【正文】 .................. 37 檢查制動蹄有無自鎖 ................................................................................... 40 摩擦襯片磨損特性計算 ............................................................................... 40 6 氣壓制動驅(qū)動機構(gòu)的設計計算 ...................................................................... 43 制動氣室 ....................................................................................................... 44 貯氣罐 .......................................................................................................... 46 空氣壓縮機 ................................................................................................... 48 7 經(jīng)濟技術(shù)性分析 .............................................................................................. 49 8 總結(jié) ................................................................................................................. 51 致謝 ..................................................................................................................... 52 參考文獻 ............................................................................................................. 53 5 附錄 A 譯文 ......................................................................................................... 54 附錄 B 外文 ........................................................................................................ 63 遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（論文） 1 1 緒論 研究制動系統(tǒng)的意義 近百年來，汽車工業(yè)之所以常勝不衰主要得益于汽車作為商品在世界各處都有廣闊的市場，生產(chǎn)批量大而給企業(yè)帶來豐厚的利潤。最主 要的是科學技術(shù)的不斷進步，使汽車能逐漸完善并滿足使用者的需求。 隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和新交通法規(guī)的實施，我國的汽車及其運輸管理開始走向正軌，農(nóng)用運輸車將逐漸退出市場，而重型運輸自卸車逐漸呈現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。然而車輛交通安全歷來是人們最為關(guān)心的問題之一，它直接關(guān)系到人民生命和財產(chǎn)的損失，因此汽車制動系統(tǒng)的可靠性研究至關(guān)重要。 汽車制動系是用于使行駛中的汽車減速或停車，使下坡行駛的汽車的車速保持穩(wěn)定以及使以停駛的汽車在原地（包括在斜坡上）駐留不動的機構(gòu)。汽車制動系直接影響著汽車行駛的安全性和停車的可靠性。隨 著高速公路的迅速發(fā)展和車速的提高以及車流密度的日益增大，為了保證行車安全、停車可靠，汽車制動系的工作可靠性顯得日益重要。也只有制動性良好、制動系工作可靠的汽車，才能充分發(fā)揮其動力性能。 汽車制動系統(tǒng)至少有兩套獨立的制動裝置，即行車制動裝置和駐車制動裝置：重型汽車或經(jīng)常在山區(qū)行駛的汽車要增設應急制動裝置及輔助制動裝置；牽引車還應有自動制動裝置。行車制動裝置用于使行駛中的汽車強制減速或停車，并使汽車在下短坡時保持適當?shù)姆€(wěn)定車速。其驅(qū)動機構(gòu)常采用雙回路或多回路結(jié)構(gòu)，以保證其工作可靠。駐車制動裝置用于使汽車可靠而無 時間限制地停駐在一定位置甚至在斜坡上，它也有助于汽車在坡路上起步。駐車制動裝置應采用機械式驅(qū)動機構(gòu)而不用液壓或氣壓驅(qū)動，以免其產(chǎn)生故障。 應急制動裝置用于當行車制動裝置意外發(fā)生故障而失效時，這時則可利用應急制動裝置的機械力源 (如強力壓縮彈簧 )實現(xiàn)汽車制動。應急制動裝置不必是獨立的制動系統(tǒng)，它可利用行車制動裝置或駐車制動裝置的某些制動器件。