第一篇:13制動系統設計規范
制動系統設計規范---謝浩
制動系統設計規范
1.范圍:
本規范介紹了制動器的設計計算、各種制動閥類的功能和匹配、以及制動管路的布置。
本規范適用于天龍系列車型制動系統的設計。
2.引用標準:
本規范主要是在滿足下列標準的規定(或強制)范圍之內對制動系統的零、部件進行設計和整車布置。
GB 12676-1999 汽車制動系統結構、性能和試驗方法
GB/T 13594 機動車和掛車防抱制動性能和試驗方法
GB 7258-1997 機動車運行安全技術條件
3.概述:
在設計制動系統時,應首先考慮滿足零部件的系列化、通用化和零件設計的標準化。先從《產品開發項目設計定義書》上獵取新車型在設計制動系統所必須的下列信息。再設計制動器、匹配各種制動閥,以滿足整車制動力和制動法規的要求。確定了制動器的規格和各種制動閥之后,再完成制動器在前、后橋上的安裝,各種制動閥在整車上的布置,以及制動管路的連接走向。3.1車輛類型:載貨汽車、工程車、牽引車 3.2驅動形式:4×2、6×4、8×4 3.3 主要技術及性能參數:長×寬×高、軸距、空/滿載整車重心高坐標、輪距、整備質量、額定載質量、總質量、前/后橋承載噸位、(前/后)橋空載軸荷、(前/后)橋滿載軸荷、最高車速、最大爬坡度等。
3.4 制動系統的配置:雙回路氣/液壓制動、彈簧制動、鼓/盤式制動器、防抱制動系統、手動/自動調整臂、無石棉摩擦襯片、感載閥調節后橋制動力、緩速器、排氣
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制動。
4.制動器:
本規范僅對鼓式制動器的各主要元件和設計計算加以闡述,盤式制動器的選型和計算將暫不列入本規范的討論范圍之內。4.1鼓式制動器主要元件: 4.1.1制動鼓:
由于鑄鐵耐磨,易于加工,且單位體積的熱容量大,所以,重型貨車制動鼓的材料多用灰鑄鐵。不少輕型貨車和轎車的制動鼓為組合式,其圓柱部分用鑄鐵,腹板則用鋼壓制件。
制動鼓在工作載荷下將變形,使蹄、鼓間單位壓力不均,帶來少許踏板行程損失。制動鼓變形后的不圓柱度過大,容易引起制動時的自鎖或踏板振動。所以,在制動鼓上增加肋條,以提高剛度和散熱性能。中型以上貨車,一般鑄造的制動鼓壁厚為13~18㎜。4.1.2制動蹄和摩擦片:
重型貨車的制動蹄多用鑄鐵或鑄鋼鑄成,制動蹄的斷面形狀和尺寸應保證其剛度。
重型貨車用無石棉摩擦片(GB12676-1999第4.1.3制動襯片應不含有石棉。)的前片厚度為15㎜左右,后片厚度為18㎜左右。摩擦片材料的性能應具有:高而穩定的摩擦系數,熱衰退較緩和;耐磨性好;吸水率和吸油率低;較高的耐擠壓強度和沖擊強度;制動時沒有噪聲和有毒氣體發出。
制動蹄和摩擦片可以鉚接,也可以粘接。粘接的優點在于襯片更換之前的使用厚度較大,但工藝復雜且不易更換襯片。鉚接襯片的工藝簡單、噪聲較小且易于更換。東風汽車公司的制動襯片多采用鉚接方式。4.1.3制動底板:
制動底板將承受全部制動反力矩,故應有足夠的剛度。剛度不足,將導致制動力矩減小,踏板行程加大,制動襯片磨損不均。重型車多用鑄造底板代替壓制的制動底板。
4.1.4制動器間隙自動調整裝置:
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制動鼓在不制動時應能自由運轉,故制動鼓和制動襯片之間必須有一定的間隙。鼓式制動器的設定間隙一般為0.2~0.5㎜。
采用自動調整裝置(GB12676-1999第4.2.11.1行車制動器的磨損應能自動調整。但是,對于N2和N3類非公路車輛的制動器以及M1和N1類車輛的后制動器,可不強行要求安裝自動調整裝置。……)時,制動器的間隙不需要人工精細調整,只需要進行多次全制動即可自動調整到設定間隙,并且在行車過程中能隨時補償過量間隙。
自動調整裝置有間隙感應式和行程感應式兩種,國內常用的是間隙感應式。它感應制動器的間隙超過設定間隙值時,便自動加以調整到設定的間隙。4.1.5制動氣室:
前橋制動器一般用膜片式的普通制動氣室,中、后橋制動器一般用彈簧式制動氣室,它的膜片氣室部分用作行車制動,彈簧氣室部分用作駐車制動或緊急制動。膜片氣室部分和彈簧氣室部分的操縱氣路完全獨立,分別由腳制動和手制動控制。
膜片氣室的優點在于結構簡單,對氣室壁的加工精度要求不高,但所容許的行程較小,膜片的使用壽命也較短。不過,膜片的價格較低,且易于更換。在工程車上很受歡迎。而活塞氣室的使用壽命較高,但對氣室壁的加工精度要求較高,且不易適應惡劣的路況。
對非平衡式漸開線凸輪張開裝置的制動器,有:
Q?a(P1?P2)2h式中 P1、P2——凸輪對兩蹄的張開力
a ——張開力對凸輪中心的力臂
2h——調整臂的臂長 Q——制動氣室推桿的推力
設制動氣室工作壓力為p,則氣室的作用面積為: A?Qa(P1?P2)?p2hp對活塞式制動氣室: A??4D2,D為活塞直徑
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對膜片式制動氣室: A??12(D2?Dd?d2)
其中 D為氣室殼體在夾持膜片處的內徑,d為膜片夾盤直徑。氣室的推桿行程為:l??2h? a式中 δ——制動器間隙
λ——安全系數,取λ=2.2~2.4。制動氣室的工作容積為:
活塞式制動氣室: V?Al??4D2l
膜片式制動氣室: V?A?2l?4.2制動器的設計計算: 4.2.1制動器效能因數:
?6(D2?Dd?d2)?l
效能因數是鼓式制動器的一個非常重要的參數,它是制動器的輸出力矩與輸入力矩的比值。設計制動器時,就是要在有限的制動器的空間里力爭盡可能高的效能因數。
對于非平衡式凸輪張開裝置的領、從蹄式制動器:
領蹄: Kt1??kcos??1?cos?sin?
其中: ??h/R, k?f/R, ??l0/R, ???????
從蹄: Kt2??
kcos?'?1?cos?sin?其中: ??h/R, k?f/R, ??l0/R, ?'??????
