【正文】 的法向力和切向力，而且還承受比制動(dòng)鼓大的過(guò)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(dòng)力都可以保證正常值的 50%，且不會(huì)引起轉(zhuǎn)向失控 ]3[ 。 5) 兩個(gè)獨(dú)立的回路均由每個(gè)前、后制動(dòng)器的半數(shù)缸所組成，即前、后半個(gè)軸對(duì)前、后半個(gè)軸的分路型式，簡(jiǎn)稱(chēng) HH 型。這一分路方案若后輪制動(dòng)管路失效，則一旦前輪制動(dòng)抱死就會(huì)失去轉(zhuǎn)彎制動(dòng)能力。 真空伺服系統(tǒng)多用于總質(zhì)量在 ～ 以上的轎車(chē)及裝載質(zhì)量在 6T 以下的輕、中型貨車(chē)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(chē)及極少數(shù)高級(jí)轎車(chē)上。目前汽車(chē)用的全液壓動(dòng)力制動(dòng)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(dòng)系示意圖 9— 前制動(dòng)器； 2—— 輪缸； 6—— 制動(dòng)管； 4— 制動(dòng)踏板； 5— 制動(dòng)主缸； 10— 后制動(dòng)器。具體可分為如下表： 制動(dòng)力源 力的傳遞方式 用途 型式 制動(dòng)力源 工作介質(zhì) 型式 工作介質(zhì) 簡(jiǎn)單制動(dòng)系（人力制動(dòng)系） 司機(jī)體力 機(jī)械式 桿系或鋼絲繩 僅用于駐車(chē) 制動(dòng) 液壓式 制動(dòng)液 部分微型汽車(chē)的行車(chē)制動(dòng) 動(dòng)力制動(dòng)系 氣壓動(dòng)力制動(dòng)系 發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力 空氣 氣壓式 空氣 中、重型汽車(chē)的行車(chē)制動(dòng) 氣壓 —液壓式 空氣、制動(dòng)液 液壓動(dòng)力制動(dòng)系 制動(dòng)液 液壓式 制動(dòng)液 伺服制動(dòng)系 真空伺服制動(dòng)系 司機(jī)體力與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力 空氣 液壓式 制動(dòng)液 轎車(chē)、微、輕、中型汽車(chē)的行車(chē)制動(dòng) 氣壓伺服制動(dòng)系 空氣 液壓伺服制動(dòng)系 制動(dòng)液 簡(jiǎn)單制動(dòng)系 簡(jiǎn)單制動(dòng)系即人力制動(dòng)系，是靠司機(jī)作用于制動(dòng)踏板上或受柄上的力作為制22 動(dòng)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(dòng)力不是最大，因而制動(dòng)距離不是最 短。滑移率越大，車(chē)輪滑移程度越大。每輛在用車(chē)的 ja值各不相同。鼓、盤(pán)式制動(dòng)器都存在 滯后性較長(zhǎng)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(jiǎn)單。制動(dòng)盤(pán)則是軸向熱膨脹極小，徑向熱膨脹根本與性能無(wú)關(guān)，故無(wú)機(jī)械衰退問(wèn)題。于是，制動(dòng)盤(pán)兩側(cè)的摩擦塊 10在 P1 和 P2 的作用下夾緊制動(dòng)盤(pán) 11，使之在制動(dòng)盤(pán)上產(chǎn)生與運(yùn)動(dòng)方向向反的制動(dòng)力矩，促使汽車(chē)制動(dòng) ]8[ 。這必然使得制動(dòng)鉗的尺寸過(guò)大，難以安裝在現(xiàn)代化轎車(chē)的輪輞內(nèi)。這樣，不旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)蹄就對(duì)旋轉(zhuǎn)著的制動(dòng)鼓作用一個(gè)摩擦力距 uM ，其方向與車(chē)輪方向相反。 鼓式制動(dòng)器的工作原理 鼓式制動(dòng)器的工作原理可用如圖 21 所示的一種簡(jiǎn)單的液壓制動(dòng)系示意圖來(lái)說(shuō)明。制動(dòng)減速度常指制動(dòng)過(guò)程中的最大減速度，它反映了地面制動(dòng)力，因此它與制動(dòng)12 器制動(dòng)力及輪胎與道路的附著力有關(guān)。 汽車(chē)制動(dòng)器的評(píng) 價(jià)指標(biāo) 汽車(chē)的制動(dòng)性能是汽車(chē)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(dòng)距離過(guò)長(zhǎng)、緊急制動(dòng)時(shí)發(fā)生側(cè)滑等情況有關(guān)。許多國(guó)家和政對(duì)石11 棉的使用做了 嚴(yán)格的限制，客觀上又一次推動(dòng)了新型剎車(chē)材料的開(kāi)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(wú)公害摩擦片。