盘式制动器拖滞力矩的测量方法及升温特性的评价方法.pdf

本发明公开了一种盘式制动器拖滞力矩的测量方法，包括步骤：a、将车轮悬空；b、加压制动钳总成；c、拉动车轮旋转，记下拉力；d、拆下制动钳总成，旋转车轮，记下拉力；e、算出拖滞力矩。以此方式，使得本发明能够提供一种在整车状态下测量拖滞力矩的方法。还公开了一种盘式制动器升温特性的评价方法，包括步骤：a、反复加速与制动，当制动器温度升高到预定温度时停车，将车轮悬空；b、下降至第一测量温度时，旋转车轮，记下拉力；c、下降至第二测量温度时，旋转车轮，记下拉力；d、下降至第三测量温度时，旋转车轮，记下拉力；e、绘制拉力随温度变化的曲线。以此方式，使得本发明能够提供一种在整车状态下评价制动器升温特性的方法。

1.  一种盘式制动器拖滞力矩的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括步骤：
a、在整车状态下，将与待测制动器对应的车轮悬空；
b、踩下制动踏板，加压所述制动器的制动钳总成，然后松开所述制动踏板；
c、将拉力计连接至所述车轮，确定出拉力计连接点与车轮中心的距离R，通过所述拉力计拉动所述车轮匀速旋转，保证拉力始终垂直于拉力计连接点与车轮中心的连线，记下所需的拉力F₁；
d、拆下所述制动钳总成，通过所述拉力计拉动所述车轮匀速旋转，保证拉力始终垂直于拉力计连接点与车轮中心的连线，记下所需的拉力F₂；
e、利用公式M＝(F₁-F₂)×R，得出所述制动器的拖滞力矩M。

2.  根据权利要求1所述的盘式制动器拖滞力矩的测量方法，其特征在于，
在步骤c中，分别记下拉动所述车轮顺时针旋转所需的拉力F_1顺以及逆时针旋转所需的拉力F_1逆；
在步骤d中，分别记下拉动所述车轮顺时针旋转所需的拉力F_2顺以及逆时针旋转所需的拉力F_2逆；
在步骤e中，利用公式M_顺＝(F_1顺-F_2顺)×R，得出所述车轮顺时针旋转时，所述制动器的拖滞力矩M_顺，利用公式M_逆＝(F_1逆-F_2逆)×R，得出所述车轮逆时针旋转时，所述制动器的拖滞力矩M_逆。

3.  根据权利要求1所述的盘式制动器拖滞力矩的测量方法，其特征在于，在步骤c中，将所述拉力计连接到轮胎分度圆处的螺母上。

4.  根据权利要求1所述的盘式制动器拖滞力矩的测量方法，其特征在于，在步骤c中，首先拆下所述车轮的轮胎，然后通过所述拉力计拉动所述车轮匀速旋转。

5.  根据权利要求1所述的盘式制动器拖滞力矩的测量方法，其特征在于，在步骤b中，将所述制动钳总成加压至2.5～3.5MPa。

6.  根据权利要求1所述的盘式制动器拖滞力矩的测量方法，其特征在于，所述测量方法还包括：在步骤a之前，通过反复进行车辆的加速和制动，从而对待测制动器进行磨合。

7.  根据权利要求1所述的盘式制动器拖滞力矩的测量方法，其特征在于，在步骤c和步骤d中，以6～12r/min的速度拉动所述车轮匀速旋转。

8.  一种盘式制动器升温特性的评价方法，其特征在于，所述评价方法包括步骤：
a、在整车状态下，反复进行车辆的加速与制动，当待测制动器的温度升高到预定温度t时停车，使与所述制动器对应的车轮悬空，将拉力计连接至所述车轮；
b、当所述制动器的温度下降至第一测量温度t₁时，通过所述拉力计拉动所述车轮匀速旋转，保证拉力垂直于拉力计连接点与车轮中心的连线，记下所需的拉力F₁；
c、当所述制动器的温度下降至第二测量温度t₂时，通过所述拉力计拉动所述车轮匀速旋转，保证拉力垂直于拉力计连接点与车轮中心的连线，记下所需的拉力F₂；
d、当所述制动器的温度下降至第三测量温度t₃时，通过所述拉力计拉动所述车轮匀速旋转，保证拉力垂直于拉力计连接点与车轮中心的连线，记下所需的拉力F₃；
e、绘制旋转所述车轮所需的拉力随温度变化的曲线。