制動器效能因數: K?4Kt1Kt2
Kt1?Kt2 式中:θ-領、從蹄摩擦片包角
?0-領從蹄摩擦片起始角
α-最大壓力線與摩擦片平分線的夾角
γ-摩擦角
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β-等效法向合力與摩擦片平分線的夾角 h-張開力對支點的力臂 f-支點與制動鼓中心的距離
l0-壓力中心圓的直徑 R-制動鼓半徑
從上面的公式中可以看出:影響制動器效能因數的主要參數有摩擦片起始角?0、摩擦片包角θ、制動蹄支承點與制動器中心的距離f、制動鼓半徑R、張開力作用線到制動蹄支承點的力臂h及摩擦片的摩擦系數μ。
摩擦片的片寬較大,對制動器吸熱越好,也可減少磨損。當輸入力一定時,制動鼓的半徑越大,則制動力矩就越大,且散熱能力也越強。但制動鼓的半徑和摩擦片的片寬都受到輪輞內徑的限制。制動鼓與輪輞之間應保持一定的間隙,以改善制動器的散熱條件。一般情況下,制動鼓與輪輞直徑之比為D/Dr=0.70~0.83。制動鼓的半徑R和摩擦片的片寬b是在輪輞內徑的限制下確定的。
當摩擦片包角θ=90o~100o時,磨損最小,制動鼓溫度最低,且制動效能最高。θ再減小雖有利于散熱,但單位壓力過高將加速磨損。而增大包角對減小單位壓力的作用并不大,且將使制動作用不平順,容易使制動器發生自鎖。所以,包角θ一般不大于120o。
常將摩擦片布置在制動蹄的中央,故摩擦片起始角的大小為?0?90???2。
張開力作用線到制動蹄支承點的力臂h應盡可能大,以提高制動效能,h=1.6R左右。
在保證兩蹄支承端毛面不干涉的條件下,兩支承端之間的距離盡可能小,所以,制動蹄支承點與制動器中心的距離f=0.8R左右。
溫度不同,摩擦片的摩擦系數也不同。當溫度在250oC以下時,摩擦系數可保持在μ=0.35~0.4。在計算制動器的制動力矩時,取μ=0.3可使計算結果更接近實際情況。
4.2.2制動力矩的計算:
用效能因數法求制動蹄的制動力矩。設制動蹄的制動力矩和輸入張開力分別為M?和P,則M??KPR。
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4.3制動性能驗算:
制動器的基本參數確定之后,制動器制動力矩的大小就已經確定了。但該制動器能否滿足整車性能的要求,需按照GB12676-1999和GB7258-1997的要求作進一步的驗算。
4.3.1同步附著系數計算: ??Fb1FF
b1?b2 ?0???L?L2h
g 式中:Fb1-前橋制動器制動力(N)Fb2-后橋制動器制動力(N)β-制動力分配系數
?0-滿載同步附著系數 L -軸距(m)L2-汽車重心至后軸的縱向距離(m)hg-汽車重心高度(m)4.3.2滿載時制動性能:
當????L2?0時 jmax?gL?)h?5(m/s2)
2?(?0?g當???時 jg?L1?0max?L????5(m/s2)
1?(0)hg式中:L1-汽車重心至前軸的縱向距離(m)Ψ-附著系數 g-重力加速度(m/s2)4.3.3剩余制動性能:
前失效時: j?gL1?L??h?1.3(m/s2)
g
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后失效時: j?4.3.4應急制動性能:
gL2??1.3(m/s2)
L??hgjmax?FB彈m2?2.2(m/s)
4.3.5駐車制動性能:
按GB12676-1999規定:駐車制動系必須使滿載車輛停在18%坡道上(上坡或下坡);允許掛接掛車的車輛,牽引車的駐車制動系必須能使列車停在12%坡道上。??arcsin4.3.6比能量耗散率:
mv12??1.8W/mm
2前橋制動器: e1?4tAmv12(1??)?1.8W/mm2
后橋制動器: e2?4tAFB彈mg
式中:v1-制動初速度
A-單個制動器的摩擦片面積 t-制動時間 4.3.7比摩擦力: f?M?RA?0.48N/mm2
式中:M?-單個制動器的制動力矩
5.制動閥:
氣制動管路系統中常用的制動閥類及總成有:空氣壓縮機、組合式空氣干燥器(含卸載閥)、四回路保護閥、貯氣筒、放水閥、取氣閥、串聯式雙腔制動閥、快放閥、感載閥、彈簧制動氣室、手控閥、差動式繼動閥、掛車控制閥、分離開關及連
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接頭、排氣制動閥、緩速器、ABS電磁閥、單向閥、繼動閥等。5.1空氣壓縮機:
空壓機用來向汽車氣制動系統或其它輔助用氣裝置提供必要的能源,即一定的氣壓和空氣量。空壓機經皮帶輪由發動機驅動。空氣經濾清器到達空壓機吸氣口,由進氣門進入氣缸。氣體被活塞壓縮后,經排氣門到達空壓機供氣口,再經干燥器、四保閥等進入貯氣筒。5.2組合式空氣干燥器: 由于經空壓機壓縮后的氣體溫度很高(一般在220℃左右),因此空氣中包含的水分和油污將隨同空氣一起進入了管路中。含有水蒸氣的壓縮空氣,經過管道凝聚成水。這些水分會引起金屬零件銹蝕,橡膠密封件龜裂、潤滑油脂分解失效,管路堵塞等故障,嚴重影響行車安全性。特別在寒冷地區的冬季,滯留在管路中的水分容易凍結成冰,破壞閥的正常工作,甚至使制動操縱失效。組合式空氣干燥器利用分子篩作為干燥劑,采用與卸載閥一體的整體式結構,利用卸載閥排氣的動作,使再生貯氣筒中的壓縮空氣反向通過干燥筒,將干燥劑表面吸收的水分和油污排入大氣,實現分子篩的再生活化,更長期有效地清潔壓縮空氣中的水分及其它雜質。
空氣干燥器的干燥劑需要經常拆洗或更換,所以,空氣干燥器的安裝位置應在維修時容易接近的地方。5.3四回路保護閥:
四回路保護閥是當整車雙回路其中一條回路失效時,不僅能保護其它未失效回路制動性能不受損壞,而且還能保證空壓機向未失效的回路中繼續充氣,使整車達到GB12676-1999中規定的失效后的剩余制動性能的要求。四回路保護閥裝配在組合式空氣干燥器的后面,從此把氣體分成各自獨立的幾路(三或四路)引入貯氣筒中。5.4貯氣筒:
貯氣筒作為制動系統的儲能裝置,其配置應相對獨立。前橋和后橋作為雙回路的行車制動系統,需配置獨立的前、后橋貯氣筒;駐車制動系統、排氣制動和離合器、變速箱等輔助用氣需配置一個輔助貯氣筒;有空氣懸掛的汽車,還需配置一個空氣懸掛貯氣筒。貯氣筒容積的大小應適當,容積太小將導致每次制動后貯氣筒中壓力降低過大,減小了有效的制動次數。同時,空壓機需頻繁地給貯氣筒充氣,降低了空壓機的使用壽命。容積太大,將導致整車布置困難,同時也延長了起步時間。
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貯氣筒的配置和容積的大小應以GB12676-1999的相關規定來確定。5.5放水閥:
放水閥是把積存在貯氣筒中的水分用手動的方式排入大氣中。放水閥應裝配在每個貯氣筒的最低位置。且應保證放水閥的操縱在駕駛員容易接近的地方。5.6取氣閥:
取氣閥直接連接在輔助貯氣筒的外面,是給輪胎充氣提供方便的一種裝置。它也可用來測試貯氣筒中的氣壓。5.7串聯式雙腔制動閥:
制動閥用來操縱汽車及其掛車的行車制動器,其制動效能的大小隨操縱力的大小按比例地變化。且不管汽車的速度、載荷情況如何,均能保證安全、迅速和有效地把汽車制動住。東風汽車公司最常用的制動閥有兩種結構:串聯式雙腔制動閥和并聯式雙腔制動閥。串聯式常用于平頭車,布置于駕駛室內;并聯式則常用于長頭車,布置于車架大梁上,通過連桿機構由駕駛員直接操縱。5.8快放閥: 快放閥能夠迅速地將制動氣室中的氣壓排入大氣,以便迅速解除制動。快放閥常用來控制單前橋車輛的前橋制動器。通常布置于車架第一橫梁上。5.9感載閥:
重型載貨汽車,空、滿載時整車質量分布變化較大,空載時后軸承載的載荷較小,而滿載時后軸承載的載荷又較大。但傳統的設計是根據滿載時的軸荷分配來確定前、后軸的制動器的制動力,而前、后制動器的輸入壓力是基本相同的,因而空載時后軸制動力明顯偏大,使得空載制動時往往在很小的輸入壓力下后軸車輪就會抱死,而此時前軸的制動能力還未充分發揮出來,而且還會導致制動跑偏甚至甩尾,是一種非常危險的工況。
感載閥能使后軸制動力隨其軸荷的變化自動地調節,使前、后軸車輪盡量接近同時趨于抱死狀態,以期獲得較理想的利用附著系數。感載閥集繼動閥和自動感載閥的功能于一體,對制動氣室進行快速的充、放氣,它布置方便,功能可靠,在氣壓制動中使用較多。雙后橋的汽車,需用一套特殊的連接機構,把兩后橋連接在一起,由感載閥控制。5.10彈簧制動氣室:
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彈簧制動氣室由兩部分組成,膜片氣室部分用于行車制動,由腳制動閥操縱,屬于充氣制動;彈簧氣室部分用于駐車制動或緊急制動,由手制動閥操縱,屬于放氣制動。彈簧制動氣室膜片腔的規格應由GB12676-1999中的相關要求確定。彈簧制動氣室彈簧腔的規格應由駐車坡度和緊急制動的要求確定。5.11手控閥:
手控閥是一個手操縱的制動閥,它用作駐車制動和緊急制動的操縱。制動的動作可以通過排氣的方式達到。手控閥應布置在儀表板上或駕駛員座椅的左邊及右邊等駕駛員容易操縱的地方。5.12差動閥:
差動閥用在裝有彈簧式制動氣室的汽車上,以防止行車制動(膜片制動氣室)和駐車制動或緊急制動(彈簧制動氣室)同時操縱,在制動器上產生重疊的制動作用力,保護制動器不致超負荷。同時使彈簧制動氣室快速地充、放氣。
駕駛員只要踩下腳制動閥,使行車制動起作用時,彈簧制動氣室即被解除。5.13掛車控制閥: 掛車控制閥裝在牽引車上,用以操縱半掛車的制動。掛車控制口的信號來自于串聯式雙腔制動閥的上腔(后橋)和下腔(前橋)以及手控閥。它們中任一控制信號都可以完成對掛車的操縱。掛車閥三個控制口的符號(++-)是表示: “+”是輸出氣壓隨輸入氣壓的增加而增加,用于掛車行車制動操縱;“–”是輸出氣壓隨輸入氣壓的減少而增加,用于駐車制動或緊急制動操縱。
帶有越前性裝置的掛車操縱閥,越前量為0~100KPa之間。由于主車分離開關與掛車緊急繼動閥之間的管路長達15m以上,且有相當大的節流損失。要達到制動時主車與掛車氣室推桿同時開始運動,那么主車的感載閥與掛車的緊急繼動閥的控制口氣壓應相同。因此,在主車上安裝這種使制動時主、掛車控制閥控制口氣壓接近的閥的功能叫越前。越前并非是讓掛車先于主車制動,而是掛車控制閥控制口的氣壓稍高于主車控制閥控制口的氣壓,從而達到主、掛車同時制動。5.14排氣制動閥和緩速器:
排氣制動和緩速器主要是在下長坡時作為輔助制動,可減少制動器的負荷,緩解制動器的熱衰退,延長摩擦片的使用壽命,降低駕駛員的勞動強度,增加制動器的使用壽命。
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排氣制動閥裝在發動機的排氣管上,關閉發動機排氣口,使車輛減速或停止。緩速器可裝在變速箱后面、傳動軸或后橋上。5.15繼動閥:
繼動閥的功能是用來縮短操縱氣路中的制動反應時間和解除制動時間,同時起加速閥和快放閥的作用。繼動閥主要裝在雙前橋或未裝感載閥的后橋上。5.16 ABS電磁閥:
ABS電磁閥只能用于裝有防抱制動系統的汽車上,它的作用是在制動過程中,根據來自ECU的控制信號,增加、減小或保持制動氣室的壓力。從而使車輛在不抱死的狀態下制動。
6.制動管路:
在制動管路中,有鋼管和尼龍管兩種制動管路。由于從空壓機出來的壓縮空氣的溫度高達220℃,所以,從空壓機到四保閥的制動管路一般用φ15㎜或φ19㎜的鋼管。其余的(若后橋制動管路離發動機排氣管較近,也需用鋼管)制動管路都使用尼龍11材料的尼龍管。6.1尼龍管:
尼龍管重量輕,比重為1.04,約為鋼管的1/7.8;尼龍管柔性好,可適用較大的彎曲變形,一般不用定形就可直接裝配,減少了設計人員大量的設計工作;尼龍管耐腐蝕,使用壽命長,耐油性能好;管接頭不需要涂密封膠,密封性仍好。
尼龍管不耐高溫(最高溫度在110℃左右),熱老化性較差。6.2鋼管:
鋼管的管口有兩種形式:錐形管節式和擴口式。錐形管節式多用于客車、軍車和EQ140車型,擴口式則主要用于EQ153及重型貨車上。
兩種形式的鋼管都存在許多缺點。鋼管的形狀復雜、轉彎較多,氣體流動阻力較大;每車鋼管的數量較多;鋼管的內外必須鍍鋅,但管內仍有生銹的可能;鋼管接頭需涂密封膠,但密封性仍不很好;鋼管的加工尺寸必須非常準確,否則,稍長稍短都無法裝配。
鋼管的優點是耐高溫。其價格比尼龍管稍貴。6.3制動管路的布置:
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在布置制動管路時,由于剛從空壓機出來的壓縮空氣的溫度較高,為保證到干燥器的氣體溫度為60℃左右,有利于干燥器去除空氣中的水分和油污,所以,從空壓機到干燥器的制動鋼管應至少大于5m。若因整車布置,無法滿足5m的距離,可把制動鋼管做成螺旋形狀以增加其長度和散熱面積。
發動機上的第一空氣鋼管和車架上的第二空氣鋼管用高溫軟管連接,以防止發動機的跳動震斷鋼管。連接鋼管的連管接頭的兩端需用管夾固定。鋼管不能與尼龍管、電線束捆綁在一起。
尼龍管的布置走向,應盡量避開尖銳和高溫物體。最好用支架引伸出來固定,每500m用一支架固定,每200m用扎帶捆綁。保證尼龍管布置的可靠和美觀。7.制動管路系統原理圖:
在重型貨車上最常用到的制動管路系統原理圖,大致有下面幾種。但具體到某車型的制動管路系統原理圖,需根據該車型的配置來確定。在原理圖上沒體現裝配ABS系統的功能。
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第二篇:制動系統教學大綱_(2015.06期)
中國鐵路總公司大型養路機械駕駛資格理論培訓
《制動系統》課程教學大綱
辦班單位:鄭州職工培訓基地
審核意見:
(簽章)
****年**月**日
一、理論課程主要內容及要求
1.課題一
基礎制動裝置和手制動機
課時數2 主要講授內容:基礎制動裝置的分類及組成;單元制動器;閘瓦的分類;手制動機的分類及組成。
要求:通過學習,使學員了解大型養路機械基礎制動裝置和手制動機的分類及組成,以及制動原力是如何通過杠桿原理放大、傳遞并最終實現其制動和緩解作用的。
2.課題二
YZ-1型空氣制動機中的空氣制動閥
課時數2 主要講授內容:空氣制動閥的作用、結構特點以及分別作為大、小閘使用時的工作過程。
要求:空氣制動閥是YZ-1型空氣制動機的重點內容。通過本節的學習,使學員熟悉并掌握空氣制動閥的作用、結構特點以及分別作為大、小閘使用時的工作過程。
3.課題三
緊急制動閥、調壓閥、中繼閥
課時數2 主要講授內容:緊急制動閥、調壓閥、中繼閥的作用、結構特點和工作過程。
要求:通過學習,使學員掌握上述閥件的作用、結構特點和工作
過程。
4.課題四
109型分配閥、緊急放風閥
課時數2 主要講授內容:109型分配閥、緊急放風閥的作用、結構特點和工作過程。
要求:通過學習,使學員掌握上述閥件的作用、結構特點和工作過程。
5.課題五
YZ-1型空氣制動機的綜合作用、操作方法與性能試驗
課時數2 主要講授內容:大型養路機械中YZ-1型空氣制動機的綜合制動作用、操作方法與性能試驗。
要求:通過學習,使學員了解并熟悉YZ-1型空氣制動機的綜合制動作用、操作方法及性能試驗。
6.課題六
JZ-7型空氣制動機
課時數2 主要講授內容:JZ-7型空氣制動機的系統組成、主要閥件的作用及其相互間的控制關系。五步閘試驗步驟。
要求:通過學習,使學員了解JZ-7型空氣制動機的系統組成、主要閥件的作用及其相互間的控制關系。了解五步閘試驗步驟。
7.習題課
課時數4
二、考核方式
考試采用綜合閉卷筆試方式。
第三篇:氣體滅火系統設計規范
《氣體滅火系統設計規范》
標準號: GB 50370-2005 發布日期: 2006 年 03 月 02 日 實施日期: 2006 年 05 月 01 日
發布單位: 中華人民共和國建設部 / 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局 出版單位: 中國計劃出版社
摘要: 本規范是根據建設部建標 [2002]269 5-文《 2001 —— 2002 工程建設國家標準制定、修訂計劃》要求編制完成的。本規范共分六章內容包括 : 總則、術語和符號、設計要求、系統組件、操作與控制、安全要求等。
其中,第 3.1.4、3.1.5、3.1.15、3.1.16、3.2.7、3.2.9、3.3.1、3.3.7、3.3.16、3.4.1、3.4.3、3.5.1、3.5.5、4.1.3、4.1.4、4.1.8、4.1.10、5.0.2、5.0.4、5.0.8 等條為強制性條文。
總則
1.0.1 為合理設計氣體滅火系統,減少火災危害,保護人身和財產的安全,制定本規范。
1.0.2 本規范適用于新建、改建、擴建的工業和民用建筑中設置的七氟丙烷、IG541 混合氣體和熱氣溶膠全淹沒滅火系統的設計。
1.0.3 氣體滅火系統的設計,應遵循國家有關方針和政策,做到安全可靠、技術先進、經濟合理 1.0.4 設計采用的系統產品及組件,必須符合國家有關標準和規定的要求。
