【導(dǎo)讀】系統(tǒng)，汽車(chē)的制動(dòng)器就是這割席統(tǒng)中的只要執(zhí)行器，其作用是顯而易見(jiàn)的。這兩種各有千秋，但隨著轎車(chē)車(chē)速的。1．行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)采用了安全性最高的對(duì)角線布置形式的雙管路液壓制動(dòng)系統(tǒng)。主缸的一腔通過(guò)ABS的液壓控制單元與前輪一側(cè)制動(dòng)及后軸另一側(cè)制動(dòng)器相接。構(gòu)簡(jiǎn)單，安全性高。當(dāng)系統(tǒng)中的任何一套管路失效時(shí)，另一套都會(huì)保持工作，這樣，2．前輪制動(dòng)器采用浮動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)器，使制動(dòng)器軸向和徑向尺寸較小，布置緊湊，在摩擦塊的主動(dòng)片上裝有磨損報(bào)警信號(hào)裝置，當(dāng)襯塊磨損到最小厚度小于。20mm時(shí)，制動(dòng)報(bào)警燈亮，提示駕駛員及時(shí)更換摩擦塊。3．后輪制動(dòng)器采用的是能自動(dòng)調(diào)整蹄片間隙裝置的鼓式制動(dòng)器。服系統(tǒng)失效時(shí)，還可以全靠人力驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)以產(chǎn)生一定程度的制動(dòng)力。負(fù)荷'2G，2G；空、滿(mǎn)載時(shí)的質(zhì)心位置：質(zhì)心高度''gh，gh；質(zhì)心距前軸距離'1L，1L；加大踏板力以加大fT，fF和BF均隨之增大。但地面制動(dòng)力BF受著附著條件的限制，

　　

【正文】 度升高。此即所謂 制動(dòng)器的能量負(fù)荷 。能量負(fù)荷愈大，則襯片 (襯塊 )的磨損愈嚴(yán)重。 制動(dòng)器的能量負(fù)荷常以其 比能量耗散率 作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。比能量耗散率又稱(chēng)為 單位功負(fù)荷或能量負(fù)荷 ，它 表示單位摩擦面積在單位時(shí)間內(nèi)耗散的能量 ，其單位為 W／mm2。 雙軸汽車(chē)的單個(gè)前輪制動(dòng)器和單個(gè)后輪制動(dòng)器的比能量耗散率分別為 ?? 1 22211 2 )(21 tA vvme a ?? )1(2 )(21 2 22212 ?? ??? tA vvme a （ 58） jvvt 21?? 式中 ?—— 汽車(chē)回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)； am —— 汽車(chē)總質(zhì)量； 1v ， 2v —— 汽車(chē)制動(dòng)初速度與終速度， m／ s；計(jì)算時(shí)轎車(chē)取 1001?v km/h()；總質(zhì)量 以下的貨車(chē)取 1v =80km/h()；總質(zhì)量 3． 5t 以上的 貨車(chē)取 1v =65km／ h(18m／ s)； j—— 制動(dòng)減速度， m／ s2，計(jì)算時(shí)取 j=0． 6g； t—— 制動(dòng)時(shí)間， s； Al， A2—— 前、后制動(dòng)器襯片 (襯塊 )的摩擦面積； ? —— 制動(dòng)力分配系數(shù)。 在緊急制動(dòng)到 02?v 時(shí)，并可近似地認(rèn)為 1?? ，則有 ?1211 221 tAvme a? )1(221 2212 ??? tAvme a (59) 鼓式制動(dòng)器的比能量耗損率以不大于 ／ mm2 為宜 ，但當(dāng)制動(dòng)初速度 1v 低于式 (58)下面所規(guī)定的 1v 值時(shí)，則允許略大于 ／ mm2。 轎車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器的比能量耗散率應(yīng)不大于 ／ mm2。 比能量耗散率過(guò)高，不僅會(huì)加速制動(dòng)襯片 (襯塊 )的磨損，而且可能引起制動(dòng)鼓或盤(pán)的龜裂。 磨損特性指標(biāo)也可用襯片 (襯塊 )的 比摩擦力 即單位摩擦面積的 摩擦力來(lái)衡量。 單個(gè)車(chē)輪制動(dòng)器的比摩擦力為 RATF ff ?0 (60) 式中 fT —— 單個(gè)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩； R—— 制動(dòng)鼓半徑 (或制動(dòng)盤(pán)有效半徑 )； A—— 單個(gè)制動(dòng)器的襯片 (襯塊 )摩擦面積。 當(dāng)制動(dòng)減速度 j= 時(shí)， 鼓式制動(dòng)器的比摩擦力 0fF 以不大于 ／ mm2 為宜 。 