【導讀】所謂“總成”組成，制動系就是一個重要的總成。它即可以使行駛中的汽車減速，又可保證汽車能駐留原地不動。停車的可靠性起重要的保證作用。野車車制動系統(tǒng)的要求，設計出合理的符合國家標準和行業(yè)標準的制動系統(tǒng)。案，經(jīng)過設計計算確定前、后盤式制動器、制動主缸的主要尺寸和結構形式。最終對設計出的制動系統(tǒng)的各項指標進行評價分析，確定是否達到要。而且利用計算機輔助設計，保證了設計尺寸的準確性。慮了其結構簡單、成本低、環(huán)保等因素。制動驅動機構形式方案.....

　　

【正文】 的研究開發(fā) ， 汽車動力系統(tǒng)發(fā)生了很大的改變 。 出 現(xiàn)了很多新的結構型式和功能形式 ， 新型動力系統(tǒng)的出現(xiàn)也要求制動系統(tǒng)結構型式 和功能形式發(fā)生相應的改變 ， 例如電動汽車沒有內(nèi)燃機 ， 無法為真空助力器提供真空源 .一種解決方案是利用電動真空泵為真空助力器提供真空。 汽車制動系統(tǒng)的發(fā)展是和汽車性能的提高及汽車結構型式的變化密切相關的 ， 制動系統(tǒng)的每個組成部分都發(fā)生了很大變化。 供能裝置的發(fā)展 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 27 供能裝置主要是指制動能源 ， 制動能源有人力制動、伺服制動、動力制動或者上述任兩者的結合使用。 人力制動是開始有制動系統(tǒng)時的制動能源 ， 它有機械式制動、液壓式制動兩種形式。機械式制動 主要用于駐車制動系統(tǒng)中 ， 駐車制動系統(tǒng)中要求用機械鎖止方法保證汽車在原地停止不動 ， 在任何情況下不至于滑動。液壓式制動是通過制動踏板推動制動主缸 ， 進而使制動器進入工作狀態(tài)。伺服制動兼用人力和發(fā)動機作為制動能源 ， 正常情況下制動能量由動力伺服系統(tǒng)供給 。 動力伺服系統(tǒng)失效時可由人力供給制動能量 ， 這時伺服制動就變?yōu)槿肆χ苿印Ｋ欧苿涌捎脷鈮耗?、真空?(負氣壓能 )以及液壓能作為伺服能量 。 形成各種形式的助力器。動力制動系統(tǒng)的制動能源是發(fā)動機所驅動的油泵或者氣泵 ， 人力僅作為控制來源 。 可分為氣壓制動、氣頂液制動、液壓制動。其中氣 壓制動是發(fā)展最早的一種動力制動系統(tǒng)。它用空氣壓縮機提供氣壓 ， 氣頂液制動是用氣壓推動液壓動作 ， 產(chǎn)生制動作用。液壓制動是目前得到廣泛應用的一種制動系統(tǒng) 。 技術已經(jīng)非常成熟。目前正在發(fā)展的電液復合制動以及電子制動中使用了電機作為制動能源 ， 人力踩制動踏板作為控制來源。 控制裝置的發(fā)展 最早的人力制動通過機械的連接產(chǎn)生制動動作。發(fā)展到人力控制制動 ， 通過踩制動踏板啟動制動 。 再由傳力裝置把制動踏板力傳到真空助力器 ， 經(jīng)過真空助力器的助力擴大后 ， 傳遞到制動主缸產(chǎn)生液壓力 。 然后通過油路把液壓力傳遞到每個輪缸 ， 開始制動。隨著清 潔能源汽車和電動汽車的研究應用 ， 以及電子技術在汽車上面的廣泛應用 。 制動系統(tǒng)的控制裝置也出現(xiàn)了電子化的趨勢 ， 其中電制動完全改變了制動系統(tǒng)的控制和管理 。 會使汽車制動系統(tǒng)發(fā)生革命性的變化 ， 它采用電子控制 。 可以更加準確、更高效率地實現(xiàn)制動。 傳動裝置的發(fā)展 人力制動時代是采用機械式的傳動裝置 ， 氣 (液 )壓制動是利用氣 (液 )壓力和連接管路把制動力傳遞到制動器。電子制動則是利用制動電機產(chǎn)生制動力直接作用到制動器 ， 它的控制信號來自控制單元 (ECU)， 用信號線傳遞制動信號和制動力信息。 