9.  根据权利要求8所述的盘式制动器升温特性的评价方法，其特征在于，
在步骤b中，分别记下拉动所述车轮顺时针旋转所需的拉力F_1顺以及逆时针旋转所需的拉力F_1逆；
在步骤c中，分别记下拉动所述车轮顺时针旋转所需的拉力F_2顺以及逆时针旋转所需的拉力F_2逆；
在步骤d中，分别记下拉动所述车轮顺时针旋转所需的拉力F_3顺以及逆时针旋转所需的拉力F_3逆；
在步骤e中，绘制顺时针旋转所述车轮所需的拉力随温度变化的曲线，以及绘制逆时针旋转所述车轮所需的拉力随温度变化的曲线。

10.  根据权利要求8所述的盘式制动器升温特性的评价方法，其特征在于，在步骤b、步骤c和步骤d中，以6～12r/min的速度拉动所述车轮匀速旋转。

11.  根据权利要求8所述的盘式制动器升温特性的评价方法，其特征在于，所述预定温度t高于200℃。

12.  根据权利要求8所述的盘式制动器升温特性的评价方法，其特征在于，所述制动器的温度测量点位于该制动器的制动盘作用半径上。

盘式制动器拖滞力矩的测量方法及升温特性的评价方法
技术领域
本发明涉及汽车测试领域，具体地，涉及一种盘式制动器拖滞力矩的测量方法，还提供一种盘式制动器升温特性的评价方法。
背景技术
拖滞力矩是汽车在非制动情况下，由于环境因素或制造工艺达不到要求，导致制动缸活塞不能完全回位，在取消制动后，液压制动块与制动盘之间还有接触，而由此产生的扭矩。它会增加汽车的油耗和因为摩擦热引起制动抱死，是一个重要的汽车制动性能指标，直接影响到汽车行驶的安全性和经济性。盘式制动器的升温特性是指拖滞力矩随温度变化的特性。通常，随着制动器的温度升高，拖滞力矩会逐渐变大。
现有技术中，仅在汽车行业标准QC/T 592中存在冷态下的台架下的拖滞力矩测量方法，这种测量方法操作复杂，且需要专门的试验装置，实施成本较高。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种能够在整车状态下测量盘式制动器拖滞力矩的方法。
为此，本发明提供一种盘式制动器拖滞力矩的测量方法，该测量方法包括步骤：a、在整车状态下，将与待测制动器对应的车轮悬空；b、踩下制动踏板，加压所述制动器的制动钳总成，然后松开所述制动踏板；c、将拉力计连接至所述车轮，确定出拉力计连接点与车轮中心的距离R，通过所述拉力计拉动所述车轮匀速旋转，保证拉力始终垂直于拉力计连接点与车轮中心 的连线，记下所需的拉力F₁；d、拆下所述制动钳总成，通过所述拉力计拉动所述车轮匀速旋转，保证拉力始终垂直于拉力计连接点与车轮中心的连线，记下所需的拉力F₂；e、利用公式M＝(F₁-F₂)×R，得出所述制动器的拖滞力矩M。
通过上述技术方案，本发明提供了一种能够在整车状态下测量盘式制动器拖滞力矩的方法，该方法操作简单，不需要设计专门的测量装置，实施成本较低，并且测量结果更接近实际值。
本发明的另一目的是提供一种能够在整车状态下评价盘式制动器的升温特性的方法。
为此，本发明提供一种盘式制动器升温特性的评价方法，该评价方法包括步骤：a、在整车状态下，反复进行车辆的加速与制动，当待测制动器的温度升高到预定温度t时停车，使与所述制动器对应的车轮悬空，将拉力计连接至所述车轮；b、当所述制动器的温度下降至第一测量温度t₁时，通过所述拉力计拉动所述车轮匀速旋转，保证拉力垂直于拉力计连接点与车轮中心的连线，记下所需的拉力F₁；c、当所述制动器的温度下降至第二测量温度t₂时，通过所述拉力计拉动所述车轮匀速旋转，保证拉力垂直于拉力计连接点与车轮中心的连线，记下所需的拉力F₂；d、当所述制动器的温度下降至第三测量温度t₃时，通过所述拉力计拉动所述车轮匀速旋转，保证拉力垂直于拉力计连接点与车轮中心的连线，记下所需的拉力F₃；e、绘制旋转所述车轮所需的拉力随温度变化的曲线。
通过上述技术方案，本发明提供一种能够在整车状态下评价盘式制动器升温特性的方法，该方法操作简单，不需要设计专门的测量装置，实施成本较低，并且测量结果能够准确地反映出制动器升温特性。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
