CN103388639B - 汽车水冷盘式制动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了汽车水冷盘式制动器，它包括水冷盘式制动器和冷却液循环控制系统，冷却液循环控制系统有双散热器、制动散热器和发动机散热器散热的冷却液循环控制系统；内制动盘(39)与外制动盘(35)通过制动盘螺钉(36)联接成为一个剖分式的制动盘，外密封弹簧(38)和内密封弹簧(49)分别与外冷却盘(37)、内冷却盘(40)沿圆周焊接并密封，内水道隔板(50)和外水道隔板(51)分别与内冷却盘(40)、外冷却盘(37)焊接并形成水道，制动块摩擦片(12)通过铆钉(14)与中空制动块底板(34)、制动块盖板(33)固定，中空制动块底板(34)上有水道；汽车水冷盘式制动器用于替换汽车上普通盘式制动器，提高盘式制动器的热稳定性。

Description

汽车水冷盘式制动器

技术领域

本发明涉及汽车盘式制动器，具体涉及汽车水冷盘式制动器。

背景技术

传统的汽车盘式制动器为普通盘式制动器，如图1～3所示，制动盘通过沉头螺钉与轮毂相联，轮辋通过轮辋螺栓、螺母与轮毂相联，轮胎安装在轮辋上，转向节通过外圆锥滚子轴承、内圆锥滚子轴承支承在轮毂上；钳架螺栓将制动钳架、挡尘盘与转向节固定在一起，制动钳导向销固定在制动钳架上，制动钳导向销支承制动钳体，制动钳体可相对制动钳导向销轴向滑动；制动块摩擦片通过铆钉固定在制动块底板上，制动块底板的两端支承在制动钳架上，外卡簧、内卡簧分别与制动块底板点焊，外卡簧的两端支承在制动钳体上并将制动块底板拉靠在制动钳体上，内卡簧的两端支承在活塞内孔中并将制动块底板拉靠在活塞上；活塞在制动钳体的活塞孔中，进油螺栓将进油管固定在制动钳体上，活塞密封圈装在活塞的槽中，活塞防尘罩固定在活塞孔的端部；速度传感器固定在转向节上。

普通盘式制动器的工作原理：汽车不制动时，制动块摩擦片与制动盘之间有间隙，制动盘随车轮自由转动；汽车制动时，驾驶员踩下制动踏板，一定压力的制动液经进油管流入制动钳体的活塞孔中，推动活塞及右边的制动块摩擦片左移，同时推动制动钳体及左边的制动块摩擦片右移，消除制动块摩擦片与制动盘之间的间隙后，制动块摩擦片压紧在制动盘上，制动盘受到与转动方向相反的摩擦力矩，使汽车减速。

普通盘式制动器存在以下不足之处：普通盘式制动器的制动盘为风冷式制动盘，汽车制动时，制动盘转动，制动块摩擦片与制动盘摩擦产生热量，空气按图2中箭头方向流过制动盘，带走制动盘的热量，散热能力较低，汽车下长坡连续制动及在城市道路上频繁制动，将导致制动器温度过高，由于制动块摩擦片的材料中含有树脂等有机聚合物，随着制动块摩擦片与制动盘的温度升高，制动块摩擦片与制动盘之间的摩擦系数减小，高温时制动块摩擦片与制动盘之间的摩擦系数减小较多，制动块摩擦片与制动盘之间的摩擦系数减小后，普通盘式制动器的制动效能降低，制动发“软”，产生热衰退，热衰退严重时，汽车防抱死制动装置(Antilock Braking System，简称ABS)等现代制动系统的作用难以得到充分发挥，并因此产生过多起交通事故，是汽车制动系统至今未解决的一大安全难题。

发明内容

本发明目的在于：提供一种汽车水冷盘式制动器，在汽车下长坡连续制动及在城市道路上频繁制动时，降低制动盘和制动块摩擦片的温度，减小盘式制动器的热衰退，提高盘式制动器的热稳定性以及散热性。

