【正文】 應(yīng)比開(kāi)式的快，但對(duì)回 路的密封要求較高。開(kāi)式（常流式）系統(tǒng)在不制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)液在無(wú)負(fù)荷狀況下由油泵經(jīng)制動(dòng)閥到儲(chǔ)液罐不斷地循環(huán)流動(dòng)，遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 制動(dòng)時(shí)則借助于閥的節(jié)流而產(chǎn)生所需的液壓進(jìn)入輪缸。 全液壓動(dòng)力制動(dòng)系是用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵產(chǎn)生的液壓作為制動(dòng)力源。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。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。 真空伺服制動(dòng)系是利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管中節(jié)氣門后的真空度 (負(fù)壓 ，一般可達(dá) ～ MPa)作動(dòng)力源，一般的柴油車若采用真空伺服制動(dòng)系時(shí)，則需有專門的真空源 — 由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的真空泵或噴吸器構(gòu)成。 按伺服系統(tǒng)能源的不同，可分為真空伺服制動(dòng)系、氣壓伺服制動(dòng)系和液壓伺服制動(dòng)系。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，而在動(dòng)力伺服系統(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（即由伺服制動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿肆χ苿?dòng)）。液壓制動(dòng)曾被廣泛應(yīng)用于乘用車和總質(zhì)量不大的商用車。液壓制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是：作用滯 i后時(shí)間短 (～ )，工作壓力高 (可達(dá) 10～ 12MPa)，輪缸尺寸小，可布置在制動(dòng)器內(nèi)部作為制動(dòng)蹄張開(kāi)機(jī)構(gòu)或制動(dòng)塊壓緊機(jī)構(gòu)，使之結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、質(zhì)量小、造價(jià)低；機(jī)械效率高。但因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，工作可靠，主要用在駐車制動(dòng)。其又分為機(jī)械式和液壓式兩種機(jī)構(gòu)形式。而力的傳遞方式又有機(jī)械式，液壓式，氣壓式和氣壓 液壓式的區(qū)別，如下表。 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)方案選擇 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將來(lái)自駕駛員或其他力源的力傳給制動(dòng)器，使之產(chǎn)生制動(dòng)力矩。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 大貨車因?yàn)?噸位的原因制動(dòng)力的力量也必須要大，所以用氣壓（就是鼓式剎車）的方式制動(dòng)，如果使用碟式制動(dòng)，需要把碟 做 成相當(dāng)大的直徑，而使用鼓式制動(dòng)，只需要加深鼓的深度就可以了，直徑可以不太大，所以安裝起來(lái)比較方便。 鼓式剎 車有良好的自剎作用，由于剎車來(lái)令片外張，車輪旋轉(zhuǎn)連帶著外張的剎車鼓扭曲一個(gè)角度 (當(dāng)然不會(huì)大到讓你很容易看得出來(lái) )剎車來(lái)令片外張力 (剎車制動(dòng)力 )越大，則情形就越明顯，因此，一般大型車輛還是使用鼓式剎車，除了成本較低外，大型車與小型車的鼓剎，差別可能只有大型采氣動(dòng)輔助，而小型車采真空輔助來(lái)幫助剎車。鉗盤式制動(dòng)器過(guò)去只用作中央制動(dòng)器，但目前則愈來(lái)愈多地被各級(jí)轎車和貨車用作車輪制動(dòng)器。這種由制動(dòng)盤和制動(dòng)鉗組成的制動(dòng)器稱為鉗盤式制動(dòng) 器。一類是工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動(dòng)塊，每個(gè)制動(dòng)器中有 2～ 4個(gè)。 12）制動(dòng)系的機(jī) 件應(yīng)使用壽命長(zhǎng)、制造成本低，對(duì)摩擦材料的選擇也應(yīng)考慮到環(huán)保要求 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 汽車參數(shù)的選擇 貨車的主要參數(shù) 長(zhǎng) ?寬 ?高（ mm） 8995?2470?2800 軸 距（ mm） 5100 質(zhì)心距前軸（ mm） 3480 質(zhì)心距后軸（ mm） 1620 前 輪 距（ mm） 2021 后 輪 距（ mm） 1840 最小離地間隙（ mm） 206 整車整備 質(zhì)量（ kg） 6900 額定載重量（ kg） 10100 最 高 車 速（ km/h） 90 質(zhì)心高度 (mm) 空載 1200mm 滿載 850mm 噸位級(jí)別 重卡 制動(dòng)器方案的選擇 鼓式制動(dòng)器一般可按其制動(dòng)蹄受力情況進(jìn)行分類，它們的制動(dòng)效能、制動(dòng)鼓的受力平衡狀態(tài)以及車輪旋轉(zhuǎn)方向?qū)χ苿?dòng)效能的影響均不同，制動(dòng)器主要由圖示進(jìn)行分類： 劉聰：東風(fēng)重型貨車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 圖 21 制動(dòng)器的分類 Figure 21 brake classification 盤式制動(dòng)器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件是以端面工作的金屬圓盤，被稱為制動(dòng) 盤。 