汽車剎車系統(tǒng)介紹

1、汽車剎車系統(tǒng)工作原理介紹機電學院12223084 張威開過汽車的人都知道，當我們踩下制動踏板時，汽車會減速直到停車。但這個工作是怎么樣完成的？司機腿部的力量是怎么樣傳遞到車輪的？這個力量是什么樣被擴大以至能讓一臺笨重的汽車停下來？  首先我們把制動系統(tǒng)分成6部分，從踏板到車輪依次解釋每部分的工作原理，在了解汽車制動原理之前我們先了解一些基本理論，附加部分包括制動系統(tǒng)的基本操作方式?；镜闹苿釉?#160; 當司機踩下制動踏板時，機構會通過液壓把你腳上的力量傳遞給車輪。但實際上要想讓車停下來必須要一個很大的力量，這要比人腿的力量大很多。所以制動系統(tǒng)必須能夠放大腿部

2、的力量，要做到這一點有兩個辦法：    杠桿作用    液壓,即利用帕斯卡定律，用液力放大    制動系統(tǒng)把力量傳遞給車輪，給車輪一個摩擦力，然后車輪也相應的給地面一個摩擦力。在我們討論制動系統(tǒng)構成原理之前，讓我們了解三個原理：    杠桿作用    液壓作用    摩擦力作用    杠桿作用    制動踏板能夠利用杠桿作用放大人腿部的力量，然后把這個力量傳

3、遞給液壓系統(tǒng)。  如上圖，在杠桿的左邊施加一個力F，杠桿左邊的長度（2X）是右邊（X）的兩倍。因此在杠桿右端可以得到左端兩倍的力2F，但是它的行程Y只有左端行程2Y的一半。液壓系統(tǒng)其實任何液壓系統(tǒng)背后的基本原理都很簡單：作用在一點的力被不能壓縮的液體傳遞到另一點，這種液體通常是油。絕大多數(shù)制動系統(tǒng)也在此中放大制動力量。下圖是最簡單的液壓系統(tǒng)：  如圖：兩個活塞（紅色）裝在充滿油（藍色）的玻璃圓桶中，之間由一個充滿油的導管連接，如果你施一個向下的力給其中一個活塞（圖中左邊的活塞）那么這個力可以通過管道內的液壓油傳送到第二個活塞。由于油不能被壓縮，所以這種方

4、式傳遞力矩的效率非常高，幾乎100%的力傳遞給了第二個活塞。液壓傳力系統(tǒng)最大的好處就是可以以任何長度，或者曲折成各種形狀繞過其他部件來連接兩個圓桶型的液壓缸。還有一個好處就是液壓管可以分支，這樣一個主缸可以被分成多個副缸，如圖所示：  使用液壓系統(tǒng)的另外一個好處就是能使力量成倍的增加。在液壓系統(tǒng)中你需要做的只是改變一個活塞和液壓缸的尺寸，如下圖：  上圖表示的就是力的加倍放大，力放大的倍數(shù)要以活塞的直徑來定。左邊的活塞直徑為2寸（注：相當于5.08cm），右邊的活塞直徑為6寸（相當于15.24cm）。因為圓的面積等于Pi * r2,所以左邊的活塞面積為3

5、.14平方厘米，右邊的活塞面積為28.26平方厘米。右邊的活塞面積比左邊的大9倍。這就意味著給左邊的活塞施加任何一個力，右邊的活塞就會產生一個比左邊大9倍的力。因此當你給左邊的活塞施加一個100磅的向下的力時，右邊的活塞就會產生一個900磅的向上的力。唯一的不足就是當左邊的活塞向下運動9寸時，右邊的活塞只能向上運動1寸摩擦力  摩擦力是一個物體在另一個物體上滑動的相互阻力，參照下圖。兩個物體的接觸面都是用相同材料做成的但其中一個較另一個重，所以不難看出哪一邊較難推動。  要了解其中的原因，我們可以分析下面的例子：  即使用肉眼看起來接

6、觸面很平滑，但在顯微鏡下他們確是相當粗糙的。當你把物體平放在桌面上時，物體和桌面之間的小鋸齒會結合在一起，而他們其中有一些合適的鋸齒會相互咬合，如果給他的壓力越大，那么咬合的鋸齒就越多，其阻力也越大，所以重的物體就更難推動。  不同的材料表面，有不同的鋸齒結構；舉例來說：橡皮與橡皮之間就比鋼與鋼之間更難滑動。材料的類型決定了摩擦系數(shù)。所以摩擦力與物體接觸面上的正壓力成正比。例如：如果摩擦系數(shù)為0.1，一個物體重100磅，另一個物體重400磅，那么如果要推動他們就必須給100磅的物體施加一個10磅的力，給400磅的物體施加一個40磅的力才能克服摩擦力前進。物體越重則需要克服更

7、大的摩擦力。這個原理就跟制動抓緊裝置相似，如果給制動碟的壓力越大那么車輛獲得的制動力就越大。簡單制動系統(tǒng)模型     當踩下制動踏板時，在踏板處通過杠桿原理把制動力放大了3倍，再通過液壓機構驅動活塞把制動力又放大了3被。放大以后的制動力推動活塞移動，活塞推動蹄片帶動剎車卡鉗緊緊的夾住制動碟，由蹄片與制動碟產生的強大摩擦力，讓車減速。這就是簡單的制動模型。通過它我們就可以理解制動系統(tǒng)的基本原理了。剎車系統(tǒng)有盤式、鼓式兩種，盤式剎車又可分為盤式與通風盤式。碟式、盤式、摩擦片式都可歸于盤式剎車。 鼓式剎車鼓式剎車是一種傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)，其工作原理可以很形象地用一