制動器的發(fā)展 制動器是制動的主 要組成部分 ， 目前汽車制動器基本都是摩擦式制動器 。 按照摩擦副中旋轉元件的不同分為鼓式和盤式兩大類制動器。 鼓式制動器又有領從蹄式、雙領蹄式、雙向雙領蹄式、雙從蹄式、單向自增力式、雙向自增力式制動器等結構型式。盤式制動器有固定鉗式 、 浮動鉗式 、 浮動鉗式包括滑動鉗式和擺動鉗盤式兩種型式。滑動鉗式是目前使用廣泛的一種盤式制動器。由于盤式制動器熱和水穩(wěn)定性以及抗衰減性能較鼓式制動器好 。 可靠本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 28 性和安全性也好 ， 而得到廣泛應用。但是盤式制動器效能低 ， 無法完全防止塵污和銹蝕 ， 兼做駐車制動時需要較為復雜的手驅動機構 ， 因而在后輪上 的應用受到限制 。 很多車是采用前盤后鼓的制動系統(tǒng)組成。電動汽車和混合動力汽車上具有再生制動能力的電機 ， 在回收制動能量時起制動作用 ， 它引入了新型的制動器。作為一種新的制動器型式 ， 勢必引起制動器型式的變革。電制動系統(tǒng)制動器是基于傳統(tǒng)的制動器 ， 也分為盤式電制動器和鼓式電制動器 。 鼓式電制動器由于制動熱衰減性大等缺點 ， 將來汽車上會以盤式電制動器為主。 制動系統(tǒng)的 發(fā)展趨勢 已經(jīng)普遍應用的液壓制動現(xiàn)在已經(jīng)是非常成熟的技術 。 隨著人們對制動性能要求的提高 ， 防抱死制動系統(tǒng)、驅動防滑控制系統(tǒng)、電子穩(wěn)定性控制程序、主動避撞技術等功 能逐漸融人到制動系統(tǒng)當中 ， 需要在制動系統(tǒng)上添加很多附加裝置來實現(xiàn)這些功能 ， 這就使得制動系統(tǒng)結構復雜化 ， 增加了液壓回路泄漏的可能以及裝配、維修的難度 ， 制動系統(tǒng)要求結構更加簡潔 ， 功能更加全面和可靠 ， 制動系統(tǒng)的管理也成為必須要面對的問題 。 電子技術的應用是大勢所趨。 從制動系統(tǒng)的供能裝置、控制裝置、傳動裝置、制動器 4 個組成部分的發(fā)展歷程來看 .都不同程度地實現(xiàn)了電子化。人作為控制能源 。 啟動制動系統(tǒng) ， 發(fā)出制動企圖；制動能源來自儲存在蓄電池或其它供能裝置；采用全新的電子制動器和集中控制的電子控制單元 (ECU)進行制動系 統(tǒng)的整體控制 ， 每個制動器有各自的控制單元。機械連接逐漸減少 ， 制動踏板和制動器之間動力傳遞分離開來 ， 取而代之的是電線連接 ， 電線傳遞能量 ， 數(shù)據(jù)線傳遞信號 ， 所以這種制動又叫做線控制動。這是自從 ABS 在汽車上得到廣泛應用以來制動系統(tǒng)又一次飛躍式發(fā)展。 電液復合制動系統(tǒng)是從傳統(tǒng)制動向電子制動的一種有效的過渡方案 。 采用液壓制動和電制動兩種制動系統(tǒng)。這種制動系統(tǒng)既應用了傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)以保證足夠的制動效能和安全性 ， 又利用再生制動電機回收制動能量和提供制動力矩 。提高汽車的燃料經(jīng)濟性 ， 同時降低排放 .減少污染。但是由于兩套 制動系統(tǒng)同時存在 .結構復雜、成本偏高。結構的復雜性也增加了系統(tǒng)失效和出現(xiàn)故障的可能性 ，維護和保養(yǎng)難度增加。 電制動的優(yōu)缺點和存在的問題 電子制動首先應用到飛機上 ， 目前處于向汽車領域應用的研究和改進階段 。隨著技術進步 。 各種問題會逐步得到解決 。 電制動系統(tǒng)最終會取代傳統(tǒng)的以液壓為主的制動控制系統(tǒng)以及電液復合制動系統(tǒng)。