CN117723280A - 一种利用惯性台架预测制动衬片使用寿命的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种利用惯性台架预测制动衬片使用寿命的方法，包括以下步骤：测量制动衬片至少8个边缘位置的厚度，将制动衬片装配到制动器总成上，将制动器总成按实车状态安装到乘用车惯性试验台上，利用乘用车惯性试验台进行两个循环的制动衬片磨损试验；再次测量制动衬片上上述各点的厚度，得到对应点的磨损量为Δδ₁、Δδ₂、Δδ₃、Δδ₄、Δδ₅、Δδ₆、Δδ₇、Δδ₈、Δδ_n；并得到制动衬片经过两个制动循环后的最大磨损量Δδ＝max(Δδ₁、Δδ₂、Δδ₃、Δδ₄、Δδ₅、Δδ₆、Δδ₇、Δδ₈、Δδ_n)，计算制动衬片的使用寿命公里数：M＝4000·(A‑B)/Δδ。本发明不仅能提高车辆的主动安全性，而且也能为用户带来更佳的使用体验。

Description

一种利用惯性台架预测制动衬片使用寿命的方法

技术领域

本发明涉及车辆测试技术领域，特别涉及一种利用惯性台架预测制动衬片使用寿命的方法。

背景技术

车辆制动衬片的寿命是指车辆制动衬片的剩余磨损量，众所周知，随着制动次数的增加，制动衬片的磨损也不断增加，当制动衬片的磨损量达到极限时就需要更换制动衬片。对于汽车生产企业来说能够预测制动衬片的使用寿命，并向消费者承诺指定公里数更换制动衬片的信息是十分有用的，但是寄希望于汽车生产企业通过路试的方式实测制动衬片的实际使用寿命是不现实的。目前，针对车辆制动衬片磨损寿命的预测还没有形成一套有效方法。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种利用惯性台架预测制动衬片使用寿命的方法，以预测制动衬片的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明提出了一种利用惯性台架预测制动衬片使用寿命的方法，已知制动衬片的设计厚度为A，制动衬片上制动背板的设计厚度为B，包括以下步骤：

S1、测量制动衬片至少8个边缘位置的厚度，且确保各测量点均匀分布在制动衬片四周，测得的初始厚度分别为δ₁、δ₂、δ₃、δ₄、δ₅、δ₆、δ₇、δ₈、δ_n；

S2、将制动衬片与对应零件装配成制动器总成，将制动器总成按实车状态安装到乘用车惯性试验台上，并按下式匹配转动惯量；

前制动器总成试验惯量计算方法：

后制动器总成试验惯量计算方法：

式中：

I_f——前制动器总成试验惯量；

I_r——后制动器总成试验惯量；

GVM——车辆满载质量；

D_x——最大制动减速度；

h——车辆质心高度；

L——车辆轴距；

SLR——车轮静态滚动半径；

C_％f——前轴载荷分配百分比；

C_％b——修正系数；

S3、利用乘用车惯性试验台进行两个循环的制动衬片磨损试验，一次制动循环包含300次磨合、4000次制动1#和1500次制动2#，一次制动循环换算成整车行驶里程数为2000km；

S4、再次测量制动衬片上上述各点的厚度，测得对应点的最终始厚度分别为δ₁'、δ₂'、δ₃'、δ₄'、δ₅'、δ₆'、δ₇'、δ₈'、δ_n'，且得到对应点的磨损量为Δδ₁、Δδ₂、Δδ₃、Δδ₄、Δδ₅、Δδ₆、Δδ₇、Δδ₈、Δδ_n；

Δδ₁＝δ₁-δ'₁、Δδ₂＝δ₂-δ'₂、Δδ₃＝δ₃-δ'₃、Δδ₄＝δ₄-δ'₄、Δδ₅＝δ₅-δ'₅、

Δδ₆＝δ₆-δ'₆、Δδ₇＝δ₇-δ'₇、Δδ₈＝δ₈-δ'₈、Δδ_n＝δ_n-δ'_n；并得到制动衬片经过两个制动循环后的最大磨损量为Δδ；

Δδ＝max(Δδ₁、Δδ₂、Δδ₃、Δδ₄、Δδ₅、Δδ₆、Δδ₇、Δδ₈、Δδ_n)；

S5、计算制动衬片的使用寿命公里数M：

M＝4000·(A-B)/Δδ；

(A-B)为制动衬片上摩擦块的设计厚度。

上述方案中：试验所用的制动衬片为全新制动衬片，在将制动器总成装配至乘用车惯性试验台上之前，将制动器总成的工作面用丙酮擦拭干净。

上述方案中：装配成制动器总成后，在制动器总成内侧制动面上距离边缘10mm处测量制动盘的端面跳动，确保端面跳动测量值不超过0.05mm。

上述方案中：每个测量点的位置距离制动衬片的边缘8-12mm。

上述方案中：制动衬片的最终厚度测量在制动器总成冷却至室温2h内进行。

上述方案中：厚度测量工具采用外径千分尺，测量精度为0.01mm。

本发明的有益效果为：以两个制动循环后至少8个位置中最大的磨损量数据为基础，计算制动衬片完全磨耗时对应的公里数，即可实现制动衬片使用寿命的预测；8个及以上测量点均匀分布在制动衬片四周，且以最大磨损量数据为基础，更有利于保证预测结果的精确性及安全性；根据其使用寿命可提前更换制动衬片，不仅能提高车辆的主动安全性，而且也能为用户带来更佳的使用体验。