1.0.5 氣體滅火系統設計,除應符合本規范外,還應符合國家現行有關標準的規定。
術語和符號
2.1 術語
2.1.1 防護區 protected area
滿足全淹沒滅火系統要求的有限封閉空間。
2.1.2 全淹沒滅火系統 total flooding extinguishing system
在規定的時間內,向防護區噴放設計規定用量的滅火劑,并使其均勻地充滿整個防護區的滅火系統。
2.1.3 管網滅火系統 piping extinguishing system
按一定的應用條件進行設計計算,將滅火劑從儲存裝置經由干管支管輸送至噴放組件實施噴放的滅火系統。
2.1.4 預制滅火系統 pre-engineered systems
按一定的應用條件,將滅火劑儲存裝置和噴放組件等預先設計、組裝成套且具有聯動控制功能的滅火系統。
2.1.5 組合分配系統 combined distribution systems
用一套氣體滅火劑儲存裝置通過管網的選擇分配,保護兩個或兩個以上防護區的滅火系統。
2.1.6 滅火濃度 flame extinguishing concentration
在 l01kPa 大氣壓和規定的溫度條件下,撲滅某種火災所需氣體滅火劑在空氣中的最小體積百分比。
2.1.7 滅火密度 flame extinguishing density
在 1O1kPa 大氣壓和規定的溫度條件下,撲滅單位容積內某種火災所需固體熱氣溶膠發生劑的質量。
2.1.8 惰化濃度 inerting concentration
有火源引人時,在 101kPa 大氣壓和規定的溫度條件下,能抑制空氣中任意濃度的易燃可燃氣體或易燃可燃液體蒸氣的燃燒發生所需的氣體滅火劑在空氣中的最小體積百分比。
2.1.9 浸潰時間 soaking time
在防護區內維持設計規定的滅火劑濃度,使火災完全熄滅所需的時間。
2.1.10 泄壓口 pressure relief opening
滅火劑噴放時,防止防護區內壓超過允許壓強,泄放壓力的開口。
2.1.11 過程中點 course middle point
噴放過程中,當滅火劑噴出量為設計用量 50% 時的系統狀態。
2.1.12 無毒性反應濃度(NOAEI 濃度)NOAEL concentration
觀察不到由滅火劑毒性影響產生生理反應的滅火劑最大濃度。
2.1.13 有毒性反應濃度(LOAEL 濃度)LOAELc oncentration
能觀察到由滅火劑毒性影響產生生理反應的滅火劑最小濃度。
2.1.14 熱氣溶膠 condensed fire extinguishing aerosol
由固體化學混合物(熱氣溶膠發生劑)經化學反應生成的具有滅火性質的氣溶膠,包括 s 型熱氣溶膠、K 型熱氣溶膠和其他型熱氣溶膠。
2.2 符號
C l ——滅火設計濃度或惰化設計濃度; C 2 ——滅火設計密度; D ——管道內徑;
F c ——噴頭等效孔口面積; F k ——減壓孔板孔口面積; F x ——泄壓口面積; g ——重力加速度;
H ——過程中點時,噴頭高度相對儲存容器內液面的位差;
Y 2 一一計算管段末端壓力系數; Z 1 一一計算管段始端密度系數; Z 2 一一計算管段末端密度系數; г一一七氟丙烷液體密度; δ一一落 壓比; ' η一一充裝量;
μ k 一一減壓孔板流量系數; Δ P 一一計算管段阻力損失;
Δ W 1 一一儲存容器內的滅火劑剩余量; Δ W 2 一一管道內的滅火劑剩余量。
設計要求
3.1 一般規定
3.1.1 采用氣體滅火系統保護的防護區,其滅火設計用量或惰化設計用量,應根據防護區內可燃物相應的滅火設計濃度或惰化設計濃度經計算確定。
3.1.2 有爆炸危險的氣體、液體類火災的防護區,應采用惰化設計濃度;無爆炸危險的氣體、液體類火災和固體類火災的防護區,應采用滅火設計濃度。
3.1.3 幾種可燃物共存或混合時,滅火設計濃度或惰化設計濃度,應按其中最大的滅火設計濃度或惰化設計濃度確定。
3.1.4 兩個或兩個以上的防護區采用組合分配系統時,一個組合分配系統所保護的防護區不應超過 8 個。
3.1.5 組合分配系統的滅火劑儲存量,應按儲存量最大的防護區確定。
3.1.6 滅火系統的滅火劑儲存量,應為防護區的滅火設計用量、儲存容器內的滅火劑剩余量和管網內的滅火劑剩余量之和。
3.1.7 滅火系統的儲存裝置72小時內不能重新充裝恢復工作的,應按系統原儲存量的 100%設置備用量。
3.1.8 滅火系統的設計溫度,應采用20 0 C.3.1.9 同一集流管上的儲存容器,其規格、充壓壓力和充裝量應相同。
3.1.10 同一防護區,當設計兩套或三套管網時,集流管可分別設置,系統啟動裝置必須共用。各管網上噴頭流量均應按同一滅火設計濃度、同一噴放時間進行設計。
3.1.11 管網上不應采用四通管件進行分流。
3.1.12 噴頭的保護高度和保護半徑,應符合下列規定:
最大保護高度不宜大于 6.5m;
最小保護高度不應小于 0.3m; 噴頭安裝高度小于 1.5m時,保護半徑不宜大于4.5m;
計算。
3.2.9 噴放滅火荊前。防護區內除泄壓口外的開口應能自行關閉。
3.2.10 防護區的最低環境溫度不應低于-10 0 C
3.3 七氟丙烷滅火系統
3.3.1 七氟丙烷滅火系統的滅火設計濃度不應小于滅火濃度的1.3 倍,惰化設計濃度不應小于惰化濃度的1.1倍。
3.3.2 固體表面火災的滅火濃度為5.8%,其他滅火濃度可按本規范附錄 A 中表 A-1 的規定取值,惰化濃度可按本規范附錄A中表 A-2 的規定取值。本規范附錄 A 中未列出的,應經試驗確定。
3.3.3 圖書、檔案、票據和文物資料庫等防護區,滅火設計濃度宜采用 10%。
3.3.4 油浸變壓器室、帶油開關的配電室和自備發電機房等防護區,滅火設計濃度宜采用 9%。
3.3.5 通訊機房和電子計算機房等防護區,滅火設計濃度宜采用 8%
3.3.6 防護區實際應用的濃度不應大于滅火設計濃度的 1.1 倍。
3.3.7 在通訊機房和電子計算機房等防護區,設計噴放時間不應大于 8s ;在其他防護區。設計噴放時間不應大于 l0s。
3.3.8 滅火浸潰時間應符合下列規定: 木材、紙張、織物等固體表面火災,宜采用 20min ;
通訊機房、電子計算機房內的電氣設備火災,應采用 5min 其他固體表面火災,宜采用 10min ;
氣體和液體火災,不應小于 lmin。
3.3.9 七氟丙烷滅火系統應采用氮氣增壓輸送。氮氣的含水量不應大于 0.006% 儲存容 器的增壓壓力宜分為三級,并應符合下列規定: 一級 2.5+0.1 MPa(表壓);
二級 4.2+0.1 MPa(表壓);
三級 5.6 +0.1 MPa(表壓)。
3.3.10 七氟丙烷單位容積的充裝量應符合下列規定:
一級 增壓儲存容器,不應大于 1120kg /m3;
二級 增壓焊接結構儲存容器,不應大于 950kg / m3;
二級 增壓無縫結構儲存容器,不應大于 1120kg / m3;
三級 增壓儲存容器,不應大于 1080kg / m3。
3.3.11 管網的管道內容積,不應大于流經該管網的七氟丙烷儲存量體積的 80%
3.3.12 管網布置宜設計為均衡系統,并應符合下列規定:
噴頭設計流量應相等;
3.3.15 管網計算應符合下列規定: 管網計算時,各管道中滅火劑的流量,宜采用平均設計流量。
主干管平均設計流量,應按下式計算:
(3.3.15-1)
式中 Q w ——主干管平均設計流量(kg/s);
t ——滅火劑設計噴放時間(s)。
支管平均設計流量,應按下式計算:
(3.3.15-2)
式中 Q g ——支管平均設計流量(kg/s);
N ——安裝在計算支管下游的噴頭數量(個);
Q c ——單個噴頭的設計流量(kg/s)。管網阻力損失宜采用過程中點時儲存容器內壓力和平均設計流量進行計算。
5、過程中點時儲存容器內壓力,宜按下式計算:
(3.3.15-3)
(3.3.15-4)
式中 P m ——過程中點時儲存容器內壓力(MPa,絕對壓力);
P 0 ——滅 火 劑儲存容器增壓壓力(MPa,絕對壓力);
V 0 ——噴 放 前,全部儲存容器內的氣相總容積(m3);
г——七 氟 丙 烷液體密度(kg/m3),20 ℃ 時為 1407kg /m3;
Vp ——管 網 的 管道內容積(m3);
n ——儲 存 容 器的數量(個); Vb 儲 存 容器的容量(m3);
