【正文】 減速或制動(dòng)時(shí)，將其中一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式能量?jī)?chǔ)存起來以備驅(qū)動(dòng)時(shí)使用的過程。自從汽車發(fā)明以來，減少滾動(dòng)阻力，空氣阻力，傳動(dòng)損失就成為廣大汽車工程師的的主要研究目標(biāo)，并被認(rèn)為是提高汽車能量利用效率的最有效途徑。例如，一輛 2000kg 的汽車時(shí)速 70km/h，儲(chǔ)存了大約 1/22000(70/)2 =400000J =400KJ的動(dòng)能。因此，對(duì)于傳統(tǒng)汽車來說，回收制動(dòng)能量實(shí)際上是可望而不可及的。電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力汽車上只有驅(qū)動(dòng)軸才能進(jìn)行再生制動(dòng)。在回收和再利用能量的過程中，傳遞能量和儲(chǔ)存能量環(huán)節(jié)會(huì)損失一部分能量。綜上，在再生制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，我們必須在回收能量、系統(tǒng)靈活性、開發(fā)周期、制造成本和制動(dòng)安全中取一個(gè)折衷。其在路面上行駛時(shí)受力如下圖所示解放牌混合動(dòng)力客車后輪制動(dòng)器設(shè)計(jì)：滿載質(zhì)量（kg） 15000軸距（mm） 5600空載質(zhì)量（kg） 11000輪距（前/后）（mm） 1847/1847軸荷分配（前/后） （kg）5000/10000（滿載）3500/7500（空載）外形尺寸（長(zhǎng)寬高）（mm）1140024802950質(zhì)心到前、后軸的距離（前/后）(mm)3733/1867（滿載）3733/1867（空載）發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩（Nm）/峰值扭矩（N（1）機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)這是最簡(jiǎn)單、最便宜的驅(qū)動(dòng)裝置。（2）液壓式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：a，制動(dòng)時(shí)可以得到必要安全性，因?yàn)橐毫ο到y(tǒng)內(nèi)壓力相等，左右輪制動(dòng)同時(shí)進(jìn)行。c，,不需潤(rùn)滑和時(shí)常調(diào)整。b，低溫油液變濃，高溫油液汽化。（3）氣壓式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 氣壓式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)操縱省力，對(duì)于掛車制動(dòng)十分有利，但其制動(dòng)延滯時(shí)間長(zhǎng)，不能保證長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，多用于8噸以上載重汽車。最大優(yōu)點(diǎn)是保證最簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)距離能量傳送。鉗盤式制動(dòng)過去只用于中央制動(dòng)器，但目前則愈來愈多地被各種轎車和貨車用作車輪制動(dòng)器。鉗盤式制動(dòng)器按制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)型式區(qū)分主要有以下幾種：①固定鉗式：制動(dòng)鉗固定不動(dòng)，制動(dòng)盤兩側(cè)均有油缸。②浮動(dòng)鉗式：由分為滑動(dòng)鉗式和擺動(dòng)鉗式。制動(dòng)時(shí)活塞在液壓作用下使活動(dòng)制動(dòng)塊壓靠到制動(dòng)盤，而反作用力則推動(dòng)制動(dòng)鉗體連同固定制動(dòng)塊壓向制動(dòng)盤的另一側(cè)，直到兩制動(dòng)塊受力均等為止。制動(dòng)鉗體與固定于車軸上的支座鉸接。顯然，制動(dòng)塊不可能全面均勻磨損。左右）。