根据本发明的一个方面，提供一种在整车状态下测量盘式制动器拖滞力矩的方法，该方法包括步骤：a、将与待测制动器对应的车轮悬空；b、踩下制动踏板，加压所述制动器的制动钳总成，然后松开所述制动踏板；c、将拉力计连接至所述车轮，确定出拉力计连接点与车轮中心的距离R，通过所述拉力计拉动所述车轮匀速旋转，保证拉力始终垂直于拉力计连接点与车轮中心的连线，记下所需的拉力F₁；d、拆下所述制动钳总成，通过所述拉力计拉动所述车轮匀速旋转，保证拉力始终垂直于拉力计连接点与车轮中心的连线，记下所需的拉力F₂；e、利用公式M＝(F₁-F₂)×R，得出所述制动器的拖滞力矩M。
在步骤a中，可以利用千斤顶将车轮顶起，从而使车轮悬空。
为了模拟实际工况，使测量结果更加接近实际工况下的拖滞力矩，可以模拟正常行车过程中驾驶员的制动操作。作为一种实施方式，在步骤b中，可以通过踩下制动踏板，将制动钳总成加压至2.5～3.5MPa，并保持3～7s，然后松开制动踏板，并且反复踩下和松开制动踏板3～7次。
在步骤b和步骤c中，为了使车轮从静止状态到平缓地进入旋转状态，提高测得的拉力的准确性，优选地，可以以尽量小的速度拉动车轮匀速旋转，作为一种实施方式，车轮的旋转速度可以为6～12r/min。
在步骤c中，在转动车轮时，制动钳总成尚未从车辆上拆下，因此拉力F₁是在车轮受到拖滞力矩作用的情况下测得的拉力。而在步骤d中，在转动车轮之前，制动钳总成已经从车辆上拆除，因此拉力F₂是在车轮不受拖滞力矩作用的情况下测得的拉力。因此，在步骤e中，用两次测得的拉力之差乘以拉力计连接点与车轮中心之间的距离即可得到车轮在旋转过程中受的拖滞力矩的值。
由于在行车过程中，车轮顺时针旋转的情况和逆时针旋转的情况都会发 生，而这两种情况下的拖滞力矩不完全相同，因此，为了使测得的数据更全面，在步骤c中，可以通过拉力计分别顺时针和逆时针拉动车轮匀速旋转，并记下顺时针旋转所需的拉力F_1顺以及逆时针旋转所需的拉力F_1逆。相应地，在步骤d中，可以通过拉力计分别顺时针和逆时针拉动车轮匀速旋转，并记下顺时针旋转所需的拉力F_2顺以及逆时针旋转所需的拉力F_2逆。相应地，在步骤f中，可以利用公式M_顺＝(F_1顺-F_2顺)×R，得出所述车轮顺时针旋转时，所述制动器的拖滞力矩M_顺，利用公式M_逆＝(F_1逆-F_2逆)×R，得出所述车轮逆时针旋转时，所述制动器的拖滞力矩M_逆。
在步骤c中，为了方便确定拉力计连接点与车轮中心之间的距离R，同时为了便于拉力计的安装，优选地，可以将所述拉力计连接到轮胎分度圆处的螺母上。由于轮胎分度圆的半径为已知的参数，因此可以省去测量距离R的步骤。
由于与同一款制动器相配合的轮胎的型号可能不尽相同，为了避免轮胎对测量结果产生影响，优选地，在步骤d中，可以首先拆下所述车轮的轮胎，然后通过所述拉力计拉动所述车轮匀速旋转。
由于拖滞力矩通常是在车辆出厂前进行测量，此时，制动器与车轮之间尚未进行磨合，如果直接进行测量，势必造成测量结果与日常行车时产生的拖滞力矩之间存在较大偏差。因此，为了使测量结果更接近实际值，优选地，拖滞力矩的测量方法还包括：在步骤a之前，通过反复进行车辆的加速和制动，来对待测制动器进行磨合。作为一种实施例，可以将车辆加速至60km/h，然后以2m/s²制动至20km/h，重复进行这种加速和减速的过程100次；接着，将车辆加速至60km/h，然后以4m/s²制动至20km/h，再重复进行这种加速和减速的过程100次。
在进行步骤b之前，应当确认制动管路中无气，若有，则进行排气；还应当保证两侧的车轮胎压一致，并保证该胎压在胎压规定值的20％以内；还应当确保制动盘表面光滑，不得有锈蚀。
通过上述技术方案，本发明提供了一种能够在整车状态下测量盘式制动器拖滞力矩的方法，该方法操作简单，不需要设计专门的测量装置，实施成本较低，并且测量结果更接近实际值。通过准确测出拖滞力矩，设计人员可以根据该拖滞力矩分析制动器存在的结构缺陷，从而便于改良产品结构，优化产品性能。