本发明的汽车水冷盘式制动器包括水冷盘式制动器和冷却液循环控制系统。

本发明的水冷盘式制动器的技术解决方案：用冷却液冷却制动盘和制动块摩擦片，用冷却液的压力控制制动盘的冷却，水冷盘式制动器包括外卡簧、制动块摩擦片、铆钉、活塞防尘罩、活塞密封圈、内卡簧、进油螺栓、进油管、活塞、制动钳架、钳架螺栓、制动钳导向销、制动块出水分管、制动块盖板、中空制动块底板、外制动盘、制动盘螺钉、外冷却盘、外密封弹簧、内制动盘、内冷却盘、载管制动钳体、挡尘板、冷却盘底板、冷却盘出水管、花键管、弹性挡圈、内花键套、水管接头、内密封弹簧、内水道隔板、外水道隔板、外花键套、橡胶圈、制动块出水管、制动块进水分管、制动块三通、制动块进水管、冷却盘进水管、水管套、回位弹簧、回位弹簧套；内制动盘与外制动盘通过制动盘螺钉联接成为一个剖分式的制动盘，外制动盘通过沉头螺钉与轮毂联接，在内制动盘与外制动盘的联接处有径向槽；钳架螺栓将制动钳架、挡尘板、冷却盘底板与转向节固定在一起，制动钳导向销固定在制动钳架上，制动钳导向销支承载管制动钳体，载管制动钳体可相对制动钳导向销轴向滑动，回位弹簧套在制动钳导向销上，回位弹簧的两端分别支承在制动钳导向销和载管制动钳体上，回位弹簧上套回位弹簧套；外密封弹簧和内密封弹簧分别与外冷却盘、内冷却盘沿圆周焊接并密封，内水道隔板和外水道隔板分别与内冷却盘、外冷却盘焊接并形成水道，外冷却盘、内冷却盘分别与外花键套、内花键套焊接，外花键套、内花键套与花键管通过花键联接，弹性挡圈嵌在花键管的槽中并轴向定位，外花键套的左边有橡胶圈并由花键管上凸缘限位，内花键套的右边有橡胶圈并由弹性挡圈限位，冷却盘底板与花键管焊接，内冷却盘和外冷却盘装在内制动盘与外制动盘形成的空间内，不制动时，内冷却盘和外冷却盘分别与内制动盘与外制动盘平行并有间隙，水管接头与内冷却盘焊接，内冷却盘通过水管接头分别与冷却盘进水管、冷却盘出水管联接，内冷却盘上有进水口和出水口，冷却盘进水管、冷却盘出水管与内冷却盘上的水道相通，冷却盘进水管、冷却盘出水管穿过挡尘板并与挡尘板之间有水管套；制动块摩擦片通过铆钉与中空制动块底板、制动块盖板固定，中空制动块底板、制动块盖板的两端支承在制动钳架上，外卡簧、内卡簧分别与制动块盖板点焊，外卡簧的两端支承在载管制动钳体上并将左边的制动块盖板拉靠在载管制动钳体上，内卡簧的两端支承在活塞的内孔中并将右边的制动块盖板拉靠在活塞上，中空制动块底板与制动块盖板之间密封，中空制动块底板上有水道，制动块盖板分别与制动块出水分管、制动块进水分管相联，制动块进水管通过制动块三通与通往制动块盖板的制动块进水分管相联，制动块出水管通过制动块三通与通往制动块盖板的制动块出水分管相联，制动块进水分管通过中空制动块底板的水道与制动块出水分管相通，制动块三通固定在载管制动钳体上；活塞在载管制动钳体的活塞孔中，进油螺栓将进油管固定在载管制动钳体上，活塞密封圈装在活塞的槽中，活塞防尘罩固定在活塞孔的端部。

本发明的汽车水冷盘式制动器中，速度传感器固定在转向节上。

本发明的汽车水冷盘式制动器中，在制动块摩擦片背面的中空制动块底板中设置供冷却液流动的水道，冷却液从中空制动块底板的水道中流过，对制动块摩擦片间接冷却，使制动块摩擦片降温。

本发明的汽车水冷盘式制动器中，外冷却盘和内冷却盘在外制动盘、内制动盘的内部，外冷却盘和内冷却盘不转动，一定压力的冷却液从外冷却盘和内冷却盘的水道中流过，冷却液的压力使外冷却盘、内冷却盘向两边移动后分别与外制动盘和内制动盘接触并热传递，对外制动盘和内制动盘间接冷却，使制动盘降温。

本发明的汽车水冷盘式制动器中，可在外冷却盘和外制动盘、内冷却盘和内制动盘接合的表面上贴导热性好且摩擦系数大的材料。

本发明的汽车水冷盘式制动器的冷却液循环控制系统有3种：双散热器、制动散热器和发动机散热器散热的冷却液循环控制系统。

本发明的汽车水冷盘式制动器的冷却液循环控制技术解决方案一：采用双散热器散热的冷却液循环控制系统，用汽车制动信号、制动盘、水温传感器处冷却液和发动机散热器中冷却液的温度控制冷却液的循环和循环压力，双散热器散热的冷却液循环控制系统包括制动散热器、调压阀出水管、进水泵、出水总管、进水总管、进水三通、水冷盘式制动器、出水三通、水压传感器、水温传感器、调压阀、换向电磁阀、发动机散热器、补偿水箱、补水管、单向阀、小循环管、盘温传感器；进水泵的进水端与制动散热器相连，进水泵的出水端通过进水总管、进水三通与制动块进水管和冷却盘进水管相连；调压阀的进水端通过出水总管、出水三通与制动块出水管和冷却盘出水管相连，在调压阀和出水三通之间安装水压传感器和水温传感器；调压阀的出水端通过调压阀出水管、换向电磁阀分别与发动机散热器和制动散热器相连，换向电磁阀与制动散热器用小循环管联接，发动机散热器和制动散热器之间通过单向阀相连，发动机散热器和制动散热器通过补水管与补偿水箱相连；盘温传感器固定在挡尘板上。

本发明的汽车水冷盘式制动器的冷却液循环控制技术解决方案二：采用制动散热器散热的冷却液循环控制系统，用汽车制动信号和水温传感器处冷却液的温度控制冷却液的循环和循环压力，制动散热器散热的冷却液循环控制系统包括制动散热器、进水泵、出水总管、进水总管、进水三通、水冷盘式制动器、出水三通、水压传感器、水温传感器、调压阀、补偿水箱、补水管、盘温传感器，调压阀的出水端与制动散热器相连，制动散热器通过补水管与补偿水箱相连，制动散热器散热的冷却液循环控制系统中的制动散热器、进水泵、出水总管、进水总管、进水三通、水冷盘式制动器、出水三通、水压传感器、水温传感器、补偿水箱、补水管和盘温传感器的结构与双散热器散热的冷却液循环控制系统中相应的结构相同。

