2022年摩托车碟刹总成结构原理与常见故障问题解答.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 摩托车碟刹总成结构原理和常见故障 问题解答液压制动装置组成工作原理：液压制动装置由制动踏板、制动 主缸、制动轮缸、车轮制动器、制动滚、管路等组成；当踏下制动 踏板时,活塞推动主缸向前移动；使缸内制动液产生压力,将油经 油管压入各制动轮缸；这时轮缸活塞向外张开,推动制动蹄片与制 动鼓接触,产生制动作用；液刹总成 一：综述制动器就是刹车,是使机械中的运动件停止或减速的 机械零件,俗称刹车、闸；制动器主要由制动架、制动件和操纵装 置组成；有些制动器仍装有制动件间隙的自动调整装置；摩托车制 动器是保证摩托车安全行驶的重要部件,它的作用是掌握行驶中的 摩

2、托车的车速,并在紧急情形下,使摩托车在最短的时间（距离）内稳固牢靠的停止行驶；二：制动器的分类及优缺点分析（一）制 动器的分类摩托车制动器一般为常开操纵机械摩擦式,可分为内胀 蹄式制动器（又称鼓式制动器或鼓刹）和液压盘式制动器；在液压 盘式制动器中按制动钳的特点可分为固定钳式和浮动钳式；按制动 油缸的数量可分为单缸、多缸制动器,按制动油缸的布置结构可分为油缸单侧式制动器与油缸对置式制动器两类；1：鼓式制动器：优点: 鼓式制动器有良好的自刹作用,由于刹车来令片外张,车轮旋转 连带着外长的刹车扭曲一个角度,刹车来令片外张力（刹车制动名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页精

3、选学习资料 - - - - - - - - - 力）越大,就情形就越明显,因此,一般大型车辆使用鼓式制动器,除了成本较低外,大型车于小型车的鼓式制动器,差别可能只有大型车采纳气动帮助,而小型车采纳真空帮助来帮忙刹车；鼓式制动器制造技术层次较低, 也是最先用于刹车系统,因此制造成本要比碟式制动器要低；缺点：由于鼓式制动器刹车来令片密封与刹车 鼓内,造成刹车来令片磨损后的碎屑无法散去,影响刹车鼓与来令片的接触面而影响刹车性能；鼓刹最大的缺点是下雨天沾了雨水后会打滑,造成刹车失灵；2：盘式制动器优点：由于刹车系统没有密封,因此刹车磨损的碎屑不会沉积在刹车上,碟式上的离心力可以 将一切水、灰尘等污染向

4、外抛出,以维护肯定的清洁,此外由于碟 式刹车的零件独立在外,要比鼓式刹车更易于修理；盘式制动器散 热快、重量轻、构造简洁、调整便利；特殊是告负载时耐高温性能 好,制动成效稳固,而且不怕泥水侵袭,在冬季和恶劣路况下行 车,盘式制动器比鼓式制动器更简洁在较短的时间内令车停下来；有些盘式制动器的制动盘上仍开了很多小孔,加速通风散热提高制 动效率；反观鼓式制动器,由于散热性能差,在制动过程中会集合 大量的热量；制动蹄片和轮鼓在高温影响下较易发生复杂的变形,简洁产生制动衰退和振抖现象,引起制动效率下降；缺点：碟式 刹车除了成本较高外,基本皆优于鼓式刹车；对制动器和制动管路 的制造要求高,摩擦片损耗量大,

5、成本贵,而且由于摩擦片的面积 小,相对摩擦的工作面也较小,需要的制动液压高,必需要有助力 装置的车辆才能使用,所以只能适用于轻型车；从以上分析可以看名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 出,盘式制动器相对于鼓式制动器更适于摩托车使用,因此盘式制 动器在摩托车上的使用也成为一种流行；一般情形下,当摩托车的 排量小于 125ml 时,前后轮均采纳鼓式制动器；当摩托车的排量在 125250ml范畴内时,前轮采纳液压制动器,后轮采纳鼓式制动 器；对于排量大于 250ml 的摩托车,前、后轮都采纳液压制动器,甚至在某些中、大型摩

6、托车及部分赛车上,前轮仍采纳双盘液压制 动器；（二）盘式制动器的分类液刹按结构可分为固定钳式和浮动 钳式两种 1: 固定钳式固定钳式液刹制动盘两侧有对称的两个活塞；制动时,制动主缸中的制动液同时进入制动油缸,推动两个活塞移 动,压紧制动盘；在这种结构中,制动油缸的制动活塞有两个,制 动液需要左右连通,加工工序增多,难度增大,成本提高；制动盘 内侧需要设置油缸和活塞,使车轮与制动盘距离增大,也增加了设 计难度；另外,固定式制动钳要求制动活塞的运动方向与制动盘垂 直,如稍有歪斜,使制动蹄块与制动盘不能全面贴合,会导致制动 时产生噪声与振动；固定钳式的优点是制动活塞的移动量可以任意 选定； 2: 浮