根据本发明的另一方面，提供一种在整车状态下评价盘式制动器升温特性的方法，该方法包括步骤：a、反复进行车辆的加速与制动，当待测制动器的温度升高到预定温度t时停车，使与所述制动器对应的车轮悬空，将拉力计连接至所述车轮；b、当所述制动器的温度下降至第一测量温度t₁时，通过所述拉力计拉动所述车轮匀速旋转，保证拉力垂直于拉力计连接点与车轮中心的连线，记下所需的拉力F₁；c、当所述制动器的温度下降至第二测量温度t₂时，通过所述拉力计拉动所述车轮匀速旋转，保证拉力垂直于拉力计连接点与车轮中心的连线，记下所需的拉力F₂；d、当所述制动器的温度下降至第三测量温度t₃时，通过所述拉力计拉动所述车轮匀速旋转，保证拉力垂直于拉力计连接点与车轮中心的连线，记下所需的拉力F₃；e、绘制旋转所述车轮所需的拉力随温度变化的曲线。
容易理解的是，也可以采用本发明的上述拖滞力矩测量方法测出不同温度下的拖滞力矩，最后绘制拖滞力矩随温度变化的曲线。
为了模拟实际工况，使测出的结果能够准确地反映出实际工况下拖滞力矩随温度变化的关系，可以模拟正常行车过程中驾驶员的制动操作。作为一种实施方式，可以以60km/h的初速度进行制动，当车速降低至30km/h时，松开制动踏板，制动解除后，迅速加速至60km/h，并且反复多次进行上述先制动再加速的过程，以使制动器温度升高到预定温度t。
在正常行车过程中，制动器的温度通常能够达到200℃以上，为了使绘制的曲线能够全面地反映出拉力随温度变化的特性，优选地，所述预定温度t高于200℃。作为一种实施方式，预定温度t可以为280℃，第一测量温度 t₁可以为250℃，第二测量温度t₂可以为200℃，第三测量温度t₃可以为150℃。需要说明的是，虽然本发明仅列举了在三种温度条件下测量拉力的情况，但本领域技术人员容易理解的是，获得的数值越多，越能使依据这些数值绘制出的曲线准确地反映拉力随温度变化的特性，因此，可以根据需要多次测量拉力，而无论测量次数的多少，这些技术方案都落入本发明的保护范围。
盘式制动器工作时，制动钳上的两个摩擦片分别从制动盘两侧压向制动盘，形成摩擦制动，制动盘作用半径处的温度逐渐升高，其温度变化比制动器的其它部位都要明显，因此，在制动盘作用半径上测得的温度最能代表制动盘的工作温度，并且也能够便于采集多个温差较大的温度值。
由于在行车过程中，车轮顺时针旋转的情况和逆时针旋转的情况都会发生，而这两种情况下的拖滞力矩随温度变化的情况可能不完全相同，因此，为了对制动器的升温特性做出更全面的评价，优选地，在步骤b中，可以通过拉力计分别顺时针和逆时针拉动车轮匀速旋转，并记下顺时针旋转所需的拉力F_1顺以及逆时针旋转所需的拉力F_1逆。相应地，在步骤c中，可以通过拉力计分别顺时针和逆时针拉动车轮匀速旋转，并记下顺时针旋转所需的拉力F_2顺以及逆时针旋转所需的拉力F_2逆。在步骤d中，可以通过拉力计分别顺时针和逆时针拉动车轮匀速旋转，并记下顺时针旋转所需的拉力F_3顺以及逆时针旋转所需的拉力F_3逆。在步骤e中，绘制顺时针旋转所述车轮所需的拉力随温度变化的曲线，以及绘制逆时针旋转所述车轮所需的拉力随温度变化的曲线。
在步骤b、步骤c和步骤d中，为了使车轮从静止状态到平缓地进入旋转状态，提高测得的拉力的准确性，优选地，可以以尽量小的速度拉动车轮匀速旋转，作为一种实施方式，车轮的旋转速度可以为6～12r/min。
通过上述技术方案，本发明提供一种能够在整车状态下评价盘式制动器升温特性的方法，该方法操作简单，不需要设计专门的测量装置，实施成本较低，并且测量结果能够准确地反映出制动器升温特性。通过获取制动器的 升温特性，设计人员可以根据该升温特性分析制动器存在的结构缺陷，从而便于改良产品结构，优化产品性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。