下圖為三種鉗盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖。制動(dòng)鉗位于軸后能使制動(dòng)時(shí)輪轂軸承的合成載荷F減小。與鼓式制動(dòng)器相比較，盤式制動(dòng)器有如下優(yōu)點(diǎn)：①熱穩(wěn)定性好。此外，制動(dòng)鼓在受熱膨脹后，工作半徑增大，使其只能與蹄中部接觸，從而降低了制動(dòng)效能，這稱為機(jī)械衰退。②水穩(wěn)定性好。又由于離心力作用及襯塊對(duì)盤的擦拭作用，出水后只需一、二次制動(dòng)即能恢復(fù)正常。③在輸出制動(dòng)力矩相同的情況下，尺寸和質(zhì)量一般較小。⑤易于構(gòu)成雙回路制動(dòng)系。⑦襯塊比鼓式中的襯塊更容易更換，一般保養(yǎng)作業(yè)也較簡(jiǎn)單。盤式制動(dòng)器的主要缺點(diǎn)是：①難以完全防止塵污和銹蝕。目前，在國(guó)外，特別是西歐各國(guó)，盤式制動(dòng)器已廣泛用于轎車的前輪，與鼓式后輪制動(dòng)器動(dòng)合，可獲得較大的制動(dòng)力分配系數(shù)，有利于提高汽車制動(dòng)器的穩(wěn)定性。歐洲有些高性能轎車前、后輪都采用盤式制動(dòng)器，主要為了保持制動(dòng)力分配系數(shù)的穩(wěn)定。有的國(guó)外文獻(xiàn)認(rèn)為，盤式制動(dòng)器用于這些車輛上，好處并不如用于轎車是那樣多。少數(shù)重型貨車采用全盤式制動(dòng)器，盤的冷卻條件差，溫升較大。鼓式制動(dòng)器由內(nèi)張和外束型兩種。據(jù)此選定內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器。位于制動(dòng)鼓內(nèi)部的制動(dòng)蹄在一端承受促動(dòng)力時(shí)，可繞其另一端的支點(diǎn)向外旋轉(zhuǎn)，壓靠到制動(dòng)鼓內(nèi)圓上，產(chǎn)生摩擦力矩（制動(dòng)力矩）。制動(dòng)器以液壓制動(dòng)輪缸作為制動(dòng)蹄促動(dòng)裝置，故稱為輪缸式制動(dòng)器。目前，所有國(guó)產(chǎn)汽車和部分外國(guó)汽車的氣壓制動(dòng)系中，都采用凸輪促動(dòng)的車輪制動(dòng)器，而且都設(shè)計(jì)成領(lǐng)從蹄式。楔式制動(dòng)器中兩蹄的布置可以是領(lǐng)從蹄式，也可以是雙向雙領(lǐng)蹄式。綜上，可設(shè)計(jì)為凸輪式制動(dòng)器。（1）領(lǐng)從蹄式：這一制動(dòng)器又稱為無加力制動(dòng)器，是由領(lǐng)蹄和從蹄兩部分組成。由于只裝用一個(gè)施力部件，所以價(jià)格低廉。當(dāng)制動(dòng)輪缸內(nèi)活塞直徑相同時(shí)，對(duì)兩個(gè)制動(dòng)蹄施加的促動(dòng)力永遠(yuǎn)相等，因而稱為等促動(dòng)力制動(dòng)力制動(dòng)器。制動(dòng)時(shí)，領(lǐng)蹄和從蹄在相等的促動(dòng)力F的作用下，分別繞各自的支承點(diǎn)4旋轉(zhuǎn)到緊壓在制動(dòng)鼓5上。為解釋方便起見，姑且假定這些力的作用點(diǎn)和方向如圖所示。由圖可見，領(lǐng)體上的切向合力T1所造成的繞支點(diǎn)3的力矩與促動(dòng)力Fs所造成的繞同一支點(diǎn)的力矩是同向的。這表明領(lǐng)蹄有增勢(shì)的作用。故從蹄具有減勢(shì)作用。相應(yīng)的T1＞T2。一般來說，領(lǐng)蹄制動(dòng)力矩約為從蹄制動(dòng)力矩的2~。顯然，由于領(lǐng)蹄與從蹄所受法向反力不等，在兩蹄摩擦片工作面積相等的情況下，領(lǐng)體摩擦片上的單位壓力較大，因而磨損較嚴(yán)重。但是這樣將使得二蹄摩擦片不能互換。此外，領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的鼓所受到的來自兩蹄的法向力（數(shù)值上分別等于力N1和N2）即不相平衡。凡制動(dòng)鼓所受來自二蹄的法向力不能互相平衡的制動(dòng)器均屬于非平衡式制動(dòng)器。這一制動(dòng)器制動(dòng)間隙調(diào)整方便，而且當(dāng)兩摩擦片所對(duì)中心角相等，正反轉(zhuǎn)制動(dòng)效能幾乎不變。