7、动钳式浮动钳式油缸布置在制动盘的一侧,一块制动蹄 块安装在活塞上,称为活动制动蹄块,另一块安装在钳体上,称为 固定制动蹄块；制动钳通过支架安装在悬架上；制动时,活动制动 蹄块在油缸内油压作用下由活塞推动压靠住制动盘,同时,制动盘 对活动制动蹄块的反力将整个制动钳推向反方向移动,使固定制动 蹄块也压靠在制动盘的另一侧,直到完全制动为止；这 种制动器 由于只有一个油缸,所以体积小、质量轻、结构简洁,在摩托车上名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 应用较多；解除制动时,油缸内油压下降,活塞右移回原位,活动 制动蹄块离开制动盘

8、,制动盘对钳体的反作用力消逝,使得固定制 动蹄块与制动盘之间的压力下降为零；与固定钳式不同,浮动钳式 只有单侧一个油缸,不用跨过制动盘的油管或油道,故制动钳的刚 性好、体积小质量轻、结构简洁；三：液刹的构成摩托车液压盘是 制动系统主要由制造油压的油泵,传输压力的制动油管,制动时夹 紧制动盘产生制动力的制动缸组件和制动盘组成；制动盘安装于车 轮毂上,遂车轮转动,为运动件,同时也又是制动力承担零件；制 动油泵 , 制动油管和制动钳为静止件,又是制动力促动零件；静止的 制动钳夹紧运动的制动盘,既使之产生制动力,使车轮减速,直至 停止运动；（如下图所示）（一）油泵体组件由油泵体液刹手柄、柱塞防尘四罩,

9、柱塞、前皮碗、后皮碗、柱塞回位弹簧、刹车灯开 关、油杯盖、油杯盖衬垫,油杯盖密封垫、油镜组成；（二）制动缸组件由制动缸、大小导柱、联板、制动蹄块、活塞、矩形 圈、防尘罩、制动蹄块固定轴、放气螺钉、导柱防尘罩等组 成；（三）制动油管是由制动软管、固定螺栓、防漏垫片组 成；（四）制动盘制动盘的结构设计 1,制动盘摩擦外径 与其轮辋之比为 D/d 前 轮 0.40.45 后轮 0.380.42一般250ml 摩托车前盘的外径为150250mm,250ml 摩托车前盘外径为 240336mm（单盘）, 245320mm；后盘外径为 210250mm；2,制动盘厚度：一般为3.55.0mm,双盘薄,单盘

10、可厚一些名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - （6.07.0mm）后盘为 56mm；3,制动盘摩擦面上设计有通风孔,不仅可以通风散热,且可减小质量10%左右,可增大摩擦因数,保证制动安全性,仍可转变固有频率,防止制动噪声等,以及排挤制动盘与摩擦衬片间的泥沙；4,制动盘选材,一般为2Cr13 和1Cr13,1Cr13 耐蚀性比 2Cr13 好,见加工性稍差；硬度要求HRC36 3,平行度和跳动不大于0.05mm（国外最好达到 0.02mm）；四：液刹的工作原理及动作过程（一）液刹的工作原理液压制动器 是利用杠杆原理和帕斯

11、卡尔定律传递并增大操纵力,对车轮产生制 动转矩,以摩擦原件之间的摩擦阻力将行使种摩托车的动能（有时 含势能）转化为摩擦热能,依靠摩擦原件吸取与释放热量,来达到 减缓车速或直至停车的目的；请参考下图：左端为把手总泵活塞,右端为卡钳活塞,假设两边的管横截面积分别为A1与 A2；当压下刹车把手时,两边的位移量分别为 H1与 H2,因液刹油无法被压缩,故两边移动的液体必需等量,因此：A1 x H1 = A2 x H2 此外,左方所施加的压力P1 会等于右方所承担的压力 P2 ,各可表示为P1 = P2 P1 = F1/A1, P2 = F2/A2 其中 F1 为刹车手把对柱塞所施加的力气,而F2 为制