本发明的汽车水冷盘式制动器的冷却液循环控制技术解决方案三：采用发动机散热器散热的冷却液循环控制系统，用汽车制动信号、制动盘、水温传感器处冷却液和发动机散热器中冷却液的温度控制冷却液的循环和循环压力，发动机散热器散热的冷却液循环控制系统包括进水泵、出水总管、进水总管、进水三通、水冷盘式制动器、出水三通、水压传感器、水温传感器、调压阀、发动机散热器、补偿水箱、补水管、盘温传感器，进水泵的进水端与发动机散热器相连，调压阀的出水端与发动机散热器相连，发动机散热器散热的冷却液循环控制系统中的出水总管、进水总管、进水三通、出水三通、水压传感器、水温传感器、发动机散热器、补偿水箱、补水管、盘温传感器和水冷盘式制动器的结构与双散热器散热的冷却液循环控制系统中相应的结构相同。

本发明的有益效果：

1、本发明的汽车水冷盘式制动器能提高盘式制动器的热稳定性以及散热性，汽车制动时，制动块摩擦片与外制动盘、内制动盘摩擦产生热量使其变热，制动块摩擦片的热量经中空制动块底板传递给冷却液，冷却液流过中空制动块底板带走热量，降低制动块摩擦片的温度；同时，冷却液的压力使外冷却盘、内冷却盘分别与外制动盘和内制动盘接触并传递热量，冷却液从外冷却盘、内冷却盘中流过带走热量，降低外制动盘和内制动盘的温度；制动块摩擦片和外制动盘、内制动盘的温度降低，减小盘式制动器的热衰退，提高盘式制动器的热稳定性以及散热性。

2、本发明的汽车水冷盘式制动器不破坏并有助于汽车防抱死制动装置正常工作，在汽车下长坡连续制动及在城市道路上频繁制动时，汽车防抱死制动装置会因制动块摩擦片与制动盘之间摩擦系数的热衰退影响或破坏正常工作，由于汽车水冷盘式制动器提高了盘式制动器的热稳定性，减小了盘式制动器的热衰退，通过控制冷却液的压力，使外冷却盘和内冷却盘不抱死制动盘，这样，可使汽车水冷盘式制动器不破坏并有助于汽车防抱死制动装置正常工作。

3、本发明的汽车水冷盘式制动器能起辅助制动作用，汽车制动时，若汽车液压制动系统失效，外冷却盘和内冷却盘分别与外制动盘、内制动盘间的摩擦，可起一定的辅助制动作用，增大冷却液的压力，在外冷却盘和外制动盘、内冷却盘和内制动盘接合的表面上贴导热性好且摩擦系数大的材料，辅助制动效果更好。

4、本发明的汽车水冷盘式制动器中，中空制动块底板与制动块盖板接合处密封，外密封弹簧和内密封弹簧分别与外冷却盘、内冷却盘沿圆周焊接并密封，使汽车水冷盘式制动器一滴冷却液也不漏入制动块摩擦片与制动盘之间。

5、本发明的汽车水冷盘式制动器中，发动机散热器为汽车发动机冷却系统中所用的散热器，在汽车下长坡连续制动及在城市道路上频繁制动时，发动机的功率较小，发动机的散热较少，在双散热器散热的冷却液循环控制系统中，利用发动机散热器散热，可减小制动散热器的尺寸，提高发动机散热器的利用率。

附图说明

图1为普通盘式制动器主视图。

图2为图1的左视图。

图3为图1的右视图。

图4为水冷盘式制动器主视图。

图5为图4的左视图。

图6为图4的俯视图。

图7为图4的右视图。

图8为图4上部的放大视图。

图9为图4下部的放大视图。

图10为双散热器散热的冷却液循环控制系统图。

图11为制动散热器散热的冷却液循环控制系统图。

图12为发动机散热器散热的冷却液循环控制系统图。

图13为双散热器散热的冷却液小循环路线。

图14为双散热器散热的冷却液大循环路线。

图15为双散热器散热的继续冷却液小循环路线。

图16为制动散热器散热的冷却液循环路线。

图17为制动散热器散热的继续冷却液循环路线。

图18为发动机散热器散热的冷却液循环路线。

图19为发动机散热器散热的继续冷却液循环路线。

图中：1轮辋；2轮辋螺栓；3螺母；4外圆锥滚子轴承；5转向节；6轮毂盖；7开口螺母；8沉头螺钉；9轮毂；10风冷制动盘；11外卡簧；12制动块摩擦片；13制动块底板；14铆钉；15制动钳体；16活塞防尘罩；17活塞密封圈；18内卡簧；19制动液；20进油螺栓；21进油管；22活塞；23挡尘盘；24制动钳架；25钳架螺栓；26密封圈；27轴承拆卸板；28内圆锥滚子轴承；29速度传感器；30制动钳导向销；31制动块出水分管；32冷却液；33制动块盖板；34中空制动块底板；35外制动盘；36制动盘螺钉；37外冷却盘；38外密封弹簧；39内制动盘；40内冷却盘；41载管制动钳体；42挡尘板；43冷却盘底板；44冷却盘出水管；45花键管；46弹性挡圈；47内花键套；48水管接头；49内密封弹簧；50内水道隔板；51外水道隔板；52外花键套；53橡胶圈；54制动块出水管；55制动块进水分管；56制动块三通；57制动块进水管；58盘温传感器；59冷却盘进水管；60水管套；61回位弹簧；62回位弹簧套；63制动散热器；64调压阀出水管；65进水泵；66出水总管；67进水总管；68进水三通；69水冷盘式制动器；70出水三通；71水压传感器；72水温传感器；73调压阀；74换向电磁阀；75发动机散热器；76补偿水箱；77补水管；78单向阀；79小循环管。