再由于結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，大型載重車和工業(yè)用汽車也裝用這種制動(dòng)器。而且這種制動(dòng)器易發(fā)出噪音，特別是尖銳的叫聲。鑒于上述特點(diǎn)，此種 雙領(lǐng)蹄式（圖24）制動(dòng)器多用于小客車前輪。 由于兩蹄上的單位壓力相等，兩蹄以相同的法向力作用于制動(dòng)鼓而相平衡，輪轂軸承不受額外的附加載荷。雙領(lǐng)蹄，雙向雙領(lǐng)蹄，雙從蹄式制 動(dòng)器都屬于平衡式制動(dòng)器。但其效能對(duì)摩擦系數(shù)變化的敏感程度較小，具有良好的制動(dòng)效能穩(wěn)定性。 雙從蹄式（圖25）（4）雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器此種制動(dòng)器無論車輪正反轉(zhuǎn)都為二緊蹄，因而制動(dòng)效能高。凡這種制動(dòng)器一般有兩個(gè)分泵及連接兩個(gè)分泵的管路和接頭，為此要考慮防止接頭部分漏油和由振動(dòng)引起的管子損壞。但制動(dòng)時(shí)制動(dòng)力矩增加過猛，工作不平順，而且容易 單向增力式（圖27）自鎖。當(dāng)?shù)管嚂r(shí)，變?yōu)殡p轉(zhuǎn)松蹄制動(dòng)器，制動(dòng)效能比盤式還要低。（6）雙向自增力式制動(dòng)器這種制動(dòng)器的增益非常高，施加小的踏板力，可獲得大的制動(dòng)力。在行過交通繁雜地帶以及遭遇意外情況時(shí)，裝用這一制動(dòng)器的汽車安全性較高。由于這一制動(dòng)器對(duì)摩擦片磨損不均勻，因此應(yīng)減小主蹄摩擦片包角。在謀求制動(dòng)性能穩(wěn)定化的同時(shí)，還必須使制動(dòng)主蹄和副蹄的摩擦片具有相同的使用壽命。這種制動(dòng)器中，只銷承受全部制動(dòng)力矩。另外，裝停車制動(dòng)器也比較容易。制動(dòng)蹄應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膭偠?。下面?duì)各種制動(dòng)器進(jìn)行比較：汽車制動(dòng)系至少應(yīng)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。但由于電動(dòng)機(jī)的效能低，而同時(shí)又為了使電動(dòng)機(jī)的能量回收盡可能大，混合動(dòng)力分配策略就要求了機(jī)械式摩擦制動(dòng)裝置與電動(dòng)機(jī)同時(shí)存在于HEV制動(dòng)系統(tǒng)中。摩擦式制動(dòng)器按其旋轉(zhuǎn)元件的形狀分為鼓式和盤式兩大類。②就制動(dòng)效能穩(wěn)定性而言隨制動(dòng)鼓和摩擦片的材料、溫度和表面狀況的不同，摩擦系數(shù)可在很大范圍內(nèi)變化。③就管路布置而言雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、雙從蹄式等具有兩個(gè)輪缸的制動(dòng)器最宜布置雙回路制動(dòng)系統(tǒng)。單向自增力式制動(dòng)器只用于中、輕型汽車的前輪，倒車制動(dòng)時(shí)對(duì)前輪制動(dòng)器要求不高。雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器是用于中、輕型貨車及部分轎車前后輪。領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器是用于中、重貨車后輪等。本設(shè)計(jì)為輕型客車后輪制動(dòng)器，其上附有手動(dòng)機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，綜上對(duì)于各種型式制動(dòng)器的對(duì)比分析，采用領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器較為合適。蹄片的最大單位壓力位置大致一定，工作比浮動(dòng)式穩(wěn)定，但支點(diǎn)部分要求較高的加工精度。所以制動(dòng)蹄片的最大單位壓力位置隨摩擦片的磨損而變化。