應急制動裝置也不是每車必備，因為普通的手力駐車制動器也可以起應急制動的作用。 輔助制動裝置用于山區(qū)行駛的汽車上，利用發(fā)動機排氣制動或電渦流制動等輔助制動裝置，則可使汽車下長 坡時長時間而持續(xù)地減低或保持穩(wěn)定車速并減輕或解除行車制動器的負荷。通常，在總質(zhì)量為 5t 以上的客車上和 12t 以上的載貨汽車上裝備這種輔助制動— 減速裝置。任何一套制動裝置均由制動器和制動驅(qū)動機構(gòu)兩部分組成。制動器有鼓式與盤式之分。行車制動是用腳踩下制動踏板操縱車輪制動器來制動全部車輪，而駐車制動則多采用手制動桿操縱，且具有專門的中央制動器或利用車輪制動器進行制動。中央制動器劉聰：東風重型貨車制動系統(tǒng)設計 2 位于變速器之后的傳動系中，用于制動變速器第二軸或傳動軸。行車制動和駐車制動這兩套制動裝置必須具有獨立的制動驅(qū)動機構(gòu)，而且每車必備。行車制動裝 置的驅(qū)動機構(gòu)，分液壓和氣壓兩種型式。用液壓傳遞操縱力時還應有制動主缸和制動輪缸以及管路；用氣壓操縱時還應有空氣壓縮機、氣路管道、貯氣簡、控制閥和制動氣室等。 過去，大多數(shù)汽車的駐車制動和應急制動都使用中央制動器，其優(yōu)點是制動位于主減速器之前的變速器第二軸或傳動軸的制動力矩較小，容易滿足操縱手力小的要求。但在用作應急制動時，往往使傳動軸超載?，F(xiàn)代汽車由于車速提高，對應急制動的可靠性要求更嚴，因此，在中、高級轎車和部分總質(zhì)量在 以下的載貨汽車上，多在后輪制動器上附加手操縱的機械式驅(qū)動機構(gòu)，使之兼起駐車制動 和應急制動的作用，從而取消了中央制動器。重型載貨汽車由于采用氣壓制動，故多對后輪制動器另設獨立的由氣壓控制而以強力彈簧作為制動力源的應急兼駐車制動驅(qū)動機構(gòu)，也不再設置中央制動器。但也有一些重型汽車除了采用了上述措施外，還保留了由氣壓驅(qū)動的中央制動器，以便提高制動系的可靠性。 制動系統(tǒng)的發(fā)展狀況 目前國內(nèi)外汽車制動系統(tǒng)的發(fā)展大致相似， 國內(nèi)研究現(xiàn)狀：目前制動系統(tǒng)的供能裝置主要是，人力制動、伺服制動、動力制動三種形式。目前，人力僅是來控制操縱機構(gòu)，助力系統(tǒng)分為伺服制動、氣定液壓制動、液壓制動。液壓制動是目 前得到廣泛應用的一種制動系統(tǒng)。傳動裝置上，普遍都是采用氣或液壓通過管路傳遞到制動器上，進行壓力制動。目前，也有通過電機進行制動的，通過電機產(chǎn)生的制動力直接作用在制動器上進行制動。制動器主要有鼓式制動器、盤式制動器兩種。鼓式制動器分為很多種、雙領(lǐng)蹄式制動器、領(lǐng)從蹄式制動器等。盤式制動器有固定鉗式制動器、浮動鉗式制動器等。盤式制動器的摩擦材料在逐漸的發(fā)展，目前國內(nèi)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(yè)和地方根據(jù)本身的特點，也在研究新型摩擦材料。 大約從 20 世紀 60 年代開始，電子技術(shù)的進步成為汽車 工業(yè)發(fā)展的最大動力。現(xiàn)代汽車的控制系統(tǒng)幾乎全由電子控制裝置實現(xiàn)，在提高經(jīng)濟性、動力性、可靠性、舒適性和排放控制系統(tǒng)方面起到明顯的作用。因此，電子產(chǎn)品在汽車上的應用比例，已成為評價其品質(zhì)、性能指標的重要依據(jù)。 今天， ABS/ASR 已經(jīng)成為歐美和日本等發(fā)達國家汽車的標準設備。目前， ABS/ASR 已在歐洲新載貨車中普遍使用，并且歐共體法規(guī) EEC/71/320 已強制性規(guī)定在總質(zhì)量大于 的某些載貨車上使用，重型車是首先裝用的。然而 ABS/ASR 只是解決了緊急制動時附著系遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（論文） 3 數(shù)的利用，并可獲得較短的制動距離及制動方向 穩(wěn)定性，但是它不能解決制動系統(tǒng)中的所有缺陷。因此 ABS/ASR 功能，同時可進行制動強度的控制。車輛制動控制系統(tǒng)的發(fā)展主要是控制技術(shù)的發(fā)展。一方面是擴大控制范圍、增加控制功能；另一方面是采用優(yōu)化控制理論，實施伺服控制和高精度控制。在第一方面， ABS 功能的擴充除 ASR 外，同時把懸架和轉(zhuǎn)向控制擴展進來，使 ABS 不僅僅是防抱死系統(tǒng)，而成為更綜合的車輛控制系統(tǒng) 。 對汽車制動系統(tǒng)的展望 今 天， ABS/ASR 已經(jīng)成為歐美和日本等發(fā)達國家汽車的標準設備。 車輛制動控制系統(tǒng)的發(fā)展主要是控制技術(shù)的發(fā)展。一方面是擴大控制 范圍、增加控制功能；另一方面是采用優(yōu)化控制理論，實施伺服控制和高精度控制。 在第一方面， ABS 功能的擴充除 ASR 外，同時把懸架和轉(zhuǎn)向控制擴展進來，使 ABS 不僅僅是防抱死系統(tǒng)，而成為更綜合的車輛控制系統(tǒng)。制動器開發(fā)廠商還提出了未來將ABS/TCS 和 VDC 與智能化運輸系統(tǒng)一體化運用的構(gòu)想。隨著電子控制傳動、懸架系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向裝置的發(fā)展，將產(chǎn)生電子控制系統(tǒng)之間的聯(lián)系網(wǎng)絡，從而產(chǎn)生一些新的功能，如：采用電子控制的離合器可大大提高汽車靜止啟動的效率；在制動過程中，通過輸入一個驅(qū)動命令給電子懸架系統(tǒng)，能防止車輛的俯仰。 