具体实施方式

汽车水冷盘式制动器包括水冷盘式制动器和冷却液循环控制系统，替换汽车上的普通盘式制动器，如图4～12所示。

水冷盘式制动器包括外卡簧11、制动块摩擦片12、铆钉14、活塞防尘罩16、活塞密封圈17、内卡簧18、进油螺栓20、进油管21、活塞22、制动钳架24、钳架螺栓25、制动钳导向销30、制动块出水分管31、制动块盖板33、中空制动块底板34、外制动盘35、制动盘螺钉36、外冷却盘37、外密封弹簧38、内制动盘39、内冷却盘40、载管制动钳体41、挡尘板42、冷却盘底板43、冷却盘出水管44、花键管45、弹性挡圈46、内花键套47、水管接头48、内密封弹簧49、内水道隔板50、外水道隔板51、外花键套52、橡胶圈53、制动块出水管54、制动块进水分管55、制动块三通56、制动块进水管57、冷却盘进水管59、水管套60、回位弹簧61、回位弹簧套62；内制动盘39与外制动盘35通过制动盘螺钉36联接成为一个剖分式的制动盘，外制动盘35通过沉头螺钉8与轮毂9联接，在内制动盘39与外制动盘35的联接处有径向槽c，当水冷盘式制动器涉水或沙粒进入制动盘内时，水、沙粒可从径向槽c排除；钳架螺栓25将制动钳架24、挡尘板42、冷却盘底板43与转向节5固定在一起，制动钳导向销30固定在制动钳架24上，制动钳导向销30支承载管制动钳体41，载管制动钳体41可相对制动钳导向销30轴向滑动，回位弹簧61套在制动钳导向销30上，回位弹簧61的两端分别支承在制动钳导向销30和载管制动钳体41上，回位弹簧61用于载管制动钳体41回位，回位弹簧61上套回位弹簧套62，回位弹簧套62用于防尘；外密封弹簧38和内密封弹簧49分别与外冷却盘37、内冷却盘40沿圆周焊接并密封，内水道隔板50和外水道隔板51分别与内冷却盘40、外冷却盘37焊接并形成水道，内水道隔板50可相对外水道隔板51轴向移动，外冷却盘37、内冷却盘40分别与外花键套52、内花键套47焊接，外花键套52、内花键套47与花键管45通过花键联接，弹性挡圈46嵌在花键管45的槽中并轴向定位，外花键套52的左边有橡胶圈53并由花键管45上凸缘限位，内花键套47的右边有橡胶圈53并由弹性挡圈46限位，冷却盘底板43与花键管45焊接，使外冷却盘37、内冷却盘40不转动，内冷却盘40和外冷却盘37装在内制动盘39与外制动盘35形成的空间内，不制动时，内冷却盘40和外冷却盘37分别与内制动盘39与外制动盘35平行并有间隙，水管接头48与内冷却盘40焊接，内冷却盘40通过水管接头48分别与冷却盘进水管59、冷却盘出水管44联接，内冷却盘40上有进水口a和出水口b，冷却盘进水管59、冷却盘出水管44与内冷却盘40上的水道相通，冷却盘进水管59、冷却盘出水管44穿过挡尘板42并与挡尘板42之间有水管套60，水管套60用于保护冷却盘进水管59和冷却盘出水管44；制动块摩擦片12通过铆钉14与中空制动块底板34、制动块盖板33固定，中空制动块底板34、制动块盖板33的两端支承在制动钳架24上，外卡簧11、内卡簧18分别与制动块盖板33点焊，外卡簧11的两端支承在载管制动钳体41上，外卡簧11将左边的制动块盖板33拉靠在载管制动钳体41上轴向定位并防止自激振动，内卡簧18的两端支承在活塞22的内孔中并将右边的制动块盖板33拉靠在活塞22上，中空制动块底板34与制动块盖板33之间密封，中空制动块底板34上有水道，制动块盖板33分别与制动块出水分管31、制动块进水分管55相联，制动块进水管57通过制动块三通56与通往制动块盖板33的制动块进水分管55相联，制动块出水管54通过制动块三通56与通往制动块盖板33的制动块出水分管31相联，制动块进水分管55通过中空制动块底板34的水道与制动块出水分管31相通，制动块三通56固定在载管制动钳体41上；活塞22在载管制动钳体41的活塞孔中，进油螺栓20将进油管21固定在载管制动钳体41上，活塞密封圈17装在活塞22的槽中，活塞防尘罩16固定在活塞孔的端部。

