一、现状

    目前我国城市及城镇公交车辆运营的主要特点是：站点多，站距短，满载和超载现象严重，且由于各种原因造成汽车刹车十分频繁，制动器长期处于高负荷工作状态，这样将不可避免造成下列后果：

    1．由于制动鼓和制动蹄所采用的材料及工艺原因，必然造成制动鼓和制动摩擦片严重发热，导致制动系统的热衰退，造成制动效能的下降，同时也造成了轮毂温度过高，导致轮胎口高温老化，后产生频繁爆胎现象，给车辆运行安全带来严重隐患；

    2．同样，在使用过程中，制动鼓和制动摩擦片磨损严重，轮胎的磨损及老化也加快，制动系统的维修和维护工作量大大增加，车辆的使用维修成本增加。

    3．目前各城市公交公司车辆二保周期里程的制定主要依据车辆制动摩擦片和制动鼓的磨损情况来制定的，如果能延长车辆制动摩擦片和制动鼓的使用寿命，延长车辆二保里程是完全可能的。

    在这种情况下，各个公交公司为解决车辆制动系统的各种问题，参考外国车辆的配置方法，主要采取了增加车辆辅助制动装置的方式，即在原车变速器或后桥主减速器上加装电涡流缓速器或液压缓速器来减少车辆原车制动器的负荷。这样，制动系统的各个问题虽然减少了，同时其他问题也出现了，比如说增加了缓速器采购费用及维护成本、离合器的更换工时、车辆的每百公里油耗、以及由于使用缓速器所带来的各种副作用（后桥差速器、变速器等的使用寿命减少等）。

    另外，有些车辆根本就无法加装辅助制动装置，它们的制动系统仍然处于一种高负荷的状态，由于制动体统所引发的问题一直是各公司最为头痛的。针对这种情况，佛山吉域汽车科技公司在国内一些汽车研究所和高等院校等单位的配合支持下，参考并消化国际制动行业的相关信息，自行研制开发出了吉域浮式高效能鼓式制动器，并申请了两项国际发明专利和三项实用新型专利，并成功通过了国家机动车质量监督检验中心（重庆）关于客、货车制动器的磨合试验、效能试验、热衰退及恢复试验、制动噪声试验、磨损（疲劳）试验等高强度的试验，并得到普遍赞扬，同时吉域浮式高效能制动器还在多家运输公司的车辆上得到了应用推广和使用，得到用户及驾驶员的一致好评。

    二、吉域浮式高效能鼓式制动器的基本情况介绍：

    吉域浮式高效能鼓式制动器是吉域公司在原鼓式制动器的基础上，应用大型计算机的模拟计算，综合前辈们的使用经验，再进行了大量的基础动态试验，终于成功开发出了这种可以满足几乎所有采用普通鼓式制动器的车辆上使用的新型浮式高效能鼓式制动器，通过用户的安装应用，吉域高效能鼓式制动器所体现出来的各种优点得到用户的一致肯定和好评。

    (1)其最主要优点有：

    1、彻底解决了制动器本身的自锁问题和制动器频繁使用后的制动粘滞问题；

    2、通过试验检测和实际装车使用证明，制动器总成制动力矩比现有的同类型的制动器大30%以上，制动效能增大明显，制动时间和制动距离缩短明显，刹车安全系数大大增加；

    3、通过试验检测和实际装车使用证明，由于制动器工作时设计成整个摩擦片和制动鼓完全贴合，促使摩擦片和制动鼓摩擦时局部单位压强变小，制动粉尘大大减少，环保性得到很好体现；同时制动鼓、制动摩擦片的温度下降明显，制动器热衰退降低，恢复性好，这样摩擦片、制动鼓、内胎、外胎等的寿命都大大增加；

    4、通过试验检测和实际装车使用证明，制动鼓的内壁和摩擦片外圈磨损相对都比较均匀，更换摩擦片时几乎无须加工制动鼓的内壁；

    5、通过试验检测和实际装车使用证明，摩擦片更加容易排热、排屑、排气，制动颤振和噪音基本消失，散热良好，制动效能的热稳定性得到很好提高；

    (2)吉域浮式高效能鼓式制动器的原理与工作过程：

    吉域浮式高效能鼓式制动器的结构与普通鼓式制动器一样，主要包括：制动底板、张开装置、制动蹄部件（带摩擦片）支承销及固定结构用配件、回位弹簧、限位弹簧等等。 其中制动底板固定在桥壳上，制动蹄部件通过支承销连接在制动底板上，回位弹簧和限位弹簧连接两边的制动蹄部件，如图1所示。                    

    吉域浮式高效能鼓式制动器的工作原理是：当张开装置受到张力后，压迫上下两侧的制动蹄部件张开，直到与外圈的制动鼓接触摩擦。

    见左图，以上侧制动蹄部件为例，设定A、B、C、D三个区域，F1、F2、F3、F4为制动时制动鼓对制动蹄的反作用力，h代表制动鼓与摩擦片之间的间隙。

    假设制动开始时摩擦片的半径比制动鼓的半径略小，制动动作开始时，在张开装置的推动下，C区域摩擦片首先接触制动鼓，初始摩擦刚开始，在力F3和初始摩擦力的共同作用下，制动蹄部件随同衬套一起发生向右的横向滑动，C区域摩擦片与制动鼓脱离接触，此时D区域也开始接触制动鼓，并开始摩擦，同时产生反作用力F4，在F4和摩擦力的共同作用下，制动蹄随同衬套一起发生往左的横向滑动，此时D区域摩擦片与制动鼓脱离接触，C区域的摩擦片参与摩擦，如此反复，就达到了间隙自动调整的目的。当C、D区域的摩擦片磨损到一定程度时，A区域和B区域也开始参与摩擦，当磨损到整体摩擦片的半径与制动鼓的半径大小一样时，在F1、F2、F3和F4力的共同作用下，整个摩擦片就与制动鼓完全贴合进行摩擦制动，这样，摩擦片表面所受到的压强最小，而制动力却很大。也就是说，整个制动器在制动过程中，每个摩擦片的每个部位都受力均匀，磨损也均匀，也就从根本上消除了车轮拖滞和自锁的现象。