亦可采用摩擦襯片與制動(dòng)鼓間的 平均壓力 pq 作為衡量磨損的指標(biāo)，即 ][pp qANq ?? 式中 N—— 摩擦襯片與制動(dòng)鼓間的法向力； A—— 摩擦襯片的摩擦面積。 有些文獻(xiàn)推薦取 [ pq ]=2MPa，當(dāng)前由于磨損問(wèn)題受到更大重視，可取 [ pq ]=～(當(dāng)摩擦系數(shù) f =～ 時(shí) )，緊急制動(dòng)時(shí)允許取 [ pq ]＝ 2～ 。 磨損和熱的性能指標(biāo)也可用襯片在制動(dòng)過(guò)程中由最高制動(dòng)初速度至停車(chē)所完成的單位襯片 (襯塊 )面積的滑磨功即 比滑磨功 fL ，來(lái)衡量： ][2 m a x2faaf LAvmL ?? ? （ 62） 式中 am —— 汽車(chē)總質(zhì)量， kg； maxav —— 汽車(chē)最高車(chē)速， m/s； ?A —— 車(chē)輪制動(dòng)器各制動(dòng)襯片 (襯塊 )的總摩擦面積， cm’； [ fL ]—— 許用滑磨功，對(duì)轎車(chē)取 [ fL ]＝ 1000～ 1500J／ cm2；對(duì)客車(chē)和貨車(chē)取 [ fL ]＝ 600～ 800J／ cm2。 制動(dòng)器的熱容量和溫升的核算 應(yīng)核算制動(dòng)器的熱容量和溫升是否滿(mǎn)足如下條件： Ltcmcm hhdd ??? )( （ 63） 式中 dm —— 各制動(dòng)鼓 (盤(pán) )的總質(zhì)量； hm —— 與各制動(dòng)鼓 (盤(pán) )相連的受熱金屬件 (如輪轂、輪輻、輪輞、制動(dòng)鉗 體等 )的總質(zhì)量； dc —— 制動(dòng)鼓 (盤(pán) )材料的比熱容，對(duì)鑄鐵 c=482J／ (kg K)，對(duì)鋁合金 c=880J／ (kg K)； hc —— 與制動(dòng)鼓 (盤(pán) )相連的受熱金屬件的比熱容； t? —— 制動(dòng)鼓 (盤(pán) )的溫升 (一次由 av =30km／ h 到完全停車(chē)的強(qiáng)烈制動(dòng)， 溫升不應(yīng)超過(guò) 15℃ )； L—— 滿(mǎn)載汽車(chē)制動(dòng)時(shí)由動(dòng)能轉(zhuǎn)變的熱能，因制動(dòng)過(guò)程迅速，可以認(rèn)為制 動(dòng)產(chǎn)生的熱能全部為前、后制動(dòng)器所吸收，并按前、后軸制動(dòng)力的 分配比率分配給前、后制動(dòng)器，即 ?221 aavmL? )1(222 ??? aa vmL （ 64） 式中 am —— 滿(mǎn)載汽車(chē)總質(zhì)量； av —— 汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的初速度，可取 maxaa vv ? ； ? —— 汽車(chē)制動(dòng)器制動(dòng)力分配系 數(shù)，見(jiàn)式 (11) 盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)力矩的計(jì)算 盤(pán)式制動(dòng)器的計(jì)算用簡(jiǎn)圖如圖 40 所示，今假設(shè)襯塊的摩擦表面與制動(dòng)盤(pán)接觸良好，且各處的單位壓力分布均勻，則盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為 fNRTf 2? （ 65） 式中 f —— 摩擦系數(shù)； N—— 單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的壓緊力(見(jiàn)圖 40)； R—— 作用半徑。 對(duì)于常見(jiàn)的扇形摩擦襯塊，如果其徑向尺寸不大，取 R 為平均半徑 mR 或有效半徑 eR 已足夠精確。如圖 41 所示，平均半徑為 2 21 RRRm ?? 式中 1R ， 2R —— 扇形摩擦襯塊的內(nèi)半徑和外半徑。 根據(jù)圖 41，在任一單元面積只 RdR ?d 上的摩擦力對(duì)制動(dòng)盤(pán)中心的力矩為?dRdfqR2 ，式中 q 為襯塊與制動(dòng)盤(pán)之間的單位面積上的壓力，則單 側(cè)制動(dòng)塊作用于制動(dòng)盤(pán)上的制動(dòng)力矩為 ???? )(322 313221 21 RRfqdR dfqRTRR ??? ? ?? 單側(cè)襯塊給予制動(dòng)盤(pán)的總摩擦力為 ???? )( 212221 RRfqd R dfq RfN RR ??? ? ?? 得有效半徑為 )2]()(1[34322 21221 212122 3132 RRRR RRRR RRfNTR fe ????????? 令 mRR?21，則有 me RmmR ])1(1[34 2??? 因 121 ??RRm ， 41)1( 2 ??mm ， 故 me RR? 