摩托車制動器(摩托車制動圈、輪轂剎車圈)是保證摩托車安全行駛的重要部件,它的作用是控制行駛中的摩托車的車速,并在緊急清況下,使摩托車在最短的制動時間(或距離)內(nèi)穩(wěn)定可靠地停止行駛。摩托車制動器(摩托車制動圈、輪轂剎車圈)一般為常開操縱機械摩擦式河分為內(nèi)脹蹄式制動器鼓式制動器加液壓盤式制動器。在液壓盤式制動器中,按制動鉗的特點可分為固定鉗式和浮動鉗式;按制動油缸的數(shù)量可分單缸、多缸式制動器;按制動油缸的布置結(jié)構(gòu)可分為油缸單側(cè)式制動器與由缸對置式制動器。一般情況下,當摩托車的排量小于125mL時,前后輪均采用鼓式制動器;當摩托車的排量在125~250mL的范圍內(nèi)時,前輪采用液壓盤式制動器,后輪采用鼓式制動器;對于掃漫大于250mL的摩托車,前后輪都使用液壓盤式制動器,甚至在某些中大型摩托車及音盼賽車上,前輪還采用了雙盤式液壓制動器。
一、液壓盤式制動器(摩托車制動圈、輪轂剎車圈)的結(jié)構(gòu)及制動原理
摩托車液壓盤式制動器(摩托車制動圈、輪轂剎車圈)主要由制動泵組合、制動油管組合、制動卡鉗組合和制動盤等部分組成。制動盤安裝于車輪毅上,隨車輪轉(zhuǎn)動,為運動件,同時也是制動力承受零件。制動泵、制動油管和制動卡鉗為靜止件,又是制動力促動零件。靜止的制動卡鉗夾緊運動的制動盤時,使之產(chǎn)生制動力,令車輪減速,直至停止運動。
從原理角度看,液壓盤式制動器是利用杠桿原理和帕斯卡定律傳遞并增大操縱力,對車輪產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)距的,以摩擦元件之間的摩擦阻力將行駛中摩托車的動能(有時含勢能)轉(zhuǎn)換為摩擦熱能,依靠摩擦元件吸收與釋放熱量,來達到減緩車速或直至停車的目的。
1.杠桿原理即:二重物平衡時,它們離支點的距離與重量成反比,即動力x動力臂=阻力x阻力臂(F1·L1= F2·L2)。
2.帕斯卡定律(密閉連通器原理):密封的流體,其壓強處處相等。
二、制動工作過程
實施制動時,制動手柄(前)或踏板(后)推動活塞運動,壓縮回位彈簧,使皮碗左移。當皮碗蓋住旁通孔(節(jié)流孔)時,制動油泵油缸壓油腔形成,于是制動油泵油缸內(nèi)液壓開始隨著活塞和皮碗進一步左移,油壓升高。當足以克服出油閥彈簧的預壓力而推開出油閥時,油壓通過制動油管傳遞到了制動卡鉗油缸內(nèi)。油壓推動制動卡鉗活塞運動,推動制動(摩擦)塊夾緊制動盤,使車輪產(chǎn)生制動力。
解除制動后,制動油泵活塞在回位彈簧力的作用下產(chǎn)生右移,使壓油腔形成一定的真空。貯油室油液從旁通孔經(jīng)活塞進入皮碗右側(cè),并且從皮碗邊緣與油缸壁之間的間隙流入壓油腔以填補真空。同時,制動油管內(nèi)油液也流到制動油泵油缸內(nèi),使油管內(nèi)壓力降低,制動卡鉗活塞在其密封圈回彈加勺作用下回位。此時,制動(摩擦)片在其彈簧片的作用下與制動盤分離,從而放松夾緊,制動盤又恢復轉(zhuǎn)動。
三、磨損間隙的密封圈式自動調(diào)整
液壓盤式制動器的摩擦片與制動盤在使用子戶段時間后,必然會產(chǎn)生,定的磨損,其磨損量直接影響著液壓盤式制動器的制動性能。為了恢復其性能,必須}悴擦元件之間的磨損間隙進行調(diào)整。翻門主要通過摩擦片在制動后依靠泵體內(nèi)壓縮彈簧的伸張,形成缸體內(nèi)油缸負壓及密封圈的彈性變形到立密封圈的另州憫用就是自動調(diào)整制動盤與摩擦片之間白勺磨損間隙,由油缸活塞與密封圈之間的相對滑移自動補償其磨損量。矩形密封圈的三劃乍用:①密封②回位③消除盤與蹄片之間的磨損間隙。
四、制動盤(摩托車制動圈、輪轂剎車圈)和制動摩擦片的結(jié)構(gòu)