電制動或者線控制動 (BBW)是未來制動系統(tǒng) 發(fā)展 的方向。電制動器和電制動控制單元、制動力模擬器是其重要組成部分 ， 反饋制動力給制動踏板產(chǎn)生制動感覺。 對于大部分人來說 ， 電制動系統(tǒng)是全新的制動系統(tǒng) ， 它為 將來的智能化車輛提供了條件?；诂F(xiàn)在的技術條件 ， 要全面應用電制動 ， 還有很多問題需要面對： 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 29 1)驅動能源問題采用電子制動需要較多的電能 ， 一個盤式制動器峰值需要lkW 的驅動能量 ， 目前 12V 的車輛電力系統(tǒng)無法提供這么大的能量 ， 未來的車輛動力系統(tǒng)需要采用高壓電 ， 加大能源供應 ， 以滿足各系統(tǒng)能量的需求 ， 同時解決好高壓電的安全問題； 2)沒計制動系統(tǒng)時必須要考慮的是制動系統(tǒng)的失效問題 .電制動不存在主動的備用制動系統(tǒng) 。 不論是 ECU、傳感器、還是制動器本身、線束失效 ， 都能使制動系統(tǒng)保證制動的基本性能 .除了 ECU 可以采用冗 余設計外 。 實現(xiàn)電制動的一個關鍵技術是相同失效時的信息交流協(xié)議如 TTP/C 等的研究應用； 3)實現(xiàn)和汽車底盤其他控制系統(tǒng)的集成 .仍有待研究； 4)采用電制動后整車質量有所減少 ， 但是非簧載質量可能會有所增加 。 這是要注意的； 5)制動器在持續(xù)制動或高強度制動過程會產(chǎn)生高溫 ， 這對電機和傳動裝置的性能和散熱提出了高的要求。 6)成本比原有液壓制動系統(tǒng)高 。 提高電制動系統(tǒng)的性價比是需要解決的問題。 隨著技術的進步 ， 上述的各種問題會逐步得到解決。戴姆勒 克萊斯勒汽車公司已經(jīng)把一種電制動系統(tǒng) —— 測控一體化制動系統(tǒng) — — 安裝在奔馳乘用車上 ， 它是一種功能強大的機電一體化的系統(tǒng) 。 在汽車運行中 ， 系統(tǒng)感知制動踏板的動作 。并把相關信息傳遞給控制單元 。 控制單元發(fā)出指令給執(zhí)行器進行各車輪的制動 ，它可以根據(jù)制動踏板的加速度來識別駕駛員是否正在進行緊急制動并做出迅速反應 ， 縮短制動距離 。 這種系統(tǒng)會增加駕駛者的安全感和舒適感 ， 使停車過程平順。可以預見不久的將來會有更多的電制動系統(tǒng)得到裝車應用。 在車輛模塊化、集成化、電子化、車供能源的高壓化的趨勢驅動下 .車輛制動系統(tǒng)也朝著電子化方向發(fā)展 ， 很多汽車和零部件廠商都進行了電制動系統(tǒng)的研究和推廣 。 博 世、西門子、特維斯等公司已經(jīng)研制出一些試驗成果 .電制動系統(tǒng)必將取代傳統(tǒng)制動系統(tǒng) ， 汽車底盤進一步一體化、集成化 .制動系統(tǒng)性能也會發(fā)生質的飛躍。 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 30 第 7章 結論 制動系統(tǒng)的 設計是以 普拉多 越野車的制動系統(tǒng)為研究對象，對制動系統(tǒng)的前、后制動器、制動主缸、制動管路布置進行 了設計及計算，并繪制出了前、后制動器裝配圖、制動主缸裝配圖、 管路布置圖、并通過應用 MATLAB 軟件編程，繪制出汽車制動力分配曲線。 為了提高汽車的安全性， 普拉多 越野車采用了前、后盤式制動器， 雙管路制動系統(tǒng)、間隙可調結構的制動器滿足了設計要求。通過計算 知道了人力無法滿足制動力的要求，采用了真空助力伺服制動系。為了環(huán)保的需要，摩擦襯片采用無石棉材料，滿足溫升的要求。制動器的制動力能滿足汽車對制動力的需求，可以充分利用好地面附著力。