。當(dāng) 21 RR? ， 1?m ， me RR? 。但當(dāng) m過(guò)小，即扇形的徑向?qū)挾冗^(guò)大，襯塊摩擦表面在不同半徑處的滑磨速度相差太大，磨損將不均勻，因而單位壓力分布將不均勻，則上述計(jì)算方法失效。 駐車(chē)計(jì)算 圖 42 為汽車(chē)在上坡路上停駐時(shí)的受力情況，由此可得出汽車(chē)上坡停駐時(shí)的后軸車(chē)輪的附著力為： )s i nc os(12 ???? ga hLLgmZ ?? 同樣可求出 汽車(chē)下坡停駐時(shí)的后軸車(chē)輪的附著力為： )s i nc os(12 ???? ga hLLgmZ ??? 根據(jù)后軸車(chē)輪附著力與制動(dòng)力相等的條件可求得汽車(chē)在上坡路和下坡路上停駐時(shí)的坡度極限傾角 ? ， ?? ，即由 ???? s i n)s i nc os(1 gmhLLgm aga ?? 求得汽車(chē)在上坡時(shí)可能停駐的極限上坡路傾角為 ghLL??? ?? 1a rc ta n （ 66） 汽車(chē)在下坡時(shí)可能停駐的極限下坡路傾角為 ghLL??? ??? 1a rc ta n 一般對(duì)輕型貨車(chē)要求不應(yīng)小于 25%，中型貨車(chē)不小于 20%，汽車(chē)列車(chē)的最大停駐坡度約為 12％左右。 為了使汽車(chē)能在接近于由上式確定的坡度為 ? 的坡路上停駐，則應(yīng)使后軸上的駐車(chē)制動(dòng)力矩接近于由 ? 所確定的極限值 ?sineagrm (因 ?? ?? )，并保證在下坡路上能停駐的坡度不小于法規(guī)規(guī)定值。 單個(gè)后輪駐車(chē)制動(dòng)器的制動(dòng)上限 為 ?sin21eagrm； 中央駐車(chē)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩上限 為 0/sin igrm ea ? ， 0i 為后驅(qū)動(dòng)橋主減速比。 第四 章 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇 根據(jù)制動(dòng)力源的不同，制動(dòng)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)。 伺服制動(dòng)系 是在人力液壓制動(dòng)系中增加由其他能源提供的助力裝置，使人力與動(dòng)力并用。在正常情況下，其輸出工作壓力主要由動(dòng)力伺服系統(tǒng)產(chǎn)生，而在伺服系統(tǒng)失效時(shí)，仍可全由人力驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度的制動(dòng)力。因此，在中級(jí)以上的轎車(chē)及輕、中型客、貨車(chē)上得到了廣泛的應(yīng)用。 按伺服系統(tǒng)能源的不同，又有真空伺服制動(dòng)系、氣壓伺服制動(dòng)系和液壓伺服制動(dòng)系之分。 真空伺服制動(dòng)系是利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管中節(jié)氣門(mén)后的真空度 (負(fù)壓，一般可達(dá)～ )作動(dòng)力源。一般的柴油車(chē)若采用真空伺服制動(dòng)系時(shí)則需有專(zhuān)門(mén)的真空源 —— 由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng)的真空泵或噴吸器。 氣壓伺服制動(dòng)系是由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣壓縮機(jī)提供壓縮空氣作為動(dòng)力源，伺服氣壓一般可達(dá) ～ 。故在輸出力相等時(shí)，氣壓伺服氣室直徑比真空伺服氣室直徑小得多。且在雙回路制動(dòng)系中，如果伺服系統(tǒng)也是分立式的 (圖 49)，則氣壓伺服比真空伺服更適宜，因?yàn)楹笳唠y于使各回路真空度均衡。但氣壓伺服系統(tǒng)的其他組成部分卻較真空伺服系統(tǒng)復(fù)雜得多。 真空伺服制動(dòng)系多用于總質(zhì)量在 ～ 以上的轎車(chē)及裝載質(zhì)量在 6t 以下的 輕、中型載貨汽車(chē)上；氣壓伺服制動(dòng)系則廣泛用于裝載質(zhì)量為 6— 12t 的中、重型貨車(chē)以及極少數(shù)高級(jí)轎車(chē)上，例如 Benz— 600。 液壓伺服制動(dòng)系一般是由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)高壓油泵產(chǎn)生高壓油液供伺服制動(dòng)系和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系共同使用。 按照助力特點(diǎn)，伺服制動(dòng)系又可分為助力式和增壓式兩種。