將要設(shè)計(jì)的制動(dòng)器要求：要設(shè)計(jì)的制動(dòng)器具有一定的先進(jìn)性，并能克制其前一代車制動(dòng)器的缺點(diǎn)和不足。其原因如下：（1）鑄造式制動(dòng)支架形式，蹄端帶滾輪的凸輪式制動(dòng)器是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的氣壓驅(qū)動(dòng)器。在國(guó)外氣動(dòng)凸輪式制動(dòng)器幾乎都采用鑄造制動(dòng)支架的趨勢(shì)。鑄造制動(dòng)支架的加工方式雖與鋼板沖壓支架的加工方式不同，但與制動(dòng)器的其他零件加工基本相同。 制動(dòng)器主要零件的結(jié)構(gòu)形式制動(dòng)鼓制動(dòng)鼓應(yīng)具有高的剛性喝大的熱容量，在制動(dòng)時(shí)保證制動(dòng)溫度不會(huì)過高，制動(dòng)鼓的材料與摩擦襯片的材料應(yīng)能匹配，能保證具有較高的摩擦系數(shù)并使工作表面磨損均勻。制動(dòng)鼓壁厚的選取主要從剛度和強(qiáng)度方面考慮的。但受到輪輞的限制比后不能太打，一般不超過18mm，制動(dòng)鼓在閉口一側(cè)可開小口，可用于檢查制動(dòng)器制動(dòng)間隙制動(dòng)蹄中重型貨車的制動(dòng)蹄多采用鑄鐵或厚板沖壓焊接。山字形和H字型幾種。制動(dòng)底板制動(dòng)底板式除制動(dòng)鼓外制動(dòng)器給零件的安裝基體，應(yīng)保證個(gè)安裝零件相互間的正確位置。故應(yīng)具有足夠的剛度。重型汽車則采用可鍛鑄鐵KTH37012的制動(dòng)底座以代替鋼板沖壓的制動(dòng)底板。支撐制動(dòng)蹄的支撐，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，支撐銷一般由45號(hào)鋼制造并高頻淬火。凸輪軸由模鍛鐵或者球墨鑄鐵的支架支撐，而支架則用螺栓或鉚釘固定在制動(dòng)底板上。滾輪由45號(hào)鋼制造，高頻淬火。；此間隙的存在會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)踏板的行程損失，因而間隙量要盡量的小，因?yàn)殡S著制動(dòng)器的磨損。采用凸輪張開裝置的鼓式制動(dòng)器的間隙調(diào)整，可以通過調(diào)整與制動(dòng)凸輪相配合的制動(dòng)調(diào)整臂內(nèi)的渦輪，蝸桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，調(diào)整臂是由制動(dòng)氣室來推動(dòng)的。、后制動(dòng)器的制動(dòng)力分配曲線由于制動(dòng)時(shí)前、后車輪同時(shí)抱死，對(duì)附著條件的利用、制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性均較為有利。然而，對(duì)于目前大多數(shù)兩軸汽車，其前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的比值為一定值，常用前制動(dòng)器制動(dòng)力Fμ1與汽車總制動(dòng)器制動(dòng)力Fμ之比來表明實(shí)際制動(dòng)力分配的比例，稱為制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)β，即 （式6）在I曲線的坐標(biāo)中，該關(guān)系表示成一條直線，此直線通過坐標(biāo)原點(diǎn)，且其斜率為（式7），這條直線稱為實(shí)際前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配線，簡(jiǎn)稱β線。（式8）由分析可得到，當(dāng)φφ0時(shí)，β線位于I曲線的下方，制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死。同步附著系數(shù)φ0是由汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)決定的、反映汽車制動(dòng)性能的一個(gè)參數(shù)。而現(xiàn)代的道路條件大為改善，汽車行駛速度也大為提高，因而汽車因制