η——充 裝 量(kg/m3)管網的阻力損失應根據管道種類確定。當采用鍍鋅鋼管時,其阻力損失可按下式計算:
(3.3.15-5)
式中 Δ P ——計算管段阻力損失(MPa);
L ——管 道 計 算 長 度(m),為計算管段中沿程長度與局部損 失 當 量 長 度之和 ;
Q ——管道設計流量(kg/s);
D ——管道內徑(mm)初選管徑可按管道設計流量,參照下列公式計算:
(3.3.15-6)
(3.3.15-7)噴頭工作壓力應按下式計算:
(3.3.15-8)
式中 P c ——噴頭工作壓力(MPa,絕對壓力);藝
——系統流程阻力總損失(MPa)
N d ——流程中計算管段的數量;
P h ——高程壓頭(MPa).,9 高程壓頭應按下式計算:
(3.3.15-9)
式中 H ——過程中點時,噴頭高度相對儲存容器內液面的位差(m);
g ——重力加速度(m/s2)
3.3.16 七氟丙烷氣體滅火系統的噴頭工作壓力的計算結果,應符合下列規定:
一級增壓儲存容器的系統 P c > 0.6(MPa,絕對壓力);
二級增壓儲存容器的系統 P c > 0.7(MPa,絕對壓力);
三級增壓儲存容器的系統 P c > 0.8(MPa,絕對壓力)。
(MPa,絕對壓力)。
3.3.17 噴頭等效孔口面積應按下式計算:
(3.3.17)
式中 F c ——噴頭等效孔口面積(cm2);
q c ——等效孔口單位面積噴射率 [kg/(s · cm2)],可按本規范附錄C采用。
3.3.18 噴頭的實際孔口面積,應經試驗確定,噴頭規格應符合本規范附錄 D 的規定。
3.4 IG541 混合氣體滅火系統
3.4.1 IG541 混合氣體滅火系統的滅火設計濃度不應小于滅火濃度的 1.3 倍,惰化設計濃度不應小于滅火濃度的 1.1 倍。
3.4.2 固體表面火災的滅火濃度為 28.1%,其他滅火濃度可按本規范附錄 A 中表 A-3 的規定取值,惰化濃度可按本規范附錄 A 中表 A-4 的規定取值。本規范附錄 A 中未列出的,應經試驗確定。
3.4.3 當 IG541 混合氣體滅火劑噴放至設計用量的 95% 時,其噴放時間不應大于 60s,且不應小于 48s.3.5 熱氣溶膠預制滅火系統
3.5.1 熱氣溶膠預制滅火系統的滅火設計密度不應小于滅火密度的 1.3 倍。
3.5.2 S 型和 K 型熱氣溶膠滅固體表面火災的滅火密度為 l 00g /m3。
3.5.3 通訊機房和電子計算機房等場所的電氣設備火災,S 型熱氣溶膠的滅火設計密度不應小于 1308/m3。
3.5.4 電纜隧道(夾層、井)及自備發電機房火災,S 型和 K 型熱氣溶膠的滅火設計密度不應小于 140g /m3。
3.5.5 在通訊機房、電子計算機房等防護區,滅火劑噴放時間不應大于 90s, 噴口溫度不應大于 15090 ;在其他防護區.噴放時間不應大 120s, 噴口溫度不應大干 1501C ,3.5.6 S 型和 K 型熱氣溶膠對其他可燃物的滅火密度應經試驗確定
3.5, 7 其他型熱氣溶膠的滅火密度應經試驗確定
3.5.8 滅火浸漬時間應符合下列規定 : 木材、紙張、織物等固體表面火災,應采用 20min ; 通訊機房、電子計算機房等防護區火災及其他固體表面火災,應采用 l0min,3.5.9 滅火設計用量應按下式計算 :
W=C2 · Kv · V(3.5.9)
式中 W ——滅火設計用量(kg);
C2 ——滅火設計密度(kg/m3);
V ——防護區凈容積(m3);
Kv ——容積修正系數。V< 500m3 , Kv =1.0 ; 500m3 ≤ V ≤ 1000m3 , Kv =1.1;
V ≥1000m3 ,Kv=1.2。
系統組件
4.1 一般規定
4.1.1 儲存裝置應符合下列規定 : 管網系統的儲存裝置應由儲存容器、容器閥和集流管等組成;七氟丙烷和 IG541 預制滅火系統的儲存裝置,應由儲存容器、容器閥等組成;熱氣溶膠預制滅火系統的儲存裝置應由發生劑罐、引發器和保護箱(殼)體等組成; 容器閥和集流管之間應采用撓性連接。儲存容器和集流管應采用支架固定;
儲存裝置上應設耐久的固定銘牌,并應標明每個容器的編號、容積、皮重、滅火劑名稱、充裝量、充裝日期和充壓壓力等; 管網滅火系統的儲存裝置宜設在專用儲瓶間內。儲瓶間宜靠近防護區,并應符合建筑物耐火等級不低于二級的有關規定及有關壓力容器存放的規定,且應有直接通向室外或疏散走道的出口。儲瓶間和設置預制滅火系統的防護區的環境溫度應為-10 ~ 50 ℃ ;
儲存裝置的布置,應便于操作、維修及避免陽光照射。操作面距墻面或兩操作面之間的距離,不宜小于 1.0m,且不應小于儲存容器外徑的 1.5 倍。
4.1.2 儲存容器、驅動氣體儲瓶的設計與使用應符合國家現行《氣瓶安全監察規程》及《壓力容器安全技術監察規程》的規定。
4.1.3 儲存裝置的儲存容器與其他組件的公稱工作壓力。不應小于在最高環境溫度下所承受的工作壓力。
4.1.4 在儲存容器或容器閣上,應設安全泄壓裝盆和壓力表。組合分配系統的集流管,應設安全泄壓裝置。安全泄壓裝置的動作壓力,應符合相應氣體滅火系統的設計規定。
4.1.5 在通向每個防護區的滅火系統主管道上,應設壓力訊號器或流量訊號器
4.1.6 組合分配系統中的每個防護區應設置控制滅火劑流向的選擇閥,其公稱直徑應與該防護區滅火系統的主管道公稱直徑相等。
選擇閥的位置應靠近儲存容器且便于操作。選擇閥應設有標明其工作防護區的永久性銘牌。
4.1.7 噴頭應有型號、規格的永久性標識。設置在有粉塵、油霧等防護區的噴頭,應有防護裝置。
4.1.8 噴頭的布置應滿足噴放后氣體滅火劑在防護區內均勻分布的要求。當保護對象屬可燃液體時,噴頭射流方向不應朝向液體表面。
4.1.9 管道及管道附件應符合下列規定 : 輸送氣體滅火劑的管道應采用無縫鋼管。其質量應符合現行國家標準《輸送流體用無縫鋼管》 GB/T 8163, 《高壓鍋爐用無縫鋼管》 GB 531。等的規定。無縫鋼管內外應進行防腐處理,防腐處理宜采用符合環保要求的方式;
1系統應設自動控制和手動控制兩種啟動方式。
5.0.3 采用自動控制啟動方式時,根據人員安全撤離防護區的需要,應有不大于 306 的可控延遲噴射;對于平時無人工作的防護區,可設置為無延遲的噴射。
5.0.4 滅火設計濃度或實際使用濃度大于無毒性反應濃度(NOAEL 濃度)的防護區和采用熱氣溶膠預制滅火系統的防護區,應設手動與自動控制的轉換裝置。當人員進入防護區時,應能將滅火系統轉換為手動控制方式;當人員離開時,應能恢復為自動控制方式。防護區內外應設手動、自動控制狀態的顯示裝置。
5.0.5 自動控制裝置應在接到兩個獨立的火災信號后才能啟動。手動控制裝置和手動與自動轉換裝置應設在防護區疏散出口的門外便于操作的地方,安裝高度為中心點距地面 1.5m。機械應急操作裝置應設在儲瓶間內或防護區疏散出口門外便于操作的地方。
5.0.6 氣體滅火系統的操作與控制,應包括對開口封閉裝置、通風機械和防火閥等設備的聯動操作與控制。
5.0.7 設有消防控制室的場所,各防護區滅火控制系統的有關信息,應傳送給消防控制室。
5.0.8 氣體滅火系統的電源,應符合國家現行有關消防技術標準的規定;采用氣動力源時,應保證系統操作和控制需要的壓力和氣量。
5.0.9 組合分配系統啟動時,選擇閥應在容器閥開啟前或同時打開。
安全要求
6.0.1 防護區應有保證人員在 30s 內疏散完畢的通道和出口。
6.0.2 防護區內的疏散通道及出口,應設應急照明與疏散指示標志。防護區內應設火災聲報警器,必要時,可增設閃光報警器。防護區的人口處應設火災聲、光報警器和滅火劑噴放指示燈,以及防護區采用的相應氣體滅火系統的永久性標志牌。滅火劑噴放指示燈信號,應保持到防護區通風換氣后,以手動方式解除。
6.0.3 防護區的門應向疏散方向開啟,并能自行關閉;用于疏散的門必須能從防護區內打開。
6.0.4 滅火后的防護區應通風換氣,地下防護區和無窗或設固定窗扇的地上防護區,應設置機械排風裝置,排風口宜設在防護區的下部并應直通室外。通信機房、電子計算機房等場所的通風換氣次數應不少于每小時 5 次。
6.0.5 儲瓶間的門應向外開啟,儲瓶間內應設應急照明;儲瓶間應有良好的通風條件,地下儲瓶間應設機械排風裝置,排風口應設在下部,可通過排風管排出室外。
6.0.6 經過有爆炸危險和變電、配電場所的管網,以及布設在以上場所的金屬箱體等,應設防靜電接地。
6.0.7 有人工作防護區的滅火設計濃度或實際使用濃度。不應大于有毒性反應濃度(LOAEL 濃度),該值應符合本規范附錄 G 的規定。