一般250mL排量以下摩托車的前制動盤外徑為150~250mm。250mL排量以上摩托車的前制動盤外徑為240~336m成單盤飛245~320m武雙盤);后制動盤外徑為210~250mm。制動盤厚度一般為3.5~5.0mm,雙盤薄,單盤可厚一些(6.0~7.0mm),后盤為5~6mm。制動盤摩擦面上設(shè)計有通風孔,不僅可通風散熱,還可減輕重量,增大摩擦系數(shù),保證制動安全性,改變固有頻率,防止制動噪聲,以及排擠制動盤與摩擦襯片間泥沙。通常情況下,制動盤的選材一般為2Cr13或1Cr13 (1Crl3耐蝕性比2Crl3好,但加工性稍差),硬度要求HRC 36±3,平行度和全跳動不大于0.05mm(國外可達到0.02mm)。
制動摩擦片是金屬板上粘接摩擦材料而制成的,與制動盤材料(特殊不銹鋼)形成良好的摩擦配合,是影響摩托車的制動性能的關(guān)鍵部件。國內(nèi)廣泛采用鐵和銅類纖維的非石棉材料和銅、鐵、錫在高溫高壓下燒結(jié)成的粉末冶金金屬材料,具有水衰退恢復性能良好,高溫下摩擦系數(shù)穩(wěn)定性好,耐磨性好等優(yōu)點。前者用于中小型摩托車上,后者多用于大型公路及越野摩托車上。
對于燒結(jié)粉末冶金材料,由于其導熱性很好,摩擦熱量會傳給制動卡鉗活塞,導致制動液溫度升高,黏度下降。溫度過高可喪失其密封性,所以在摩擦材料與金屬板之間應裝有一層絕熱材料,以切斷傳熱通路。此外,摩擦片表面開有溝槽,除有增大摩擦系數(shù)的效果外,還具有防止被密封的空氣突然發(fā)出噪聲,以及由于雙金屬效應而可能引起的摩擦片彎曲變形等情況。
五、制動手柄更換注意事項
不同廠家的泵體和手柄不能互換,因為即使是同一廠家的泵體和手柄,在不同階段,尺寸加工也可能存在設(shè)計變更,不能認為是完全可以互換的。如圖所示,A和B尺寸會影響柱塞裝配狀態(tài)。因此,在更換手柄時,要注意零件間的匹配性,若零件間不匹配,要進行零件更換或?qū)α慵M行補充加工,以滿足產(chǎn)品的適用性。更換手柄主要需保證以下幾點。
更換手柄后,要保證手柄無卡滯、復位迅速;將手柄操縱到最大行程,手柄必須在1秒內(nèi)復位,否則要檢查是否存在干涉,是否未涂潤滑脂(手柄孔內(nèi)及活塞尾部應涂潤滑脂)等影響因素;更換后,手柄與柱塞尾部不能有間隙,間隙會造成在駕駛過程中手柄震動異響,噪聲給騎乘者帶來不舒適,影響制動開關(guān)的行程,造成制動燈早亮或長亮,帶來安全隱患。若存在間隙,可選擇更換手柄或采用更長的柱塞。在更換手柄后,還需檢查溢流孔是否通暢,不能因柱塞預壓大,使前皮碗越過溢流孔而導致解除制動后無法回油。
若溢流孔在自由狀態(tài)下被封閉,涼車狀態(tài)(開始駕駛和短距離駕駛)時不易發(fā)現(xiàn)缺陷。但事實上,每次制動解除時,因柱塞的快速復位,制動液回流速度相對較慢,會在前皮碗前空間形成局部真空,使前皮碗變形,而前皮碗后面的制動液會補充到前端。因溢流孔封閉,補充到前皮碗前空間的制動液使系統(tǒng)在解除制動時不能與大氣壓平衡,令系統(tǒng)殘留部分壓力,該壓力則會隨著騎乘時間的延長,逐漸增大直到某個平衡點。系統(tǒng)殘余壓力使制動解除后,制動器的拖滯現(xiàn)象逐漸加劇,造成摩擦片的過度早期磨損。在長距離駕駛時,它還會因拖滯造成摩擦片、制動盤及鉗體溫度急劇升高,使零件產(chǎn)生熱膨脹,更可能導致制動液氣化,造成制動器抱死。
那么,在更換手柄時,如何判斷溢流孔是否被封閉呢?這里介紹兩種辦法,供大家參考。第一種方法是,在更換手柄后,反復操縱手柄,若在操縱手柄時能看見制動液從溢流孔涌出并噴射,說明溢流孔沒有封閉;若看不到制動液從溢流孔涌出并噴射,說明溢流孔可能被封閉,需要繼續(xù)驗證(因后剎帶輸油管及類鈴木王帶塑料油杯的產(chǎn)品,在打開油杯蓋看不到溢流孔,無法按此方法檢查)。第二種方法是,在更換手柄后,反復操縱手柄,然后將鉗體(即分泵或下泵,不同廠家有不同的叫法)活塞往活塞孔內(nèi)壓入,如果活塞能被壓漢若是多個活塞,要保證都能被壓入),說明溢流孔沒有封閉;若活塞不能被壓入,說明溢流孔被封閉,需要對產(chǎn)品進行修配。需要注意的是,對于第二種方法,推薦您使用新的制動器,因舊制動器制動液里有磨屑等雜質(zhì),有可能因制動液回流時,雜質(zhì)被帶到溢流孔附近,造成溢流孔被雜質(zhì)堵塞。若不得已采用這種方法檢查舊制動器,需檢查制動液的清潔度或更換制動液。