汽車(chē)用先進(jìn)電子裝置方面的開(kāi)始發(fā)展包括 :改進(jìn)的 ABSASR 控制系統(tǒng)，車(chē)輛動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)，互感式車(chē)輛動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)，集成化車(chē)輛動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)，汽車(chē)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)及主動(dòng)式方向擺動(dòng)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)等。 1936 年博世公司申請(qǐng)一項(xiàng)電液控制的 ABS 裝置專(zhuān)利，促進(jìn)了防抱系統(tǒng)在汽車(chē)上的應(yīng)用 1969 年的福特 Ⅲ車(chē)的后輪使用了真空助力的 ABS 制動(dòng)器。林肯公司也于 1932 年推出 V12 轎車(chē)，該車(chē)采用通過(guò)四根軟索真空加力器的鼓式制動(dòng)器。制動(dòng)器的發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段。 （ 9） 能全天候使用。 （ 1） 具有良好的冷態(tài)制動(dòng)效能，能產(chǎn)生足夠的制動(dòng)力，使汽車(chē)的行車(chē)制動(dòng)、應(yīng)急制動(dòng)和駐車(chē)制動(dòng)性能符合強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的要求。制動(dòng)系按傳能方式分為氣壓、液壓、電磁、機(jī)械、組合制動(dòng)系；按傳能裝置連接方式分為單回路、雙回路和多回路制動(dòng)系 。 （ 1） 行車(chē)制動(dòng) 不論車(chē)速高低、載荷多少、車(chē)輛上坡和下坡，行車(chē)制動(dòng)必須能控制車(chē)輛的行駛，且使車(chē)輛安全、迅速、有效的停住；行車(chē)制動(dòng)必須是可控制的；必須保證駕駛員在其座位上雙手無(wú)須離開(kāi)轉(zhuǎn)向盤(pán)就能實(shí)現(xiàn)的制動(dòng)。 （ 2）駐車(chē)制動(dòng)系，即使停駛的車(chē)輛（包括坡道停車(chē)）以機(jī)械作用保持其不動(dòng)的零部件的總稱(chēng)。海南馬自達(dá)新款轎車(chē) Mazda 6 的上市，便以其獨(dú)具個(gè)性及魅力的造型；卓越的動(dòng)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(ài) 車(chē)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(dòng)系就是其中最為重要的總成之一。因而， 作為能保證汽車(chē)安全行駛的組成部分之一 —— 制動(dòng)系，有必要對(duì)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(chē)車(chē)制動(dòng)系的主要構(gòu)件 —— 浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器、液壓雙會(huì)路制動(dòng)主缸的分析計(jì)算和防抱死系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)的理論分析?？梢?jiàn)，制動(dòng)系是汽車(chē)非常重要的組成部分，從而對(duì)汽車(chē)制動(dòng)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(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)和性能直接關(guān)系到汽車(chē)行駛的安全性和停車(chē)的可靠性，因而被認(rèn)為是汽車(chē)的重要安全件，受到普遍的重視。應(yīng)急制動(dòng)裝置年必是獨(dú)立的制動(dòng)系統(tǒng)，它可利用行車(chē)制動(dòng)裝置或駐車(chē)制動(dòng)裝置的某些制動(dòng)器件。駕駛員必須在其座位上就可實(shí)現(xiàn)駐車(chē)制動(dòng) ]11[ 。 （ 6）制動(dòng)管（線）路 制動(dòng)管（線）路包括汽車(chē)各制動(dòng)裝置之間，以及牽引車(chē)與掛車(chē)制動(dòng)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(dòng)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(dòng)器綜述 制動(dòng)器及其材料的發(fā)展歷史簡(jiǎn)介 我國(guó) 50年代以來(lái)的貨車(chē)、小型客車(chē)的前后制動(dòng)器多為鼓式制動(dòng)器其制動(dòng)力矩較大，但其散熱條件較差，制動(dòng)器材料的熱衰現(xiàn)象較為嚴(yán)重，隨著車(chē)速的提高，其弱點(diǎn)越來(lái)越突出，從而使制動(dòng)器的使用壽命較短，現(xiàn)代小型轎車(chē)如夏利、富康、桑塔納等的制動(dòng)器都采用前盤(pán)后鼓式制動(dòng)器。