制动系统非金属材料选材指南.docx

奇瑞汽车有限公司制动系统非金属材料选材指南编制日期：（）编者：（）版次：（）页次：-1-奇瑞汽车有限公司制动系统非金属材料选材指南编制:审核:批准:乘用车工程研究院材料部--/乙奇瑞汽车有限公司制动系统非金属材料选材指南编制日期：（）编者：（）版次：（）页次：-2 -制动系统非金属材料选材指南制动系统必须保证驾驶员在行车过程中能控制机动车安全、有效地减速和停 车一般包括行车制动，驻车制动及压力调节装置行车制动必须是可控制的， 且必须保证驾驶员在其座位上双手无须离开方向盘（或方向把）就能实现制动； 驻车制动应能使机动车即使在没有驾驶员的情况下，也能停在上、下坡道上，驾 驶员必须在座位上就可以实现驻车制动制动系统主要构成如下：1） 行车制动系统:包括基础制动器、真空助力器带制动主缸总成、储液罐、真空管总成、制动管路、踏板等；2） 驻车制动系统：包括驻车操纵机构总成、制动拉索、驻车制动器等；3） 压力调节装置：包括包括ABS控制器总成，比例阀,ABS传感器等压力调节装置有ABS控制器，传感器，控制阀，限压阀，比例阀，感载阀， 惯性阀等这部分零件材料选择这里不做分析本指南主要对行车制动系统及驻 车制动系统的部分非金属件材料选择进行分析。

1-制动踏板2-真空助力器总成3-真空管总成4-储液罐总成5-制动主缸总成6-比例阀总成7-左前制动管路8-左后制动管路9-右后制动管路10-后制动器总成11-前制动器总成12-右前制动管路图1汽车制动系统示意图奇瑞汽车有限公司制动系统非金属材料选材指南编制日期：（）编者：（）版次：（）页次：-3 -一、行车制动系统非金属选材指南行车制动系统包括基础制动器、真空助力器带制动主缸总成、储液罐、真空 管总成、制动管路、踏板等基础制动器是指制动系中用以产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力的部件 由于制动器部分主要是金属材料等，这里主要对其他部分零件的非金属材料用材 进行分析1.1真空助力器带制动主缸总成真空助力器带制动主缸总成是汽车制动系统的重要的传动部件其作用是利 用发动机上的真空源，使驾驶员用很小的踏板力，就能产生很大的制动力真空助力器带制动主缸总成里面的液体是制动液因此，与之接触的非金属 材料与制动液都要有极好的相容性如制动皮碗，当活塞相对缸体移动时，制动 皮碗起着密封制动液的作用表1常用橡胶与制动液（DOT4）的相容性及使用温度CRFKMNBRIIRVMQEPDMSBRNRACM制动液PPPFPGFFP使用-40〜-30〜-40〜-50〜-80〜-50〜-50〜-50〜-40〜温度110°C250C120C150C220C150C100C100C180C注：P-相容性较差；F指相容性中等；G指相容性较好。

EPDM与非石油基制动液（目前我公司采用的DOT4制动液为非石油基制动液） 有较好的相容性，当EPDM在与制动液长期接触时，仍能保持良好的性能另外， IIR，SBR，NR等也和制动液有较好的相容性而传统的耐油橡胶如CR、FKM、NBR、 ACM等，与制动液之间的相容性较差，所以一般不用于与制动液接触的部分另--/乙奇瑞汽车有限公司制动系统非金属材料选材指南编制日期：()编者：()版次：()页次：-4 -外，EPDM有极好的耐热性能，使用温度范围在-50〜150°C之间，而SBR, NR使 用温度一般在-50〜100C之间如果温度超过150C，就需要考虑ACM/AEM, VMQ 等真空助力器带制动主缸部分主要非金属材料有橡胶皮碗，橡胶皮膜，阀体， 防尘罩等等1.1.1橡胶皮碗橡胶皮碗一般用于液压式单管路制动系统中，在汽车制动时，当驾驶员踩下 制动踏板时，主缸内的油液在活塞的推动下通过导液胶碗的油槽沿胶碗的壁流 过，并推动回位弹簧将驾驶员脚踏的力量从机械力转变为油液压力，油液从主缸 传递入轮缸的分泵，在轮缸中油液的压力使轮缸回位弹簧伸张，油液压力转变为 机械力通过轮缸皮碗机械力使制动蹄头子与制动鼓接触，因而产生制动作用。