在汽车水冷盘式制动器中，速度传感器29固定在转向节5上，速度传感器29给出车轮角速度的信号，用于汽车防抱死制动装置的控制并与冷却液循环控制有关。

在水冷盘式制动器中，外冷却盘37和内冷却盘40在外制动盘35、内制动盘39的内部，冷却液32的压力使外冷却盘37、内冷却盘40向两边移动后分别与外制动盘35和内制动盘39接触并热传递，在汽车制动时，外冷却盘37和内冷却盘40向冷却液32传递热量，使外制动盘35和内制动盘39降温，同时，也是水冷式内置内张全盘式制动器，起辅助制动作用。

在水冷盘式制动器中，中空制动块底板34与制动块盖板33在接合处密封，外密封弹簧38和内密封弹簧49分别与外冷却盘37、内冷却盘40沿圆周焊接并密封，使水冷盘式制动器一滴冷却液32也不漏入制动块摩擦片12与制动盘之间。

在汽车水冷盘式制动器中，冷却液循环控制系统有3种：双散热器、制动散热器和发动机散热器散热的汽车水冷盘式制动器的冷却液循环控制系统，在实施中，可采用其中任一种。

在汽车水冷盘式制动器中，采用的第一种冷却液循环控制系统为双散热器散热的冷却液循环控制系统，双散热器散热的冷却液循环控制系统包括制动散热器63、调压阀出水管64、进水泵65、出水总管66、进水总管67、进水三通68、水冷盘式制动器69、出水三通70、水压传感器71、水温传感器72、调压阀73、换向电磁阀74、发动机散热器75、补偿水箱76、补水管77、单向阀78、小循环管79、盘温传感器58；进水泵65的进水端与制动散热器63相连，进水泵65的出水端通过进水总管67、进水三通68与制动块进水管57和冷却盘进水管59相连；调压阀73的进水端通过出水总管66、出水三通70与制动块出水管54和冷却盘出水管44相连，在调压阀73和出水三通70之间安装水压传感器71和水温传感器72；调压阀73的出水端通过调压阀出水管64、换向电磁阀74分别与发动机散热器75和制动散热器63相连，换向电磁阀74与制动散热器63用小循环管79联接，发动机散热器75和制动散热器63之间通过单向阀78相连，发动机散热器75和制动散热器63通过补水管77与补偿水箱76相连，补偿水箱76用于补偿发动机散热器75和制动散热器63中冷却液32；盘温传感器58固定在挡尘板42上，盘温传感器58给出制动盘的温度信号，盘温传感器58为红外温度传感器。

在汽车水冷盘式制动器中，采用的第二种冷却液循环控制系统为制动散热器散热的冷却液循环控制系统，制动散热器散热的冷却液循环控制系统包括制动散热器63、进水泵65、出水总管66、进水总管67、进水三通68、水冷盘式制动器69、出水三通70、水压传感器71、水温传感器72、调压阀73、补偿水箱76、补水管77、盘温传感器58，调压阀73的出水端与制动散热器63相连，制动散热器63通过补水管77与补偿水箱76相连，制动散热器散热的冷却液循环控制系统中的制动散热器63、进水泵65、出水总管66、进水总管67、进水三通68、水冷盘式制动器69、出水三通70、水压传感器71、水温传感器72、补偿水箱76、补水管77和盘温传感器58的结构与双散热器散热的冷却液循环控制系统中相应的结构相同。

在汽车水冷盘式制动器中，采用的第三种冷却液循环控制系统为发动机散热器散热的冷却液循环控制系统，发动机散热器散热的冷却液循环控制系统包括进水泵65、出水总管66、进水总管67、进水三通68、水冷盘式制动器69、出水三通70、水压传感器71、水温传感器72、调压阀73、发动机散热器75、补偿水箱76、补水管77、盘温传感器58，进水泵65的进水端与发动机散热器75相连，调压阀73的出水端与发动机散热器75相连，发动机散热器散热的冷却液循环控制系统中的出水总管66、进水总管67、进水三通68、水冷盘式制动器69、出水三通70、水压传感器71、水温传感器72、发动机散热器75、补偿水箱76、补水管77和盘温传感器58的结构与双散热器散热的冷却液循环控制系统中相应的结构相同。

汽车水冷盘式制动器的工作原理分为水冷盘式制动器和冷却液循环控制系统的工作原理，冷却液循环控制系统的工作原理又分为双散热器、制动散热器和发动机散热器散热的冷却液循环控制系统的工作原理。