314-
第四篇:新能源車輛制動系統方案
新能源車輛制動系統方案
近年來,涌現出一些新能源車輛制動系統方案,這些方案的出現一方面是受到提升制動系統液壓控制水平這一傳統目標的推動,另一方面主要是受到了混合動力汽車、電動汽車等新能源車輛對制動系統新要求的推動。新能源車輛要求制動系統減小對發動機真空度的依賴,甚至不依賴發動機真空度,并且制動感覺不受回饋制動與摩擦制動協調控制過程的影響。新能源車輛要求制動系統能夠實現低噪聲的主動常規制動。新能源車輛對制動系統的要求是傳統制動系統難以實現甚至不能實現的,這就為新型制動系統方案的提出和應用提供了條件。這些新型制動系統的技術路線大致可以分為兩種:第一種是在傳統制動系統的基礎上進行改進。這種技術路線的優點是可以盡量利用已有技術,降低開發難度、風險和成本。許多廠家基于這種技術路線推出的新型制動系統都已經在實車上得到應用。這種技術路線的缺點是需要在原有系統基礎上增加新的零部件,如果將來制動系統的發展又有了新的要求,還需要進一步增加新的零部件。第二種技術路線是對傳統制動系統進行徹底革新的分布式制動系統,為每個車輪配備一套執行機構。優點是不論將來汽車技術對制動系統的功能有什么新的要求,都不必再對分布式的制動裝置進行較大的結構改動。由于相對傳統制動系統革新較大,因此分布式制動系統必須經過充分的研究,在功能、性能、可靠性等方面充分驗證之后,才能實車應用。
新能源車輛的分布式電液制動系統(Distributed Electro-hydraulic Braking System,DEHB),它是一種濕式分布式制動系統。德爾福公司推出DBC-7型ABS,采用主流的電磁閥調壓方案,取代了使用電動機+絲桿+活塞調壓的ABS-Ⅵ系統,并開始研究基于電磁閥調壓的方案。分布式制動系統方案具有實車應用的潛力,在目前階段有重要價值。選擇DEHB這一濕式分布式制動系統作為研究對象是因為:一方面,基于DEHB可以研究分布式制動系統的共性技術;另一方面,DEHB相比干式分布式制動系統具有更高的可控性和可靠性。這種優越性體現在:①DEHB可以布置在車輛懸架以上,避免輪邊惡劣的溫度和振動環境對系統造成的影響,便于控制;②便于采用有益于系統可靠性的液壓原理設計,如便于集成后備液壓制動系統;③使用傳統的制動器。此外,DEHB與磁流變液制動器等分布式制動系統相比技術更為成熟,有望更早得到實車應用。目前關于DEHB的研究較少。德爾福公司對DEHB用于基礎制動、主動橫擺干預與回饋制動配合等方面進行了概括性描述,對實現系統功能的基礎一一DEHB執行機構的控制方法和控制效果介紹較少。基于DEHB的前后軸制動力分配方法對制動過程中前后軸制動能量做了定量分析,介紹了回饋制動與DEHB摩擦制動的協調控制策略,并使用簡單的ABS策略進行了仿真,但沒有考慮DEHB執行機構的控制方法和控制效果。執行機構的液壓控制是DEHB研究的基礎,具有重要研究價值。
第五篇:中國汽車制動系統市場調研報告
中國汽車制動系統市場分析
一、中國汽車制動系統行業發展綜述
現代汽車制動器的發展起源于原始的機械控制裝置,最原始的制動控制只是駕駛員操縱一組簡單的機械裝置向制動器施加作用力,那時的汽車重量比較小,速度比較低,機械制動已經能夠滿足汽車制動的需要,但隨著汽車自身重量的增加,助力裝置對機械制動器來說越來越顯得非常重要。從而開始出現了真空助力裝置。
1932年生產重量為2860kg的凱迪拉克V16車四輪采用直徑419.1mm的鼓式制動器,并有制動踏板控制的真空助力裝置。林肯公司也于1932年推出V12轎車,該車采用通過四根軟索控制真空助力器的鼓式制動器。隨著科學技術的發展及汽車工業的發展,尤其是軍用車輛及軍用技術的發展,車輛制動有了新的突破,液壓制動是繼機械制動后的又一重大革新。DuesenbergEight車率先使用了轎車液壓制動器,克萊斯勒的四輪液壓制動器于1924年問世,美國通用汽車公司和福特汽車公司分別于1934年和1939年采用了液壓制動技術。到20世紀50年代,液壓助力制動器才成為現實。經過80多年的發展,液壓制動技術是如今最成熟、最經濟的制動技術,并應用在當前絕大多數乘用車上。汽車液壓制動系統可以分為行車制動、輔助制動、伺服制動等,主要制動部件包括制動踏板機構、真空助力器、制動主缸、制動軟管、比例閥、制動器和制動警示燈等。在制動系統,真空助力器、制動主缸和剎車制動器是最為重要的部分,另外,汽車防抱死制動系統(ABS)也已經成為電子制動的標準配置。因為,對汽車制動系統的行業情況我們主要通過幾個主要部件的產品來介紹。
轎車制動系統組成示意圖(前盤后鼓)
1、前輪盤式制動器
2、制動總泵
3、真空助力器
4、制動踏板機構
5、后輪鼓式制動器
6、制動組合閥
7、制動警示燈
●真空助力器總成 現在汽車配套出于安全可靠方面的考慮,真空助力器往往和制動主缸一起形成真空助力器總成給車型配套。從中國汽車工業協會每年統計的20多家國內主要真空助力器總成生產企業來看,伴隨著2000年以來我國汽車產量的發展,我國汽車真空助力器總成也獲得了較快的發展,產量從2000年的193.89萬套發展到2007年的650萬套。根據汽車工業協會統計的數據來看,2004年我國平均每套真空助力器總成的價格是270元,2004年我國乘用車產量315萬輛,粗略計算我國真空助力器總成2004年的市場需求規模在8.6億元。2007年我國乘用車產量638萬輛,但真空助力器總成的配套價格有所降低,約在250元左右,因此,2007年真空助力器的市場需求規模在16億元左右。我國真空助力器總成企業主要配套車型情況
我國真空助力器總成企業主要配套車型情況
●鼓式制動器總成
目前,國內主要從事鼓式制動器總成的企業有萬向錢潮、亞太機電、重慶紅宇等一些企業。2004年前八家企業產量集中度達到85.4%。隨著近幾年汽車盤式制動器的發展,液壓鼓式制動器目前只在一些比較低檔的經濟型轎車上在使用。根據慧聰汽車市場研究所最新的統計表明,2008年1~7月,我國乘用車中剎車制動器用鼓式制動器只占20%,并且鼓式制動器目前已經徹底退出前輪制動。目前鼓式制動器只有在商用車上還占有絕大的比例,采用的是氣壓鼓式制動系統。
我國鼓式制動器企業主要配套車型情況
我國鼓式制動器企業主要配套車型情況
●盤式制動器總成
2000年以來,我國盤式制動器市場需求增長速度發展非常快。從中國汽車工業協會統計的情況來看,2000年我國盤式制動器的產量只有57.58萬套,到2004年迅速增長到468.72萬套,增長7倍多,年平均增長率高達68.9%,2007年增長至1000萬套。過去5年里,我國盤式制動器應用的增長非常迅速。國內從事盤式制動器的企業近年來也逐漸在增多,目前主要生產企業有亞太機電、重慶紅宇、萬向錢潮、浙江萬安等企業。亞太機電一直是我國盤式制動器產量最大的企業。
我國盤式制動器企業主要配套車型情況
我國盤式制動器企業主要配套車型情況
●汽車防抱死制動系統(ABS)
汽車防抱死制動系統(ABS)是我國近年來發展比較迅速的電子制動系統之一,ABS分氣動ABS和液壓ABS兩種,氣動ABS主要適用于氣制動的商用車,液壓ABS主要適用于液壓制動的乘用車。目前我國從事ABS研發和生產的中外企業有20多家。氣動ABS目前國內有WABCO、廣州科密、東風制動、重慶聚能、浙江萬安等企業在生產。由于人們對ABS認識不高和多數廠商對推動安裝ABS不是非常積極,目前我國氣動ABS的安裝率不足20%,應該有比較大的發展前景,而且氣動ABS是國內國產化程度相對較高的電子制動產品。而我國液壓ABS的配套主要在乘用車市場,而且配套率相當高,但是我國乘用車配套的液壓ABS市場基本上都被外資企業所壟斷。
二、我國汽車制動系統主要企業配套關系
我國汽車整車企業所用的液壓制動系統主要由國內30家的中外資企業來配套,基本上是外資企業配套合資車型,內資企業配套國內自主品牌車型;外資企業以中高端市場配套為主,內資企業以中低端市場配套為主。在這些配套企業中,吉林東光制動器、萬向錢潮、亞太機電、萬安集團、廊坊盧卡斯(TRW)、上海SABS、萬都等制動器企業所配套的企業和數量都比較多,配套市場主要集中在以上幾家企業。其它企業要么的單一主機廠配套如日本愛德克斯,要么是配套幾家整車企業,但配套規模不是很大。此外,蘇州博世主要配套汽車電子制動系統。
我國汽車液壓制動系統主要生產企業配套關系一覽
我國汽車液壓制動系統主要生產企業配套關系一覽(上)
我國汽車液壓制動系統主要生產企業配套關系一覽(下)
l.我國汽車制動系統市場配套特點
?利益體系配套主導配套格局
