劉萬靜 王秋紅
長春市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院 吉林長春 130000
液化制動軟管在機械行業(yè)以及化工行業(yè)當中十分常見,由于其耐高溫性較強,而且具有良好的耐壓性和柔韌性,因此在相關(guān)行業(yè)當中也得到了十分廣泛的應(yīng)用。使用壽命是液化制動軟管是一種主要性能,而如何延長制動軟管的使用壽命,以及使其能夠在一些復雜工況下具有良好的可靠性和柔韌性,是相關(guān)研究人員的重點研究內(nèi)容。在某車型的制動軟管開發(fā)過程當中,發(fā)現(xiàn)軟管在具體使用時存在破裂漏油等相關(guān)問題,在對該型號自動軟管進行具體分析后,可有效總結(jié)對制動軟管壽命產(chǎn)生影響的相關(guān)因素,防止在后續(xù)車型開發(fā)中出現(xiàn)相關(guān)類似情況,使其開發(fā)成本和開發(fā)時間得到有效節(jié)省,進一步延長液化制動軟管的使用壽命。
在對乘用車制動軟管進行設(shè)計時,其主要負責對制動器和制動硬管進行連接,從而將非石油基制動液進行傳遞,確保達到相關(guān)的制動效果。制動軟管主要在高頻振動的地方進行布置,例如懸架或者相關(guān)轉(zhuǎn)向節(jié)部位,可以使制動硬管無法滿足跳動要求的缺陷得到有效彌補。在具體行駛過程當中,當前懸架存在轉(zhuǎn)向和上下跳兩種工況時,開展相關(guān)分析工作要更加困難和復雜。為了對縱置支架和橫置支架布置的差異進行研究,需要將懸架上下跳和轉(zhuǎn)向這兩種工況在懸架roof 圖當中形成具體的運動法則,并放入到相關(guān)軟件當中進行模型仿真建立。而在縱向布置過程當中,當轉(zhuǎn)向和輪跳均能夠達到極限位置時,其仿真結(jié)果往往展示為最大拉應(yīng)力。當軟管長度相同時,可以布置橫置支架,并在懸架下跳,根據(jù)轉(zhuǎn)向極限位置,增大軟管接頭端拉力,使折彎半徑快速減小。而縱置支架軟管的走向要更為順暢,因此不存在相關(guān)的折彎嚴重問題,對于拉力和折彎半徑需要能夠優(yōu)于橫置[1]。
液化制動軟管可以將制動壓力成功傳遞到制動器端,從而確保能夠?qū)Ⅰ{駛員的制動意圖得到有效實現(xiàn),是十分重要的安全零件。在汽車運行周期內(nèi),不能夠出現(xiàn)相關(guān)的爆破、失效等風險問題,一旦出現(xiàn)將會產(chǎn)生十分嚴重的后果,甚至是車毀人亡。因此,制動軟管的使用壽命不達標是十分嚴重的一項設(shè)計失誤問題。而對液化制動軟管使用壽命產(chǎn)生影響的主要因素,具體包括以下幾個方面。
制動軟管總成具體包括用來進行傳輸和存儲的汽車制動器加力流動壓力介質(zhì)柔性導管和兩端連接接頭。其中,對于兩端的金屬接頭可以采用擠壓或者扣壓等方式,確保和制動軟管能夠有效連接。其不僅需要滿足相關(guān)的密封要求,同時還需要確保拉脫強度能夠滿足相關(guān)標準要求,避免出現(xiàn)接頭脫落失效問題。而如果拉脫強度過大,將會導致軟管編織層和膠管內(nèi)外層出現(xiàn)損傷,進而降低總成的爆破壓力。
液化制動軟管可以使制動硬管無法高頻振動的缺陷得到有效彌補,并將制動硬管和制動卡鉗端進行有效連接。在整車進行布置時,需要避免拉扯和擠壓發(fā)生彌補,特別是制動軟管和軟管接頭的擠壓,將會對外膠層產(chǎn)生加大的破壞,進而影響到外膠層的使用壽命。當外膠層在被破壞后,外界空氣當中的混合水分和其他雜質(zhì)往往也會侵入到相關(guān)的編織層當中,降低了編制層的性能。
液化制動軟管一般在底盤內(nèi)或輪胎附近進行布置,因此環(huán)境比較惡劣,其溫度影響往往來源于外界溫度所發(fā)生的變化。例如,其最低溫度可以達到零下40 攝氏度,而在夏季,其最高溫度可以達到70 攝氏度以上。因此,需要確保制動軟管能夠在這些環(huán)境惡劣的情況下依然能夠正常使用,這需要確保制動軟管不僅自身性能不能受到影響,還需要有效避免來自車內(nèi)部熱源的傷害。對于制動器來說,在一些極限制動工況下,其溫度往往能夠達到300 攝氏度,甚至更高,而這一溫度往往會通過卡鉗活塞從而向制動液進行傳遞,最終對制動軟管表面進行作用[2]。
對于制動軟管而言,編織層材料是其機械性能的重要影響因素。對不同的編織層材料進行使用,會對制動軟管的機械性能產(chǎn)生不同影響。現(xiàn)如今,汽車采用液化制動軟管主要使用PET 線和PVA 線,前者具有良好的抗拉強度,因此單從線的材質(zhì)方面進行考慮,使用PET 線的使用壽命往往要比PVA 線更加優(yōu)異。但從膨脹度的角度進行分析,PVA 線的管材膨脹量要低于PET 線的管材,所以其耐久壽命要更長。對此,相關(guān)工作人員需要從強度和膨脹量等方面進行綜合考慮,使軟管壽命和剛性達到平衡,確保相關(guān)制動軟管能夠滿足使用要求。
綜上所述,液化制動軟管是汽車傳遞制動液的重要柔性件,其使用壽命對行車安全性具有著重要影響。因此,對于相關(guān)汽車行業(yè)研究人員而言,如何使液化制動軟管的使用壽命得到延長,并使其具有良好的經(jīng)濟效益是一項主要研究內(nèi)容。對此,相關(guān)軟管制造企業(yè)需要創(chuàng)新開發(fā)軟管的膠層材料和編制成材料,并對其結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。而相關(guān)整車企業(yè)則應(yīng)對制動軟管的布置進行綜合考慮,并要合理分析其使用環(huán)境以及懸架跳動和緊固件連接等相關(guān)內(nèi)容,通過采取先進的模擬仿真手段,確保制動軟管布置的合理性,提高其折彎半徑,降低拉扯力,從而使液化制動軟管的使用壽命得到有效提高[3]。