六.制動液添加注意事項
摩托車上使用的液壓盤式制動器屬于非石油基制動器,和制動液接觸的橡膠件一般都采用三元乙丙(EPDM)材料。三元乙丙(EPDM)橡膠材料雖然具有優(yōu)秀的耐老化、耐臭氧、耐高低溫、耐制動液等性能,但只適用于非石油基工作介質(zhì)。因此,摩托車液壓盤式制動器只能添加指定的非石油基制動液。在制動器的油杯蓋上,有添加制動液的說明,請嚴格按要求操作另外在制動油管上也標有“GB16897"SAE J1401”或“FMVSSNO.106”標識,這些相關(guān)的標準里都規(guī)定了只能使用非石油基制動液。
如果錯誤的添加了石油基礦物油類液體,如汽油、煤油、柴油、機油、液壓油等,會很快造成橡膠件的溶脹,體積變大、扭曲變形、硬度變低等,導致制動系統(tǒng)失效,給駕駛者帶來很大的安全隱患。這時,需換掉所有和液體接觸的橡膠件(油杯墊、油窗O型圈、油窗、前后皮碗、油管、矩形密封圈、活塞防塵圈)是否已錯誤添加石油基類礦物油液體的判斷方法如下??纱蜷_油杯蓋,觀察油杯墊的變形和溶脹情況,也可拆下柱塞,檢查皮碗的變形和溶脹情況。也可選擇與正常的制動液顏色進行對比。一般制動液為無色至淡黃色,因使用一段時間后因摩擦會變黑,但整體看來應該是透明的。另外,國內(nèi)DOT4顏色有的為紫紅色,也屬正常。若顏色差異很大,聞起來有礦物油類味道,且橡膠件溶脹變形,可以確定用戶朋友錯誤地添加了其它液體。
七、制動異響排除
1.“吱吱”聲:聲音不大,一般在制動將近結(jié)束時發(fā)生。
該聲音目前認為是制動片、盤、車體存在低端共振頻率上的輕微不匹配,不會影響性能,可不采取維修或更換不同廠家制動片調(diào)試。
2.“嚓嚓”聲:未制動時,制動片和制動盤的摩擦聲。
一般分間歇和連續(xù)兩種。間歇性擦盤聲,指盤轉(zhuǎn)到某一位置時聲音出現(xiàn);連續(xù)性擦盤聲,指聲音一直存在。輕微的擦盤聲是無礙的,尤其是浮鉗式液壓制動器,擦盤聲難以避免。但嚴重的擦盤聲說明零部件間的配合精度不高,可等磨合后繼續(xù)觀察,若磨合后擦盤聲仍然很大,同時無制動時感覺車輪空轉(zhuǎn)阻力較大,說明零件間配合有問題,應找專業(yè)人士診斷。診斷時可結(jié)合無制動時騎乘一段距離制動盤溫度升高(盤溫度不燙手)情況,是否能回油(參照上述溢流孔封閉檢查方法)等綜合判定。若未檢查出問題,請更換制動器。
3.“尖叫”聲:制動過程中發(fā)生,聲音很大(30米外能聽見)??赡苁且驗橹苿悠椭苿颖P間存在異物,請檢查。若無異物存在,噪聲又發(fā)生在各種天氣條件下,說明制動盤、制動片、車體存在共振頻率上的藕合,對制動性能無影響。
4.“嘎噠”聲:金屬撞擊聲音,目前發(fā)現(xiàn)有三種情況。
a.制動剛開始日寸撞擊聲發(fā)生,多是因為制動片和支架間間隙與制動器產(chǎn)品整體匹配性不是很好,同時制動片簧的結(jié)構(gòu)不能彌補匹配性造成。
b.解除制動時撞擊聲,多數(shù)是因為制動片簧結(jié)構(gòu)設(shè)計或裝配不合理。
c.無制動時連續(xù)撞擊聲,一般發(fā)生在踏板車后輪制動器,當車速在70-130km/h時發(fā)生情況嚴重時伴隨第一次操縱制動器拉空現(xiàn)象原因因后輪制動器裝配位置特殊,制動器與發(fā)動機剛性連接,當發(fā)動機在一定轉(zhuǎn)速時,車體發(fā)生共振,制動器因振動而發(fā)生異響和拉空。需改變制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計,改善發(fā)動機連接音盼以提升制動效果。
5.粗悶的“嚓嚓”聲:制動過程中發(fā)生,表明制動粗暴。
請檢查制動盤和制動片}創(chuàng)禺面的磨損情況,更換已磨損件。