張雪一　任峰　李龍海

摘 要：為了保障車輛安全，更好地優(yōu)化完善制動系統(tǒng)，應(yīng)重視研究制動管路的設(shè)計(jì)。首先根據(jù)在全國大學(xué)生方程式賽車中的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)對制動管路進(jìn)行概括總結(jié)，然后通過將在實(shí)踐中遇到的問題進(jìn)行分類，最后根據(jù)各類問題進(jìn)行橫向?qū)Ρ?。通過對所需管路的性能要求及工況條件不同，管路有各自不同的優(yōu)勢及劣勢。在設(shè)計(jì)制動系統(tǒng)管路時(shí)，應(yīng)根據(jù)車輛條件，具體情況具體分析選擇適用的制動管路。

關(guān)鍵詞：制動系統(tǒng);制動管路

1 引言

大家在設(shè)計(jì)車輛結(jié)構(gòu)或者優(yōu)化車輛性能時(shí)除了要注重制動主缸、制動器的選擇和制動踏板的設(shè)計(jì)安裝，制動系統(tǒng)的管路也是一門學(xué)問。本文通過在參與FSEC方程式電動賽車的過程中，在設(shè)計(jì)車輛制動系統(tǒng)時(shí)對制動管路方面進(jìn)行了一定的學(xué)習(xí)，最終選取了合適的制動管路材料、尺寸。選用的制動管路要滿足制動性能的基本條件之外，還要保證與車體不發(fā)生干涉，安裝布置牢靠。同時(shí)盡量做到降低成本，拆卸、安裝方便。

2 制動管路的發(fā)展

在汽車相關(guān)科技的提高和行駛速度的大幅提升的現(xiàn)在，行駛車輛的安全問題引起大家注意。制動的發(fā)展不僅要在主要配件上進(jìn)行優(yōu)化，管路設(shè)計(jì)也起著一定的作用。在節(jié)能環(huán)保問題的大趨勢下，制動管路生產(chǎn)制造行業(yè)將向著高質(zhì)量，低污染的方向發(fā)展。

3 制動管路的材料對比

制動管路的各種材料的參數(shù)不同必然會影響到制動效果。目前市場上多數(shù)汽車的制動大概分為鋼管、膠管和尼龍管三種管路。三者之間有些許區(qū)別，下面進(jìn)行逐個(gè)介紹：

鋼管：具有金屬的普遍特點(diǎn)這是其它兩種管路比不了的，耐磨性好，耐高溫，壽命長，其管道內(nèi)壁光滑，制動液流動阻力小，制動液可以順利流動，散熱性能好。不能任意彎折且管路成型加工工藝十分困難，成本高。一旦安裝后，管路兩端不可拆卸，這對于日后的檢查是不利的。

膠管：最明顯的優(yōu)勢就是可以彎曲，安裝在哪里都可以，且有一定范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)角度。還有就是膠管的直徑很大，制動液可以快速流動，流量大，所以制動能力比較好。膠管和尼龍管相比是比較耐磨的，但是使用久了會有疲勞現(xiàn)象。耐熱性不如鋼管，且要按照所需長度進(jìn)行加工，所以價(jià)格較高但要比鋼管低。和鋼管一樣膠管的兩端一旦安裝是不可拆卸的。膠管是有彈性的，行駛過程中可以配合懸架有一定的伸展，但是在制動液壓力作用下管徑會有一定的變化，這會影響壓力傳遞效果。

尼龍管：價(jià)格最低，密封性好。相比之下尼龍管的加工成型也是最簡單的，可以根據(jù)不同要求在現(xiàn)場進(jìn)行剪裁，剪裁工藝也比較簡單。且管路兩端可以拆卸，方便進(jìn)行清洗更換、檢查。尼龍管內(nèi)壁光滑，減小了制動液流動阻力，使流動順利。但是不耐磨，散熱性較差。