在 第二個方面，一些智能控制技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術(shù)是現(xiàn)在比較新的控制技術(shù)，已經(jīng)有人將其應用在汽車的制動控制系統(tǒng)中。 ABS/ASR 并不能解決汽車制動中的所有問題。因此由 ABS/ASR 進一步發(fā)展演變成電子控制制動系統(tǒng) (EBS)，這將是控制系統(tǒng)發(fā)展的一個重要的方向。但是 EBS 要想在實際中應用開來，并不是一個簡單的問題。除技術(shù)外，系統(tǒng)的成本和相關(guān)的法規(guī)是其投入應用的關(guān)鍵。 經(jīng)過了一百多年的發(fā)展，汽車制動系統(tǒng)的形式已經(jīng)基本固定下來。隨著電子，特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，汽車制動系統(tǒng)的形式也將發(fā)生變化。如凱西 海 斯 (KH)公司在一輛實驗車上安裝了一種電 — 液 (EH)制動系統(tǒng)，該系統(tǒng)徹底改變了制動器的操作機理。通過采用 4 個比例閥和電力電子控制裝置， KH 公司的 EBM 就能考慮到基本制動、 ABS、牽引力控制、巡航控制制動干預等情況，而不需另外增加任何一種附加裝置。 EBM 系統(tǒng)潛在的優(yōu)點是比標準制動器能更加有效地分配基本制動力，從而使制動距離縮短 5%。一種完全無油液、完全的電路制動 BBW(BrakeByWire)的開發(fā)使傳統(tǒng)的液壓制動裝置成為歷史。 BBW 是未來制動控制系統(tǒng)的 L 發(fā)展方向。全電制動不同于傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)，因為 其傳遞的是電，而不是液壓油或壓縮空氣，可以省略許多管路和傳感器，縮短制動反應時間。劉聰：東風重型貨車制動系統(tǒng)設計 4 其主要包含以下部分： （ 1） 電制動器。其結(jié)構(gòu)和液壓制動器基本類似，有盤式和鼓式兩種，作動器是電動機； （ 2） 電制動控制單元 (ECU)。接收制動踏板發(fā)出的信號，控制制動器制動；接收駐車制動信號，控制駐車制動；接收車輪傳感器信號，識別車輪是否抱死、打滑等，控制車輪制動力，實現(xiàn)防抱死和驅(qū)動防滑。由于各種控制系統(tǒng)如衛(wèi)星定位、導航系統(tǒng)，自動變速系統(tǒng)，無級轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，懸架系統(tǒng)等的控制系統(tǒng)與制動控制系統(tǒng)高度集成，所以 ECU 還得兼顧這些系統(tǒng)的控 制； （ 3） 輪速傳感器。準確、可靠、及時地獲得車輪的速度； （ 4） 線束。給系統(tǒng)傳遞能源和電控制信號； （ 5） 電源。為整個電制動系統(tǒng)提供能源。與其他系統(tǒng)共用?？梢允歉鞣N電源，也包括再生能源。 從結(jié)構(gòu)上可以看出這種全電路制動系統(tǒng)具有其他傳統(tǒng)制動控制系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點： （ 1） 整個制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，省去了傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中的制動油箱、制動主缸、助力裝置。液壓閥、復雜的管路系統(tǒng)等部件，使整車質(zhì)量降低； （ 2） 制動響應時間短，提高制動性能； （ 3） 無制動液，維護簡單； （ 4） 系統(tǒng)總成制造、裝配、測試簡單快捷，制動分總成為 模塊化結(jié)構(gòu)； （ 5） 采用電線連接，系統(tǒng)耐久性能良好； （ 6） 易于改進，稍加改進就可以增加各種電控制功能。 全電制動控制系統(tǒng)是一個全新的系統(tǒng)，給制動控制系統(tǒng)帶來了巨大的變革，為將來的車輛智能控制提供條件。但是，要想全面推廣，還有不少問題需要解決： 首先是驅(qū)動能源問題。采用全電路制動控制系統(tǒng)，需要較多的能源，一個盤式制動器大約需要 1kW 的驅(qū)動能量。目前車輛 12V 電力系統(tǒng)提供不了這么大的能量，因此，將來車輛動力系統(tǒng)采用高壓電，加大能源供應，可以滿足制動能量要求，同時需要解決高電壓帶來的安全問題。 其次是控制系統(tǒng)失 效處理。全電制動控制系統(tǒng)面臨的一個難題是制動失效的處理。因為不存在獨立的主動備用制動系統(tǒng)，因此需要一個備用系統(tǒng)保證制動安全，不論是 ECU 元件失效，傳感器失效還是制動器本身、線束失效，都能保證制動的基本性能。實現(xiàn)全電制動控制的一個關(guān)鍵技術(shù)是系統(tǒng)失效時的信息交流協(xié)議，如 TTP/C。 系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，立即發(fā)出信息，確保信息傳遞符合法規(guī)最適合的方法是多重通道遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（論文） 5 分時區(qū) (TDMA)，它可以保證不出現(xiàn)不可預測的