【正文】 的法向力和切向力，而且還承受比制動鼓大的過的熱負(fù)荷，其表面最高溫度可達(dá) 800℃，在高溫作用下可能翹曲，從而導(dǎo)致產(chǎn)生摩擦噪聲和刮傷。另外，即使交26 叉型管路任一回路失效，剩余總制動力都可以保證正常值的 50%，且不會引起轉(zhuǎn)向失控 ]3[ 。 5) 兩個獨(dú)立的回路均由每個前、后制動器的半數(shù)缸所組成，即前、后半個軸對前、后半個軸的分路型式，簡稱 HH 型。這一分路方案若后輪制動管路失效，則一旦前輪制動抱死就會失去轉(zhuǎn)彎制動能力。 真空伺服系統(tǒng)多用于總質(zhì)量在 ～ 以上的轎車及裝載質(zhì)量在 6T 以下的輕、中型貨車上；氣壓伺服系統(tǒng)則廣泛用于裝載質(zhì)量為 6～ 12T 的中、重型貨車及極少數(shù)高級轎車上。目前汽車用的全液壓動力制動系多用于閉式（常壓式）。其工作原理如圖 31所示： 圖 31 人力液壓制動系示意圖 9— 前制動器； 2—— 輪缸； 6—— 制動管； 4— 制動踏板； 5— 制動主缸； 10— 后制動器。具體可分為如下表： 制動力源 力的傳遞方式 用途 型式 制動力源 工作介質(zhì) 型式 工作介質(zhì) 簡單制動系（人力制動系） 司機(jī)體力 機(jī)械式 桿系或鋼絲繩 僅用于駐車 制動 液壓式 制動液 部分微型汽車的行車制動 動力制動系 氣壓動力制動系 發(fā)動機(jī)動力 空氣 氣壓式 空氣 中、重型汽車的行車制動 氣壓 —液壓式 空氣、制動液 液壓動力制動系 制動液 液壓式 制動液 伺服制動系 真空伺服制動系 司機(jī)體力與發(fā)動機(jī)動力 空氣 液壓式 制動液 轎車、微、輕、中型汽車的行車制動 氣壓伺服制動系 空氣 液壓伺服制動系 制動液 簡單制動系 簡單制動系即人力制動系，是靠司機(jī)作用于制動踏板上或受柄上的力作為制22 動力源。從圖 25可知，滑移率 S=100%時(shí)，縱向附著系數(shù)較小，地面制動力不是最大，因而制動距離不是最 短。滑移率越大，車輪滑移程度越大。每輛在用車的 ja值各不相同。鼓、盤式制動器都存在 滯后性較長的缺點(diǎn)。 (6) 襯塊比鼓式中的襯片更容易更換，一般保養(yǎng)作業(yè)也較簡單。制動盤則是軸向熱膨脹極小，徑向熱膨脹根本與性能無關(guān)，故無機(jī)械衰退問題。于是，制動盤兩側(cè)的摩擦塊 10在 P1 和 P2 的作用下夾緊制動盤 11，使之在制動盤上產(chǎn)生與運(yùn)動方向向反的制動力矩，促使汽車制動 ]8[ 。這必然使得制動鉗的尺寸過大，難以安裝在現(xiàn)代化轎車的輪輞內(nèi)。這樣，不旋轉(zhuǎn)的制動蹄就對旋轉(zhuǎn)著的制動鼓作用一個摩擦力距 uM ，其方向與車輪方向相反。 鼓式制動器的工作原理 鼓式制動器的工作原理可用如圖 21 所示的一種簡單的液壓制動系示意圖來說明。制動減速度常指制動過程中的最大減速度，它反映了地面制動力，因此它與制動12 器制動力及輪胎與道路的附著力有關(guān)。 汽車制動器的評 價(jià)指標(biāo) 汽車的制動性能是汽車的主要性能指標(biāo)之一，它直接關(guān)系到交通安全重大交通事故往往與制動距離過長、緊急制動時(shí)發(fā)生側(cè)滑等情況有關(guān)。許多國家和政對石11 棉的使用做了 嚴(yán)格的限制，客觀上又一次推動了新型剎車材料的開發(fā)研究，主要集中在尋求替代石棉的纖維上，涌現(xiàn)出許多新的纖維，如玻璃纖維、 Kevlar 纖維、Aramid 纖維、碳纖維、銅纖維、鈦酸鉀纖維、云母纖維、 Emicortt 纖維及硅灰石、海泡石纖維、硅酸鋁纖維、巖棉以及尼龍纖維等，希望得到性能更優(yōu)良的無公害摩擦片。