自從德國大眾于1985年3月,在上海成立了我國第一家汽車合資企業——上海大眾汽車有限公司,一汽大眾、上海通用、廣州本田、北京現代、東風日產、東風雪鐵龍、東風標致、天津一汽豐田、北京奔馳、華晨寶馬等汽車合資企業的相繼成立,國際汽車工業的“6+3”集團已經全部進入中國成立合資企業。在我國,車重3噸以下的乘用車生產成了以合資汽車為主導,國內民族資本汽車共存的局面。全球汽車基本上分為歐系、美系、日系、韓系等幾大汽車體系,并為此形成一套自己的零部件供應體系。在我國已經成為全球各大汽車派系及本土汽車企業競爭的大市場,因此在汽車零部件的供應上,也呈派系配套之特點。利益體系配套主導著我國汽車零部件供應配套格局。
在汽車制動系統配套方面,歐洲車系如兩個“大眾”、華晨寶馬、東風標致、南京菲亞特等整車企業基本上形成以BOSCH、TEVES、VALEO等在華獨資、中外合資的企業配套為主,如上海SABS、蘇州博世、南京躍進等,美系車如上海通用、長安福特等整車企業則以DELPHI、TRW的在華中外合資企業成為配套主力,如上海德爾福底盤公司、廊坊盧卡斯、重慶南方天合等;日系車廠如豐田、本田主要由日本ADVICS、AKEBONO、TOKICO、HITACHI等在華外商獨資企業配套,如廣州日信、天津愛德克斯、廣州愛得克斯、蘇州東機工、廣州曙光制動器、佛山捷貝等。韓系車廠如北京現代、東風悅達起亞主要由韓國MANDO在中國的合資企業配套。國內自主品牌企業如奇瑞汽車、浙江吉利、西安比亞迪、長安汽車、哈飛汽車、昌河汽車等,主要生產低價位轎車,因此形成了內資企業配套為主的特點。在國內五大車系(歐洲系、美系、日系、韓系和本土系)中,日、韓系自我利益保護比較嚴重、排外心態比較突出,國內企業要進入它的配套體系相當困難,會以各種理由來拒絕,所以,日本、韓國在我國的零部件企業多以獨資為主。相比之下,歐系和美系由于實行“全球化采購”的原則,體系相對比較開放,國內企業只要符合他們的品質、價格和供貨能力要求,就有機會進入到他們的配套體系中,而且歐美系零部件企業多以中外合資企業為主,只是在高端技術上仍采用獨資方式。所以,從國內汽車制動系統要發展合資車型配套,歐美車型可以作為突破口。?配套價格呈持續走低態勢
最近幾年來,隨著國家對汽車政策的調整,我國汽車工業發展結束了2003年以前高速增長的“井噴”時期。在整車市場日益競爭激烈的情況下,我國各汽車主機廠紛紛采取降價行動,整車的降價直接導致零部件配套價格的下降,使不少汽車零部件企業的營收能力和創利能力受到嚴峻挑戰。以我國某一汽車動器廠的配套價格為例,2001年平均每套真空助力器總成的配套價格為500元,到2005年就降到251元,配套價格縮水了一半,平均每年被迫降幅高達20%。在2007年面臨著原材料價格漲價的情況下,配套價格下降幅度減少了。隨著我國各汽車主機廠產能持續上升、計劃產量目標持續攀高,在市場需求容量增長有限的情況下,整車價格調整的情況仍不可避免。因此,國內汽車零部件企業這種“增產不增收”的日子可能還要持續一段時間。同時,各種零部件原材料如鋼材的持續上漲也加大了零部件企業成本管理的壓力。因此有業界人士分析,在此情況下,我國汽車零部件行業將進入“三年洗牌期”,一些無實力的企業退出市場將不可避免。
2001-2007年某企業真空助力器總成平均配套價格變化情況
?系統化、模塊化供貨將成配套主流模式
為了降低生產成本,簡化汽車制造工藝,節省裝配時間,世界各大汽車公司開始要求零件廠成套、成系統供應,向裝配模塊化發展。零部件全球采購、系統配套、模塊供貨已成為國際潮流。因此系統化、模塊化供貨將成配套發展的主流模式,在國內已經開始顯現。國內模塊化供貨首先從上海通用、上海大眾的儀表板開始,上海延鋒偉世通公司首先為上海大眾和上海通用兩家主機廠實行了儀表板方面的模塊化供貨。國內萬向系統公司也在奇瑞、海馬等整車生產企業周圍建立了工廠,進行給整車廠初步系統化供貨的能力嘗試。另外,長春富奧與一汽集團也正在向模塊化生產、供貨方式邁進。然而,國內實現模塊化的主客觀條件還不成熟,因為能夠參與整車設計的零配件供應商在國內并不多,尤其能夠參加又都是存在信息化管理手段相對落后的內資整車企業;另外,放棄對總成以下零配件供應商的控制權,也是整車廠眼下難以接受的合作方式。對整車廠而言,一旦實現模塊化供貨,那些原來與它們直接打交道的一級供應商,如儀表板中的汽車儀表、汽車音響等廠商將會轉身與模塊供貨商直接接觸,如此一來,整車廠對整條供應鏈利潤的控制力度就會削弱。此外,如果模塊供貨商為了追求自己利益,一旦出現產品質量問題,后果也要整車廠負責。同時,國內多數汽車零部件企業的實力和能力還比較欠缺,因此模塊化生產和供貨還存在較大的發展瓶頸和風險。相比較之下,國內企業要實現系統化供貨,倒還是比較容易做到的事情。
三、我國汽車制動系統進出口情況分析
●進出口總量規模分析
2000年以來,我國汽車制動器產品進出口規模增長迅速。2005年與2000年相比,出口金額從26700萬美元增長到106544.35萬美元,增長了3倍,首次突破10億美元。2007年我國汽車制動系統產品出口金額達到194831.17萬美元,與2006年的140063.60萬美元相比,增長了39.10%。
2003-2007我國汽車制動系統產品出口金額變化情況
●我國汽車制動系統出口目的地分析
從最近兩年我國汽車制動系統產品的出口目的國集中度來看,美國是我國汽車制動系統產品出口的首位目的國家,2007年美國已經占到我們汽車制動系統產品出口總額的42.83%,遠遠高于其他國家。從2006-2007年以國別和地區統計的出口情況來看,我國汽車制動系統零部件出口市場主要集中在美國,2007年出口美國的金額達到83445.63萬美元,所占比重達到42.83%。緊隨其后的加拿大、日本和英國,金額的所占比例分別為4.82%、4.57%和3.54%。
2006-2007年我國制動系統零部件出口前30名的國家情況(單位:萬美元)
2006-2007年我國制動系統零部件出口前30名的國家情況
四、中國汽車市場器經銷商調查情況
研究中心在全國范圍進行了汽車制動器市場問卷調查,主要目的是通過調查了解汽車制動器的市場狀況,采用分層抽樣和隨機抽樣相結合的抽樣方法,調查了汽配市場發展成熟的北京、上海、廣州、杭州、成都等城市的一級經銷/代理商、4S/3S店、特約維修服務站、汽車修理廠、汽配城商戶(二三級經銷/代理商),調查內容包括經銷商對制動器的品牌認知,各品牌的市場覆蓋,經銷商進貨渠道等方面。共投放問卷340份,回收有效問卷300份。具體調查的樣本分布情況如下:
1、經銷商品牌知名度分析
從調查結果可以看出,經銷商認為知名度大的品牌以國內品牌為主,在我們調查到的300家經銷商中,制動器公認的比較出名的是浙江萬向,第一提及率為21.1%,其次是浙江萬安和浙江亞太機電。進口品牌中日本電裝、德國博世、TRW也是經銷商認為比較知名的品牌,但提及率比較低,經銷商對部分國產品牌的認知高于進口品牌。目前我國制動器市場上品牌眾多,調查中經銷商提及的制動器品牌有30多個,除了浙江萬向品牌知名度比較大,第一提及率達到21.1%之外(總的提及率達到32.6%),知名度排在第二位的浙江萬安品牌,浙江萬安的第一提及率為15.30%(總的提及率達到30.3%),知名度排在第三位的浙江亞太機電品牌,亞太機電的第一提及率為6.7%(總的提及率達到28.1%)。從產品生產地區來看,浙江是我國制動器主要的生產基地,知名度提在前四位的制動器生產企業都為浙江企業。
知名度前十一品牌
2、各品牌市場覆蓋率情況
從本次調查結果來看,我國制動器各品牌的市場覆蓋率和知名度的高低情況基本一致,浙江萬向是市場上產品覆蓋面最廣的品牌,全國有17.02%的經銷商在銷售浙江萬向的制動器,其次是浙江瑞安瑞立、浙江亞太機電和浙江萬安,分別有11.49%、10.21%和9.79%的經銷商在經銷浙江瑞安瑞立、浙江亞太機電和浙江萬安。之后是日本電裝、上海制動器和武漢天合。
各品牌市場覆蓋率
經銷商在選擇代理什么品牌制動器產品的時候,主要考慮制動器產品的質量、價格和品牌三大因素。有92%的經銷商在選擇制動器時要考慮制動器的質量,77.33%的經銷商要考慮制動器產品的價格,70.67%的經銷商要考慮制動器產品的品牌。經銷商們在選擇經銷制動器品牌的時候,不太考慮廠商的廣告支持力度和產品的功能因素。
經銷商選擇經銷產品的考慮因素
3、產品進貨渠道情況