10)與懸架 、轉(zhuǎn)向裝置不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，在車輪跳動(dòng)、汽車轉(zhuǎn)向時(shí)不會(huì)引起自行制動(dòng)。 8）作用滯后的時(shí)間要盡可能地短。 6）制動(dòng)效能的熱穩(wěn)定性好。否則當(dāng)前輪抱死而側(cè)滑時(shí)，將失去操縱性；后輪抱死而側(cè)滑甩尾，會(huì)失去方向穩(wěn)定性；當(dāng)左、右輪的制動(dòng)力矩差值超過(guò) 15％時(shí)，會(huì)發(fā)生制動(dòng)時(shí)汽車跑偏。 即以任何速度制動(dòng)，汽車都不應(yīng)當(dāng)失去操縱性和方向穩(wěn)定性。某些越野汽車為了防止水相泥沙侵入而采用封閉的制動(dòng)器。良好的摩擦材料吸水率低，其摩擦性能恢復(fù)迅速。 制動(dòng)器摩擦表面浸水后，會(huì)因水的潤(rùn)滑作用使摩擦系數(shù)急劇減小而發(fā)生所謂的“水衰退”現(xiàn)象。 行車制動(dòng)裝置的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的管路，當(dāng)其中一套失效時(shí)，另一套應(yīng)保證汽車制動(dòng)效能不低于正常值的 30%；駐車制動(dòng)裝置應(yīng)采用工作可靠的機(jī)械式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 3）工作可靠。 2）具有足夠的制動(dòng)效能。 2 制動(dòng)系的總體設(shè)計(jì) 制動(dòng)系的設(shè)計(jì)要求 1） 能適應(yīng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的規(guī)定。有一個(gè)巨大的汽車現(xiàn)有及潛在的市場(chǎng)的吸引，各種先進(jìn)的電子技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)以及各種智能技術(shù)才不斷應(yīng)用到汽車制動(dòng)控制系統(tǒng)中來(lái)。 汽車電子制動(dòng)控制系統(tǒng)將與其他汽車電子 系統(tǒng)如汽車電子懸架系統(tǒng)、汽車主動(dòng)式方向擺動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng)、電子導(dǎo)航系統(tǒng)、無(wú)人駕駛系統(tǒng)等融合在一起成為綜合的汽車電子控制系統(tǒng)，未來(lái)的汽車中就不存在孤立的制動(dòng)控制系統(tǒng)，各種控制單元集中在一個(gè) ECU 中，并將逐漸代替常規(guī)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛控制的智能化。全電制動(dòng)控制因其巨大的優(yōu)越性，將取代傳統(tǒng)的以液壓為主的傳統(tǒng)制動(dòng)控制系統(tǒng)。 隨著技術(shù)的進(jìn)步，上述的各種問(wèn)題會(huì)逐步得到解決，全電制動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)真正代替?zhèn)鹘y(tǒng)的以液壓為主的制動(dòng)控制系統(tǒng)。這種混合制動(dòng)系統(tǒng)是全電制動(dòng)系統(tǒng)的過(guò)渡方案。只有將制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、懸架、導(dǎo)航等系統(tǒng)綜合考慮進(jìn)來(lái)，從算法上模塊化，建立數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)，才能以最低的成本獲得最好的控制系統(tǒng)。兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。 對(duì)稱式抗干擾控制系統(tǒng)是用兩個(gè)相同的 CPU 和同樣的計(jì)算程序處理制動(dòng)信號(hào)。第三是抗干擾處理。 系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，立即發(fā)出信息，確保信息傳遞符合法規(guī)最適合的方法是多重通道遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 分時(shí)區(qū) (TDMA)，它可以保證不出現(xiàn)不可預(yù)測(cè)的信息滯后。因?yàn)椴淮嬖讵?dú)立的主動(dòng)備用制動(dòng)系統(tǒng)，因此需要一個(gè)備用系統(tǒng)保證制動(dòng)安全，不論是 ECU 元件失效，傳感器失效還是制動(dòng)器本身、線束失效，都能保證制動(dòng)的基本性能。 其次是控制系統(tǒng)失 效處理。采用全電路制動(dòng)控制系統(tǒng)，需要較多的能源，一個(gè)盤式制動(dòng)器大約需要 1kW 的驅(qū)動(dòng)能量。 全電制動(dòng)控制系統(tǒng)是一個(gè)全新的系統(tǒng)，給制動(dòng)控制系統(tǒng)帶來(lái)了巨大的變革，為將來(lái)的車輛智能控制提供條件。 