附图说明

图1是制动衬片上厚度测量点的位置示意图。

具体实施方式

一种利用惯性台架预测制动衬片使用寿命的方法，已知制动衬片的设计厚度为A，制动衬片上制动背板的设计厚度为B，包括以下步骤：

S1、测量制动衬片至少8个边缘位置的厚度，且确保各测量点均匀分布在制动衬片四周，测得的初始厚度分别为δ₁、δ₂、δ₃、δ₄、δ₅、δ₆、δ₇、δ₈、δ_n。

S2、将制动衬片与对应零件装配成制动器总成，将制动器总成按实车状态安装到乘用车惯性试验台上，并按下式匹配转动惯量；

前制动器总成试验惯量计算方法：

后制动器总成试验惯量计算方法：

式中：

I_f——前制动器总成试验惯量；

I_r——后制动器总成试验惯量；

GVM——车辆满载质量；

D_x——最大制动减速度；

h——车辆质心高度；

L——车辆轴距；

SLR——车轮静态滚动半径；

C_％f——前轴载荷分配百分比；

C_％b——修正系数，一般为100％。

S3、利用乘用车惯性试验台进行两个循环的制动衬片磨损试验，一次制动循环包含300次磨合、4000次制动1#和1500次制动2#，根据本领域技术人员的常规技术经验，一次制动循环换算成整车行驶里程数约为2000km。

S4、再次测量制动衬片上上述各点的厚度，测得对应点的最终始厚度分别为δ₁'、δ₂'、δ₃'、δ₄'、δ₅'、δ₆'、δ₇'、δ₈'、δ_n'，且得到对应点的磨损量为Δδ₁、Δδ₂、Δδ₃、Δδ₄、Δδ₅、Δδ₆、Δδ₇、Δδ₈、Δδ_n；

Δδ₁＝δ₁-δ'₁、Δδ₂＝δ₂-δ'₂、Δδ₃＝δ₃-δ'₃、Δδ₄＝δ₄-δ'₄、Δδ₅＝δ₅-δ'₅、

Δδ₆＝δ₆-δ'₆、Δδ₇＝δ₇-δ'₇、Δδ₈＝δ₈-δ'₈、Δδ_n＝δ_n-δ'_n；并得到制动衬片经过两个制动循环后的最大磨损量为Δδ；

Δδ＝max(Δδ₁、Δδ₂、Δδ₃、Δδ₄、Δδ₅、Δδ₆、Δδ₇、Δδ₈、Δδ_n)。

S5、计算制动衬片的使用寿命公里数M：

M＝4000·(A-B)/Δδ；

(A-B)为制动衬片上摩擦块的设计厚度。

最好是，试验所用的制动衬片为全新制动衬片，在将制动器总成装配至乘用车惯性试验台上之前，将制动器总成的工作面用丙酮擦拭干净。

最好是，装配成制动器总成后，在制动器总成内侧制动面上距离边缘10mm处测量制动盘的端面跳动，确保端面跳动测量值不超过0.05mm。

最好是，每个测量点的位置距离制动衬片的边缘8-12mm。

最好是，制动衬片的最终厚度测量在制动器总成冷却至室温2h内进行。

最好是，厚度测量工具采用外径千分尺，测量精度为0.01mm。

实施例

已知制动衬片的设计厚度为13.85mm，制动衬片上制动背板的设计厚度为7mm。

S1、测量制动衬片(一个制动器总成包括一副制动衬片，即包括两块制动衬片，分别为内制动衬片和外制动衬片)8个边缘位置的厚度，且确保各测量点均匀分布在制动衬片四周，各测量点位置如图1所示，内制动衬片和外制动衬片具体测试数据如下表2所示。

S2、将内制动衬片、外制动衬片与对应零件装配成制动器总成，将制动器总成按实车状态安装到乘用车惯性试验台上，并根据实车匹配转动惯量，按表1的试验程序完成两次制动循环。

表1磨损试验程序

S3、再次测量制动衬片上对应各点的厚度，要确保第一次测量点与第二次测量点位于同一位置，内制动衬片和外制动衬片具体测试数据如下表2所示。

表2制动衬片磨损量记录

内制动衬片，通过上述计算公式可得：

Δδ₁＝δ₁-δ'₁＝0.771mm、Δδ₂＝δ₂-δ'₂＝0.694mm、Δδ₃＝δ₃-δ'₃＝0.685mm、Δδ₄＝δ₄-δ'₄＝0.760mm、Δδ₅＝δ₅-δ'₅＝1.300mm、Δδ₆＝δ₆-δ'₆＝1.296mm、Δδ₇＝δ₇-δ'₇＝1.318mm、Δδ₈＝δ₈-δ'₈＝1.392mm；