    三、公交车使用吉域浮式制动器调查与分析

    吉域浮式高效能鼓式制动器在广州某公交公司上安装后的使用情况跟踪测量结果分析（同一车型，同一运营线路，且吉域制动器只安装在后轮上）：

    1．轮毂温度实际测量分析：

    分析：

    轮毂温度是制动器工作强度的直接反映，温度越高，说明制动越频繁，制动消耗的能量越大，同时，如果制动器温度过高，又会造成制动热衰退，制动效能差，还降低了轮胎、制动鼓、摩擦片等的使用寿命，形成恶性循环。

    装有吉域浮式高效能鼓式制动器的车辆轮毂温度降低显著，未装吉域制动器的车辆轮毂温升是安装了吉域制动器的车辆的轮毂温升的160％～200％，从而反映出吉域浮式高效能鼓式制动器确实能承担大部分的制动能量。制动摩擦片和制动鼓始终保持正常温度状态，不会因热衰退而使制动效果下降，从而能提高车辆的安全性，减低轮胎、摩擦片和制动鼓的等磨损。

    2．摩擦片的使用期限分析：

    从广州某公交公司车队实际使用情况来看，装有吉域浮式高效能鼓式制动器的车辆在运行了78天（约运行了2.8万公里）后才更换摩擦片，而未装吉域制动器的车辆平均40天（约运行了1.4万公里）就要更换摩擦片了，摩擦片的使用寿命约延长了1倍，说明安装吉域浮式高效能鼓式制动器能使制动摩擦片的磨损量大大减少，从而为延长二保周期完全创造了条件。

    3．应用吉域制动器经济性分析

    通过前面的制动摩擦片磨损数据分析，安装吉域浮式高效能鼓式制动器完全可以使车辆制动摩擦片寿命延长1倍，延长一个车辆二保周期完全具备条件，这样，经济性分析以延长车辆一个二保期来进行计算。（只针对制动器）

    1) 节省维修工时计算：

    每台车平均每月行驶里程为10000Km，以现有14000Km的二保间隔里程计算，每台车每年需要进行12÷（14000÷10000）=8.5次二保，全年此线路共30台车辆的二保次数共为30台×8.5次=255台次。如延长一个二保周期，则全年车辆的二保为127.5台次。

    以每台车辆一个维修工人对制动器进行二保需10小时（包括车削制动鼓和铆接摩擦片等），每年车辆二保维修工时从255台次×10小时/台次＝2550小时，减少到127.5台次×10小时/台次＝1275小时，节省维修工时1275小时。

    按每个维修工每小时10元来计算：节省人工成本费用：1275小时×10元/小时= 12750元，平均每台车节省费用：12750元/ 30 台= 425 元/台

    2) 节省材料费计算：

    a) 制动鼓和制动摩擦片

    按每5个二保周期更换制动鼓，每个二保周期更换制动摩擦片来计算：

    原车每年需进行8.5次二保，每年单车消耗：

    制动鼓 8.5 ÷ 5 × 4 = 6.8（个），共 6.8 × 250元/个 ＝ 1700元

    制动摩擦片8.5 × 16 ＝136（件），共 136 × 8 元/件 ＝ 1088元

    延长一个二保周期后，单车制动鼓及制动摩擦片节省费用共：（1700+1088）÷2=1394元/年

    b) 轮胎

    由于安装吉域浮式高效能鼓式制动器后，轮毂温度降低明显，制动性能大大改善，轮胎磨损减少，假设轮胎寿命可以延长15％，每条轮胎的定额为8元/千公里，每年每车可节省轮胎费用：10000Km/月×12月  ×【 8 ÷ 1000Km】（元/公里） × 6个/车 ×15％ ＝864元/车。

    3) 单车间接费用计算：

    如果考虑有些车辆二次保养在白天完成，则每台车全年可增加营运时间8.5÷2=4.25天，按每天营运收入1200元计算，单车每年增加营运收入：4.25 × 1200元＝5100元。

    4) 单车全年最少节省费用：425+1394+864=2683（元/车/年）

    5) 以上为保守的计算方法，如果再考虑车辆平常进行刹车小修的维修成本及停场损失，则可能会节省更多，而在使用过程中，却不增加任何运营成本，与缓速器增加油耗是完全不一样的。

    这样，按投资吉域制动器来看，只需三个二保周期就可以回收成本。

    四、总结

    从我们采集到的数据以及国家机动车检测中心检测的数据（同一总成产品连续两个等级试验和3000次全负荷制动磨损试验）来分析，无论是在提高车辆制动性能方面，还是在改善车辆使用经济性方面，吉域浮式高效能鼓式制动器在公交车辆上的推广使用是可行的。特别是对于由于车辆制动系统问题导致公司需要投入大笔资金来运营的公交车辆，非常有推广和使用价值。