汽車用先進(jìn)電子裝置方面的開始發(fā)展包括 :改進(jìn)的 ABSASR 控制系統(tǒng)，車輛動態(tài)控制系統(tǒng)，互感式車輛動態(tài)控制系統(tǒng)，集成化車輛動態(tài)控制系統(tǒng)，汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)及主動式方向擺動穩(wěn)定性控制系統(tǒng)等。 1936 年博世公司申請一項(xiàng)電液控制的 ABS 裝置專利，促進(jìn)了防抱系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用 1969 年的福特 Ⅲ車的后輪使用了真空助力的 ABS 制動器。林肯公司也于 1932 年推出 V12 轎車，該車采用通過四根軟索真空加力器的鼓式制動器。制動器的發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個階段。 （ 9） 能全天候使用。 （ 1） 具有良好的冷態(tài)制動效能，能產(chǎn)生足夠的制動力，使汽車的行車制動、應(yīng)急制動和駐車制動性能符合強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的要求。制動系按傳能方式分為氣壓、液壓、電磁、機(jī)械、組合制動系；按傳能裝置連接方式分為單回路、雙回路和多回路制動系 。 （ 1） 行車制動 不論車速高低、載荷多少、車輛上坡和下坡，行車制動必須能控制車輛的行駛，且使車輛安全、迅速、有效的停住；行車制動必須是可控制的；必須保證駕駛員在其座位上雙手無須離開轉(zhuǎn)向盤就能實(shí)現(xiàn)的制動。 （ 2）駐車制動系，即使停駛的車輛（包括坡道停車）以機(jī)械作用保持其不動的零部件的總稱。海南馬自達(dá)新款轎車 Mazda 6 的上市，便以其獨(dú)具個性及魅力的造型；卓越的動力性能；典范的質(zhì)感和靜噪性；低排放和可再循環(huán)利用的環(huán)保性，贏得愛 車一族的青睞。它由許多保證其使用性能到達(dá)部件組成，制動系就是其中最為重要的總成之一。因而， 作為能保證汽車安全行駛的組成部分之一 —— 制動系，有必要對它的組成構(gòu)件進(jìn)行較為詳盡的設(shè)計(jì)計(jì)算和理論分析。其中 重點(diǎn)介紹了汽車車制動系的主要構(gòu)件 —— 浮鉗盤式制動器、液壓雙會路制動主缸的分析計(jì)算和防抱死系統(tǒng)、驅(qū)動防滑系統(tǒng)的理論分析?？梢姡苿酉凳瞧嚪浅Ｖ匾慕M成部分，從而對汽車制動系的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算也就顯得非常重要了。由于制動裝置的結(jié)構(gòu)和性能直接關(guān)系到汽車行駛的安全性和停車的可靠性，因而被認(rèn)為是汽車的重要安全件，受到普遍的重視。應(yīng)急制動裝置年必是獨(dú)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。駕駛員必須在其座位上就可實(shí)現(xiàn)駐車制動 ]11[ 。 （ 6）制動管（線）路 制動管（線）路包括汽車各制動裝置之間，以及牽引車與掛車制動裝置之間的連接管（線）路。 （ 4） 控制輕便，控制裝置的位置應(yīng)便于操縱，控制力和行程的大小應(yīng)適當(dāng) ,即制動踏板和手柄的位置和行程符合人 — 機(jī)工程學(xué)要求。 9 第二章 制動器綜述 制動器及其材料的發(fā)展歷史簡介 我國 50年代以來的貨車、小型客車的前后制動器多為鼓式制動器其制動力矩較大，但其散熱條件較差，制動器材料的熱衰現(xiàn)象較為嚴(yán)重，隨著車速的提高，其弱點(diǎn)越來越突出，從而使制動器的使用壽命較短，現(xiàn)代小型轎車如夏利、富康、桑塔納等的制動器都采用前盤后鼓式制動器。但隨著車輛的功率、重量、最高車速及道路安全問題的增多，復(fù)式、半圓式及內(nèi)張鼓式制動器這樣一些更為先進(jìn)的機(jī)械車輪制動器問世，鼓式制動器最初被用于后車輪，后來逐漸普及到四輪。 