但隨著車(chē)輛的功率、重量、最高車(chē)速及道路安全問(wèn)題的增多，復(fù)式、半圓式及內(nèi)張鼓式制動(dòng)器這樣一些更為先進(jìn)的機(jī)械車(chē)輪制動(dòng)器問(wèn)世，鼓式制動(dòng)器最初被用于后車(chē)輪，后來(lái)逐漸普及到四輪。 10 (3)盤(pán)式制動(dòng)器時(shí)代 :盤(pán)式制動(dòng)器的出現(xiàn)使美國(guó)汽車(chē)在制動(dòng)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(guó)摩擦材料的研究起步較晚，與發(fā)達(dá)國(guó)家存在一定的差距。一輛汽車(chē)制動(dòng)性能的好壞，主要從以下三個(gè)方面來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià) : （ 1） 制動(dòng)效能，即制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度 。 因?yàn)橹苿?dòng)過(guò)程實(shí)際上是把汽車(chē)行駛的動(dòng)能通過(guò)制動(dòng)器吸收轉(zhuǎn)換為熱能，而制動(dòng)器溫度升高后，能否保持在冷狀態(tài)時(shí)的制動(dòng)效能己成為設(shè)計(jì)制動(dòng)器時(shí)要考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。制動(dòng)蹄的外圓上面又裝有一般是非金屬的摩擦片 9，制動(dòng)底板上還裝有液壓制動(dòng)輪缸 6。 圖 21 鼓式制動(dòng)系工作原理示意圖 ]7[ 盤(pán)式制動(dòng)器的工作原理 制動(dòng)過(guò)程的工作原理 盤(pán)式制動(dòng)器大體上可以分為：定鉗盤(pán)式制動(dòng)器和浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器。 鑒于定鉗 盤(pán)式制動(dòng)器的上述缺點(diǎn)，到上世紀(jì) 60年代，定鉗盤(pán)式制動(dòng)器逐漸被浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器取代。 N 一單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的壓緊力 。又由于離心力的作用及襯塊對(duì)盤(pán)的擦拭作用，出水后只需經(jīng)一兩次制動(dòng)即能恢復(fù)正常。 (2) 制動(dòng)液的工作壓力和工作溫度都較高，因而容易汽化并且對(duì)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(chē)以 Vo 的初速作等速運(yùn)動(dòng)。 4t 是從開(kāi)始 放松制動(dòng)踏板的瞬時(shí)起，到制動(dòng)力完全消除。 汽車(chē)的實(shí)際車(chē)速與車(chē)輪滾動(dòng)的圓周速度之間的差異稱(chēng)為車(chē)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(chē)方向的控制能力，具有良好的制動(dòng)方向穩(wěn)定性。液壓式簡(jiǎn)單制動(dòng)系通常稱(chēng)為液壓制動(dòng)系，用于行車(chē)制動(dòng)裝置。常用的動(dòng)力制動(dòng)系有以下幾種。 各種形式的動(dòng)力制動(dòng)系在其動(dòng)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(dòng)作用即會(huì)全部失效 ]1[ 。助力伺服制動(dòng)系工作原理如圖 32： 圖 32 真空助力式（直動(dòng)式）伺服制動(dòng)系示意圖 制動(dòng)管路的多回路系統(tǒng) 為了提高制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作可 靠性，保證行車(chē)安全，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)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(shuō)應(yīng)該將汽車(chē)的全部行車(chē)制動(dòng)器的液壓或氣壓管路分成兩個(gè)或更多個(gè)相互獨(dú)立的回路，以便當(dāng)一個(gè)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(jiǎn)單，一回路失效時(shí)仍能保持 50%的制動(dòng)效能，并且制動(dòng)力的分配系數(shù)和同 步附著系數(shù)沒(méi)有變化，保證了制動(dòng)時(shí)與整車(chē)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(dòng)力的比值與正常情況下相同，且剩余的總制動(dòng)力可達(dá)到正常值的 50%左右。前輪我們采用浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器，后輪采用帶駐車(chē)制動(dòng)傳動(dòng)裝置的 DBA 盤(pán)式制動(dòng)器。