【正文】 XU An， Vehicle Brake Performance Parameter Analyzing and Modeling Based on Traveling Safety 2 Chunyuan Song， Vehicle Brake System Chatters Dynamics 2 ， Integrated control of wheel drivebrake torque for vehiclehandling enhancement 2 ， Influence of Shoke Absorber Wearing on Vehicle Brake Performance 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 33 致 謝 衷心感謝導師 呂鐵亮老師的熱情關心、精心指導和深深教誨。 (3)繼續(xù)加強現代控制理論和計算機控制系統(tǒng)學習。 開關 (1) 斷開 (ON) 開關 (2) 閉合 (OFF) ? 通過斷開或閉合開關，中斷或 允許電流通過電路。變頻電動機由傳統(tǒng)的鼠籠式電動機發(fā)展而來，把傳統(tǒng)的電機風機改為獨立出來的風機，并且提高了電機繞組的絕緣性能。 提出此要求的目的是為了應付發(fā)熱設備功率突然提升，或風扇停轉等散熱器性能突然喪失的狀況。 半導體制冷片的溫差范圍，從正溫 90℃到負溫度 130℃都可以實現。 半導體熱電偶由 N 型半導體和 P 型半導體組成。而經過數次制動之后，制動器平均溫度大致達到 300℃。冷卻系統(tǒng)原理：制動踏板制動信號采集器根據制動踏板狀態(tài)對冷卻系統(tǒng)發(fā)出信號， 半導體制冷片 接收電流并產生制冷效應，電動機 帶動風扇鼓風，冷卻氣流流經制動鼓 ，帶走制動產生的熱量，為制動 器產生冷卻效應。根據熱容的加和性原理，即奈曼．考普(NeumannKopp)定律，其比熱容就在一個不太寬的范圍內上下變化，因此對于同一狀態(tài)下的三種鑄鐵，都依照 HT250的比熱容來分析是可行的。 三是存在于摩擦面的磨損物在隨同摩擦運動過程中 ,一方面有可能重新壓入摩擦面而形成新的微凸峰而產生切削阻力 , 另一方面這些磨粒在摩擦面上以滑動和滾動形式運動過程中 ,不斷對摩擦副表面產生切削也構成了摩擦力的一部分。以石棉摩擦材料為實驗研究對象，導致熱衰退的直接原因就是摩擦副的溫升，故應從摩擦副的升溫機理入手研究。根據制動器溫度的不同，通過傳感技術及電路設計，控制半導體制冷片及變頻電 機的功率，從而對制冷量進行調控。 (4)直流電動水泵淋水裝置 汽車制動系統(tǒng)的直流電動水泵淋水裝置，其特征是將冷卻水箱裝的水經過水箱出水口接的管道至過濾器，再由直流電動水泵對過濾后的水產生衡壓揚程。但若其熱容量小，抗熱衰退性能差，會使其溫度升高，不僅摩擦力矩顯著下降，制動效能明顯 降低，而且會把車輛的輪轂軸承潤滑脂烤化，制動鼓退火變色，車輪內胎爆北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 8 破等。現在歐美等發(fā)達國家已用無石棉低金屬襯片取代石棉制品。 隨著我國汽車交通運輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展，汽車保有量大幅度增長，目前的道路交通事故發(fā)生趨勢上升。過去的鼓式制動器間隙需要人工調整，用塞尺調整間隙。現在鼓式制動器的主流是內張式，它的制動塊 (剎車蹄 )位于制動輪內側，在剎車的時候制動塊向外張開，摩擦制動輪的內側，達到剎車的目的。 本文首先從制動性能熱衰退機理出發(fā)，分析了制動器生熱和散熱過程的換熱平衡問題，得出導致制動性能熱衰退因素，對生熱和散熱進行了計算，對試驗起到了指導作用。由于現有的各種制動器冷卻裝置各有利弊，本題將致力于設計更加有效的冷卻裝置。其中主動安全是指駕駛員通過與車輛協(xié)調進而避免事故的發(fā)生。而鼓式制動器在現有車輛中仍然有很大的使用比重。但是該裝置存在的問題是：汽車在行駛過程中，一直驅動空氣壓縮機，造成不必要的發(fā)動機功率損失。 通過構思和設計研究出良好的冷卻系統(tǒng)方案，以圖文變現出來。其制動 是靠制動塊在制動輪上壓緊來實現剎車的 。 凡對蹄端加力使蹄轉動的裝置統(tǒng)稱為制動蹄促動裝置，制動蹄促動裝置有輪缸、凸輪和楔。