水冷盘式制动器的工作原理：汽车不制动时，制动块摩擦片12与内制动盘39与外制动盘35组成的制动盘之间有间隙，制动盘随车轮自由转动；汽车制动时，驾驶员踩下制动踏板，一定压力的制动液19经进油管21流入载管制动钳体41的活塞孔中，推动活塞22及右边的制动块摩擦片12左移，同时推动载管制动钳体41及左边的制动块摩擦片12右移，压缩回位弹簧61，消除制动块摩擦片12与制动盘之间的间隙后，制动块摩擦片12压紧在制动盘上，外制动盘35和内制动盘39随车轮转动，制动块摩擦片12不转动，制动盘受到与转动方向相反的摩擦力矩，使汽车减速；在汽车制动时，冷却液32按图4～12中箭头方向流动，一定压力的冷却液32流过中空制动块底板34、外冷却盘37和内冷却盘40；冷却液32流过中空制动块底板34时，制动块摩擦片12通过中空制动块底板34将热量传递给冷却液32，对制动块摩擦片12间接冷却，使制动块摩擦片12降温；冷却液32流过外冷却盘37和内冷却盘40时，冷却液32的压力克服外密封弹簧38和内密封弹簧49的弹力，使外冷却盘37、内冷却盘40向两边移动后分别与外制动盘35和内制动盘39接触，外制动盘35通过外冷却盘37将热量传递给冷却液32，内制动盘39通过内冷却盘40将热量传递给冷却液32，对外制动盘35和内制动盘39间接冷却，使外制动盘35和内制动盘39降温，同时，外冷却盘37、内冷却盘40分别压在外制动盘35和内制动盘39上，由于外冷却盘37、内冷却盘40通过内花键套47、花键管45、冷却盘底板43与转向节5周向固定，外冷却盘37和内冷却盘40不转动，在外冷却盘37与外制动盘35、内冷却盘40与内制动盘39之间分别产生摩擦力矩，起辅助制动作用；解除制动时，载管制动钳体41在回位弹簧61作用下复位，载管制动钳体41和活塞密封圈17带动制动块摩擦片12复位，外密封弹簧38和内密封弹簧49带动外冷却盘37和内冷却盘40复位，花键管45的凸缘、弹性挡圈46通过橡胶圈53、外花键套52、内花键套47对外冷却盘37和内冷却盘40限位。

双散热器散热的冷却液循环控制系统的工作原理：驾驶员踩下制动踏板后，双散热器散热的冷却液循环控制系统开始工作，换向电磁阀74关闭冷却液32流向发动机散热器75的阀门，打开冷却液32流向制动散热器63的阀门，制动散热器63散发冷却液32热量，这时，仅制动散热器63散发冷却液32热量，称为双散热器散热的冷却液小循环，双散热器散热的冷却液小循环路线如图13所示，冷却液32的压力由调压阀73和进水泵65共同控制，冷却液32的最小压力应保证外冷却盘37、内冷却盘40分别与外制动盘35和内制动盘39接触，冷却液32的最大压力不破坏汽车防抱死制动装置的正常工作及水冷盘式制动器不产生自激振动；当盘温传感器58检测到制动盘的温度或水温传感器72检测得到冷却液32的温度不小于发动机散热器75中冷却液32的温度时，发动机散热器75和制动散热器63共同散发冷却液32热量，称为双散热器散热的冷却液大循环，双散热器散热的冷却液大循环路线如图14所示，冷却液32的压力由调压阀73和进水泵65共同控制，冷却液32的压力可随冷却液32或制动盘的温度变化，冷却液32的最小压力应保证外冷却盘37、内冷却盘40分别与外制动盘35和内制动盘39接触，冷却液32的最大压力不破坏汽车防抱死制动装置的正常工作及水冷盘式制动器不产生自激振动；解除制动时，冷却液32按双散热器散热的冷却液小循环路线继续循环，称为双散热器散热的继续冷却液小循环，双散热器散热的继续冷却液小循环路线如图15所示，冷却液32继续循环，可对冷却液32和制动块摩擦片12继续冷却，为下一次制动做准备，直到水温传感器72处冷却液32的温度小于65℃～85℃时停止双散热器的继续冷却液小循环，在双散热器散热的继续冷却液小循环时，冷却液32的最大压力应保证外冷却盘37、内冷却盘40分别与外制动盘35和内制动盘39不接触。

制动散热器散热的冷却液循环控制系统的工作原理：驾驶员踩下制动踏板后，制动热器散热的冷却液循环控制系统开始工作，制动散热器散热的冷却液循环路线如图16所示，冷却液32的压力由调压阀73和进水泵65共同控制，冷却液32的压力可随冷却液32或制动盘的温度变化，冷却液32的最小压力应保证外冷却盘37、内冷却盘40分别与外制动盘35和内制动盘39接触，冷却液32的最大压力不破坏汽车防抱死制动装置的正常工作及水冷盘式制动器不产生自激振动；解除制动时，冷却液32按制动散热器散热的冷却液循环路线继续循环，称为制动散热器散热的继续冷却液循环，制动散热器散热的继续冷却液循环路线如图17所示，冷却液32继续循环，可对冷却液32和制动块摩擦片12继续冷却，为下一次制动做准备，直到水温传感器72处冷却液32的温度小于65℃～85℃时停止制动散热器散热的继续冷却液循环，在制动散热器散热的继续冷却液循环时，冷却液32的最大压力应保证外冷却盘37、内冷却盘40分别与外制动盘35和内制动盘39不接触。

发动机散热器散热的冷却液循环控制系统的工作原理：驾驶员踩下制动踏板后，发动机散热器散热的冷却液循环控制系统开始工作，当盘温传感器58检测到制动盘的温度或水温传感器72检测得到冷却液32的温度不小于发动机散热器75中冷却液32的温度时，发动机散热器散热的冷却液循环控制系统中冷却液32开始循环，发动机散热器散热的冷却液循环路线如图18所示，冷却液32的压力由调压阀73和进水泵65共同控制，冷却液32的压力可随冷却液32或制动盘的温度变化，冷却液32的最小压力应保证外冷却盘37、内冷却盘40分别与外制动盘35和内制动盘39接触，冷却液32的最大压力不破坏汽车防抱死制动装置的正常工作及水冷盘式制动器不产生自激振动；解除制动时，冷却液32按发动机散热器散热的冷却液循环路线继续循环，称为发动机散热器散热的继续冷却液循环，发动机散热器散热的继续冷却液循环路线如图19所示，冷却液32继续循环，可对冷却液32和制动块摩擦片12继续冷却，为下一次制动做准备，直到水温传感器72处冷却液32的温度小于或等于发动机散热器75中冷却液32的温度时停止冷却液循环，在发动机散热器散热的继续冷却液小循环时，冷却液32的最大压力应保证外冷却盘37、内冷却盘40分别与外制动盘35和内制动盘39不接触。