8、只咖啡杯來形容剎車鼓就像咖啡杯，當您將五個手指伸入旋轉的咖啡杯時，手指就是剎車片,只要您將五指向外一張，摩擦咖啡杯內壁,咖啡杯就會停止旋轉汽車上的鼓式剎車簡單點說是由制動油泵,活塞,剎車片和鼓室組成,剎車時由制動分泵的高壓剎車油推動活塞， 對兩片半月形的制動蹄片施加作用力,使其壓緊鼓室內壁,靠摩擦力阻止剎車鼓轉動從而達到制動效果。2碟式剎車同樣,碟式剎車的工作原理可用一只碟子來形容，您用拇指和食指捏住旋轉的碟子時,碟子也會停止旋轉汽車上的碟式剎車是由剎車油泵,一個與車輪相連的剎車圓盤和圓盤上的剎車卡鉗組成剎車時，高壓剎車油推動卡鉗內的活塞,將制動蹄片壓向剎車盤從而產生制動效果。 碟式剎車有時也

9、叫盤式剎車,它分普通盤式剎車和通風盤式剎車兩種。 通風盤式剎車是在兩塊剎車盤之間預留出一個空隙,使氣流在空隙中穿過,有些通風盤還在盤面上鉆出許多圓形通風孔，或是在盤面上割出通風槽或預制出矩形的通風孔通風盤式剎車利用風流作用,其冷熱效果要比普通盤式剎車更好。碟式剎車的主要優(yōu)點是在高速剎車時能迅速制動，散熱效果優(yōu)于鼓式剎車,制動效能的恒定性好,便于安裝像ABS那樣的高級電子設備鼓式剎車的主要優(yōu)點是剎車蹄片磨損較少,成本較低,便于維修、由于鼓式剎車的絕對制動力遠遠高于碟式剎車,所以普遍用于后輪驅動的卡車上.盤式制動器隨著汽車速度在不斷提高，貨車和大客車的總重不斷增加。另外，轎車的重心普遍降低和廣泛采

10、用小直徑寬斷面的輪胎，使制動器安裝位置受到限制，因此在重型貨車和轎車上采用制動熱穩(wěn)定能較好的盤式制動器的日益增多。而盤式制動器可分為鉗盤式制動器和全盤式制動器兩種。鼓式剎車優(yōu)點 :1、自剎作用：鼓式剎車有良好的自剎作用，由于剎車來令片外張，車輪旋轉連帶著外張的剎車鼓扭曲一個角度（當然不會大到讓你很容易看得出來）剎車來令片外張力（剎車制動力）越大，則情形就越明顯，因此，一般大型車輛還是使用鼓式剎車，除了成本較低外，大型車與小型車的鼓剎，差別可能只有大型采用氣動輔助，而小型車采用真空輔助來幫助剎車。 2、成本較低：鼓式剎車制造技術層次較低，也是最先用于剎車系統(tǒng)，因此制造成本要比碟式剎車低。 鼓式剎

11、車缺點 : 由于鼓式剎車剎車來令片密封于剎車鼓內，造成剎車來令片磨損后的碎屑無法散去，影響剎車鼓與來令片的接觸面而影響剎車性能。 盤式剎車的優(yōu)點 : 由于剎車系統(tǒng)沒有密封，因此剎車磨損的細屑不會沉積在剎車上，盤式剎車的離心力可以將一切水、灰塵等污染向外拋出，以維持一定的清潔。此外由于盤式剎車零件獨立在外，要比鼓式剎車更易于維修 盤式剎車的缺點 : 盤式剎車除了成本較高，基本上皆優(yōu)于鼓式剎車，不過光就這一點，便成了它致命傷，人都愛錢嘛，除非你非常富有，否則買東西基本上都是先以錢先做考量，您說是不是？盤式制動器又稱為碟式制動器，顧名思義是取其形狀而得名。它由液壓控制，主要零部件有制動盤、分泵、制動

12、鉗、油管等。制動盤用合金鋼制造并固定在車輪上，隨車輪轉動。分泵固定在制動器的底板上固定不動。制動鉗上的兩個摩擦片分別裝在制動盤的兩側。分泵的活塞受油管輸送來的液壓作用，推動摩擦片壓向制動盤發(fā)生摩擦制動，動作起來就好象用鉗子鉗住旋轉中的盤子，迫使它停下來一樣。這種制動器散熱快，重量輕，構造簡單，調整方便。特別是高負載時耐高溫性能好，制動效果穩(wěn)定，而且不怕泥水侵襲，在冬季和惡劣路況下行車，盤式制動比鼓式制動更容易在較短的時間內令車停下。有些盤式制動器的制動盤上還開了許多小孔，加速通風散熱提高制動效率。反觀鼓式制動器，由于散熱性能差，在制動過程中會聚集大量的熱量。制動蹄片和輪鼓在高溫影響下較易發(fā)生極為復雜的變形，容易產生制動衰退和振抖現(xiàn)象，引起制動效率下降。當然，盤式制動器也有自己的缺陷。例如對制動器和制動管路的制造要求較高，摩擦片的耗損量較大，成本貴，而且由于摩擦片的面積小，相對摩擦的工作面也較小，需要的制動液壓高，必須要有助力裝置的車輛才能使用，所以只能適用于輕型車上。而鼓式制動器成本相對低廉，比較經濟。 所以，汽車設計者從經濟與實用的角度出發(fā)，一般轎車采用了混合的形式，前輪盤式制動，后輪鼓式制動。四輪轎車在制