從結(jié)構(gòu)上可以看出這種全電路制動(dòng)系統(tǒng)具有其他傳統(tǒng)制動(dòng)控制系統(tǒng)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省去了傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)中的制動(dòng)油箱、制動(dòng)主缸、助力裝置。與其他系統(tǒng)共用。給系統(tǒng)傳遞能源和電控制信號(hào)； （ 5） 電源。由于各種控制系統(tǒng)如衛(wèi)星定位、導(dǎo)航系統(tǒng)，自動(dòng)變速系統(tǒng)，無(wú)級(jí)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，懸架系統(tǒng)等的控制系統(tǒng)與制動(dòng)控制系統(tǒng)高度集成，所以 ECU 還得兼顧這些系統(tǒng)的控 制； （ 3） 輪速傳感器。其結(jié)構(gòu)和液壓制動(dòng)器基本類似，有盤式和鼓式兩種，作動(dòng)器是電動(dòng)機(jī)； （ 2） 電制動(dòng)控制單元 (ECU)。全電制動(dòng)不同于傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)，因?yàn)?其傳遞的是電，而不是液壓油或壓縮空氣，可以省略許多管路和傳感器，縮短制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間。一種完全無(wú)油液、完全的電路制動(dòng) BBW(BrakeByWire)的開(kāi)發(fā)使傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)裝置成為歷史。通過(guò)采用 4 個(gè)比例閥和電力電子控制裝置， KH 公司的 EBM 就能考慮到基本制動(dòng)、 ABS、牽引力控制、巡航控制制動(dòng)干預(yù)等情況，而不需另外增加任何一種附加裝置。隨著電子，特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，汽車制動(dòng)系統(tǒng)的形式也將發(fā)生變化。除技術(shù)外，系統(tǒng)的成本和相關(guān)的法規(guī)是其投入應(yīng)用的關(guān)鍵。因此由 ABS/ASR 進(jìn)一步發(fā)展演變成電子控制制動(dòng)系統(tǒng) (EBS)，這將是控制系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要的方向。 在 第二個(gè)方面，一些智能控制技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)是現(xiàn)在比較新的控制技術(shù)，已經(jīng)有人將其應(yīng)用在汽車的制動(dòng)控制系統(tǒng)中。制動(dòng)器開(kāi)發(fā)廠商還提出了未來(lái)將ABS/TCS 和 VDC 與智能化運(yùn)輸系統(tǒng)一體化運(yùn)用的構(gòu)想。一方面是擴(kuò)大控制 范圍、增加控制功能；另一方面是采用優(yōu)化控制理論，實(shí)施伺服控制和高精度控制。 對(duì)汽車制動(dòng)系統(tǒng)的展望 今 天， ABS/ASR 已經(jīng)成為歐美和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家汽車的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。一方面是擴(kuò)大控制范圍、增加控制功能；另一方面是采用優(yōu)化控制理論，實(shí)施伺服控制和高精度控制。因此 ABS/ASR 功能，同時(shí)可進(jìn)行制動(dòng)強(qiáng)度的控制。目前， ABS/ASR 已在歐洲新載貨車中普遍使用，并且歐共體法規(guī) EEC/71/320 已強(qiáng)制性規(guī)定在總質(zhì)量大于 的某些載貨車上使用，重型車是首先裝用的。因此，電子產(chǎn)品在汽車上的應(yīng)用比例，已成為評(píng)價(jià)其品質(zhì)、性能指標(biāo)的重要依據(jù)。 大約從 20 世紀(jì) 60 年代開(kāi)始，電子技術(shù)的進(jìn)步成為汽車 工業(yè)發(fā)展的最大動(dòng)力。盤式制動(dòng)器的摩擦材料在逐漸的發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)多以半金屬纖維增強(qiáng)復(fù)合摩擦材料應(yīng)用最為普遍。鼓式制動(dòng)器分為很多種、雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器、領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器等。目前，也有通過(guò)電機(jī)進(jìn)行制動(dòng)的，通過(guò)電機(jī)產(chǎn)生的制動(dòng)力直接作用在制動(dòng)器上進(jìn)行制動(dòng)。液壓制動(dòng)是目 前得到廣泛應(yīng)用的一種制動(dòng)系統(tǒng)。 制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r 目前國(guó)內(nèi)外汽車制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展大致相似， 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀：目前制動(dòng)系統(tǒng)的供能裝置主要是，人力制動(dòng)、伺服制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)三種形式。重型載貨汽車由于采用氣壓制動(dòng)，故多對(duì)后輪制動(dòng)器另設(shè)獨(dú)立的由氣壓控制而以強(qiáng)力彈簧作為制動(dòng)力源的應(yīng)急兼駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，也不再設(shè)置中央制動(dòng)器。