冷却液32的最高温度设置取决制动块摩擦片12与外制动盘35、内制动盘39之间的摩擦系数随温度的变化，目前汽车上常见的半金属与树脂等加工而成的制动块摩擦片12与铸铁制动盘之间的摩擦系数在低于200℃时随温度增加降低较小，盘式制动器的热稳定性较好，可取水温传感器72检测得到冷却液32的温度不大于180℃～190℃。

双散热器、制动散热器和发动机散热器散热的冷却液循环由控制电路控制，根据双散热器、制动散热器和发动机散热器散热的冷却液循环控制系统的工作原理，容易设计双散热器、制动散热器和发动机散热器散热的冷却液循环控制电路，并实现冷却液循环控制。

发动机散热器输出冷却液32的温度一般不大于105℃，双散热器、发动机散热器散热的冷却液循环控制系统有效利用了发动机散热器75散热，提高了发动机散热器75的利用率；在双散热器散热的汽车水冷盘式制动器的冷却液循环控制系统中，利用发动机散热器散热，还可减小制动散热器63的尺寸，进水泵65输出的冷却液32的温度低于105℃，有利于汽车水冷盘式制动器的热稳定；制动散热器散热的冷却液循环控制系统有利制动散热器63独立设计。

Claims (1)

1.汽车水冷盘式制动器，其特征在于：汽车水冷盘式制动器包括水冷盘式制动器和冷却液循环控制系统；水冷盘式制动器包括外卡簧(11)、制动块摩擦片(12)、铆钉(14)、活塞防尘罩(16)、活塞密封圈(17)、内卡簧(18)、进油螺栓(20)、进油管(21)、活塞(22)、制动钳架(24)、钳架螺栓(25)、制动钳导向销(30)、制动块出水分管(31)、制动块盖板(33)、中空制动块底板(34)、外制动盘(35)、制动盘螺钉(36)、外冷却盘(37)、外密封弹簧(38)、内制动盘(39)、内冷却盘(40)、载管制动钳体(41)、挡尘板(42)、冷却盘底板(43)、冷却盘出水管(44)、花键管(45)、弹性挡圈(46)、内花键套(47)、水管接头(48)、内密封弹簧(49)、内水道隔板(50)、外水道隔板(51)、外花键套(52)、橡胶圈(53)、制动块出水管(54)、制动块进水分管(55)、制动块三通(56)、制动块进水管(57)、冷却盘进水管(59)、水管套(60)、回位弹簧(61)、回位弹簧套(62)；内制动盘(39)与外制动盘(35)通过制动盘螺钉(36)联接成为一个剖分式的制动盘，外制动盘(35)通过沉头螺钉(8)与轮毂(9)联接，在内制动盘(39)与外制动盘(35)的联接处有径向槽(c)；钳架螺栓(25)将制动钳架(24)、挡尘板(42)、冷却盘底板(43)与转向节(5)固定在一起，制动钳导向销(30)固定在制动钳架(24)上，制动钳导向销(30)支承载管制动钳体(41)，载管制动钳体(41)可相对制动钳导向销(30)轴向滑动，回位弹簧(61)套在制动钳导向销(30)上，回位弹簧(61)的两端分别支承在制动钳导向销(30)和载管制动钳体(41)上，回位弹簧(61)上套回位弹簧套(62)；外密封弹簧(38)和内密封弹簧(49)分别与外冷却盘(37)、内冷却盘(40)沿圆周焊接并密封，内水道隔板(50)和外水道隔板(51)分别与内冷却盘(40)、外冷却盘(37)焊接并形成水道，外冷却盘(37)、内冷却盘(40)分别与外花键套(52)、内花键套(47)焊接，外花键套(52)、内花键套(47)与花键管(45)通过花键联接，弹性挡圈(46)嵌在花键管(45)的槽中并轴向定位，外花键套(52)的左边有橡胶圈(53)并由花键管(45)上凸缘限位，内花键套(47)的右边有橡胶圈(53)并由弹性挡圈(46)限位，冷却盘底板(43)与花键管(45)焊接，内冷却盘(40)和外冷却盘(37)装在内制动盘(39)与外制动盘(35)形成的空间内，不制动时，内冷却盘(40)和外冷却盘(37)分别与内制动盘(39)与外制动盘(35)平行并有间隙，水管接头(48)与内冷却盘(40)焊接，内冷却盘(40)通过水管接头(48)分别与冷却盘进水管(59)、冷却盘出水管(44)联接，内冷却盘(40)上有进水口(a)和出水口(b)，冷却盘进水管(59)、冷却盘出水管(44)与内冷却盘(40)上的水道相通，冷却盘进水管(59)、冷却盘出水管(44)穿过挡尘板(42)并与挡尘板(42)之间有水管套(60)；制动块摩擦片(12)通过铆钉(14)与中空制动块底板(34)、制动块盖板(33)固定，中空制动块底板(34)、制动块盖板(33)的两端支承在制动钳架(24)上，外卡簧(11)、内卡簧(18)分别与制动块盖板(33)点焊，外卡簧(11)的两端支承在载管制动钳体(41)上，内卡簧(18)的两端支承在活