10 (3)盤式制動器時(shí)代 :盤式制動器的出現(xiàn)使美國汽車在制動性能方面有了質(zhì)的飛躍。 1979 年默其材料從木材、皮革等發(fā)展到棉花、棉布、鑄鐵。 我國摩擦材料的研究起步較晚，與發(fā)達(dá)國家存在一定的差距。一輛汽車制動性能的好壞，主要從以下三個方面來進(jìn)行評價(jià) : （ 1） 制動效能，即制動距離與制動減速度 。 因?yàn)橹苿舆^程實(shí)際上是把汽車行駛的動能通過制動器吸收轉(zhuǎn)換為熱能，而制動器溫度升高后，能否保持在冷狀態(tài)時(shí)的制動效能己成為設(shè)計(jì)制動器時(shí)要考慮的一個重要問題。制動蹄的外圓上面又裝有一般是非金屬的摩擦片 9，制動底板上還裝有液壓制動輪缸 6。 圖 21 鼓式制動系工作原理示意圖 ]7[ 盤式制動器的工作原理 制動過程的工作原理 盤式制動器大體上可以分為：定鉗盤式制動器和浮鉗盤式制動器。 鑒于定鉗 盤式制動器的上述缺點(diǎn)，到上世紀(jì) 60年代，定鉗盤式制動器逐漸被浮鉗盤式制動器取代。 N 一單側(cè)制動塊對制動盤的壓緊力 。又由于離心力的作用及襯塊對盤的擦拭作用，出水后只需經(jīng)一兩次制動即能恢復(fù)正常。 (2) 制動液的工作壓力和工作溫度都較高，因而容易汽化并且對液壓系統(tǒng)的密封性要求較高。在該時(shí)間 (一般 0t 為 ～ )內(nèi)，汽車以 Vo 的初速作等速運(yùn)動。 4t 是從開始 放松制動踏板的瞬時(shí)起，到制動力完全消除。 汽車的實(shí)際車速與車輪滾動的圓周速度之間的差異稱為車輪的滑移率。而且此時(shí)還具有較高的側(cè)向附著系數(shù)，可以承受較大的側(cè)向力而不致側(cè)滑，可以保持汽車方向的控制能力，具有良好的制動方向穩(wěn)定性。液壓式簡單制動系通常稱為液壓制動系，用于行車制動裝置。常用的動力制動系有以下幾種。 各種形式的動力制動系在其動力系統(tǒng)失效使回路中的氣壓或液壓達(dá)不到正常壓力時(shí)，制動作用即會全部失效 ]1[ 。助力伺服制動系工作原理如圖 32： 圖 32 真空助力式（直動式）伺服制動系示意圖 制動管路的多回路系統(tǒng) 為了提高制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的工作可 靠性，保證行車安全，制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的系統(tǒng)，即應(yīng)是雙回路系統(tǒng)，也就是說應(yīng)該將汽車的全部行車制動器的液壓或氣壓管路分成兩個或更多個相互獨(dú)立的回路，以便當(dāng)一個回路發(fā)生故障失效時(shí)，其他完好的回路仍能可靠的工作。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)也很簡單，一回路失效時(shí)仍能保持 50%的制動效能，并且制動力的分配系數(shù)和同 步附著系數(shù)沒有變化，保證了制動時(shí)與整車負(fù)荷的適應(yīng)性。 LL 型和 HH 型在任一回路失效時(shí)，前、后制動力的比值與正常情況下相同，且剩余的總制動力可達(dá)到正常值的 50%左右。前輪我們采用浮鉗盤式制動器，后輪采用帶駐車制動傳動裝置的 DBA 盤式制動器。奧迪、切諾基、桑塔納 200、富康（ AL、 AG）轎車均通風(fēng)型制動盤，其厚度在 20～ 25mm 之間；其他引進(jìn)轎車采用厚度為 10~13 的實(shí)心型制動盤。所以為了使后輪制動器的結(jié)構(gòu)盡可能緊湊，質(zhì)量盡可能輕，我們把后制動盤設(shè)計(jì)成實(shí)心盤式。 設(shè)計(jì)時(shí)我們?nèi)⊥礁街禂?shù) ?? 。 tudd —— 汽車制動減速度 . 