12、动钳活塞对制动蹄块所作用之正向力,再利用摩擦力 Fb 等于正向力乘于摩擦系数 Cn Fb = F2 x Cn 这个摩擦力即是我们所谓的刹车力道,综合上述公式可表示如名师归纳总结 下：Fb = 2 F1 x Cn x A2/A1第 5 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 虽然这边没考虑到把手对油泵体柱塞的杠杆比,但上面的公式告知我们,要达到比较大的刹车力道,可以利用下面几种方式（1） 加大 F1：更用力的拉刹把（2） 增加 Cn：让摩擦系数系数变大,可以采纳不同的液刹盘或者改制动蹄块；（3） 提高 A2/A1：A2/A1这个比值我们称之为油

13、压放大倍率；（这个值通常在原厂设计该组碟刹时就考虑进去；）理论上,越小的油泵体柱塞A1 ,越大的制动钳活塞 A2 可以得到较大的刹车力道；这也是为什么重度用途的 碟刹会使用到四活塞的设计,越大的油压放大倍率在相同条件下可 达到比较大的刹车力道；但最上面的公式告知我们,高放大倍率的 设计,制动钳活塞所走的距离也比较短,因此它的制动盘对制动钳 的对准要比较精确；另一方面,整个碟刹油路也并非完善刚体,例 如油管可能会因压力而略微膨胀,如总泵活塞所推出的油太少无法 克服这个体积,那么活塞推动的力道都被油管膨胀给吸取掉,会出 现手感软,刹车无力；增加碟盘大小是最常见也最便利用来提高刹 车力道的方式,但盘

14、片所增加的刹车力道其实并没有你想象中的大；举个最极端的例子,假设原先使用的是160mm 的碟盘,如改成203mm的碟盘能提高多少的力道呢？转变碟盘大小就是转变来令片 施力点到轮轴中心这段的力臂大小,如假设施力中心是在碟盘边缘往内 5mm 的地方,就原先的力臂即为160/2-5=75mm,更换后的力臂长为 203/2-5=96.5mm,新的力臂为原先的 96.5/75=1.287 ,也就是说单纯考虑碟盘增大所增加的刹车力道为原先的28.7%,好像比起它带来的视觉震惊仍少了很多呢！不过,事情也不是那么悲观,因名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页精选学习资料 - - -

15、- - - - - - 为摩擦力所做的功 =摩擦力 x 作用距离,其中作用距离正比于碟盘直径,因此大碟盘仍是有 能在越短的轮胎转动距离把车子刹停 的好处；（二）液刹的工作过程下面就以前液刹为例,介绍一下液刹的动作过程；手握动液刹手柄,推动柱塞往内运动,当装在柱塞上的前皮碗到达并封住油泵体上的0.5 孔时,制动油路开头封闭,形成压油腔,柱塞连续往内运动,系统内开头产生压强,油液压力即升 高,依据帕斯卡原理,密闭系统内的液体压强到处相同,油液压力 通过制动油管传递到制动油缸内,活塞开头受到制动液的压力,活 塞开头推动活动制动蹄块向制动盘运动,（在制动缸矩形密封圈安 装槽外侧加工了一圈倒角,由于矩形

16、密封圈内侧受到制动液的压力 向倒角产生弹性变形；）当活动制动蹄块遇到制动盘时,制动缸组 件受到制动盘的反作用力,向反方向运动,使固定制动蹄块也压靠 在制动盘的另一侧,（这时手感会有一明显硬点）制动蹄块与制动 盘之间开头产生摩擦力（即制动力）,阻挡前轮转动,当然,手握 力越大,制动力也越大；松刹时,手松开液刹手柄,柱塞由于回位 弹簧的作用,快速往外运动,此时前皮碗前侧便会形成瞬时真空,前皮碗由于受柱塞孔壁摩擦力和真空吸力的作用,产生收缩,此时 储油室油液从旁通孔经活塞进入皮碗右侧,并且从皮碗边缘与油缸壁之间的间隙流入压油腔以填补真空,同时0.5 孔也起到了补液作用,同时制动油管内油液也流到制动泵

17、缸内,使油管压力降低,此 时,活塞受到的推力消逝,对矩形密封圈的作用力也就没有了,制 动蹄块与制动盘之间摩擦力也没有了；矩形密封圈要复原原形,带名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 动活塞回缩,给制动盘转动留出间隙,活塞回缩推动制动液回到油泵体,此时便多出来一部分油便经过0.5 孔回到油杯内；在这里要留意一点,制动缸上的倒角大小肯定,所以矩形密封圈的弹性变形 也肯定,当由于蹄块磨损使得活塞的推出量超出矩形密封圈的弹性 变形时,矩形密封圈与活塞间便产生滑动,使得活塞的推出量大于 活塞的回复量,系统内的空间便加大了,而这一