塞(22)的内孔中并将右边的制动块盖板(33)拉靠在活塞(22)上，中空制动块底板(34)与制动块盖板(33)之间密封，中空制动块底板(34)上有水道，制动块盖板(33)分别与制动块出水分管(31)、制动块进水分管(55)相联，制动块进水管(57)通过制动块三通(56)与通往制动块盖板(33)的制动块进水分管(55)相联，制动块出水管(54)通过制动块三通(56)与通往制动块盖板(33)的制动块出水分管(31)相联，制动块进水分管(55)通过中空制动块底板(34)的水道与制动块出水分管(31)相通，制动块三通(56)固定在载管制动钳体(41)上；活塞(22)在载管制动钳体(41)的活塞孔中，进油螺栓(20)将进油管(21)固定在载管制动钳体(41)上，活塞密封圈(17)装在活塞(22)的槽中，活塞防尘罩(16)固定在活塞孔的端部；在制动块摩擦片(12)背面的中空制动块底板(34)中设置供冷却液(32)流动的水道，冷却液(32)从中空制动块底板(34)的水道中流过，对制动块摩擦片(12)间接冷却，使制动块摩擦片(12)降温；外冷却盘(37)和内冷却盘(40)在外制动盘(35)、内制动盘(39)的内部，外冷却盘(37)和内冷却盘(40)不转动，一定压力的冷却液(32)从外冷却盘(37)和内冷却盘(40)的水道中流过，冷却液(32)的压力使外冷却盘(37)、内冷却盘(40)向两边移动后分别与外制动盘(35)和内制动盘(39)接触并热传递，对外制动盘(35)和内制动盘(39)间接冷却，使制动盘降温；冷却液循环控制系统有3种：双散热器、制动散热器和发动机散热器散热的冷却液循环控制系统；双散热器散热的冷却液循环控制系统包括制动散热器(63)、调压阀出水管(64)、进水泵(65)、出水总管(66)、进水总管(67)、进水三通(68)、水冷盘式制动器(69)、出水三通(70)、水压传感器(71)、水温传感器(72)、调压阀(73)、换向电磁阀(74)、发动机散热器(75)、补偿水箱(76)、补水管(77)、单向阀(78)、小循环管(79)、盘温传感器(58)；进水泵(65)的进水端与制动散热器(63)相连，进水泵(65)的出水端通过进水总管(67)、进水三通(68)与制动块进水管(57)和冷却盘进水管(59)相连；调压阀(73)的进水端通过出水总管(66)、出水三通(70)与制动块出水管(54)和冷却盘出水管(44)相连，在调压阀(73)和出水三通(70)之间安装水压传感器(71)和水温传感器(72)；调压阀(73)的出水端通过调压阀出水管(64)、换向电磁阀(74)分别与发动机散热器(75)和制动散热器(63)相连，换向电磁阀(74)与制动散热器(63)用有小循环管(79)联接，发动机散热器(75)和制动散热器(63)之间通过单向阀(78)相连，发动机散热器(75)和制动散热器(63)通过补水管(77)与补偿水箱(76)相连；盘温传感器(58)固定在挡尘板(42)上；制动散热器散热的冷却液循环控制系统包括制动散热器(63)、进水泵(65)、出水总管(66)、进水总管(67)、进水三通(68)、水冷盘式制动器(69)、出水三通(70)、水压传感器(71)、水温传感器(72)、调压阀(73)、补偿水箱(76)、补水管(77)、盘温传感器(58)，调压阀(73)的出水端与制动散热器(63)相连，制动散热器(63)通过补水管(77)与补偿水箱(76)相连，制动散热器散热的冷却液循环控制系统中的制动散热器(63)、进水泵(65)、出水总管(66)、进水总管(67)、进水三通(68)、水冷盘式制动器(69)、出水三通(70)、水压传感器(71)、水温传感器(72)、补偿水箱(76)、补水管(77)和盘温传感器(58)的结构与双散热器散热的冷却液循环控制系统中相应的结构相同；发动机散热器散热的冷却液循环控制系统包括进水泵(65)、出水总管(66)、进水总管(67)、进水三通(68)、水冷盘式制动器(69)、出水三通(70)、水压传感器(71)、水温传感器(72)、调压阀(73)、发动机散热器(75)、补偿水箱(76)、补水管(77)、盘温传感器(58)，进水泵(65)的进水端与发动机散热器(75)相连，调压阀(73)的出水端与发动机散热器(75)相连，发动机散热器散热的冷却液循环控制系统中的出水总管(66)、进水总管(67)、进水三通(68)、水冷盘式制动器(69)、出水三通(70)、水压传感器(71)、水温传感器(72)、发动机散热器(75)、补偿水箱(76)、补水管(77)和盘温传感器(58)的结构与双散热器散热的冷却液循环控制系统中相应的结构相同。