駐車制動滿足國家對汽車駐車坡度的要求。設計的汽車制動器達到了預期的目標。 這次畢業(yè)設計通過查閱大量的資料學到了很多先進的制動系統(tǒng)的相關知識，并應用到畢業(yè)設計當中。 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 31 參考文獻 ： [1]劉惟信 主編 .汽車設計 .北京 : 清華大學 出版社 ,2020 [2]齊曉杰主編 .制動系統(tǒng) .北京 :化學工業(yè)出版社 ,2020 [3]陳家瑞主編 .汽車構 造 .北京 :人民交通出版社 ,2020 [4]細川武 主 編 .魏朗譯 .汽車構造圖冊 .北京 :人民交通出版社 ,2020 [5]吳際璋主編 .汽車構造 .北京 : 人民交通出版社 ,1999 [6]余志生主編 .汽車工程手冊 . 北京 :機械工業(yè) 出版社 ,2020 [7]崔心存主編 .現(xiàn)代汽車新技術 . 北京 :人民交通出版社 ,2020 [8]趙學敏 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Brake Design and Safety (Second Edition). Warrendale, PA, USA: SAE, Inc.,1999 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 32 第 8章 致謝 在本次畢業(yè)設計即將完成之際，我要對多年幫助和培養(yǎng)我的老師，還有和我一起同甘共苦，學習，討論問題的同學們表示衷心的感謝。是他們的無私幫助和鼓勵給了我很勇氣和動力，使我能很好的完成了這次的畢業(yè)設計。 在這里我要特別感謝指導老師 段敏 老師。從選擇畢業(yè) 設計的題目到畢業(yè)設計的完成，都得到了段 老師的悉心指導。平時老師多次詢問畢業(yè)設 計的進程，并為我指點迷津，幫助我開拓研 究思路，精心點撥，鼓勵。段 老師一絲不茍的作風，嚴謹求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，是我將來工作學習當中的榜樣。對老師的感激之情無以言表。 最后還要感謝我的同學們。感謝他們在同樣忙碌的時間里，抽出時間為我解答疑難問題，共同研討問題。在長時間與他們一同做畢業(yè)設計的過程當中，他們對待學習的態(tài)度也深深地感染了我，他們也是我的好榜樣。再一次感謝所有幫助和鼓勵我的老師和同學。 \ 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 33 附錄一 Brake System The braking system is the most important system in cars. If the brakes fail, the result can be disastrous. Brakes are actually energy conversion devices, which convert the kiic energy (momentum) of the vehicle into thermal energy (heat).When stepping on the brakes, the driver mands a stopping force ten times as powerful as the force that puts the car in motion. The braking system can exert thousands of pounds of pressure on each of the four brakes. In most modern brake syste