從經銷商的調查結果來看,有48.00%的經銷商是從區域總代理商處進貨的,占到大多數,其次是有41.33%的經銷商是直接從制動器廠商進貨的,從二級代理商處進貨的有10.00%,對于經銷商來說,從區域總代理商處進貨或者從制動器廠商直接進貨,可以減少中間環節,能夠在銷售中獲取更多的利潤。經銷商進貨渠道情況
4、購買者購買影響因素分析
調查結果顯示,在經銷商看來有30.67%的客戶是自己很了解,做購買決策時不受別人影響,有17.33%的客戶接受汽車經銷商的推薦,有16.00%的客戶接受汽車制動器經銷商的推薦,有15.33%的客戶依據的是朋友介紹,廣告對制動器購買的作用不大,僅有8.00%的客戶購買行為是受廣告的影響。由此可見,除了自己很了解之外,汽車經銷商和制動器銷售商的推薦對客戶的購買具有較大的說服力和影響力。
購買影響因素
五、我國汽車液壓制動系統市場未來需求特點分析
?電子制動系統如ABS的需求作用日益明顯
最近幾年來,我國液壓ABS產品發展很快,去年我國乘用車ABS的安裝率已經達到55%。未來幾年,我國ABS的安裝率將繼續提高,逐漸從目前的中高端車型向低端車型普及發展。目前,配置ABS的成本比例還是比較高,每套配套價格在1000多元,未來國產ABS產業化后,ABS的配套價格肯定會有所降低。另外,為了給車主提供更安全、舒適的乘車環境,因此,ABS也是低檔轎車配置上的一個主要賣點。同時,圍繞著ABS的安裝,與ABS產品相配套的中心閥式、液壓調節器、感載比例閥應用的數量也隨之增多。從低端轎車市場來看,圍繞著ABS應用的拓展是我國汽車制動系統需求的一個主要特點。
?低端轎車高配置化發展
隨著一些技術的日漸成熟和規模化生產,導致一些原來只用于高端轎車市場的產品開始逐漸向低端市場應用。典型的例子是ABS。原來ABS只用于高級轎車上,現在已經普及到中級轎車,今后5年,在國內也將成為低端轎車的標準配置。此外,像以前主要在一些高端轎車采用的主動式真空助力器、貫穿式助力器、盤式制動器、通風盤式制動器等,也將在中低端市場開始普及配置。在整車、配套市場競爭激烈的情況下,對傳統汽車制動系統產品來說,“低端轎車高配置”是現在市場需求一種新特點。
?降低成本仍成采購主流
去年,我國汽車市場需求接近600萬輛,國內汽車產量是570萬輛,進口30萬輛。看起來我國汽車市場還存在供不應求的現象。實際上不是這樣的,因為國家統計的數據是整車廠產銷的數據,這個數據包括經銷商渠道中的庫存。實際銷售遠沒有那么多,據我們了解,一個正規有規模的4S店,通常庫存車輛90~130輛左右,因為車型多、顏色多,每款3輛,就上百輛了。2004、2005年仍然是我國車市相對蕭條的年份,在商用車市場尤其如此。據一些媒體報道,到2010年,我國汽車產能將達到1800萬輛,實際需求只有1000萬輛,產能空置800萬輛。在這種情況下,整車競爭將更加激烈。目前,一般整車廠與供應商在協議上都有規定每年配套價格降幅5~10%左右的條款。在競爭激烈的情況下,一些整車廠往往采取更為激進的做法:確定總體車價目標,然后分解到各個零部件。這必然導致供應商無法按自己的價格預期實現配套。一汽大眾推行“瘋狂國產化行動”的核心目標就是降低成本。據說壓縮成本的力度非常大,無論哪個品牌都下達了有挑戰性的降低成本任務,對配套廠也下達了目標。自2001年以來配套價格平均每年降幅達20%,未來幾年,無論是經濟型轎車還是中高端商務車,盡量降低成本仍然是采購的主流手段和目標。
?系統化、模塊化需求增加
系統化、模塊化供應是當今汽車零部件發展的國際潮流。在我們國內以逐漸引起重視。以往我國一家整車上少則100多家零部件供應商,多則400~500家。如此龐大的一級供應商,不僅增加了主機廠管理的難度,而且對產品質量的提高和長遠發展也產生不了積極的效果。目前,國內整車廠為了降低生產成本,簡化汽車制造工藝,節省裝配時間,也逐漸減少供應層次,重點放在發展10~20家一級供應商也就是戰略合作伙伴上,由這一、二十家企業提供產品系統化、模塊化供應。上海通用已經將整車劃分為18個模塊,每個模塊基本上由一家企業負責。系統化、模塊化供貨是發展的一種趨勢。
當然,國內能否系統化、模塊化還在于主機廠觀念、意識的轉變。有一些企業搞“系統化”報價,結果在主機廠很難接受。因為主機廠現在對成本控制非常嚴格,“系統化報價”價格太高,容易成為主機廠成本削減的主要目標。所以一些搞“系統化報價”企業也不得不采取“化整為零”的方式,來規避降價的風險。這個例子說明:一是系統化供貨與系統化報價是有根本區別的,“系統化報價”只是“系統化供貨”的總體價格表現。二是系統化供貨是有前提條件的,就是主機廠與供應商是處于什么樣的利益關系,并不是所有的配套商都能實現給主機廠系統化供貨。
?國際市場對中國需求增大
在全球化采購的趨勢下,國際汽車跨國企業加強了在中國零部件采購的步伐,也對中國發展汽車零部件帶來了機遇。在汽車制動系統產品方面,2000年以來,我國汽車制動系統的出口總額幾乎一直都在增長,平均年增長幅度達到32.5%,而且出口價格還穩中有升。目前,我國萬向集團的出口比例占到總收入的27%,亞太機電、萬安集團在8~9%,上海SABS在1.2%。我國汽車制動系統產品出口主要集中在浙江的民營企業,而其它一些企業如國企、合資企業,出口的比例不大。我國汽車制動系統產品在爭取國際市場方面,還有很大的發展前景。
?上下游產業產品技術發展情況
傳統液壓制動產品的存在“原材料——各個零部件——液壓制動產品總成——整車廠”這樣的一條上下游產業供應鏈關系。在這個產業鏈中,原材料、各個零部件是制動產品總成的上游,整車廠是總成的下游。鑄鐵是最重要的上游產品,除鑄鐵外,制動器用摩擦材料應該是最重要的上游產品了,因此,在此主要簡單介紹汽車用摩擦材料技術的發展情況。
80年代之前,國內外都主要采用有石棉樹脂型摩擦材料用于汽車制動,但因石棉摩擦產生有毒粉塵吸入人體后對肺產生影響,以及產生環境污染,同時在高速、高溫下,石棉材料的強度、摩擦系數、耐磨性能等均下降,因此,汽車制動塊無石棉化已是一種必然的發展趨勢。國外從70年就開始禁止采用石棉用做制動材料,我國在1999年修改的GB12676-1999法規也明確規定“2003年10月1日之后,制動襯片應不含石棉”。70年代中期以來,國際上在研制非石棉制動材料取得突破性進展,相繼開發出半金屬型摩擦材料、燒結摩擦材料、代用纖維增強或聚合物粘結摩擦材料、復合纖維摩擦材料等等,這些材料的共同特點是均無石棉成分。目前國際上還第三代摩擦材料——無石棉有機物NAO片。主要使用玻璃纖維、芳香族聚酰纖維或其它纖維(碳、陶瓷等)作為加固材料。其主要優點是:無論在低溫或高溫都保持良好的制動效果,減少磨損,降低噪音,延長剎車盤的使用壽命,代表目前摩擦材料的發展方向。
目前國內多以半金屬纖維增強復合摩擦材料應用最為普遍。但一些企業和地方根據本身的特點,也在研究新型摩擦材料,比如由河北工業大學所承擔的科研項目“替代石棉制品汽車制動摩擦片的研制”中,采用當地的海泡石纖維來研制摩擦材料取得初步成功;西安交大與廣東省東方劍麻集團有限公司聯合研制采用劍麻作為增強纖維也初步取得成功,據報道該制動器的摩擦系數、磨損率、硬度、沖擊韌性等各項性能均達到國家標準、具有摩擦系數平穩、熱恢復性能好、剎車噪音小、使用壽命長、低成本等優點。另外,國內有人研究采用水鎂石做摩擦材料的。不同的纖維有不同的優缺點,因此研制一種比較符合各種要求的摩擦材料也就成為人們的追求。但不管如何,未來汽車制動摩擦材料必須是環保化、高速化、輕量化以及低成本的原則。汽車制動器未來的發展重點是浮鉗式盤式制動器。尤其在前輪安裝的通風盤式制動器又是發展重點。另外,作為需要在增大制動力的一種制動產品,雙盤式制動器在商用車應用的氣壓式雙盤式制動器將是未來發展的方向。在后輪盤式制動器中,帶駐車制動器功能的盤中鼓式制動器將是未來發展的一種趨勢。隨著BBW技術的發展,盤式電動制動器是未來發展的重點方向。
汽車車制動器產品技術發展方向
汽車車制動器產品技術發展方向 ?我國汽車制動系統未來發展趨勢
1、我國汽車產量每年保持大約15%左右的增長速度,2009年計劃產量達到1000萬輛,因此對汽車制動系統的總體需求量在繼續擴大;到2015年,我國汽車產量規模將達到1500萬輛左右,我國汽車市場規模接近或超過美國。
2、我國汽車制動器產品的出口規模進一步擴大;
3、國外ESP將成為標配,國內ESP應用規模繼續擴大,將從2004年3%發展到2010年30%以上;
4、因能源緊張之因素,電動汽車或者混合動力汽車可能會獲得快速發展,全電制動技術在它們那里得到廣泛應用。
5、EHB、EMB技術在國外日漸成熟,并逐漸被人們所接受;國內將會出現一些采用BBW技術制動的高級轎車。