奧迪、切諾基、桑塔納 200、富康（ AL、 AG）轎車(chē)均通風(fēng)型制動(dòng)盤(pán)，其厚度在 20～ 25mm 之間；其他引進(jìn)轎車(chē)采用厚度為 10~13 的實(shí)心型制動(dòng)盤(pán)。所以為了使后輪制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)盡可能緊湊，質(zhì)量盡可能輕，我們把后制動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì)成實(shí)心盤(pán)式。 設(shè)計(jì)時(shí)我們?nèi)⊥礁街禂?shù) ?? 。 tudd —— 汽車(chē)制動(dòng)減速度 . 最大制動(dòng)力矩是在汽車(chē)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(dòng)器制動(dòng)因數(shù)的確定 對(duì)于鉗盤(pán)式制動(dòng)器，設(shè)兩側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的壓緊力均為 P ，則制動(dòng)盤(pán)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(pán)與制動(dòng)塊間的摩擦系數(shù)（ f 值一般在 — 之間）。定鉗盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗由內(nèi)、外側(cè)鉗體兩35 部分組成，滑動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)器為整體結(jié)構(gòu)。 n—— 輪缸活塞的數(shù)目 ,滑鉗盤(pán)式制動(dòng)器 n=1。制動(dòng)鉗位于軸前可避免輪胎甩出來(lái)的泥、水進(jìn)入制動(dòng)鉗，位于軸后則可以減小制動(dòng)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(dòng)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(chē)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(dòng)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(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)我們?cè)O(shè)計(jì)成浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器。根據(jù)前后載荷的分配情況，通過(guò)感載比例閥自動(dòng)調(diào)節(jié)前、后車(chē)輪的制動(dòng)力，使前、后車(chē)輪的制動(dòng)力分配始終處于最佳狀態(tài)。 4) 兩個(gè)獨(dú)立的回路分別為兩側(cè)前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和一個(gè)后輪制動(dòng)器所組 成，即半個(gè)軸與一輪對(duì)另半個(gè)軸與另一輪的型式，簡(jiǎn)稱(chēng) LL 型。這種分路布置方案在各種汽車(chē)上都采用，但在貨車(chē)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(kāi)式和閉式兩種。液壓式簡(jiǎn)單制動(dòng)系曾廣泛應(yīng)用于轎車(chē)、輕型及以下的貨車(chē) 及部分中型貨車(chē)上去 ]7[ 。 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式及分類(lèi) 根據(jù)制動(dòng)力源的不同，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為簡(jiǎn)單制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)和伺服制動(dòng)三大類(lèi)。輪胎與路面間的附著系數(shù)在制動(dòng)過(guò)程中實(shí)際上是個(gè)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(chē)輪自由滾動(dòng)；當(dāng) wv =0 時(shí)，滑移率 S=100%，車(chē)輪完全抱死滑移； 19 當(dāng) v wv 時(shí)，滑移率 0S100%，車(chē)輪既滾動(dòng)又滑動(dòng)。 2t 為制動(dòng)力由零增大到穩(wěn)定值，因而制動(dòng)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(dòng)和解除制動(dòng)的滯后性。 (5) 在輸出制動(dòng)力矩相同的條件下，尺寸和重量一般較鼓式制動(dòng)器小。此外，制動(dòng)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(dòng)效能，這稱(chēng)為機(jī)械衰退。與此同時(shí)，作用在制15 動(dòng)鉗體 6上的反作用力 P2推動(dòng)制動(dòng)鉗體 6沿導(dǎo)向銷(xiāo)向 13左移動(dòng)，使固定在制動(dòng)鉗體上的固定制動(dòng)塊壓 10 靠到制動(dòng)盤(pán)