但在用作應(yīng)急制動(dòng)時(shí)，往往使傳動(dòng)軸超載。用液壓傳遞操縱力時(shí)還應(yīng)有制動(dòng)主缸和制動(dòng)輪缸以及管路；用氣壓操縱時(shí)還應(yīng)有空氣壓縮機(jī)、氣路管道、貯氣簡(jiǎn)、控制閥和制動(dòng)氣室等。行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)這兩套制動(dòng)裝置必須具有獨(dú)立的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，而且每車必備。行車制動(dòng)是用腳踩下制動(dòng)踏板操縱車輪制動(dòng)器來(lái)制動(dòng)全部車輪，而駐車制動(dòng)則多采用手制動(dòng)桿操縱，且具有專門的中央制動(dòng)器或利用車輪制動(dòng)器進(jìn)行制動(dòng)。任何一套制動(dòng)裝置均由制動(dòng)器和制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成。 輔助制動(dòng)裝置用于山區(qū)行駛的汽車上，利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣制動(dòng)或電渦流制動(dòng)等輔助制動(dòng)裝置，則可使汽車下長(zhǎng) 坡時(shí)長(zhǎng)時(shí)間而持續(xù)地減低或保持穩(wěn)定車速并減輕或解除行車制動(dòng)器的負(fù)荷。應(yīng)急制動(dòng)裝置不必是獨(dú)立的制動(dòng)系統(tǒng)，它可利用行車制動(dòng)裝置或駐車制動(dòng)裝置的某些制動(dòng)器件。駐車制動(dòng)裝置應(yīng)采用機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而不用液壓或氣壓驅(qū)動(dòng)，以免其產(chǎn)生故障。其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)常采用雙回路或多回路結(jié)構(gòu)，以保證其工作可靠。 汽車制動(dòng)系統(tǒng)至少有兩套獨(dú)立的制動(dòng)裝置，即行車制動(dòng)裝置和駐車制動(dòng)裝置：重型汽車或經(jīng)常在山區(qū)行駛的汽車要增設(shè)應(yīng)急制動(dòng)裝置及輔助制動(dòng)裝置；牽引車還應(yīng)有自動(dòng)制動(dòng)裝置。隨 著高速公路的迅速發(fā)展和車速的提高以及車流密度的日益增大，為了保證行車安全、停車可靠，汽車制動(dòng)系的工作可靠性顯得日益重要。 汽車制動(dòng)系是用于使行駛中的汽車減速或停車，使下坡行駛的汽車的車速保持穩(wěn)定以及使以停駛的汽車在原地（包括在斜坡上）駐留不動(dòng)的機(jī)構(gòu)。 隨著我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和新交通法規(guī)的實(shí)施，我國(guó)的汽車及其運(yùn)輸管理開(kāi)始走向正軌，農(nóng)用運(yùn)輸車將逐漸退出市場(chǎng)，而重型運(yùn)輸自卸車逐漸呈現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。 3 目 錄 1 緒論 ................................................................................................................... 1 研究制動(dòng)系統(tǒng)的意義 ..................................................................................... 1 制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r ..................................................................................... 2 對(duì)汽車制動(dòng)系統(tǒng)的展望 ................................................................................. 3 2 制動(dòng)系的總體設(shè)計(jì) ............................................................................................ 5 制動(dòng)系的設(shè)計(jì)要求 ......................................................................................... 5 汽車參數(shù)的選擇 ............................................................................................. 7 制動(dòng)器方案的選擇 ......................................................................................... 7 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)方案選擇 ................................................................................. 9 3 制動(dòng)過(guò)程的動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算 ...........................................................