下面介紹一下助力式伺服系統(tǒng)，增壓式在這就不做過(guò)多的累述了。 助力式伺服制動(dòng)系如圖 5圖 52 所示，伺服氣室位于制動(dòng)踏板與制動(dòng)主缸之間，其控制閥直接由踏板通過(guò)推桿操縱，因此又稱(chēng)為直動(dòng)式伺服制動(dòng)系。駕駛員通過(guò)制動(dòng)踏板直接控制伺服動(dòng)力的助力大小，并與之共同推動(dòng)主缸活塞，使主缸產(chǎn)生更高的液壓通向盤(pán)式制動(dòng)器 的油缸和鼓式制動(dòng)器的輪缸。由真空 (或氣壓 )伺服氣室、制動(dòng)主缸和控制閥組成的總成稱(chēng)為真空 (或氣壓 )助力器。 應(yīng)指出，動(dòng)力制動(dòng)和伺服制動(dòng)系統(tǒng)中的管路液壓與踏板力之間并不存在固有的比例關(guān)系，為了使駕駛員在制動(dòng)時(shí)能直接感受到踏板力與制動(dòng)強(qiáng)度間的比例關(guān)系，需要在制動(dòng)閥或控制閥的設(shè)計(jì)中予以保證。 制動(dòng)管的多回路系統(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)是雙管路的。應(yīng)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)回路失效后，其他完好的回路仍能可靠地工作。 圖 56 為雙軸汽車(chē)的液壓式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的雙回路系統(tǒng)的五種分路方案圖。選擇分路方案時(shí)主要是考慮其制動(dòng)效能的損失程度、制動(dòng)力的不對(duì)稱(chēng)情況和回路系統(tǒng)的復(fù)雜程度等。 圖 56(a)為前、后輪制動(dòng)管路各成獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即一軸對(duì)一軸的分路型式，簡(jiǎn)稱(chēng)Ⅱ型。其特點(diǎn)是管路布置最為簡(jiǎn)單，可與傳統(tǒng)的單輪缸 (或單制動(dòng)氣室 )鼓式制動(dòng)器相配合，成本較低。在各類(lèi)汽車(chē)上都有采用，但在貨車(chē)上用得最廣 泛。這一分路方案若后輪制動(dòng)管路失效，則一旦前輪抱死就會(huì)失去轉(zhuǎn)彎制動(dòng)能力。對(duì)于前驅(qū)動(dòng)的轎車(chē)，當(dāng)前輪管路失效而僅由后輪制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)效能將顯著降低并小于正常情況下的一半，另外由于后橋負(fù)荷小于前軸，則過(guò)大的踏板力會(huì)使后輪抱死導(dǎo)致汽車(chē)甩尾。 圖 56(b)為前、后輪制動(dòng)管路呈對(duì)角連接的兩個(gè)獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即前軸的一側(cè)車(chē)輪制動(dòng)器與后橋的對(duì)側(cè)車(chē)輪制動(dòng)器同屬一個(gè)回路，稱(chēng)交叉型，簡(jiǎn)稱(chēng) X 型。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。此時(shí) 前、后各有一側(cè)車(chē)輪有制動(dòng)作用使制動(dòng)力不對(duì)稱(chēng)，導(dǎo)致前輪將朝制動(dòng)起作用車(chē)輪的一側(cè)繞主銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)，使汽車(chē)失去方向穩(wěn)定性。所以具有這種分路方案的汽車(chē)，其主銷(xiāo)偏移距應(yīng)取負(fù)值 (至20mm)，這樣，不平衡的制動(dòng)力使車(chē)輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)，改善了汽車(chē)的方向穩(wěn)定性，所以多用于中、小型轎車(chē)。 圖 56(c)的每側(cè)前制動(dòng)器的半數(shù)輪缸與全部后制動(dòng)器輪缸構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的回路；而兩前制動(dòng)器的另半數(shù)輪缸構(gòu)成另一回路。可看成是一軸半對(duì)半個(gè)軸的分路型式，簡(jiǎn)稱(chēng) HI 型。 圖 56(d)的兩個(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 LL 型。 圖 56(e)的兩個(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