【正文】 貨車上用得最廣泛。對(duì)于前輪驅(qū)動(dòng)的轎車，當(dāng)前輪管路失效而僅由后輪制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)效能將明顯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，則過大的踏板力會(huì)使后輪抱死而導(dǎo)致汽車甩尾。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)也很簡單，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)沒有變化，保證了制動(dòng)時(shí)與整車負(fù)荷的適應(yīng)性。因此，采用這種布置方案的汽車，其主銷偏移距應(yīng)取負(fù)值(至20 mm)，這樣，不平衡的制動(dòng)力使車輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)，改善了汽車的方向穩(wěn)定性。5）圖26 e為HH型，由兩個(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，由于HI ,LL，HH型的機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，LL型與HH型在任一回路失效時(shí)，前、后制動(dòng)力的比值均與正常情況下相同，且剩余的總制動(dòng)力可達(dá)到正常值的50％左占。綜合上述管路布置特點(diǎn)，結(jié)合FSAE賽車本身在體積和質(zhì)量以及實(shí)際操作性最終選擇X型回路布置。圖27單缸制動(dòng)主缸 圖28串聯(lián)雙缸制動(dòng)主缸3制動(dòng)過程力學(xué)理論研究 如圖31所示在良好的硬路面上制動(dòng)時(shí)車輪的受力情況 圖31 制動(dòng)車輪受力分析當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí)，踏板上的力通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)到各車輪的制動(dòng)卡鉗，使得卡鉗內(nèi)活塞推動(dòng)摩擦墊片，形成摩擦力矩阻止車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，稱這種作用在車輪上的摩擦力矩為制動(dòng)器制動(dòng)力矩，由于車輪與路面間有附著作用，車輪對(duì)路面間有附著作用，車輪對(duì)路面作用一個(gè)向前的圓周力，稱為制動(dòng)器制動(dòng)力其大小為公式（31） = (31)式中 ：制動(dòng)器制動(dòng)力矩； r：車輪半徑由上式可知，制動(dòng)器的制動(dòng)力取決于卡鉗與制動(dòng)盤的間的摩擦力。如忽略滾動(dòng)阻力矩和減速時(shí)的慣性，則地面制動(dòng)力與制動(dòng)力矩應(yīng)有以下關(guān)系,如公式（32） = （32）地面制動(dòng)力取決于兩個(gè)摩擦副的摩擦力，一個(gè)是卡鉗和制動(dòng)盤的摩擦力，一個(gè)是地面和輪胎間的摩擦力。當(dāng)大于踏板力時(shí)，制動(dòng)器制動(dòng)力隨踏板力成成正比例繼續(xù)增長，而地面制動(dòng)力由于受地面附著力限制不再增長，固有公式（33）關(guān)系 ≤ = （33） 即可得到最大的地面制動(dòng)力為 = （34）式中，為作用在輪胎上的地面垂直反作用力之和 φ為附著系數(shù)此時(shí)，車輪即抱死不轉(zhuǎn)。通常制動(dòng)距離是駕駛員開始踩踏板到完全停車的距離。a為經(jīng)過簡化后的制動(dòng)減速度曲線，對(duì)這一加速度求其時(shí)間的積分，即可得到圖b速度時(shí)間歷程圖，再積分得到圖c制動(dòng)過程所走的路程圖。實(shí)在反應(yīng)時(shí)間后從加速踏板移動(dòng)到制動(dòng)踏板所需要的換位時(shí)間，以及消除制動(dòng)裝置間隙和克服彈簧變形所需的結(jié)合時(shí)間，然后才開始制動(dòng)壓力的增長。減速度增大到，速度減到。駕駛員松開踏板，但制動(dòng)力消除還需要一段時(shí)間。 上面一提到地面制動(dòng)力由于受到附著力限制，其最大值為式（39） （39） 所以最大制動(dòng)強(qiáng)度 上式中路面提供的附著系數(shù)Ф可稱為利用附著系數(shù)，利用附著系數(shù)就是汽車制動(dòng)時(shí)路面提供的要利用的附著系數(shù) 汽車制動(dòng)過程中，一般出現(xiàn)三種情況（1） 前輪先抱死拖滑。在（1），（2）情況中沒有充分利用地面提供的附著系數(shù)，所以制動(dòng)強(qiáng)度小于小于附著系數(shù)，而在第三種情況中，充分利用了路面提供的附著系數(shù)，故制動(dòng)強(qiáng)度等于利用附著系數(shù)。通常以利用附著系數(shù)與制動(dòng)強(qiáng)度關(guān)系曲線來描述制動(dòng)力分配的合理。對(duì)于前后制動(dòng)力為固定比值的汽車來說，其同步附著系數(shù)取決于汽車的結(jié)構(gòu)參數(shù)，其表達(dá)式為式（311） （311） 式中，L為軸距 β為制動(dòng)力分配系數(shù)， Fu1前輪制動(dòng)力之和，F(xiàn)u前后制動(dòng)器制動(dòng)力之和 b質(zhì)心到后軸距離 h質(zhì)心高度 定義一下參數(shù)： Wf,，Wb制動(dòng)時(shí)前后輪法向反作用力 Wfj ，Wbj靜止時(shí)前后輪法向作用力 W 汽車總重 l 軸距，la質(zhì)心距前軸的距離，lb質(zhì)心距后軸的距離 a 汽車減速度 BR、BB 前，后地面制動(dòng)力 h質(zhì)心高度 當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí)，前后軸載荷為式（312），（313） （312） （313） 從這里可以得出制動(dòng)時(shí)載荷的轉(zhuǎn)移量，式（314） （314） 從中可以看出，載荷偏移量是 車輛出現(xiàn)點(diǎn)頭的原因，要去除或者減輕這一現(xiàn)象在于質(zhì)心的布置以及軸距的設(shè)定，因此制動(dòng)性能的優(yōu)劣一由汽車本身的總體布置決定。