18、部分空间就要由制动液来补充,因此,制动后由0.5 孔溢出的油量便小于补入的油量,经过长期使用,油杯内的液面便渐渐下降；液面的下降必需要 有东西来补充,否就便会形成真空,阻挡液刹向制动缸补制动液,造成液刹疲软,刹不住车；因此,在油杯盖密封垫上设计了很多折 皱,同时,在油杯盖上仍特地设有气道,使油杯盖密封垫上部空气 与外界相连,液面下降时,油杯盖密封垫上下的压力差迫使拆皱打 开追随液面下降,油杯盖密封垫的这种特性我们称之为追随性；摩 擦间隙的密封圈式自动调整液压制动的摩擦片在于制动盘在使用一 段时间后,必定会产生肯定的磨损,其磨损量直接影响液压制动的 制动性能；为了复原液压制动的制动性能,必需对摩

19、擦原件之间的 摩擦间隙进行调整；摩擦片在制动后,主要是依靠泵体内压缩弹簧 的伸张形成缸体内油缸负压及密封圈的弹性变形复位；密封圈的另一作用即是自动调整制动盘与摩擦片之间的间隙,下图abc分别为制动盘和摩擦片在起始制动及复位时状态；制动盘与摩擦片在磨 损后的（ de f 图）,通过油缸活塞与密封圈之间的相对滑移自动补偿其磨损量；矩形密封圈的三大作用：1,密封 2 ,回位 3 ,排除名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 盘与蹄片之间的磨损间隙；1/5 底板2/4 摩擦片3 制动盘6 油缸活塞7 防尘圈8 矩形圈9 缸体五：

20、液刹的要求（一）外观总成涂装表面无斑迹、裂纹、脱落、起泡等缺陷；全部零部件结合处不答应有漏油现象；制动液面应位于标识线内；手柄转轴、下泵油塞涂润滑脂；字迹标识清楚、美观,整体干净无脏污；无错漏装现象；固定盖同泵体协作良好,无错位,外露橡胶件无老化；油管标识有3C及 DOT标记且符合（ GB16897-1997）；其它状态符合钱江指定状态油管,如油管要求是金星,金龙,南京油管；（二）尺寸总成各项尺寸应符合总成的工作及装配尺寸；最低应符合检验指导书上的尺寸要求；（三）性能 1：依据国家标准 QC/T655-2005 及 GB/16897-1997 规定,液刹总成应符合以下的工程要求：部件名称工程制

21、动器总名师归纳总结 成密封性常温动作耐久第 9 页,共 14 页性高温动作耐久性低温动作耐久性表面质量制动性能制动主缸低压气密性高压密封性真空密封性活塞无效行程油池密封垫跟随性耐压强度后视镜座强度震惊耐久性制动钳低压气密性高压密封性滑动阻力拖滞回转扭矩液压刚性耐压强- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 度扭转疲惫强度振动耐久性制动软管 最大膨胀量 爆裂强度 与制动液的相容性 挠曲疲惫强度 抗拉强度 吸水性 耐低温性 耐臭氧性 接头的耐腐蚀性制动蹄 蹄块强度 粘结剪切强度 制动片摩擦性能 表面质量其中制动性能要求应包括：制动器基本要求,制动器性能（制动器的操

22、纵力、磨合前制动效能、磨合实验、磨合后的制动效能、热衰退性能、热复原性能、最终效能、水衰退性能、水复原性能等）详情见附录2：主要零部件的材料性能1）油泵体和制动缸由于要经受高压,制动钳口在 7Mpa 0.2MPa 变形0.35mm,为掌握变形,采纳刚性较好的ZL111材料；2）液刹手柄要求韧性较好,要达到国家标准 255N不变形、 343N变形量少于 5 mm、558N不折断的要求,一般采纳ADC6生产,但考虑 ADC6生产时脱模困难,有些厂家采纳 ZL101；3）由于液压系统不充许橡胶件在使用期内显现老化现象,采纳耐热性、抗老化、耐臭氧、安定性绝佳的三元乙丙胶； 4）制动液采纳符合国家14

23、项强制标准外观、平稳回流沸点、湿平稳回流沸点、运动黏度、PH值、液体稳固性、腐蚀性、低温流淌性、蒸发性能、容水性、液体相容性、抗氧化性、橡胶相容性、行程模拟性能的合成型DOT3制动液或 DOT4（JG4或 JG5）,而不采纳低温粘度大、平稳回流沸点低、易产愤怒名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 阻、与水互溶性差、易氧化变质的醇型制动液或不能与水及合成制动液混溶、易产愤怒阻的矿油型制动液；5）制动蹄块采纳半金属摩擦材料；其材质配方组成中通常含有 3050左右的铁质金属物（如钢 纤维、仍原铁粉、泡沫铁粉）；半金属摩擦材