4 制動管路材料的選取

在汽車中要針對不同位置不同條件的情況以及應(yīng)該滿足的性能要求，應(yīng)該選取不同的，合適的管路：

鋼管主要應(yīng)用于從制動主缸到汽車底盤的一部分，因?yàn)槠鋸?qiáng)度較高，變形小。

膠管主要應(yīng)用在汽車底盤到前橋左、右輪邊制動器上，因?yàn)槠囘M(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí)前左、前右車輪將發(fā)生轉(zhuǎn)動，制動器上的管路也可以隨之運(yùn)動。

尼龍管的密封性好，一般用在制動系統(tǒng)中的各種閥類輸入、輸出口的連接管路。受到不耐磨和散熱性不好的缺點(diǎn)限制，只能應(yīng)用于不受磨和對散熱性能要求不高的管路中，一般汽車制動系統(tǒng)中除了某些部位安裝鋼管和膠管外，都是采用尼龍管。

5 制動管路的尺寸

制動管路越長制動力釋放所需時(shí)間會越長，就增加了制動系統(tǒng)響應(yīng)的延遲，直接降低了制動效能。管徑影響管路內(nèi)的制動液流速，管徑大，流速快，則減壓速度就快。在制動全過程中，如圖1，管路對制動效果的作用分析如下：

從式中可以得出，上述的就是受制動管路和制動器的作用。可以得出結(jié)論，制動管路設(shè)計(jì)的長，制動液傳遞的時(shí)間就長，制動器的響應(yīng)時(shí)間慢，影響了汽車的制動效能。

6 制動管路的安裝

制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，制動器件在車體上都有相應(yīng)的位置安裝，需要考慮的是制動管路的安裝。影響制動管路布置安裝的因素有很多，比如汽車的軸距，發(fā)動機(jī)、變速箱位置等等。為了減小制動液在制動管路當(dāng)中流動的阻力，要減少制動管路的彎折，減少管路的長度。管路不要承受摩擦和高溫。還需強(qiáng)調(diào)的是，制動管路與制動系統(tǒng)其它配件的連接處應(yīng)注意密封性。

為了使汽車底盤更加整齊有序，也為了與底盤其它部分的線束混雜，要將制動管路捆扎成束。先集中布置底盤管束，一些管束尺寸過長這時(shí)就需要選擇合適的分接頭，管束中有需要連接到其它地方的短的管路就不必都捆扎在管束中，這樣不僅不好捆扎，也不容易安裝定位。將整理好的管束合理地確定其位置進(jìn)行固定，如圖2。這里也需滿足減少彎曲的原則，如果有彎曲的情況應(yīng)放寬管束的位置尺寸。要保證管路都可以和相應(yīng)元器件和接頭相連。

7 結(jié)語

在一套制動系統(tǒng)中管路的材料選擇、尺寸設(shè)計(jì)和安裝固定會影響整個(gè)制動系統(tǒng)性能。所以制動管路不是一個(gè)簡單的內(nèi)容。但我堅(jiān)信在新時(shí)代下，制動管路方面的技術(shù)會飛速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]栗明英，李榮梅，王丹丹，黨星.制動管束的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及在裝配中的優(yōu)點(diǎn)[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2018（19）：173-174.

[2]姜于亮，顧平林.汽車制動系統(tǒng)常見故障原因分析[J].時(shí)代農(nóng)機(jī)，2018，45（04）：73.

[3]張哲，陳玉忠，董紅磊，韓宗奇.制動管路尺寸對制動系統(tǒng)性能影響的研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2018（01）：188-191.

[4]周健.新型汽車電子機(jī)械制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真研究[J].居舍，2019（16）：193.

[5]賈癸卯.汽車制動系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)分析報(bào)告[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2019（09）：125-127.

[6]劉晏宇，喻凡，郭中陽.汽車制動助力系統(tǒng)研究進(jìn)展綜述[J].汽車文摘，2019（04）：35-43.

[7]丁雪迎.淺析汽車制動系統(tǒng)故障及維修策略[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（04）：73.

[8]余志生.汽車?yán)碚摚ǖ谖灏妫M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.