已知數(shù)據(jù)：（1）車輛滿載總重W = 3136N （2）車輛有效滾動(dòng)半徑R = 240mm （3）軸距l(xiāng)=1600mm （4）質(zhì)心位置：質(zhì)心高h(yuǎn) = 260mm,距前軸距離lf = 848mm，距后軸距離lb = 752mm法向反力計(jì)算原理與相關(guān)公式； 當(dāng)減速度為8m/s2 時(shí)，地面對(duì)前后軸的法向反力為式（41），（42） == （41） = （42）其中，Wf以一定的速度行駛無制動(dòng)但考慮到空氣動(dòng)力效應(yīng)時(shí)分配在前軸的重量 Wb一一定速度行駛無制動(dòng)，但考同樣考慮空氣動(dòng)力效應(yīng)時(shí)分配在后軸上的重量 （a/g）減加速度以“g”為單位值，這取a/，即制動(dòng)減速度為8m/s2 假定賽車制動(dòng)力分配系數(shù)β，用式（322）計(jì)算 β= = （43） 結(jié)合圖41與計(jì)算結(jié)果，可知當(dāng)制動(dòng)減速度在8m/s2時(shí)，前后軸的軸荷分配分別為60%，40% 圖41 前后軸載荷與制動(dòng)強(qiáng)度關(guān)系同步附著系數(shù)φ0的計(jì)算，同步附著系數(shù)的大小取決于汽車的結(jié)構(gòu)參數(shù)，其式為（41） φ0 = = （41）制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩 對(duì)選取較大φ0的賽車，應(yīng)從保證制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性出發(fā)，來確定各軸的最大制動(dòng)力矩，計(jì)算如式 φ0R = = Nm （42） 其中為前軸最大制動(dòng)力矩 為后軸最大制動(dòng)力矩 q為制動(dòng)強(qiáng)度，即a/g， R為車輪有效滾動(dòng)半 φ0為同步附著系數(shù) 再公式（43）計(jì)算出單個(gè)制動(dòng)卡鉗對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力Nf = = N （43）Nb = N其中Tf為前后軸最大制動(dòng)力矩 N單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力為制動(dòng)塊與制動(dòng)盤之間的摩擦因素，～， r為制動(dòng)盤半徑，根據(jù)輪輞在尺寸，設(shè)計(jì)制動(dòng)盤直徑為220mm根據(jù)單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力，計(jì)算制動(dòng)卡鉗活塞直徑，如式（44） Df ≥ 2 制動(dòng)卡鉗的選擇 根據(jù)以上計(jì)算，選購了圖42的制動(dòng)卡鉗，其活塞直徑為34 mm，內(nèi)部直徑為28mm 圖42 制動(dòng)卡鉗 圖43 卡鉗摩擦片 制動(dòng)主缸的確定 已知條件： （1）制動(dòng)卡鉗為雙活塞，活塞內(nèi)部直徑為28mm （2）～， (3) 制動(dòng)主缸的行程s通常取5mm～10mm，這里取5mm 制動(dòng)時(shí)，卡鉗所需要的制動(dòng)液體積V(D)，如式（44）V(D)= = m3 （44）制動(dòng)主缸一個(gè)行程所需要的體積V（d），式（45） V（d）= （45） 由于 V（d ≥ V(D) 計(jì)算得 d≥ mm 結(jié)合設(shè)計(jì)計(jì)算，我們選擇了圖44所示的制動(dòng)主缸，其內(nèi)徑為18mm這種單缸制動(dòng)主缸在性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足賽車制動(dòng)性能的要求 圖44 制動(dòng)主缸 其它制動(dòng)部件的選擇 由于，賽車輪輞不同于汽車輪輞的尺寸，所以國內(nèi)市場(chǎng)找不到符合我們要求的制動(dòng)盤，而向國外購買費(fèi)用又較高，制動(dòng)盤可以自行設(shè)計(jì)，結(jié)合輪輞直徑以及制動(dòng)卡鉗的布置位置，最后定制動(dòng)盤的直徑為220mm，厚度為4mm，對(duì)于制動(dòng)盤來講，散熱問題是一個(gè)不得不考慮的問題，雖然盤式制動(dòng)器由于本身散熱性能比較好，但為提高制動(dòng)性，我們?cè)谥苿?dòng)盤上設(shè)計(jì)了散熱孔，如圖45所示 圖44 制動(dòng)盤 制動(dòng)系統(tǒng)的管路主要分三類，制動(dòng)軟管，制動(dòng)銅管，以及連接儲(chǔ)液罐和制動(dòng)主缸的橡膠軟管，這里主要對(duì)，制動(dòng)銅管和制動(dòng)軟管的要求比較高，制動(dòng)銅管要能夠承受至少10MPa的液壓，制動(dòng)軟管連接制動(dòng)卡鉗和分流裝置，如圖45,46,47所示 圖45 橡膠軟管 圖46 制動(dòng)銅管 圖47 制動(dòng)軟管 對(duì)于制動(dòng)儲(chǔ)液罐，起初的設(shè)計(jì)選取的是如圖48的相對(duì)較大的儲(chǔ)液罐，考慮要排空氣來測(cè)試制動(dòng)