Δδ＝max(Δδ₁、Δδ₂、Δδ₃、Δδ₄、Δδ₅、Δδ₆、Δδ₇、Δδ₈)＝1.392mm；

M＝4000×(A-B)/Δδ＝4000×(13.85-7)/1.392＝19683km。

外制动衬片，通过上述计算公式可得：

Δδ₁＝δ₁-δ'₁＝0.586mm、Δδ₂＝δ₂-δ'₂＝0.429mm、Δδ₃＝δ₃-δ'₃＝0.417mm、Δδ₄＝δ₄-δ'₄＝0.452mm、Δδ₅＝δ₅-δ'₅＝1.516mm、Δδ₆＝δ₆-δ'₆＝1.439mm、Δδ₇＝δ₇-δ'₇＝1.386mm、Δδ₈＝δ₈-δ'₈＝1.406mm；

Δδ＝max(Δδ₁、Δδ₂、Δδ₃、Δδ₄、Δδ₅、Δδ₆、Δδ₇、Δδ₈)＝1.516mm；

M＝4000·(A-B)/Δδ＝4000×(13.85-7)/1.516＝18074km。

取内制动衬片和外制动衬片中寿命较低者为该副制动衬片的使用寿命，因此可得：这副制动衬片的预计使用寿命为18074km。

Claims (6)

1.一种利用惯性台架预测制动衬片使用寿命的方法，已知制动衬片的设计厚度为A，制动衬片上制动背板的设计厚度为B，其特征在于，包括以下步骤：

S1、测量制动衬片至少8个边缘位置的厚度，且确保各测量点均匀分布在制动衬片四周，测得的初始厚度分别为δ₁、δ₂、δ₃、δ₄、δ₅、δ₆、δ₇、δ₈、δ_n；

S2、将制动衬片与对应零件装配成制动器总成，将制动器总成按实车状态安装到乘用车惯性试验台上，并按下式匹配转动惯量；

前制动器总成试验惯量计算方法：

后制动器总成试验惯量计算方法：

式中：

I_f——前制动器总成试验惯量；

I_r——后制动器总成试验惯量；

GVM——车辆满载质量；

D_x——最大制动减速度；

h——车辆质心高度；

L——车辆轴距；

SLR——车轮静态滚动半径；

C_％f——前轴载荷分配百分比；

C_％b——修正系数；

S3、利用乘用车惯性试验台进行两个循环的制动衬片磨损试验，一次制动循环包含300次磨合、4000次制动1#和1500次制动2#，一次制动循环换算成整车行驶里程数为2000km；

S4、再次测量制动衬片上上述各点的厚度，测得对应点的最终始厚度分别为δ₁'、δ₂'、δ₃'、δ₄'、δ₅'、δ₆'、δ₇'、δ₈'、δ_n'，且得到对应点的磨损量为Δδ₁、Δδ₂、Δδ₃、Δδ₄、Δδ₅、Δδ₆、Δδ₇、Δδ₈、Δδ_n；

Δδ₁＝δ₁-δ′₁、Δδ₂＝δ₂-δ′₂、Δδ₃＝δ₃-δ′₃、Δδ₄＝δ₄-δ′₄、Δδ₅＝δ₅-δ′₅、Δδ₆＝δ₆-δ′₆、Δδ₇＝δ₇-δ′₇、Δδ₈＝δ₈-δ′₈、Δδ_n＝δ_n-δ′_n；并得到制动衬片经过两个制动循环后的最大磨损量为Δδ；

Δδ＝max(Δδ₁、Δδ₂、Δδ₃、Δδ₄、Δδ₅、Δδ₆、Δδ₇、Δδ₈、Δδ_n)；

S5、计算制动衬片的使用寿命公里数M：

M＝4000·(A-B)/Δδ；

(A-B)——制动衬片上摩擦块的设计厚度。

2.根据权利要求1所述的利用惯性台架预测制动衬片使用寿命的方法，其特征在于：试验所用的制动衬片为全新制动衬片，在将制动器总成装配至乘用车惯性试验台上之前，将制动器总成的工作面用丙酮擦拭干净。

3.根据权利要求1所述的利用惯性台架预测制动衬片使用寿命的方法，其特征在于：装配成制动器总成后，在制动器总成内侧制动面上距离边缘10mm处测量制动盘的端面跳动，确保端面跳动测量值不超过0.05mm。

4.根据权利要求1所述的利用惯性台架预测制动衬片使用寿命的方法，其特征在于：每个测量点的位置距离制动衬片的边缘8-12mm。

5.根据权利要求1所述的利用惯性台架预测制动衬片使用寿命的方法，其特征在于：制动衬片的最终厚度测量在制动器总成冷却至室温2h内进行。

6.根据权利要求1所述的利用惯性台架预测制动衬片使用寿命的方法，其特征在于：厚度测量工具采用外径千分尺，测量精度为0.01mm。