24、料因此而得名；是最早取代石棉而进展起来的一种无石棉材料；其特点：耐热性好,单位面积吸取功率高,导热系数大,能适用于汽车在高速、重负荷运行时的制动工况要求；但其存在制动噪音大、边角脆裂等缺点；七：液刹常见故障解读1：液刹常见的问题有五类：液刹失灵,液刹抱死,异响,拖带和漏油；（1）液刹失灵：液刹失灵有两大类： A:制动蹄块摩擦系数偏小或制动蹄块沾有油污造成制动下降,这种现象常常会伴有长而低沉的“ 嗡” 刹车异响；B: 系统加压加不上去,系统加压加不上去又分为四种：a 系统漏油,包括油泵体制动缸有沙眼、油管漏,前皮碗破,油管密封圈破等等,泄漏不明显的话,刚刹车时照样会有硬感,但接下去手就会感到压力

25、 在泄漏； b 系统内进入了空气,由于空气有可压缩性,我们在刹车 时便会第一压缩空气,造成刹车行程加大,制动无力,这种现象我 们称为气阻； c 油杯盖密封垫的追随性差或油杯盖密封垫已追随到 极限位置,造成油杯内真空度上升,这种现象我们在液刹的动作过 程中已讲过； d 制动液变质或使用劣质制动液,造成制动液沸点下 降,在长时间连续刹车产生的高温使制动液气化而造成突然刹车失 灵；（ 2）液刹抱死：液刹抱死分为两类,一类是由于油路堵塞引 起,另一类是由于柱塞、油塞卡死引起,两类总的表现是油塞不回名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - -

26、 - - 位造成长期刹车； A:油路堵塞包含油管接头、油管、0.5孔堵塞； B:柱塞、油塞：柱塞卡死主要是由于皮碗反常胀大,柱塞氧化引起；油塞卡死主要是油塞生锈,制动缸上的油塞孔加工粗糙引起；（3）异响：一般制动时产生的噪音不应超过85dB,否就就是异响；异响问题比较复杂,主要分为三类,一类是制动蹄块与制动盘不匹配；另一类是制动盘与制动蹄块以外的零件相碰；仍有一类各零件之间 的间隙太大； A:制动蹄块与制动盘不匹配：摩擦材料的摩擦系数偏 高,达到 0.45 0.5 或更高时,极易产生噪音；制品材质硬度高或 高硬度填料用量多时易产生噪音；刹车片经高温制动作用后,工作 表面形成光亮而硬的碳化膜,又

27、称釉质层；在制动摩擦时会产生高 频振动及相应的噪音； B:制动盘与制动蹄块以外的零件主要是零件的加工尺寸偏差或设计偏差造成；C:各零件之间的间隙太大,形成撞击声；（ 4）拖带：影响因素有四个：a：抱死的前期状态； b：连接叉与刹车踏板上的安装孔不对正, 造成柱塞不能准时回位,系统压力不能准时卸除； c：活塞回复量不够,使得摩擦片与制动盘的分别 度不够； d：刹车蹄片安装不到位,从弹簧上脱落,造成蹄片与制动 盘摩擦；（ 5）漏油：总成的各组成件间的协作有间隙或紧固螺钉松 动；2：摩擦片常见问题解读：制动摩擦片是金属板上粘接摩擦材料 而制成的,与制动盘材料（特殊不锈钢）形成良好的摩擦协作,是 影响

28、摩托车的制动性能的关键部件；国内广泛采纳铁和铜类纤维的 非石棉材料和铜、铁、锡在高温高压下烧结成的粉末冶金金属材 料,具有良好的水衰退复原性能,高温下摩擦因数稳固性好,耐磨名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 性好等优点,前者用于中小型摩托车上,后者用于大型道路、越野 型摩托车；对于烧结粉末冶金材料,由于导热性良好,摩擦热量会 传给制动钳活塞,导致制动液温度上升,粘度下降；温度过高会丧 失其密封性,所以在摩擦材料与金属板之间应装有一层隔热材料,以切断传热通路；摩擦片表面开有沟槽,除有增大摩擦因数的成效 外；仍有防止热摩擦片在通过制动盘表面孔时,被密封的空气名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 14 页