最大制動力矩是在汽車附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的： 33 ? ?gmfhLLGrZT?????21m a x1 （ 47） ? ?mN ????????2716 制動器制動因數(shù)的確定 對于鉗盤式制動器，設(shè)兩側(cè)制動塊對制動盤的壓緊力均為 P ，則制動盤在其兩側(cè)工作面的作用半徑上所受的摩擦力為 fP2 ,此處 f 為盤與制動塊間的摩擦系數(shù)（ f 值一般在 — 之間）。定鉗盤式制動器的制動鉗由內(nèi)、外側(cè)鉗體兩35 部分組成，滑動鉗盤式制動器為整體結(jié)構(gòu)。 n—— 輪缸活塞的數(shù)目 ,滑鉗盤式制動器 n=1。制動鉗位于軸前可避免輪胎甩出來的泥、水進(jìn)入制動鉗，位于軸后則可以減小制動時(shí)輪轂軸承的合成載荷。所以要取很大的安全系數(shù)，綜合考慮我們?nèi)=10MP； 所以 由公式 4 9得； mNDRPDfTT mff??????????2 7 1 64222272m a x1?? mmmPRfTDmf 2 4 2 7 1 66m a x1????????? ?? 制動輪缸直徑應(yīng)在 GB752487 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸系列中選取，輪缸直徑的尺寸系列為： ， 16， ， 19， ， 22，（ ），（ ）， 24，（ ）， ，（ ）， 30， 32， 35， 38， 42， 46， 50， 56 mm. 經(jīng)圓整我們?nèi)?D=42mm。 1L —— 汽車質(zhì)心離前軸距離 。11 ?????’ 空載時(shí)后軸載荷 N　gmG 5 3 5 39。一般，端面跳動量應(yīng)小于 mm，兩端面的平行度小于 mm，靜不平衡量小于等于 mm。前輪盤式制動器的制動盤我們設(shè)計(jì)成浮鉗盤式制動器。根據(jù)前后載荷的分配情況，通過感載比例閥自動調(diào)節(jié)前、后車輪的制動力，使前、后車輪的制動力分配始終處于最佳狀態(tài)。 4) 兩個獨(dú)立的回路分別為兩側(cè)前輪制動器的半數(shù)輪缸和一個后輪制動器所組 成，即半個軸與一輪對另半個軸與另一輪的型式，簡稱 LL 型。這種分路布置方案在各種汽車上都采用，但在貨車上用的最為廣泛。 按伺服系統(tǒng)能源的不同，伺服 系統(tǒng)分為真空伺服系統(tǒng)、氣壓伺服系統(tǒng)和液壓伺服系統(tǒng)。有開式和閉式兩種。液壓式簡單制動系曾廣泛應(yīng)用于轎車、輕型及以下的貨車 及部分中型貨車上去 ]7[ 。 制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式及分類 根據(jù)制動力源的不同，驅(qū)動機(jī)構(gòu)可分為簡單制動、動力制動和伺服制動三大類。輪胎與路面間的附著系數(shù)在制動過程中實(shí)際上是個變量，縱、側(cè)向附著系數(shù)隨滑移率 S 變化的曲線如圖 25 所示。 當(dāng) v = wv 時(shí)，滑移率 S=0，車輪自由滾動；當(dāng) wv =0 時(shí)，滑移率 S=100%，車輪完全抱死滑移； 19 當(dāng) v wv 時(shí)，滑移率 0S100%，車輪既滾動又滑動。 2t 為制動力由零增大到穩(wěn)定值，因而制動減速度由零增至穩(wěn)定值 ja 所經(jīng)歷的時(shí)間。 作用滯后性包括產(chǎn)生制動和解除制動的滯后性。 (5) 在輸出制動力矩相同的條件下，尺寸和重量一般較鼓式制動器小。此外，制動鼓在受熱膨脹后，工作半徑增大，使其只能與蹄中部接觸，從而降低了制動效能，這稱為機(jī)械衰退。與此同時(shí)，作用在制15 動鉗體 6上的反作用力 P2推動制動鉗體 6沿導(dǎo)向銷向 13左移動，使固定在制動鉗體上的固定制動塊壓 10 靠到制動盤