這時不轉動的制動蹄對旋轉的制動轂作用 一個與轉動方向相反的摩擦力矩（也叫制動力矩） Mu 由于制動力矩 Mu 的作用，使車輪對地面作用著一個向后的圓周推力 Fu，同時地面也對車輪作用著一個向后的反作用推力 Fb，這個反作用推力 Fb是使汽車制動的外力，稱為制動力。因此，摩擦片工作表面的溫升也會很嚴重。傳統(tǒng)冷卻方式主要有兩種：風冷和水冷。但是，該裝置也存在一定的問題：水箱內無水時不易發(fā)現，無水后貯氣筒內的壓縮空氣通過水箱由淋水管直接泄漏到大氣中，而貯氣筒內的氣壓不能正常上升，致使貯氣筒內氣壓不足，造成制動系統(tǒng)供給氣壓不足，導致車輛制動效能下降甚至失效，出現嚴重的交通事故。 裝備鼓式制動器的汽車，一旦出現制動性能熱衰退，將給駕駛員、乘客以及國家?guī)砣松碡敭a的巨大損失。維護費用也減少，因為不在需要頻繁清洗冷卻器水側的水垢、微生物結 垢及沉積物等所花費的費用。根據熱力學傳遞機理，制動 器的換熱包括傳導換熱、輻射換熱和對流換熱 3種方式。 第 冷卻系統(tǒng)散熱定量分析 無論制動過程中還是制動結束后，制動鼓摩擦面區(qū)域為高溫度值分布區(qū)，其附近區(qū)域溫度梯度較大；離摩擦面較遠的制動鼓底面的溫度場沒有變化，這是因為制動時間較短；持續(xù)制動生熱時，由傳熱學知識知道，熱量向四周傳遞，離熱源較遠部位的溫度場也會發(fā)生變化，但是制動鼓的高溫部位仍然集中在制動鼓摩擦表面的中間部分，且左右兩個方向上的溫度在逐漸降低。 m 308 230 190 167 149 132 122 116 115 制動鼓平均溫度／℃ 128 203 245 281 306 331 348 355 368 制動蹄平均溫度／℃ 55 94 134 174 207 234 257 281 297 由以上數據得出結論，鼓式制動器的溫度不宜超過 250℃。當制動 鼓 溫度低 于設定值 ， 不發(fā)出信號 電動機 不動作。 適時適量的冷卻氣流流經加裝在制動器外壁的風冷翅片。 半導體制冷片作為特種冷源，在技術應用上具有以下的優(yōu)點和特點： 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 20 不需要任何制冷劑，可連續(xù)工作，沒有污染源沒有旋轉部件，不會產生回轉效應，沒有滑動部件是一種固體片件，工作時沒有震動、噪音、壽命長，安裝容易。其主要作用有三： —— 吸收體積、面積較小的發(fā)熱物體的熱量，令其不致因熱量堆積而溫度急劇升高，導致各種不希望看到的后果； —— 將吸收 的熱量在內部傳導到散熱片的各個部分，充分利用較大的熱容量與表面積； —— 通過表面的各種熱交換途徑（主要是熱對流）將熱量散失到空氣之中（可配合風扇進行強制對流）； 此三種主要作用互相配合，形成一套完整的散熱途徑。 風冷翅片 均勻分布，有效利用眾多 翅 片的較大表面積進行熱交換。 ? 接地 (2) 表明電線與接地體相 連。該系統(tǒng)冷卻溫度的限值可以通過實際標定進行確定。 (3)根據本課題設計方案，進行系統(tǒng)設計。 最后感謝各位 老師 在百忙之中對本論文進行評閱，我相信一定會從 各位 老師的批評指正中受到深刻的教益。 第 課題 總結 本冷卻能力自控裝置的設計及試驗研究主要包括以下幾項工作： (1)對傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的冷卻效果及控制方法進行分析和總結，找出系統(tǒng)應用中存在的問題并找出對策。 表 常用連接器 連接器代碼 連接線束 連接器代碼 連接線束 C02 IGNITION SWITCH (I) C05 前部（ F） 儀表板（ I） C04 儀表板（ I） 前部（ F） F01 主熔斷器盒 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 27 圖 位置圖 1 圖 位置圖 2 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 28 圖 位置圖 3 圖 位置圖 4 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 29 第五 章 結論與展望 第 課題成果 該制動 器 自動冷卻裝置采用價低、性能可靠的單片機系統(tǒng)實施控制，采用熱電偶溫度傳感器對溫度進行變換，系統(tǒng)具 有較高的可靠性。 接地 (1) 接地 (2) ? 如果有電流從蓄電池的正極向 負極流動，則連接點到車身或 其他 接地線的連接情況如下。 