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制动系统的一般工作原理

日期:2011年5月12日 00:02

  制动系统的一般工作原理是,利用与车身(或车架)相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。

  可用一种简单的液压制动系统示意图来说明制动系统的工作原理。一个以内圆面为工作表面的金属制动 鼓固定在车轮轮毂上,随车轮一同旋转。在固定不动的制动底板上,有两个支承销,支承着两个弧形制动蹄的下端。制动蹄的外圆面上装有摩擦片。制动底板上还装有液压制动轮缸,用油管5与装在车架上的液压制动主缸相连通。主缸中的活塞3可由驾驶员通过制动踏板机构来操纵。

  当驾驶员踏下制动踏板,使活塞压缩制动液时,轮缸活塞在液压的作用下将制动蹄片压向制动鼓,使制动鼓减小转动速度,或保持不动。

  使机械运转部件停止或减速所必须施加的阻力矩称为制动力矩。制动力矩是设计、选用制动器的依据,其大小由机械的型式和工作要求决定。制动器上所用摩擦材料(制动件)的性能直接影响制动过程,而影响其性能的主要因素为工作温度和温升速度。摩擦材料应具备高而稳定的摩擦系数和良好的耐磨性。摩擦材料分金属和非金属两类。前者常用的有铸铁、钢、青铜和粉末冶金摩擦材料等,后者有皮革、橡胶、木材和石棉等。

  在了解某款车型的刹车系统时,您可能经常会听到“前盘后鼓”或“前碟后鼓”这四个字,那么,它到底是什么意思呢?最近就有读者通过电子邮件询问有关汽车制动系统的问题,比如盘式制动器和鼓式制动器的区别,通风盘和实心盘的不同之处等等。

  目前车市中很多发动机排量较小的中低档车型,其制动系统大多采用“前盘后鼓式”,即前轮采用盘式制动器,后轮采用鼓式制动器,比如常见的一汽大众捷达、长安铃木奥拓及羚羊、比亚迪福莱尔、东风悦达起亚千里马、上海通用赛欧等等。我们先来简单了解一下后轮经常采用的鼓式制动器。

  实际应用差别很明显,盘刹比鼓刹好用。刹车鼓中的石棉材料会致癌。鼓刹与盘刹各有利弊。在刹车效果上,鼓刹与盘刹的相差并不大,因为刹车时,是轮胎和地面的摩擦力让车子逐渐停止下来的。如果车身小巧,车身重量轻,后轮采用鼓刹就足以使轮胎和地面产生足够的摩擦力了。如果后轮使用盘刹,ABS和EBD系统也会自动降低其刹车力度,以保证后轮不会失去抓地力出现打滑、抱死现象。

  散热性上,盘刹要比鼓刹散热快,通风盘刹的散热效果更好;在灵敏度上,盘刹会更高些,不过在下雨天道路泥泞的情况下当刹盘沾了泥沙后刹车效果就会大打折扣,这也是盘刹的缺点;费用方面,鼓刹较盘刹更低,而且使用寿命更长,因此一些中低档车多会采用鼓刹,中高档以上的车型基本采取四轮盘刹。

  汽车设计者从经济与实用的角度出发,一般轿车采用了混合的形式,前轮盘式制动,后轮鼓式制动。四轮轿车在制动过程中,由于惯性的作用,前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%-80%,因此前轮制动力要比后轮大。轿车生产厂家为了节省成本,就采用前轮盘式制动,后轮鼓式制动的方式。四轮盘式制动的中高级轿车,采用前轮通风盘式制动是为了更好地散热,至于后轮采用非通风盘式同样也是成本的原因。毕竟通风盘式的制造工艺要复杂得多,价格也就相对贵了。随着材料科学的发展及成本的降低,在轿车领域中,盘式制动有逐渐取代鼓式制动的趋向。

  一般制动器都是通过其中的固定元件对旋转元件施加制动力矩,使后者的旋转角速度降低,同时依靠车轮与地面的附着作用,产生路面对车轮的制动力以使汽车减速。凡利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩的制动器都成为摩擦制动器。目前汽车所用的摩擦制动器可分为鼓式和盘式两大类。

  旋转元件固装在车轮或半轴上,即制动力矩直接分别作用于两侧车轮上的制动器称为车轮制动器。旋转元件固装在传动系的传动轴上,其制动力矩经过驱动桥再分配到两侧车轮上的制动器称为中央制动器。

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