液罐总容积应满足制动液液面处于MAX线翻转车辆驾驶室时，制动液未溢出贮液罐加注口。

[1]陈家瑞.汽车构造[M].北京:机械工业出版社,2009.

[2]余志生.汽车理论[M].北京:机械工业出版社,2010.

DesignofLiquidStorageTankforBrakeFluidofLightTruck

LI Tongzhan,FENG Wancheng，LIU Yongchuan

(Research amp; Development Center,China FAW Co.,Ltd.,Changchun Jilin 130011,China)

The single cavity volume, MIN volume, warning volume and MAX volume of light truck’s liquid storage tank with dual circuit hydraulic brake were analyzed,and the design methods were presented.This method can be used as a reference for liquid storage tanks design.

Light truck; Liquid storage tank; Volume design

U469.21

B

1674-1986(2017)11-050-03

10.19466/j.cnki.1674-1986.2017.11.012

2017-07-14

李同占(1986—)，硕士，工程师，从事汽车底盘设计。E-mail:litongzhan@rdc.faw.com.cn。