1.1.1.1皮碗的分类皮碗按照制动缸分为主缸皮碗和轮缸皮碗两种主缸皮碗由主皮碗和副皮碗 配套组成皮碗按截面分为碗型和环型两种主缸主皮碗有导液碗型，导液环型，承压环型和位定环型四种图3主缸主皮碗各类型示意图主缸副皮碗有环型，C型两种主缸副皮碗环型皮碗 主缸副皮碗C型皮碗图4主缸副皮碗示意图用于轮缸的皮碗有碗型，环形，轮缸刀型轮缸碗型皮碗轮缸环型皮碗轮缸刀型皮碗图5轮缸的皮碗示意图1.1.1.2皮碗的选材不管哪种类型的皮碗，其主要作用是密封，保证制动液不泄漏汽车用液压奇瑞汽车有限公司制动系统非金属材料选材指南编制日期：（）编者：（）版次：（）页次：-5 -制动橡胶皮碗的主要特点如下:1） 橡胶皮碗必须具有一定的弹性、压缩变形性和耐磨性，以保证胶碗在使 用过程中具有传递液压的一定回位能力和密封能力；2） 在高温及低温下耐液压介质性较好，胶碗在制动密封装置中较长时间与 制动液接触，故要求有良好的耐制动液的抗溶涨性，不允许在高、低温、静态室 温下发生泄漏；3） 精密的成型尺寸稳定性和严格的成型尺寸公差控制由于汽车正向高速和高制动性能发展，液压传递压力有了很大的提高，要求 工作环境温度范围更宽，能承受高压等。

一般来说，皮碗橡胶要求在-45°C〜150°C 范围内，性能不发生大的变化，因此，以前传统的天然橡胶和丁苯橡胶不再适用， 而使用耐高温更好的EPDM材料等橡胶皮碗必须要有极好的耐制动液腐蚀作用现在销售的制动液均为合成制 动液，合成制动液是指用醇醚类化工原料配制的，针对以前销售的矿油刹车油和 酒精类醇型刹车油而言，矿油刹车油性能较差，已逐渐被替代，酒精类醇型刹车 油国家早已明令淘汰我公司目前使用的制动液为DOT4制动液，由多元醇和多 元醇醚硼酸酯构成EPDM有极好的耐DOT4腐蚀性能，NR，SBR，IIR也有较好的 DOT4制动液相容性，但NR，SBR耐高温较差，一般在100C以下使用，而IIR弹 性等物理性能要逊于EPDM所以，真空助力器皮碗主要适用EPDM橡胶材料EPDM是以乙烯和丙烯的共聚高分子材料，属于饱和非极性橡胶，有突出的 化学稳定性、优异的电绝缘性和耐过热水性能；因为乙丙橡胶的高度饱和性，所 以有优异的耐臭氧性、高的热稳定性、优异的耐天候性、极佳的耐化学药品性； 乙丙橡胶是非极性，所以不耐非极性油类和溶剂，如汽油、苯等；耐极性溶剂， 如水、水蒸汽、磷酸酯类液压油等；使用温度范围广，能在~60C〜150C之间长 期使用。

1.1.1.3皮碗的标准要求对液压制动橡胶皮碗，各个企业/行业都有自己的标准1）化工标准HG 2865-1997中液压制动橡胶皮碗材料要求如下：表2化工标准HG 2865-1997中液压制动橡胶皮碗材料要求序号试验项目试验方法要求A类B类C类1硬度（邵氏A）GB/T 53160±5或70±5可以调整2拉伸强度（MPa）GB/T 52810min3拉断伸长率（%）GB/T 528300min奇瑞汽车有限公司制动系统非金属材料选材指南编制日期：()编者：()版次：()页次：-6 -4压缩永久变形GB/T 775970°CX24h120CX24h150CX24h3030305热老化GB/T 351270CX96h120CX72h150CX72h硬度变化-5 〜+5-30 max-30max-5 〜+10-40 max-40max-5 〜+10拉伸强度变化率％-40 max断裂伸长率变化率％-40max6耐液体试验GB/T 169070CX120h120CX72h150CX72h硬度变化-10 〜0-15 〜0-15 〜0拉伸强度变化-25max-40max-40max断裂伸长率变化-25max-40max-40max体积变化率0〜150〜200〜207低温脆性GB/T 1682-50-50-50表3化工标准HG-2865-1997对皮碗成品的理化性能要求序号试验项目要求A类B类C类1硬度(邵氏A)60±5 或 70±52耐液体试验70CX120h120CX70h150CX70h体积变化0~150~200~20唇径变化率0~50~50~5端径变化率0~50~50~5硬度变化-10~0-15~0-15~0外观变化无发粘及异常现象3沉淀0.30.30.34金属腐蚀100C120h质量变化量镀镉铁皮±2钢±2铝±1铸铁±2黄铜±4铜±4锌±42) GM公司制动皮碗标准GMW14721表4 GM公司制动皮碗标准PropertyTest MethodUnitValueHardnessType AISO 48 Method MIRHD75±5Type BAs specified on drawing/math data fileShoreAAs specified on drawingAge Resistance(heat Aging)Type AISO 188 Method B,168-2h at +125±3°CChange in HardnessChange in AppearanceIRHD±5 maxNo evidence of blistering cracking or change in shape from original formType BAs specified ofn drawing/math data fileAs specified on drawingResistance to Brake FluidType AISO 1817, to L0000102,125±3C,168-2hChange in VolumeChange in outside diameter lipChange in outside diameter base Precipitation in brake fluid after 24h at +23±5C%&%%0 to +10max0 to +5.75max0 to +5.75 max0.3 by volume maxNo crystalline precipitations allowedCold resistanceType ATest is performed on complete brake or master cylinder assemblies,Clean all parts with ethanol and moisten the parts with。