本系統(tǒng)風冷翅片采用環(huán)形設計?？梢哉f，散熱片的結構設計、材料選擇、制作工藝對風冷散熱器的性能起著決定性的作用，也是判斷風冷散熱器性能時需要注意的第一要素。在接頭處，電流方向是從 N 至 P，溫度下降并且吸熱，這就是冷端；而在 另 一個接頭處，電流方向是從 P 至 N，溫度上升并且放熱，因此是熱端。電動機轉速調節(jié)器是通過 調節(jié)電樞供電電壓的方法容易實現平滑、無級、寬范圍、低損耗的要求 。 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） 17 圖 冷卻系統(tǒng)工作圖 熱電偶溫度傳感器把測得的制動 鼓 的溫度信號轉變成電壓信號。下表為鼓式制動器在熱衰退檢驗試驗過程中制動力矩、制動鼓溫度及制動蹄溫度的測試結果。金屬摩擦片的硬度要比摩擦材料的大得多 , 因此 ,機械切削和塑性變形大都發(fā)生在摩擦材料的表層。 鼓式制動器工作時溫度變化依賴于制動鼓內的熱平衡關系，熱量的產生來源于摩擦片同制動鼓內表面的摩擦過程，主要的熱量散失方式是對流散熱和輻射散熱，其中對流散熱量約占總散熱量的 80％，輻射散熱量約占總散熱量的 5％～ 10％(David B． H， 2021)?？諝饫鋮s的優(yōu)點有以下幾條： 1. 不需要 水直接 用作冷卻介質，因此用在水上的費用高，如生水、補充水及水處理用化學藥品的費用都沒有。針對與此，要有效防止制動性能熱衰退，降低交通事故率，一方面要從制動器的結構和摩擦材料改進上著手，改善其抗熱衰退的性能；另一方面，通 過降低摩擦片的工作溫度以改善其抗熱衰退的性能。根據調壓閥設定的氣壓，壓縮空氣從淋水箱的頂部給水加壓，駕駛員通過踩下剎車踏板或者控制駕駛室內的開關來控制淋水，噴淋制動鼓外沿，以降低制動器的溫度，保證汽車有足夠的制動效能。 制動器冷卻系統(tǒng)的研究興于上世紀 80 年代。為了減少溫升，應當使制動轂有較大的熱容量，因 此制動轂應具有足夠大的質量，有些汽車的制動轂外表面還鑄出若干肋片，以增加散熱面積和剛度。主缸 4 將產生高壓油液經油管 5 流入輪缸 6 中，推動兩活塞 7 外移而使兩制動蹄饒各自的支承銷轉動。不過對于重型車來說，由于車速一般不是很高，剎車蹄的耐用程度也比盤式制動器高，因此許多重型車至今仍使用四輪鼓式的設計。 關鍵詞 ： 鼓式制動器 冷卻系統(tǒng) Drum brake cooling system design 北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文） III Abstract To address equipment, drum brakes, brake thermal performance brake failure caused the recession, the paper design of the braking system controlled cooling heat design is received by the brake pedal movement sensor signal, thereby enabling automatic control air conditioning system work, placed in the brake cooling gas into the position of the radiator, the heat absorption of the brake, and thus play a brake cooling. This article first recession mechanism of heat from the braking performance, analyzes the brake heat and cooling process, heat balance, heat fade braking performance result obtained factors, heat and cooling is calculated, the test has played a guiding major influencing factors for experimental design, based on the test, focusing on circuit design and motor selection, aircooled chip design and